2023

Постійне посилання на фонд

https://ela.kpi.ua/handle/123456789/55463

Переглянути

Перегляд 2023 за Дата публікації

Перейти на індекс:
Зараз показуємо 1 - 20 з 46
  • Ескіз
    ДокументВідкритий доступ
    Огляд методів дегазації робочих рідин
    (Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2023) Петренко, О. Д.; Луговський, О. Ф.
    У статті наведено аналітичний огляд відомих методів дегазації технологічних рідин. Представлено аналіз переваг та недоліків відомих методів дегазації зазначених рідин. Наголос зроблено на ультразвуковому методі дегазації, який реалізується за рахунок введення в рідину ультразвукової хвилі деформації. В огляді відображені різні типи ультразвукових випромінювачів, побудованих за напівхвильовою та хвильовою акустичними схемами. Використано фотоматеріали та графіки експериментального дослідження ультразвукового методу дегазації технологічних рідин із залученням п’єзоелектричних перетворювачів. У статті розглянуто фізичну модель процесу ультразвукової дегазації вищезазначених рідин. Наголошена необхідність проведення робіт з метою додаткового вивчення та підвищення ефективності ультразвукової дегазації технологічних рідин шляхом експериментального дослідження впливу на процес дегазації частоти, амплітуди та інтенсивності ультразвукових коливань. Зроблено висновки щодо перспектив використання ультразвукового методу дегазації рідин.
  • Ескіз
    ДокументВідкритий доступ
    Formation and development of ventilated supercavity past the disk–cavitator in accelerated motion
    (Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2023) Moroz, V.; Kochin, V.; Semenenko, V.; Naumova, O.
    Аbstract. The work is devoted to both the experimental studies and the computer simulation of the process of formation and development of a ventilated supercavity past the disk-cavitator in accelerated motion from the state of rest to the steady velocity. A series of experiments were carried out in the high-speed experimental tank at the Institute of Hydromechanics of the National Academy of Sciences of Ukraine for various values of the air-supply rate into the cavity. It has been established that the portion type of air-loss from the cavity is always preserved in the case of horizontal accelerated motion, while the air-loss by vortex tubes is always realized in the case of steady motion with the same velocity. In this case, shape of the cross sections of the unsteady cavity is close to circular one along the whole cavity length and at all stages of acceleration. To describe this process, a modified mathematical model is proposed that is based on the G.V. Logvinovich principle of independence of the cavity section expansion. An analysis of the influence of both the immersion depth and the air-supply rate on the process of development of a ventilated supercavity during acceleration has been performed by the way of computer simulation.
  • Ескіз
    ДокументВідкритий доступ
    Аналіз технічного рівня об’ємних гідроприводів з мотор-колесами
    (Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2023) Аврунін, Г. А.; Подригало, М. А.; Мороз, І. І.; Коваль, О. Д.
    Проведений аналіз використання об’ємних гідроприводів обертання гідромотор-коліс для гусеничних та колісних машин. Розглянутігідравлічні принципові схеми застосування швидкісних аксіально-поршневих гідромоторів з планетарними редукторами та високомоментних радіально-поршневих гідромоторів, зокрема гідропристроїв для забезпечення надійного пересування при виникненні перешкод з боку дорожнього покриття. Показані особливості методики статичного і динамічного розрахунку з використанням математичної моделі для чисельного розв’язання диференціальних рівнянь при розрахунку коливань тиску та частоти обертання гідромоторів залежно від завдань інтенсивності зміни подачі насоса та робочого об’єму гідромотора з урахуванням його ККД. Проведений порівняльний аналіз технічного рівня гідромотор-коліс та виявлено суттєво підвищення вихідних параметрів високомоментних радіально-поршневих гідромоторів щодо тиску, частоти обертання та відношення маси до крутного моменту. Стаття може бути корисної для інженерів, науковців та студентівмагістрів.
  • Ескіз
    ДокументВідкритий доступ
    Taking into account a location of aircraft’s center of mass during motion cuing
    (Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2023) Kabanyachyi, V. V.; Hrytsan, S. V.; Yankovskyi, S. S.
    Compared to other information sources, motion cues provide a pilot with anticipatory information about spatial position and movement of aircraft. For motion cueing a flight simulator cockpit is installed on a motion system, movement of which motion cueing. Therefore, motion system is one of the most important components of full flight simulators. The problem of effective use of constructive resources of six-degrees of freedom synergistic motion system has been solved. But the problem of improving the motion cueing re- mained unsolved, due to the fact that location of motion system center of rotation is significantly different from location of aircraf’s center of gravity, and motion cues differ from real, flight one. The study subject is motion cueing on flight simulators. The problem was solved on the basis of simplified operator for transformation of motion system movements along individual degrees of freedom into jack movements, cubic spline functions to describe the dependence of the centers of rotation along pitch and yaw, and optimization theory using the deformable polyhedron method. The formulated and solved problem of taking into account of location of aircraft’s center of gravity during motion cueing along pitch and yaw increases an efficiency of using of constructive resource of a six-degrees of freedom synergistic motion system, a motion cueing fidelity and training realism on flight simulator.
  • Ескіз
    ДокументВідкритий доступ
    Визначення пружних характеристик пакету моношарів тонкостінних пластин з композитних волокнистих матеріалів
    (Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2023) Крищук, М. Г.; Овчаренко, Е. І.; Ус, Г. О.
    Анотація. Наведено аналітичний метод розрахунку еквівалентних пружних характеристик анізотропних багатошарових пластин з композиційних волокнистих матеріалів. Основні припущення, прийняті під час розрахунку модулів пружності та коефіцієнтів Пуссона, зводяться до того, щo волокна – пружні матеріали з ортотропними механічними характеристиками, які при силовому навантаженні багатошарових пластин деформуються разом. Найбільш поширені в практичних додатках прикладної механіки аналітичні методи розрахунку ефективних модулів пружності наведені в переліку цитованих публікацій. До них віднесено правила суміші, модель запропонована Хіллом та Хашином, модель Кільчинського, методи Ваніна та Л.П. Хорошуна. Чисельні методи визначення пружних механічних властивостей армованих односпрямованих та шаруватих композитних матеріалів засновані на інформаційних технологіях скінченно-елементного моделювання представницьких обсягів композитних матеріалів та вирішення ряду крайових завдань для них. Для конструкцій тонкостінних пластин з волокнистими композиційними матеріалами застосовані традиційні розрахункові схеми, для яких типовим є плоский напружений стан. Співвідношення напруження-деформації для моношару пластин, навантаженого під довільним кутом представлені у вигляді закону Гука для аніотропних матеріалів. Деформації пакета моношарів з композиційними волокнистими матеріалами при плоскому пружно-деформованому стані визначаються, як і для моношару, чотирма незалежними постійними пружними. З використанням універсальної розрахункової моделі на основі рівнянь прикладної механіки отримано результати обчислень еквівалентних модулів пружності та коефіцієнтів Пуассона для пакету моношарів тонкостінних пластин з композиційними волокнистими матеріалами з вуглетканини та вуглецю. Результати досліджень представлені в аналітичній та графічній формі. Показано вплив структури побудови композиційних волокнистих матеріалів тонкостінних пластин на механічні властивості та їх залежність від кута силового навантаження вектора. Результати досліджень можуть використовуватися для визначення раціональних механічних властивостей багатошарових композиційних пластин з урахуванням їхнього конструктивно-технологічного призначення в різних галузях промисловості.
  • Ескіз
    ДокументВідкритий доступ
    Міцність і пружність PLA + графіт композитів: експериментальний і теоретичний аналіз
    (Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2023) Рубашевський, В. В.; Шукаєв, С. М.
    Проблематика. Поєднання адитивних технологій з армованими матеріалами відкриває широкі можливості для створення легких і міцних виробів з унікальними характеристиками. Впровадження цих технологій у виробництво потребує ефективних методик оцінювання граничного стану таких виробів. Мета дослідження. Дослідження механічних властивостей зразків, виготовлених за методом наплавлення FDM з двох термопластичних ниток на основі полілактиду: PLA-Cg+ із 5% наповненням з шаруватого графіту та PLA-CCF із 10% наповненням з вуглецевих волокон. Методика реалізації. Експериментально досліджено вплив параметрів процесу 3D друку, таких як орієнтація укладання та товщина шарів друку, на механічні характеристики зразків за розтягання та стискання. Результати дослідження. Показано, що як орієнтація укладання, так і товщина друкованого шару суттєво впливають на механічні властивості зразків обох матеріалів. Виконано порівняльний аналіз експериментальних даних з розрахунками за критеріями міцності: Цая-Хіла, Цая-Ву, Хофмана, Мізеса та максимальних напружень. Висновки. Результати випробувань засвідчили, що існує значний вплив досліджуваних параметрів процесу друку на механічні характеристики зразків із PLA + графіт як за розтягання, так і стискання. Здебільшого, зразки з меншою товщиною мають як вищу границю міцності (пропорційності), так і більше відносне видовження. Установлено, що найкращий збіг експериментальних та розрахункових даних для обох матеріалів досягається у випадку використання узагальненого критерію Мізеса.
  • Ескіз
    ДокументВідкритий доступ
    Analysis of the forces acting from the side of the magneto-abrasive tool on parts being machined during magneto-abrasive machining in conditions of the annular bath with large working gaps
    (Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2023) Maiboroda, V.S.; Dzhulii, D.Yu.; Zastavskyi, K.O.
    Background. For effective magneto-abrasive machining (MAM) of complex-shaped parts, comprehensive information is needed on the processes that occur when the magneto-abrasive tool (MAT) contacts with the surfaces being machined. Effective magneto-abrasive machining occurs in the presence of sufficient values of the normal and tangential components of the interaction forces between the MAT and the machined surfaces and the powder mixing during machining. Previously carried out analytical studies of dynamic parameters did not take into account the real conditions of the interaction of grains and their groups with machined surfaces.
  • Ескіз
    ДокументВідкритий доступ
    Застосування 3D друку при виготовленні міні гідравлічних систем
    (Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2023) Костюченко, І. В.; Левченко, О. В.
    Робота присвячена аналітичному інженерному дослідженню можливості застосування 3D-друку для виготовлення гідравлічних компонентів, з метою вирішення питань, пов’язаних з вагою, розміром і складністю, характерним традиційним гідравлічним елементам. Дослідження має на меті продемонструвати доцільність використання 3D-друку шляхом спрощення конструкції гідравлічного пристрою та підвищення його ефективності. В роботі представлені зразки гідравлічних елементів, надрукованих на 3D-принтері та розкрито порядок їх створення. Запропоновано просту і практичну методологію розробки конструкції для двох ключових компонентів типової гідравлічної системи, а саме, гідравлічного циліндра та гідравлічного серворозподільника типу “сопло-заслінка”, що дозволяє керувати гідравлічними приводами за допомогою будь-якого програмованого мікроконтролера. Характерною особливістю цього підходу є акцент на принципах компактності дизайну, який полегшує об’єднання багатьох частин в єдині, багатофункціональні компоненти. Використання легких матеріалів у 3D-друку сприяє зменшенню загальної маси гідравлічних компонентів. Запропонований метод дозволяє також інтегрувати різноманітні гідравлічні елементи в єдину цілісну структуру, надруковану на 3D-принтері, пропонуючи практичне рішення для вирішення проблем розміру та складності, характерних для гідравлічних системам, виготовлених з металу. Сфера застосування цього інноваційного підходу поширюється на створення прототипів гідравлічних і пневматичних роботів, а також пристроїв, які вимагають компактності, точності та адаптивності. Ця методологія є перспективною для впровадження в галузі робототехніки, особливо для задач, де критичними факторами є просторові та вагові обмеження.
  • Ескіз
    ДокументВідкритий доступ
    Методика оцінки відокремлення шлакової корки при наплавленні низько- та середньовуглецевих сталей
    (Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2023) Стреленко, Н. М.; Коваленко, В. Л.; Мастенко, Р. В.
    Показана актуальність використання, при розроблені нових зварювальних матеріалів, методик оцінки віддільності шлакової корки, що характеризуються легкою віддільністю і базуються на термодеформаційцних процесах в зразку. Розроблений спосіб оцінки відділення шлаку на основі теоретичного розрахунку термодеформаційних процесів в основному металі пройшов етапи експериментального дослідження. Експериментальна апробація запропонованої методики оцінки відокремлення шлакового покриття з поверхні наплавлених швів на зразки із сталі Сталь 3сп, 40Х під дослідними флюсами на основі шлакової системи TiO2-MnO-SiO2–MgO–СаО-FeO-Al2O3 дротами 30ХГСА та Св – 08Г1HMA проведена для різних режимів наплавлення. Критерій оцінки високотемпературного відокремлення шлакового покриття враховує: співвідношення геометричних параметрів дослідного зразка, кількість вкладеного тепла в процесі наплавлення та фактор наявності шпінелеутворюючих компонентів на міжфазній границі шлак-метал. Обрані параметри оцінювання відокремлення шлакової корки в балах, де гарантована віддільність шлакового покриття зараховується при самовільній віддільності шлаку при його руйнуванні або самовільній віддільності шлаку монолітним шаром. Практична цінність запропонованої методики полягає в можливості кількісного оцінювання вірогідності високотемпературного відокремлення шлакового покриття для широкої номенклатури флюсів для наплавлення. Результати проведених експериментів показують працездатність розробленої методики оцінки високотемпературного відокремлення шлакового покриття з поверхні металу шва.
  • Ескіз
    ДокументВідкритий доступ
    Determination of the KIC Fracture Toughness of the X210Cr12 High-Strength Material
    (Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2023) ATEŞ, Ergun
    It is an important problem that the machines become unusable due to the deformation of the machine elements produced before the planned time. In this study, it was aimed to determine the KIC value of X210Cr12, which is a high strength material. In this way, more accurate load values can be used in the design. Methods: In the experimental study to determine the KIC value, the sample geometry, the crack depth, the load-dependent parameters and calculations and some conformity checks were carried out. Experimental system; KIC consists of 3-point flexure specimens, a press, an electronic circuit capable of detecting the change in load crack opening, and a logger. Findings: In the study, the loads were determined from experimental graphs. Subsequently, load-crack opening values were determined. With these data, the KIC values were calculated as 719,7 and 839,7 MPa.mm1/2 as the minumum and maximum values, respectively. Conclusion: The experimental graphs are in the form of curves that break abruptly with unstable crack propagation without showing plastic deformation. There is no study in the literature on the KIC value of X210Cr12 and it has been determined that it has a low KIC value compared to the high-strength steels studied. It is valuable to determine the KIC value, as fracture problems may occur in designs prepared with the material. The results of the study are data at room temperature.
  • Ескіз
    ДокументВідкритий доступ
    Чисельне моделювання внутрішніх течій у резервуарах з перегородками
    (Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2023) Ковальов, В. А.; Шибаєв, О. Г.; Вей Ченьюй
    У пропонованій статті наведено матеріали експериментальних та математичних досліджень внутрішніх інерційних течій нестисливої рідини при її коливаннях у резервуарах. Проведений аналіз сучасних проблем, пов’язаних зі шкідливим впливом резонансних плескань рідини на конструкції резервуарів, а також на траєкторію та характер руху самого об’єкта з рідиною. Застосування у подібних замкнених потоках демпфіруючих перегородок та напрямних апаратів дозволяє докорінно змінити структуру внутрішніх течій, зменшивши градієнти ударних тисків у потоках, а також перерозподілити основні інерційні впливи рідини. Чисельне моделювання подібних течій якісно підтверджує результати експериментальних досліджень і дозволяє побудувати досить складну нестаціонарну трьохмірну картину розвитку коливань у потоках рідини. Крім застосування самих конструкцій демпфіруючих перегородок пропонується виконання площини перегородки перфорованою з різним ступенем проникності за рахунок діаметра отворів та їх кількості. Виникає ефект гідравлічного опору, коли енергія потоку втрачається через подолання штучних перешкод у вигляді отворів малого діаметра. Таким чином ударні впливи потоку на стінки резервуара прогнозуються меншої амплітуди і тривалості дії. Застосування пропонованих лабіринтних конструкцій демпферів дозволяє лише гідравлічними засобами керувати силовими впливами рідини і таким чином зменшити кількість та габарити внутрішніх напрямних апаратів.
  • Ескіз
    ДокументВідкритий доступ
    Effective decoupling method for derivation of eigenfunctions for closed cylindrical shell
    (Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2023) Yudin, H.; Orynyak, I.
    By expansion into Fourier series along the circumferential coordinate, the problem for elastic thin-walled closed cylindrical shell is reduced to 8th order differential equation with respect to axial coordinate. In spite that the general structure of eigenvalues for this equation was known starting from 60-s of last century, they were derived only to some simplified versions of the shell theory. So, the main goal of paper consists in development of the general procedure for determination of the eigenvalues. The idea is based on that the theory of shell is actually formed by two much simple problems: the plane task of elasticity and the plate problem, each of them is reduced to much easily treated biquadratic equation. So, we start from either of two problems (main problem) while not taking into account the impact from another (auxiliary) problem. After computing its eigenfunctions, we gradually introduce the influence of auxiliary problem by presenting its functions as linear combination of functions for main problem. The results of calculation show the perfect accuracy of the method for any desired number of significant digits in eigenvalues. The comparison with known results for concentrated radial force shows the perfect ability to solve any boundary problem with any desirable accuracy.
  • Ескіз
    ДокументВідкритий доступ
    Adaptation of corporate model of Ukrainian aircraft product life cycle to the international methodology of systems engineering
    (Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2023) Kryvova, S.; Zvorykin, C.; Trubachev, S.
    Problems. Under the present-day conditions, the preservation of competences of Ukrainian aircraft construction enterprises will be determined by the possibility of enterprises attracting to participation in international cooperation programs and projects. But this is possible only on the condition of prior harmonization of the product development methodology adopted in Ukrainian aircraft construction to that used in the international aircraft construction projects. Purose. The main goal of this article is to determine the ability and ways of adapting the corporate model of life cycle of aircraft engineering projects by Ukrainian aircraft construction enterprises to modern global aircraft construction practices. Implementation methodology. The research methodology predicted the identification of the main modern trends in the field of system engineering for the creation of a science-intensive product, as well as the analysis of concepts of presenting the life cycle of complex technical systems in international regulatory documents, industry regulations, guidelines and other information sources. Criteria for perspective of using the identified informational and normative sources as close analogues for the development of one’s own corporate model of life cycle of an aircraft construction product were identified. On the basis of the criterion analysis of researched concepts of the life cycle of complex technical systems representing, the requirements were formed, which formed the basis of the concept of one’s own corporate model of life cycle of the aircraft construction product. The results. The result of conducted research was the proposed concept of a corporate model of the life cycle of an aircraft construction product manufactured in Ukraine, which takes into account the international experience and best practices of leading aircraft construction companies, including focusing on the experience accumulated by domestic aircraft manufacturers. Conclusions. According to the results of analysis of advanced world practices in the field of creating a science-intensive product, an own corporate model of the life cycle of an aircraft product manufactured in Ukraine was proposed. In the future, on the basis of this model, a system for creating an aircraft product can be built and developed, which will be harmonized with existing world practices and will allow the domestic aircraft construction enterprises to fight for participation in international programs and projects.
  • Ескіз
    ДокументВідкритий доступ
    Досвід створення та впровадження інтегрованої системи технологічної підготовки виробництва нових авіаційних двигунів
    (Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2023) Балушок, К. Б.
    Одним із ключових етапів життєвого циклу виробу (ЖЦВ) при створенні та освоєнні нових авіаційних двигунів є технологічна підготовка виробництва (ТПВ). Для вирішення задач ТПВ застосовують CAD/CAM/СAЕ-системи, які забезпечують автоматизоване проектування, виробництво та інженерні розрахунки, РDМ-системи управління даними про продукцію, ЕRР-системи планування ресурсів підприємства, об’єднані в PLM-системи інформаційної підтримки ЖЦВ. Стаття присвячена досвіду створення та впровадження АТ “Мотор Січ” інтегрованої системи технологічної підготовки виробництва нових авіаційних двигунів. Представлена структурна схема впровадженої інтегрованої системи ТПВ, яка містить комплекс взаємозалежних підсистем. Наведено опис системи автоматизованого проектування технологічної документації, яка забезпечує діалогове проектування технологічних процесів. Описана підсистема автоматизованої підготовки програм для верстатів з ЧПК, яка призначена для розрахунку траєкторії ріжучого інструменту при обробці геометрично складних деталей авіаційних двигунів. Описана підсистема автоматизованого проектування засобів технологічного оснащення, яка відповідає вимогам сучасного інструментального виробництва. Зазначено, що у системі автоматизованого проектування технологічного оснащення найбільшого розвитку набули проектуючі підсистеми: ріжучого та зубообробного інструменту; верстатних пристроїв; контрольно-вимірювальних приладів; ливарної та штампової оснастки; контролю зуборізного інструменту за електронними еталонами. Зазначено, що автоматизовані підсистеми аналізу процесів дозволяють виконувати: аналіз процесів лиття металів; аналіз процесів штампування; аналіз процесів різання; аналіз процесів зубообробки. Застосування інтегрованої системи ТПВ дозволило скоротити терміни ТПВ у 1,2...1,5 рази та підвищити продуктивність проектно-конструкторських робіт у 3...3,5 рази..
  • Ескіз
    ДокументВідкритий доступ
    Ультразвукова гомогенізація у виробництві молочних продуктів
    (Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2023) Луговський, О. Ф.; Берник, І. М.; Гришко, І. А.; Желяскова, Т. М.; Желясков, В. П.
    Анотація. В промислових масштабах актуальним є питання продовження терміну придатності та збереження якості молочних продуктів, тому одним з технологічних етапів підготовки молочної сировини є процес гомогенізації, що має велике значення для якості та структури молочних продуктів. Оскільки традиційна гомогенізація – це процес, в якому сировина піддається впливу високого тиску, що призводить до погіршення текстури та втрати корисних речовин, а сам процес є дуже енергоємним, постає питання дослідження альтернативних методів, зокрема, визначення впливу ультразвукової обробки на рівень гомогенізації молока та можливість застосування цього методу у промислових масштабах. Мета. Дослідження ефективності застосування альтернативних методів обробки молочної сировини, які дозволять подовжити термін придатності молока без зниження його якісних властивостей у порівнянні з традиційним методом обробки тиском, шляхом визначення параметрів гомогенізованого молока (частка жирових кульок) за результатами його ультразвукової обробки. Методика. Використано експериментальний метод ультразвукової гомогенізації молока за допомогою установки з ультразвуковим кавітатором. Результати. Досліджено вплив ультразвукової обробки на органолептичні властивості молока та отримано експериментальні результати, що показують ефективність застосування ультразвуку інтенсивністю 20 Вт/см2 при різних температурах. Висновки. Результатами експерименту підтверджено ефективність використання ультразвуку для гомогенізації молока при виробництві молочних продуктів. Визначено оптимальний температурний режим обробки (від 55 до 70°С) для досягнення максимального рівня гомогенізації, що значно нижче, ніж температура при традиційній гомогенізації, отже не несе негативного впливу на фізичні та хімічні властивості молочних продуктів.
  • Ескіз
    ДокументВідкритий доступ
    Analysis of the influence parameters on steel strip defects in continuous roll casting-rolling
    (Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2023) Nogovitsyn, O. V.; Kholiavik, O. V.; Boris, R. S.; Sokhan, D. V.; Seminska, N. V.
    Problems. The casting-rolling process is currently one of the most effective and promising processes used for the production of steel sheets. The advantages of this process include the small dimensions of the unit and a significant reduction in energy resources. This occurs due to a combination of technological operations and absence of the intermediate heating of the metal. At the same time, there is the challenge of a sustainable industrial process for producing high quality steel sheets. Objective. Companies developing direct melt strip processes using twin-roll crystallizers report a number of challenges they face. Among such problems are defects on the surface of the cast strip. Currently, there is no generally accepted classification of surface defects, such as surface cracks, wrinkles, namely, depressions, and transverse deformation bands. At the moment, there is also no justification for the reasons for the appearance of surface defects during the rolling process. Methods. Based on the research results, a hypothesis was proposed about the causes of defects on the surface of the cast strip and ways to prevent them. During the operation of two-roll crystallizers, a combination of metal hardening processes and its subsequent plastic deformation occurs. The metal moves sequentially through areas of crystallization and deformation. During the research, the authors calculated the process of roll casting-rolling. Conclusions. Based on the research results, we believe that when casting steel using twin-roll casting-rolling, it is necessary to reduce the compression to a minimum value. This recommendation will ensure welding of defects on the surface. The use of this proposal will allow the casting process to be carried out at high speed and little force to be applied to squeeze the rolls. We propose to carry out the process of forming a cast strip with the necessary quality parameters at the following stages of rolling.
  • Ескіз
    ДокументВідкритий доступ
    Assignment of the cutting mode when boring holes on CNC machine
    (Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2023) Petrakov, Y. V.; Danylchenko, M. А.
    Abstract. Due to structural limitations, the processes of boring holes are performed in a low-rigidity machining system, which predetermines their susceptibility to vibrations. The article is devoted to the study of the process of boring holes on CNC machines, and the subject of the study is the effect of the cutting mode on the stability of the machining. The mathematical model of the machining system is presented in the form of a two-mass dynamic system, which forms a closed loop structure with negative feedback by elastic displacement. In addition, positive feedback is taken into account through the delay argument function, which represents machining along traces. It has been proven that this process provokes the emergence of regenerative oscillations in the machining system. The application of the system’s approach made it possible to obtain a mathematical model in the form of state variables, which is acceptable for the use of numerical modeling methods in both time and frequency space. An applied engineering program for determining the stability diagram in “cutting depth - spindle speed” coordinates has been created. The program uses a new criterion of stability of systems closed through positive feedback loop with a delay argument function. For the first time, the validity of such a criterion was proved for systems described by differential equations of the fourth order. The importance of taking into account the results of the study in the form of a stability lobes diagram when assigning a cutting mode, especially in the area of high speeds, is proven. Thus, according to the results of the experiments, a change in speed of only 7% from 2150 rpm to 2320 rpm with the same cutting depth of 0.4 mm allows the process to become stable. The use of the created program is possible in the system of automatic control of the online cutting mode when the machine is equipped with vibration sensors with appropriate systems for identifying the dynamic parameters of the machining system, which will significantly increase the machining efficiency.
  • Ескіз
    ДокументВідкритий доступ
    Вплив ступеня дроселювання на динамічні параметри приводу двосторонньої дії із вакуумними захватними пристроями
    (Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2023) Носко, С. В.; Галецький, О. С.; Костюк, Д. В.
    Представлено оцінку сучасного стану досліджень перехідних процесів у пневматичних приводах. Показані переваги і недоліки пневматичних приводів із вакуумними захватними пристроями та їх зв'язок із практичними завданнями проектування. Встановлено, що розрахунок параметрів і проектування високошвидкісних, типових пневмоприводів та приводів із вакуумними захватами значно відрізняються. Показано на доцільність використання у маніпуляційних приводах вакуумних захватних пристроїв. Встановлено, що на відміну від пневмоциліндрів механічних захватних пристроїв для яких важлива заключна фаза циклу спрацьовування, на якій поршень в кінці ходу вже нерухомий, але тиск в робочий порожнині зростає і відповідно збільшується зусилля на штоку, для приводів з вакуумними захватними пристроями, ця фаза не враховується. Обґрунтовано вибір математичної моделі і методики розрахунку перехідних процесів пневматичних приводів двосторонньої дії. Модель передбачає запис рівняння руху поршня циліндра, доповненого рівняннями, що описують зміни тисків в робочій і вихлопної порожнинах циліндра з подальшим моделюванням на ЕОМ. В рамках математичної моделі проводилось дослідження перехідних процесів, тому всі результати моделювання показані в інтервалі часу, обмеженому періодом руху поршня (тобто підготовчий та заключний періоди не розглядались). Досліджено вплив ефективних площ вхідної та вихідної пневмоліній пневмоциліндра на динамічні процеси у приводі. Встановлено, що зміна діаметра вхідного отвору і відповідно площі вхідного отвору робочої або вихлопної порожнини призводить до зміни коефіцієнта витрати та коефіцієнта пропускної здатності ліній зв’язку, характеризується зміною кінетичної енергії вихідної ланки, обмежує її робочу швидкість та забезпечує плавність руху вихідної ланки приводу.
  • Ескіз
    ДокументВідкритий доступ
    Пошкоджуваність матеріалів при пропорційному навантаженні
    (Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2023) Грабовський, А. П.; Бондарець, О. А.; І. І. Бабієнко
    Анотація. Робота присвячена дослідженню пошкоджуваності матеріалів під час пружнопластичного пропорційного навантаження, зокрема враховується вплив двох механізмів навантаження відрив та зсув. Ці механізми охоплюють в’язке, крихке та в’язко-крихке види руйнування. Розглядається накопичення розсіяних пошкоджень як багатомастабне і багатостадійне явище, що відбувається під час пропорційного навантаження на мікро- та мезорівнях руйнування металічного конструкційного матеріалу. В рамках дослідження виконана кількісна оцінка деградації фізико-механічних властивостей матеріалів, зокрема змін модулів пружності E та G пропонується визначення еквівалентного пошкодження, що виникає від пружнопластичного пропорційного навантаження. Розглядаються експериментальні дані кінетики накопичення пошкоджень на зразках сталі 12Х18Н10Т, які були піддані осьовому навантаженню (розтяг), зсуву (кручення) та пропорційному навантаженню з параметром жорсткості напруженого стану К=0,5 до руйнування. В роботі порівнюються експериментальні результати з теоретичними даними, накопичення пошкоджень. Отримані висновки сприяють більш глибокому розумінню механізмів руйнування матеріалів під дією пропорційного навантаження, а також можуть знайти практичне застосування при проектуванні та оцінці несучої здатності елементів конструкцій.
  • Ескіз
    ДокументВідкритий доступ
    Деталізація уявлення про процес проєктування об’єктів гідроавтоматики
    (Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2023) Узунов, О. В.
    Анотація. Робота стосується методології проєктування складних технічних об’єктів. Складність об’єктів полягає в необхідності узгодження динамічних процесів між їх складовими частинами для забезпечення запланованих експлуатаційних характеристик. Розглянуто основні етапи проєктування: ідея – схема – моделювання – конструкція. В традиційних підходах до проєктування, засоби, якими користуються для представлення інформації на кожному з етапів, є відносно узагальненими і неузгодженими. Це призводить до збільшення термінів проєктування. В даній роботі, запропоновано структурувати проєктну інформацію, узгодити засоби представлення інформації різних етапів між собою та деталізувати процес проєктування. Для цього, загальний інформаційний простір знань предметної області розподілено по потоках, які представляють інформацію про: зміст, об’єднання, активність та вимоги. Сам процес проєктування представлено як ланцюг транзакцій, кожна з яких ґрунтується на взаємодії названих потоків і послідовно формує стани результуючого функціонального потоку. Ці стани відображають рівні готовності проєктованого об’єкту. Завдяки способу представлення засобів і деталізації інформації вдається забезпечити їх узгодженість між різними етапами. Узгодженість засобів, структурованість інформації і можливість контролювати завершеність етапів зменшує кількість ітерацій і скорочує терміни проєктування. Представлення процесу проєктування на основі структурованої і узгодженої інформації проілюстровано на прикладі.