Mechanics and Advanced Technologies, Vol. 6, No. 1
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Нові надходження
Документ Відкритий доступ Аналіз міцності рами вагона-хопера двохсекційного з замкненою конструкцією хребтової балки(Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2022) Фомін, О.В.; Ловська, А.О.Проблематика. Забезпечення рентабельності залізничних перевезень та утримання їх лідерських позицій зумовлює необхідність введення в експлуатацію перспективних конструкцій рухомого складу. Такий рухомий склад повинен мати не тільки покращені техніко-економічні показники, а і забезпечувати мінімізацію порожніх пробігів. Тому створення перспективних конструкцій рухомого складу, призначених для одночасного перевезення різнотипних вантажів є досить актуальним питанням.Документ Відкритий доступ Універсальна дослідницька установка для обтиску трубчастих заготовок(Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2022) Тітов, В.А.; Гожій, С.П.; Мироненко, В.А.Дослідження проводились на кафедрі технології виробництва літальних апаратів Науково-навчального механіко- машинобудівного інституту Національного технічного університету України “Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського”. На підставі виконання наукової тематики щодо обтиснення трубчатої порожнинної заготовки з формуванням внутрішньої порожнини були досліджені найбільш перспективні схеми такої технологічної обробки та визначені технологічні і конструктивні елементи процесів і обладнання. До уваги брались такі показники як якість (відповідність виробу вимогам використання) і його собівартість, продуктивність процесу, техніко-економічні характеристики та універсальність устаткування. Для експериментального підтвердження вибраного напряму реалізації в першу чергу було спроектоване експериментальне устаткування та проведене моделювання техпроцесу за кожною з запропонованих схем.Документ Відкритий доступ Dynamics of supercavitating vehicles with cone cavitators(Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2022) Semenenko, V.; Moroz, V.; Kochin, V.; Naumova, O.The work is devoted to theoretical and experimental investigations of dynamics of high-speed underwater supercavitating vehicles with cone cavitators. The cone cavitators are considered as operating controls of the supercavitating vehicle motion. The mathematical model of a “slender” unsteady cavity based on the G.V. Logvinovich principle of independence of the cavity section expansion is used. Experimental studies of the rotary cone cavitators were carried out at the high-speed experimental tank of the Institute of Hydromechanics of the NAS of Ukraine. Based on test results, the approximate dependences of both the drag coefficient and the lift coefficient of an inclined cone cavitator on the rotary angle in a wide range of cone angles are proposed. The range of cone angles is determined when the cone cavitators are the more effective operating controls in comparison with equivalent disk cavitator. With the help of computer simulation, a number of problems of dynamics of the supercavitating vehicle with cone cavitators were investigated: balancing the vehicle, the motion stabilization, maneuvering the vehicle, the cavity control. For the first time, experimental verification of the mathematical model of the supercavitating vehicle dynamics “as a whole” was performed by testing the model with cone cavitators and cavity-piercing fins with a degree of freedom in pitch.Документ Відкритий доступ Experimental Optimization of the Ejector Design Developed for a Driver’s Airbag(Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2022) Yurchenko, N.F.; Vynogradskyy, P.M.Design modifications are tested experimentally of the compact supersonic ejector developed for the novel airbag inflation system. The base design resulting from combined numerical and experimental investigations showed itself potentially capable of inflating the 50 L airbag with three parts of entrained air volume together with one part produced by a gas generator. The base design work continues to study its technological flexibility and operational reliability by analyzing a complex flow structure within the inflator. For that, minor changes and supplements to the design were evaluated experimentally to avoid complicated numerical simulations. In particular, it was supposed that a vortex formed at the inflator inlet could significantly reduce its operational cross-section. The impact of this vortex on the airbag filling was investigated in the Laboratory for Advanced Aerodynamics using the developed pneumatic facility. The applied design improvement was found to affect the pressure distribution favorably in the inflator that increased the airbag filling by ~5%.Документ Відкритий доступ Дослідження фізичних аспектів розсіяння енергії в матеріалах при статичному та динамічному їх навантаженні(Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2022) Назаренко, І.І.; Запривода, А.В.; Бондаренко, А.Є.; Нестеренко, М.М.; Слюсар, В.С.В роботі проведено дослідження по визначенню якісної картини та кількісних змін розсіяння енергії в конкретних матеріалах і середовищах за різних законів їх навантаження, обробки та створенню нових сумішей та матеріалів. З’ясовано, що для визначення дисипативних характеристик застосовуються різні методи, оцінка яких утруднює оцінити достовірність отриманих результатів, оскільки приймаються різні передумови та допущення. Дослідження фізичних аспектів роз- сіяння енергії в матеріалах і середовищах здійснено за лінійним та нелінійним законами навантаження на основі використання методів петлі гістерезису в перехідному та сталому режимів навантаженню. Виявлено, що форма петлі гістерезису залежить певною мірою від закону зміни навантаження за цикл. Використано метод згасаючих коливань для оцінки поглинання енергії за визначенням логарифмічного декременту коливань. За результатами обробки результатів вимірювання ви- явлено, що в рамках виконаних досліджень коефіцієнт поглинання енергії змінюється в межах 0,04–0,20 залежить від амплітуди відносної деформації. Запропонована аналітична залежність для визначення енергії, яка може бути використаною для будь якого середовища або матеріалу, яке володіє пружно-в’язкими властивостями і знаходиться під дією силового на- вантаження. За фізичним сенсом ця формула визначає витрати енергії на одиницю об’єму матеріалу, враховує асиметрію навантаження і може слугувати енергетичним критерієм розсіяння енергії в матеріалах при їх навантаженні.Документ Відкритий доступ Вплив кавітаційних процесів на очищення річкової води гірських потоків(Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2022) Яхно, О.М.; Гнатів, І.Р.; Гнатів, Р.М.Проблематика: В статті розглянуто питання дослідження впливу кавітаційних явищ в гідродинамічно-активних ділянках гірських річок на процеси природного самоочищення води. У роботі розглянуто експериментальні результати визначення зміни сезонних показників гідрохімічного складу поверхневих вод в басейні річки Стрий.Документ Відкритий доступ Модернізація конструкції дискового лазера використанням еліпсоїдного освітлювача(Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2022) Кагляк, О.Д.; Клімова, А.Г.; Полешко, О.П.; Гончарук, О.О.; Головко, Л.Ф.Твердотільні дискові лазери мають ряд переваг порівняно з лазерами зі стрижневим активним елементом. Зокрема, за рахунок ефективного тепловідведення, фактично відсутня теплова деформація активного середовища та перетворення його, з оптичної точки зору, в лінзу, що в свою чергу, сприяє підвищенню стабільності характеристик генерованого лазерного променя та знижує ризик втрати резонатором стійкості. Також дискові лазери мають високу якість генерованого пучка [1]. Окрім того, дискові лазери здатні генерувати достатньо високу потужність при компактних розмірах та мають високий оптичний ККД [2]. Однак, для забезпечення спрямування випромінювання накачки на активний елемент, дискові лазери потребують складної дзеркальної системи перевідбиття променів накачки, і через це мають конструктивні обмеження по введенню енергії накачки в активне середовище. Дана стаття присвячена розробці конструкції освітлювача, який дозволить підвищити інтенсивність накачки активного елемента дискового лазер, що дозволить підвищити генеровану потужність. В статті представлена оригінальна конструкція дискового лазера з еліпсоїдним освітлювачем та ярусною системою накачування активного середовища випромінюванням діодних лазерів. Представлені результати моделювання відведення тепла від активного елементу до холодильника. Приведена оцінка ефективності збудження активного елемента при використанні еліпсоїдного освітлювача та порядок розрахунку параметрів генерованого лазерного променя.Документ Відкритий доступ Using the functional approach in the development of hybrid processes in engineering: theoretical base(Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2022) Salenko, A.F.; Klimenko, S.A.; Orel, V.M.; Kholodny, V.Yu.; Gavrushkevich, N.V.The principles of creating hybrid processing processes based on the functional approach are given. It is proposed to consider the formation of individual elements of the product (planes, holes, fillets, ledges) through functions that are provided by a combination of such elements. At the same time, the required depth of technological influences is analyzed, based on which a set of influences that are different in nature, but compatible, on some basic carrier, is selected. It is proposed to use a high-speed liquid flow as such a carrier. Hybridization of a tool based on a water jet of small diameter can be achieved by combining with laser heating, cryogenic cooling, and the formation of a flow of ice particles, mechanical initiation of surface damage with further development of surface defects. The high efficiency of hybrid processes for processing composite materials is shown.Документ Відкритий доступ The dependence of the internal electrical resistance of the cable rubber rope on the presence of a cable rupture(Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2022) Belmas, I.V.; Bilous, O.I.; Tantsura, A.I.; Shvachka, A.V.Problems. The introduction of steel reinforced concrete coatings of structures, in our opinion, is preceded by the development of methods for monitoring the state of cable-stayed ropes - creating safe conditions for long-term operation of structures.Документ Відкритий доступ Підвищення якості антифрикційних покриттів з використанням пластичного деформування(Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2022) Шепеленко, І.В.; Немировський, Я.Б.; Посвятенко, Е.К.Одним з напрямків рішення дефіциту антифрикційних матеріалів на основі міді є створення антифрикційних покриттів на поверхні деталей, які виготовленні із сировини вітчизняного виробництва. Розглянуто технологію нанесення антифрикційних покриттів фінішною антифрикційною безабразивною обробкою на робочі поверхні чавунних виробів. Запропоновано використання деформуючого протягування задля підвищення якості антифрикційного покриття. Визначені резерви їх покращення за рахунок створення сприятливих форм і розмірів мікронерівностей на попередніх нанесенню покриттю операціях. Дослідження контактної взаємодії мікронерівностей поверхні, що обробляється, з інструментом виконувалися на модельних зразках. Встановленні основні закономірності формування антифрикційного покриття на чавунної поверхні в залежності від вихідного мікрорельєфу та режимів обробки. Вивчено ефективність використання деформуючого протягування при нанесенні антифрикційного покриття за зміною висотного параметру шорсткості. Виконанні дослідження до- зволили запропонувати різні схеми технологічного процесу нанесення антифрикційного покриття фрикційно-механічним методом з використанням деформуючого протягування в залежності від технічних вимог до виробу.Документ Відкритий доступ Реалізація оптимальних енергетичних переміщень робочого органу дволанкового маніпулятора за параболоїдною траєкторією(Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2022) Ловейкін, В. С.; Міщук, Д. О.; Міщук, Є. О.Інтенсивне розповсюдження автоматизованих і роботизованих систем в будівельній промисловості ставить ряд проблемних і не вирішених задач, пов’язаних з ефективністю і надійністю їхнього використання, а саме зниження динамічних навантажень у елементах конструкції роботів і маніпуляторів, зниження енерговитрат на виконання заданого процесу роботизованою системою. Особлива увага приділяється якості керування, зокрема в обмеженому робочому просторі при переміщенні робочих органів маніпуляторами з гідроприводом, які є домінуючими в будівництві.Документ Відкритий доступ Simulating turning cycles on CNC lathe machines(Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2022) Petrakov, Y.V.; Ezenduka, J.M.It is shown that the turning of the contour shaped surfaces of parts is mainly carried out according to the cycles of rough turning G71, G72, G73 with a finishing pass according to the cycle G70. In any case, the cutting process is quasi-stationary, which determines the need to control the cutting mode to stabilize and optimize the process. It is proposed to use a special program for designing the control program of a CNC machine tool, which, based on a priori information about the technological machining system, performs the simulation of the process. During simulation, in the process of solving the optimization problem according to the criterion of maximum Material Removal Rate, all components of the cutting mode are automatically deter-mined: depth, feed and spindle speed. The results are presented in the form of control files, according to which a control program in G-codes can be compiled to optimize the process. In addition, it is additionally possible to obtain a prediction about the actually machined contour, taking into account the elastic deformation during the cutting process, and data on the correction of the trajectory of the shaping movement in the last pass.