Проведене дослідження спрощеної математичної моделі визначення температури шліфування. За отриманими рівняннями цієї моделі є відмінність результатів від відповідного більш точного розв'язання одновимірного диференціального рівняння теплопровідності за граничних умов другого роду. Досліджувана модель представлена системою з двох рівнянь, що описують температуру шліфування на етапах нагрівання і охолодження без використання примусового охолодження. Обсяг досліджуваної моделі відповідає сучасним технологічним операціям шліфування на верстатах із ЧПК для умов, коли числове значення числа Пекле перевищує 4. Це, у свою чергу, відповідає критерію Егера для так званого джерела тепла, яке швидко рухається, для якого параметр швидкості заготовки може бути еквівалентно за температурою замінений часом дії джерела тепла. Це дає можливість використовувати більш простий розв'язок одновимірного диференціального рівняння теплопровідності при граничних умовах другого роду (одновимірна аналітична модель) замість аналогічного двовимірного розв'язку з невеликим відхиленням результатів розрахунку температури шліфування. Встановлено, що запропонований спрощений математичний вираз для визначення температури шліфування відрізняється від більш точного одновимірного аналітичного розв'язку не більше ніж на 11 % і 15 % на етапах нагрівання та охолодження відповідно. Порівняння даних щодо зміни температури шліфування за звичайним і розробленим рівняннями показало, що ці рівняння близькі та мають дві точки збігу: на поверхні та на глибині (приблизно зниження температури втричі). Також встановлено, що характер співвідношення між масштабами зміни числа Пекле (0,09 та 9) та глибиною температури подрібнення (1 та 10) становить 100 (9/0,09) і 10 (10/1) відповідно. Крім того, розкрито ще один нетрадиційний механізм для обох порівняних рівнянь: більш висока температура на поверхні супроводжується нижчою температурою на глибині.

Індекс рубрикатора НБУВ: О311.45-060.6

Рубрики:

Асфальтобетонні та дьогтебетонні дороги

Шифр НБУВ: Ж101239 Пошук видання у каталогах НБУВ 

У світі глобальної конкуренції клієнти висувають все більші вимоги, яким повинні відповідати промислові підприємства, щоб залишатися активними на світовому ринку. З цієї причини необхідно використовувати нові технології у виробничих процесах, впроваджуючи Індустрію 4.0. Іншими словами, потрібно створювати мережі компаній за допомогою цифрової трансформації, що дозволить виробничим процесам відкривати нові способи підвищення продуктивності та покращувати загальну ефективність виробничого процесу. Компаніям потрібно долучатися до запуску цифрових систем від постачальника до замовника. Це шлях, який сприятиме підвищенню продуктивності виробництва і рентабельності підприємства та якості готової продукції, а також впровадженню гнучкої промислової автоматизації виробничих процесів. Вищезазначені технології та інтернету речей пов'язують фізичний і віртуальний світи з метою кращого збору та аналізу даних, перетворюючи їх на інформацію, яка доходить до осіб, які приймають рішення. Для цього необхідно впроваджувати розумні датчики, які надають інформацію у режимі реального часу. Впровадження Індустрії 4.0 у виробничі процеси, що реалізуються із застосуванням розумних датчиків, забезпечує зменшення часу на розроблення продукту, зменшення загальних витрат, удосконалення використання виробничих процесів і їх оптимізації, а також реалізує якісне управління ризиками виробничої компанії. Викладені шляхи впровадження інтелектуальних датчиків і їх практичного застосування у виробничих процесах.

Запропоноване дослідження спрямоване на оцінювання надійних і екологічних методів синтезу металевих наночастинок, що дозволили зробити значний крок у сфері застосування нанотехнологій. Однією з альтернатив для досягнення поставленої цієї мети є використання природних методів, закрема біологічного підходу. Розглянуто біосинтез металевих наночастинок з використанням екстракту Proteus. При цьому металеві наночастинки успішно синтезувались за допомогою відновлення сульфату срібла, що екстрагується клітками бактерії Proteus. Тим не менш, позаклітинне середовище діє як відновник для перетворення іонів срібла з його водного розчину, і синтез відбувається впродовж 2 год. З іншого боку, скануюча електронна мікроскопія, що описує морфологію поверхні біоредукції наночастинок срібла, продемонструвала, що у процесі біосинтезу утворюється сферична форма, а частинки в основному круглої та неправильної форми, видимі в ультрафіолетовому спектрі частинки проявляють пік при довжині хвиль 423 нм, що відповідає плазмону наночастинок срібла, а рентгенографічна картина показала, що всі піки були визначені гексагональною фазою сульфіда цинку. Незважаючи на це, визначено енергію 2,93 еВ, а також запропоновано сильне рентгенівське випромінювання для кристалічної фази. У результаті зроблено висновок, що проведене дослідження підтверджує той факт, що біосинтез металевих наночастинок дозволяє запобігти негативного впливу фізичних і хімічних процесів , що відбуваються у засобах медичного застосування.

Робота присвячена пошуку технологічних методів підвищення стійкості штампового інструмента для гарячого деформування. У результаті дослідження розроблені нові, нестандартні сполучення схем циклування і параметрів термоциклічного оброблення (ТЦО) у межах режиму. Це дозволило створити в металі керовані структурні стани за рахунок подрібнення зерна, створення підвищеної щільності дефектів і прискорення дифузійних процесів з метою ефективного управління структурою, підвищення механічних, експлуатаційних властивостей та запобігання руйнуванню робочих поверхонь інструмента. Розроблено і випробувано нові режими ТЦО, які позитивно впливають на механічні характеристики сталі 5ХНМ. Проведене термічне оброблення відповідно до експериментальних режимів, що складалось із попереднього термоциклічного оброблення з послідуючими гартуванням і відпуском, дозволяє отримати більш однорідну структуру металу із збереженням дрібного зерна і заданої твердості. Розмір зерна структури сталі 5ХНМ після використання термоциклічного оброблення зменшується з 5 - 6 до 7 - 8 балів, а після остаточного термічного оброблення - до 9 - 10 балів.

Діагностика несправностей машин є дуже важливою прблемою у промислових системах і заслуговує на подальший розгляд з огляду на зростаючі вимоги до складності та підвищення експлуатаційних характеристик сучасних машин. У даний час виробничі компанії та дослідники роблять значні спроби впровадити ефективні засоби діагностики несправностей. Оброблення сигналів є ключовим кроком у моніторингу стану машини в складних промислових електричних роторних машинах. За останні роки було розроблено ряд методів оброблення сигналів, які традиційно застосовуються у різних роторних машинах. Зокрема, індукційні двигуни є широко уживаними в різних галузях промисловості завдяки їх невеликим розмірам, низькі собівартості та роботі з існуючим джерелом живлення. Несправності індукційної машини можуть стати причиною значних промислових і фінансових втрат на підприємстві. Порівнянюючи різні несправності, можна зробити висновок, що діагностування дефектів валу має важливе значення через складність наслідків цього дефекту, що призводить до серйозної несправності двигуна. При цьому виявлення цієї несправності є надскладною проблемою технічної діагностики несправностей машини. Мета роботи - узагальнення методів технічного діагностування несправностей машин для виявлення дефектів валу.

Відповідно до правил та правил змагань "Racing Formula Car Racing", що проводиться щорічно товариством інженерів-автомобілістів (Індія), рама автомобіля повинна бути розроблена та побудована з найвищим пріоритетом. Основним завданням є розробка та виготовлення легкої зваженої рами шасі автомобіля без втрати її надійності. Розглянуто різні методи вибору матеріалів та проведено процедуру оптимізаційного розрахунку конструкції рами на основі скінченноелементного аналізу за допомогою програмного комплексу ANSYS. Базова конструкція обгрунтована даними антропологічного дослідження зазначеної людини (водія) автомобіля. Відповідно до існуючих рекомендацій щодо вибору матеріалу, хромомолібденова стать 30ХМА була застосована для побудови рамної конструкції. У результаті, для остаточної конструкції рами транспортного засобу було виконано аналіз напружено-деформованого стану за допомогою програмного комплексу ANSYS, а отримані результати проаналізовані. Процедура оптимізаційного розрахунку конструкції рами грунтується на загальних правилах SAE 2019.

Розроблено уточнені математичні моделі динаміки роторних систем енергоємних турбомашин, що мають шліцьове з'єднання, та числові методи дослідження їх вільних і вимушених коливань. Запропоновані моделі враховують залежності критичних частот валопровода від кутової жорсткості шліцьового з'єднання, а також реалізують процедуру його віртуального балансування. У результаті комплексного застосування такого підходу запропоновано методи розрахунку вібраційних характеристик турбомашин з урахуванням можливої зміни кутової жорсткості шліцьового з'єднання. Крім цього, було вдосконалено методику оцінювання системи початкових дисбалансів за даними зміщень осі ротора у площинах колекції та розрахункових площинах. Запропоновані підходи, засновані на комплексному застосуванні програмного забезпечення на основі методу скінченних елементів та обчислювальних інтелектуальних систем, дозволяють проводити модальний і гармонічний аналіз та реалізовувати віртуальне балансування зі значним зменшенням підготовчого і машинного часу без втрати відносної точності. Розроблені математичні моделі вільних і вимушених коливань роторних систем були реалізовані у вигляді програмних кодів робочих файлів "Critical Frequencies of the Rotor" та "Forced Oscillations of the Rotor" системи комп'ютерної алгебри MathCAD, що дозволяє удосконалити процедуру динамічного балансування для оцінкювання системи початкових дисбалансів. Висока точність запропонованого підходу підтверджується перевіркою динамічних відхилень осі ротора у результаті дії системи залишкових дисбалансів відповідно до міжнародних стандартів вібраційної надійності.

Індекс рубрикатора НБУВ: З368

Рубрики:

Теплообмінні апарати

Шифр НБУВ: Ж101239 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: О33-042.730.1

Рубрики:

Автомобілі. Автомобілебудування

Шифр НБУВ: Ж101239 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Необхідність вимірювання потужності, переданої валом, що обертається, призвела до важливості застосовування пристроїв для вимірювання обертального моменту на валу. При цьому, особливого значення набуває вимірювання потужності на високошвидкісних установках, де у більшості випадків традиційні системи вимірювання або непридатні, або мають недостатню точність. У даний час при дослідженнях турбомашин широко розповсюджені інформаційно-вимірювальні системи. Вони дозволяють отримувати, обробляти, передавати, запам'ятовувати і відображати вимірювальну інформацію. Їх застосування актуальне у зв'язку із пріоритетністю експериментального вивчення і подальшого моделювання характеристик та показників ефективності розширювальних машин. Метою даної роботи є розроблення і створення інформаційно-вимірювальної системи для вимірювання обертального моменту на валу розширювальних машин, що обертається з великою швидкістю, за допомогою безконтактного торсіонного динамометра (тензометричної муфти). Наведені результати розроблення інформаційно-вимірювальної системи, виконаний теоретичний аналіз і результати практичного застосування безконтактного тензометричного динамометра, призначеного для вимірювання обертального моменту на валу розширювальних машин малої потужності за умов стендових випробувань. Додатково розглянуто питання проектування, тарування і застосування спроектованого динамометра.

Відповідно до критерію функціональної і параметричної надійності при конструкторсько-технологічному проектуванні корпусних деталей були поставлені та вирішені наступні задачі: ідентифікація браку литих деталей двигунів внутрішнього згорання; виявлення "вузьких" місць у конструкції деталі з технологічної точки зору; моделювання напружено-деформованого стану литих деталей; моделювання процесів кристалізації; виявлення факторів формування залишкових напружень на етапі виготовлення литих деталей. Розглядається вирішення вищезазначених питань з метою забезпечення якості першого об'єкта дослідження - чавунної литої деталі блоку циліндрів рядного чотирициліндрового бензинового двигуна об'ємом 1,4 дм3 для автомобілів DAEWOO SENS. Для вирішення поставленої проблеми, пов'язаної з кристалізацією металу, були проведені дослідження процесів затвердіння литих деталей блоку циліндра. Обрана система автоматизованого моделювання ливарних процесів LVMFlow. Рівняння моделі розв'язувались методом скінченних різниць (FDM) на регулярній прямокутній різницевій сітці. Отримані результати підтверджуються висновками про можливість зниження металоємності виливки і зміни технічних умов її виготовлення. За результатами проведених досліджень були розроблені рекомендації, спрямовані на стабілізацію характеристик сплаву, зниження металоємності ливарної форми та зміни технічних умов щодо дефектності даного виду виливок. Надані рекомендації щодо зміни конфігурації перегородки з метою зниження металоємності виливки та рекомендації щодо зміни технічних умов на дефекти виливки, що проявляються на стінках і перетинах ливарного блок-картера 4ЧН12/14. Встановлено, що для ливарних дефектів типу несуцільності визначається максимальний розмір і перевизначаються контрольовані місця.

Розглянуто можливості застосування програмного комплексу "MathCAD Prime 5" для розрахунку нормальних контактних напружень в осередку деформації при холодному прокатуванні штаб. Розроблено алгоритм, блок-схему і комп'ютерну програму розрахунку нормальних контактних напружень під час прокатування штаб на реверсивному стані 1680 ПАТ "Металургійний комбінат "Запоріжсталь". Побудовано епюри і виконано порівняльний аналіз формул, що використовують для розрахунків нормальних контактних напружень в осередку деформації. Розрахункові дані, отримані за допомогою програмного комплексу "Mathcad Prime 5", співпадають з літературними даними, що визначає практичну значимість отриманих результатів для науково-дослідної та проектно-конструкторської робіт. Грунтуючись на аналізі епюр контактних напружень, можна зробити висновок, що найточніший розрахунок загального тиску металу на валки під час холодного прокатування реалізується у випадку, коли формули, які визначають математичну модель, ураховують змінювання вимушеної межі текучості в осередку деформації за прямолінійним або параболічним законами. При цьому прямолінійний закон змінювання вимушеної межі текучості може бути використаний лише для випадку порівняно невеликих обтиснень. У інших випадках необхідно використовувати формули, що враховують змінювання вимушеної межі текучості за параболічним законом.

Поточні дослідження проводилися за допомогою програмного комплексу ANSYS для оптимізації параметрів процесу прокатування кілець. Для оптимізації процесу прокатування були оцінені такі параметри, як швидкість, осьова подача ролика і параметри приводних роликів. Як підхід до оптимізації процесу було оцінено оптимальні значення параметрів та взаємозв'язки між ними. Параметри напружено-деформованого стану оцінювались для різних швидкостей і сил, а також визначались відповідні значення критичних параметрів. Для проведення дослідження обрано конструкційні сталі та алюмінієві сплави, оскільки саме вони використовуються для виготовлення функціональних елементів і деталей коліс. Дослідження проводилось шляхом зміни кутової швидкості направляючого ролика у діапазоні від 40 до 45 рад/с і зміни кутової швидкості деталі у діапазоні від 200 до 250 рад/с. Крім цього, втомна міцність робочих частин пристрою визначалася на основі аналізу кількості циклів навантаження до відмови. Проаналізовано напруження і пластичні деформації.

Сучасний пасажирський літак неможливо розглядати без вимог щодо забезпечення безпеки і комфорту перебування пасажирів на борту. Однією із систем, що забезпечує необхідні комфортні умови в літаку, є система видалення відходів. На сьогоднішній день перспективним типом систем видалення відходів є система вакуумного принципу дії. Система видалення відходів цього типу є сукупністю складних багатофункціональних підсистем збору відходів, зберігання відходів, вакуумування, зливання і промивання та управління системою. Розроблення таких систем, що складаються з пристроїв, що працюють на різних фізичних принципах функціонування, є комплексною наукоємною проблемою, пов'язаною з проведенням різнопланових прикладних досліджень у області проектування, розроблення і цільового застосування систем даного типу. Одним із основних елементів системи є бак зберігання відходів. Важливим етапом при проектуванні бака є визначення його масогабаритних характеристик на ранніх етапах розроблення. На ці характеристики чинить вагомий вплив процес наповнення бака, який є визначальним і для розміщення функціонального обладнання у ньому. У зв'язку з вищезазначеним, мета дослідження - процес наповнення бака за допомогою методів чисельного моделювання.

Механічна обробка скляного матеріалу є надзвичайно важкою через його фізичні та хімічні властивості. Оброблення електрохімічним розрядом є інтегрованим гібридним процесом оброблення провідних матеріалів, високоміцних непровідних матеріалів з високою твердістю і крихкістю. У цьому дослідженні спроектована і виготовлена експериментальна установка для механічного оброблення непровідних матеріалів електрохімічним розрядом. Електрохімічний процес застосовується для свердління отворів у силікатному матеріалі. Експерименти були проведені із застосуванням ортогонального масиву L27 методу Тагучі та релізовано у комп'ютерній програмі MINITAB 17. Результати оброблених електрохімічним способом глибини і діаметра отворів у силікатному склі перевірялись з урахуванням таких умов оброблення як напруга, концентрація електроліту і частота обертання. Результати досліджень показали, що основним параметром отримання необхідної глибини і діаметра оброблюваного отвору є у першу напруга. Концентрація електроліту і частота обертання інструмента є також важливими, але другорядними параметрами.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л54-101

Рубрики:

Переробка нафти та нафтових газів. Виробництво нафтопродуктів

Шифр НБУВ: Ж101239 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто числове дослідження впливу в'язкої дисипації та хімічної реакції потоку нанорідини, що проходить через натягнуту поверхню з магнітогідродинамічною зоною застою для заданих граничних умов. Основні рівняння моделі потоку розв'язуються чисельно. Вплив фізичних параметрів математичної моделі потоку на безрозмірну швидкість, температуру і концентрацію подано із застосуванням відповідних графіків і таблиць. Проведено порівняння отриманих числових результатів з опублікованими результатами. У результаті встановлено, що результати узгоджуються із високою точністю. Отримано, що магнітний параметр має однаковий вплив на температуру і поле концентрації. Проте навпаки, вплив на поля швидкості, температури і концентрації зменшується зі збільшенням числа Прандтля. Також збільшення в'язкої дисипації збільшує температуру і концентрацію, а також товщина шару зменшується за рахунок збільшення значень параметра хімічної реакції.

Індекс рубрикатора НБУВ: Г562.15

Шифр НБУВ: Ж101239 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Наведені теоретичні дослідження біохімічних особливостей оброблення низькоякісного вугілля. Представлені біохімічні основи деградації органічних компонентів низькоякісного вугілля і біохімічні принципи біологічного вилучення з нього металів та сполук сірки. Проведено аналіз груп мікроорганізмів і визначені оптимальні умови вирощування останніх. Для ідентифікації необхідних екологічних і трофічних груп мікроорганізмів, а також для реалізації закономірності трофічних взаємодій у асоціаціях різних груп мікроорганізмів як в анаеробних, так і в аеробних умовах використовувались електронні бази даних KEGG, BacDive і EAWAG-BBD. З метою розроблення екологічно безпечного напрямку виробництва біогазу і гумінових продуктів застосовано методологічний підхід та сформована принципова схема біохімічних досліджень переробки низькоякісного вугілля.