Journal of Engineering Sciences / Журнал інженерних наук
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/34326
Browse
Item Стенд для исследования процесса точения с высокими частотами вращения шпинделя(Сумский государственный университет, 2014) Криворучко, Дмитро Володимирович; Криворучко, Дмитрий Владимирович; Kryvoruchko, Dmytro Volodymyrovych; Шаповал, Ю.В.В данной статье рассмотрены актуальные направления исследований ученых в области конструирования станков с высокоскоростными шпинделями. Основными направлениями работ являются статические, динамические, тепловые и вибрационные характеристики шпинделей. Множество исследований, направленных на изучение поведения точного, высокоскоростного оборудования, свидетельствует о том, что нельзя увеличить производительность обработки деталей резанием простым увеличением частоты вращения инструмента или детали. Возникают новые явления, не проявившееся ранее при невысоких скоростях вращения, требующие к себе особого внимания. Поскольку в процессе обработки участвует не только шпиндельный узел, но и все узлы станка, нужны более широкие исследования всей технологической системы. Для более детального изучения процесса точения с высокими частотами вращения детали разработан и изготовлен авторами стенд. Исследованы параметры точности, жесткости, собственных частот колебаний. На основании этого выполнен анализ характеристик стенда. Это дает возможность непосредственно измерять все интересующие параметры процесса с помощью установленных измерительных систем.Item О физическом моделировании лабиринтного уплотнения(Сумский государственный университет, 2014) Бага, Вадим Миколайович; Бага, Вадим Николаевич; Baha, Vadym MykolaiovychПроведено ряд спеціальних дослідів щодо впливу режимних та геометричних параметрів на роботу лабіринтового ущільнення: перепаду ущільнювального тиску, частоти обертання, радіального зазору, та ін., з урахуванням критеріїв моделювання лабіринтових ущільнень і масштабного фактора. Встановлено наявність залежності коефіцієнта витрати лабіринтового ущільнення від частоти обертання вала та величини відношення тиску перед і за ущільненням. Для узагальнення запропоноване використання критеріїв Re і Еu, отримані номограма і критеріальне рівняння для визначення коефіцієнта витрати подібних ущільнень при різних режимних параметрах.Item Обгрунтування використання штучних нейронних мереж для компенсації кінематичних та динамічних похибок верстата паралельної кінематики(Сумський державний університет, 2014) Струтинський, В.Б.; Дем’яненко, А.С.Розроблено систему активного контролю просторового положення інструмента верстата паралельної кінематики. Розглянуто метод компенсації кінематичних та динамічних похибок верстата паралельної кінематики за допомого використання штучних нейронних мереж, що навчаються на базі пропорційно-диференціального регулятора. На основі експериментальних даних перехідного процесу, що виникає при зміні траєкторії руху платформи верстата, проведено апробацію розробленого пропорційно-диференціального регулятора, результат роботи якого використано для навчання штучної нейронної мережі. Обґрунтовано доцільність використання штучних нейронних мереж у системах зворотного зв’язку верстатів паралельної кінематики на основі аналізу дисперсії результатів її навчання.Item Графоаналітичний метод визначення напірних характеристик відцентрово-вихрових насосів(Сумський державний університет, 2014) Найда, Максим Васильович; Найда, Максим Васильевич; Naida, Maksym VasylovychВідцентрові-вихрові насоси мають досить хороші експлуатаційні показники, в результаті вдалого використання позитивних властивостей відцентрового робочого колеса і вихрового, закріплених на загальному валу. На жаль наукових робіт, присвячених експериментальним і теоретичним проблемам у відкритій пресі вкрай недостатньо, що гальмує вдосконалення цього виду насосів. Особливо ускладнює роботу з удосконалення відцентрово-вихрових насосів відсутність аналітичних залежностей, що описують характеристики відцентрово-вихрових насосів. У статті представлені дані експерименту на відцентрово-вихровому насосі для визначення вели- чин напору в залежності від подачі. Представлений графоаналітичний метод визначення напірних характеристик відцентрово-вихрових насосів. Запропоновано метод графоаналітичної побудови напірних характеристик. Проведено розрахунки за запропонованими формулами напірних характеристик для різних чисел обертів і зроблено зіставлення розрахункових кривих з експериментальними даними. Проведено нормування напору і подачі; запропонована формула для побудови безрозмірних характеристик для різної частоти обертання.Item Calculation of optimal design of heat-mass transfer separation vortex trays(Sumy State University, 2014) Артюхов, Артем Євгенович; Артюхов, Артем Евгеньевич; Artiukhov, Artem Yevhenovych; Javaid, А.В работе рассмотрена методика оптимизационного расчёта тепломассообменно-сепарационного элемента вихревой тарелки. Приведены критерии выбора оптимальной конструкции элементов тарелки для очистки газов. Представлена компьютерная программа для расчёта оптимальной конструкции вихревой ступени очистки газа. Объект исследования – вихревая тарелка c тепломассообменно-сепарационными элементами (ТМСЭ) для процессов очистки газа. Предмет исследования –гидродинамические и технологические условия работы вихревой тарелки c ТМСЭ. Исследовано влияние гидродинамики газового потока и физико-химических свойств жидкости на размеры ТМСЭ.Впервые на основании аналитических зависимостей проведён оптимизационный расчёт конструкциивихревой тарелки с ТМСЭ. На основе результатов компьютерного расчёта получены графические зависимости, которые учитывают влияние количества жидкости, скорости её движения, толщины плёнки и других характеристик на размеры ТМСЭ. Результаты компьютерного моделирования позволяют спроектировать вихревую тарелку с оптимальной конструкцией и определить диапазон её эффективной работы в различных гидродинамических режимах без применения дорогостоящего физического эксперимента. Перспективы дальнейших исследований - исследование сепарационных и тепломассообменных характеристик вихревой тарелки с ТМСЭ для очистки газов.Item Особливості аналізу впливу завад від різнорідних типів джерел розосередженої генерації на процеси в навантаженнях(Сумський державний університет, 2014) Денисюк, С.П.; Дерев’янко, Д.Г.; Щербань, К.Ю.Електроенергія є найбільш універсальним і широко використовуваною формою енергії, світовий попит на яку постійно зростає. Електроенергетична система живлення є одним з найбільш ефективних компонентів інфраструктури, від якої залежить сучасне суспільство. Щоб задовольнити зростаючий попит на електроенергію та необхідність скорочення викидів вуглекислого газу, повинна бути розроблена нова модель електроенергетичної системи, яка повинна мати риси системи сталого розвитку,бути надійною, а її архітектура та режими роботи – економічно обґрунтованими. Сучасна електроенергетична система повинна зазнати значних змін. В статті розглянуто інтеграцію джерел розосередженої генерації в Smart Grid системах, що дозволяє підвищити енергоефективність та зменшити викиди в енергосистемі, джерела розосередженої генерації та всі види завад, які притаманні тому чи іншому типу джерел. За допомогою програмного забезпечення MatLab було промодельовані всі розглянуті варіанти електричних схем та отримані осцилограми та показники THD для всіх джерел електричної енергії.Item Вплив структури на демпфувальну здатність технічно чистого титану ВТ1-0(Сумський державний університет, 2014) Ткач, Т.Д.В роботі проведена оцінка впливу інтенсивної пластичної деформації на демпфувальні властивості титану ВТ1-0. Було досліджено зразки у вихідному (литому) стані, отримані гвинтовою екструзією та відпалені. Встановлено, що найвищі демпфувальні властивості має титан в литому стані. Відпалення литих зразків призводить до різкого зниження рівня розсіювання енергії (у 2,4 рази). Субмікрокристалічні зразки титану ВТ1-0 після гвинтової екструзії мають менший логарифмічний декремент коливань порівняно з литими зразками. Проте субмікрокристалічні зразки відзначаються більш кращою здатністю гасіння коливань по відношенню до відпалених зразків (в 1,73 рази вище за відпалений зразок).Item Оцінка екологічної безпеки систем централізованого питного водопостачання в Україні(Сумський державний університет, 2014) Рой, Ігор Олександрович; Рой, Игорь Александрович; Roi, Ihor Oleksandrovych; Пляцук, Леонід Дмитрович; Пляцук, Леонид Дмитриевич; Pliatsuk, Leonid DmytrovychПроведені оцінка та аналіз ефективності роботи систем централізованого питного водопостачання в Україні з позицій екологічної безпеки. Виявлено, що зниження вмісту забруднювальних речовин у воді, до норм, встановлених законодавством, не вирішує проблему забезпечення населення питною водою, безпечною для здоров’я людини. На основі отриманих даних для оцінки ефективності роботи станцій водопідготовки запропоновано механізм управління екологічною безпекою систем питного водопостачання. Результати досліджень дозволили встановити величини потенційних ризиків погір- шення здоров’я людини від споживання питної води. Кількісна оцінка негативних наслідків, на прикладі питної води м. Києва, що реалізована у вигляді оцінки величини скорочення тривалості життя показала, що вживання такої питної води впродовж тривалого періоду може призвести до скорочення середньої тривалості життя населення на величину до 5 років. Отримані результати вказують на необхідність удосконалення існуючої системи оцінки ефективності роботи систем питного водопостачання та створення нової методичної бази на основі запропонованого підходу.Item Експериментальні дослідження впливу конструкції хвостовика інструменту на характеристики затискного патрону(Сумський державний університет, 2014) Недобой, В.А.; Кузнєцов, Ю.М.; Хамуйєла, Гера Ж.А.Розглянуто вплив конструкції хвостовика інструменту й відхилення діаметра на характеристики інструментального затискного патрона в залежності від тиску затиску та коефіцієнта зчеплення. Був проведений огляд робіт інших авторів, з яких видно, що проблема або не розглядалася, або вирішена не повністю. Проведений експеримент в статиці на визначення сили проштовхування та моменту прокручування оправок затиснутих в інструментальному затискному патроні з різними параметрами хвостовика: оправки номінального діаметру з відхиленнями; оправи з отворами в хвостовику різного діаметра. Пораховані коефіцієнти підсилення патрону для обох випадків та побудовані графіки залежності. Встановлено залежність характеристик інструментального затискного патрона від величини діаметра з відхиленнями та товщини стінки хвостовика оправок.Item Компенсирующие деформации триангуляционных моделей промышленных изделий на этапе технологической подготовки(Сумский государственный университет, 2014) Доброскок, В.Л.; Витязев, Ю.Б.; Погарский, А.В.Рассмотрены вопросы технологической подготовки триангуляционных моделей промышленных изделий для построения на установках селективного лазерного спекания. Обоснована необходимость выполнения компенсирующих деформаций на этапе технологической подготовки. Показано, что использование технологических компенсирующих деформаций создает предпосылки повышения точности построения изделий на установках селективного лазерного спекания.Item Вычислительная система для определения режимов резания(Сумский государственный университет, 2014) Швець, Станіслав Володимирович; Швец, Станислав Владимирович; Shvets, Stanislav Volodymyrovych; Швець, Уляна Станіславівна; Швец, Ульяна Станиславовна; Shvets, Uliana StanislavivnaЩоб узгодити кількість невідомих параметрів і кількість рівнянь у математичній моделі процесу різання, необхідно поліпшити його фізичну модель. На сучасному рівні розвитку теорії різання металів неможливо під час математичного моделювання з’єднати досягнення термодинаміки й статистичної фізики, тому необхідно використовувати деякий комплексний параметр, здатний поєднати правила статистики та термодинаміки. Таким комплексним параметром є робота. Запропонована математична модель дозволяє обчислювати режим процесу різання без додаткових стійкістних випробувань інструментального та оброблюваного матеріалів. Крім того, розрахункова система здатна до адаптації в конкретних виробничих умов. Якщо обчислення базуватимуться на вимірах сили різання в процесі різання, то їх точність буде визначатися лише відмінністю механічних властивостей матеріалу інструменту від їх середніх статистичних значень. Створена математична модель містить нові для теорії різання поняття, такі як: ефективність системи різання, гранична робота інструменту, показник пластичності оброблюваного матеріалу. Вона інформативна, дозволяє не лише подавати необхідні знання з теорії різання, а й приєднувати їх новими. Розрахункова програма компактна, не вимагає великих баз даних.Item Особенности колебаний роторов турбокомпрессоров в неустойчивой области частот вращения(Сумский государственный университет, 2014) Симоновський, Віталій Іович; Симоновский, Виталий Иович; Symonovskyi, Vitalii Iovych; Василевский, В.А.Розроблена спрощена двомасова модель динаміки роторної системи, яка враховує нелінійні реакції рідинного шару підшипників ковзання. Для цієї моделі ротор попередньо приводиться до дискретної системи, в якій еквівалентні маси оцінюються по даним розрахунку власних частот та форм МКЕ- моделі ротора. На основі використання програм чисельного інтегрування систем диференціальних рівнянь та спектрального аналізу виявлені закономірності впливу підшипників на стійкість та розвиток амплітуд субгармонійних складових по мірі зростання частоти обертання. Показано, що втрата стійкості відбувається при частотах обертання, які перевищують потрійну першу критичну. Встановлено, що опір підшипників в реальних межах зміни (при можливих коливаннях температури та часу експлуатації) мало впливає на область стійкості. Розвиток амплітуди субгармонічної складової до неприпустимих величин відбувається на порівняно невеликому діапазоні частот обертання в нестійкій зоні. Для розглядуваного модельного ротора цей діапазон знаходиться в межах приблизно з 13450 об/хв до 13900 об/хв.Item Дослідження методів обробки крайок отворів(Сумський державний університет, 2014) Коротун, Микола Миколайович; Коротун, Николай Николаевич; Korotun, Mykola Mykolaiovych; Ступін, Борис Анатолійович; Ступин, Борис Анатольевич; Stupin, Borys AnatoliiovychВ роботі встановлено, що на цей час є актуальним вирішення науково-практичної проблеми в забезпеченні показників якості крайок деталей взагалі та отворів зокрема при їх механічної обробці. Проведено дослідження та порівняльний аналіз застосування методів обробки крайок отворів. На основі якого встановлено, що існуючі методи обробки крайок можуть бути частково використані для обробки крайок отворів, що перетинаються під кутом всередині корпусної деталі з утворенням еліпсу крайки. Перспективним методом обробки цих крайок є електроіскрові або електроерозійні методи, як найбільш гнучкі технологічно та екологічні, але для обробки крайок отворів у формі просторового еліпса потрібні додаткові дослідження як за формою електрода-інструмента, так і за режимами обробки.Item Моделювання конструкції привода кривошипного устаткування з напресованим маховиком(Сумський державний університет, 2014) Запорожченко, Віталій Сергійович; Запорожченко, Виталий Сергеевич; Zaporozhchenko, Vitalii Serhiiovych; Запорожченко, А.В.Статтю присвячено вдосконаленню конструкції привода кривошипного штампувального устатку- вання, до складу якого замість традиційного литого маховика введено маховик, складений із напресо- ваних одне на одне кілець, і створенню тривимірної твердотільної моделі такого привода.Item Комп’ютерний аналіз напружено-деформованого стану робочого колеса відцентрового компресора(Сумський державний університет, 2014) Нішта, Б.В.; Криворучко, Дмитро Володимирович; Криворучко, Дмитрий Владимирович; Kryvoruchko, Dmytro Volodymyrovych; Бурняшев, А.В.Робочі колеса представляють собою осесиметричні деталі, іноді досить складної форми, навантаженні головним чином відцентровими силами. Колеса є високонавантаженими деталями, часто працюють довгий час, сумарні напруження в них можуть бути настільки великі, що при аналізі умов їх міцності необхідно враховувати повзучість. Разом з цим колеса - це найбільш відповідальні деталі машини, і збереження їх міцності повинно бути гарантованим з повною надійністю. Сказаним і визначаються особливі труднощі та відповідальність розрахунків міцності робочих коліс компресорів. В даній роботі розглядається робоче колесо відцентрового компресора. Метою роботи було чисельно оцінити вплив потоку газу і дію відцентрових сил на напружено-деформований стан колеса відцентрового компресора за допомогою чисельного моделювання в програмному комплексі ANSYS. Розв'язувалася задача про потік газу в проточній частині колеса компресора, розраховано напружено - деформований стан колеса враховуючи натяги, дію відцентрових сил і потік газу. В роботі представлені результати досліджень впливу потоку газу і дії відцентрових сил на напружено- деформований стан колеса відцентрового компресора. З результату дослідження видно, що врахування потоку газу приводить до суттєвого збільшення напружень, а вони можуть перевищити максимально-допустимі напруженняItem Влияние эксцентриситета на напряженно-деформированное состояние цементного кольца в буровой скважине(Сумский государственный университет, 2014) Карінцев, Іван Борисович; Каринцев, Иван Борисович; Karintsev, Ivan Borysovych; Жулев, А.А.Конструкция скважины определяется количеством, диаметром и глубиной спуска обсадных колонн, диаметрами ствола скважины для каждой из обсадных колонн, интервалами цементирования обсадных колонн. Заколонное пространство обсадных колонн заполняется специальными цементными растворами, со временем твердеющими, чтобы обеспечить герметическое и прочное крепление. Стенки скважины становятся устойчивыми, перетекание флюидов из одних пластов или пропластков в другие будет предотвращаться, если качество цементирования высокое. В реальной скважине кольцевое пространство заметно отличается своей конфигурацией от пространства между двумя соосными цилиндрами: колонна труб, как правило, расположена в скважине эксцентрично; по длине кольцевого пространства есть участки сужений и расширений. В работе рассматривается решение задачи эксцентричного кольца под действием внутреннего и внешнего давления. Получены зависимости напряжений, деформаций и перемещений в эксцентричном кольце. Проведен сравнительный анализ напряженно-деформированного состояния эксцентричного и концентричного колец для случая цементного камня в скважине. Приведен пример распределения окружных, радиальных и касательных напряжений в радиальном и окружном направлениях в различных сечениях эксцентричного цементного кольца в условиях эксплуатации скважины. Дана оценка влияния эксцентричности на напряженно-деформированное состояние цементного кольца в буровой скважине.Item Проблемы оценки качества инструментальной подготовки производства машиностроительного предприятия(Сумский государственный университет, 2014) Івченко, Олександр Володимирович; Ивченко, Александр Владимирович; Ivchenko, Oleksandr Volodymyrovych; Залога, Вільям Олександрович; Залога, Вильям Александрович; Zaloha, Viliam Oleksandrovych; Динник, Оксана Дмитрівна; Дынник, Оксана Дмитриевна; Dynnyk, Oksana Dmytrivna; Жигилій, Дмитро Олексійович; Жигилий, Дмитрий Алексеевич; Zhyhylii, Dmytro Oleksiiovych; Дорда, Віталій Олександрович; Дорда, Виталий Александрович; Dorda, Vitalii OleksandrovychВ работе на основе проведенного исследования в области оценки эффективности систем управления качеством (СУК) установлено, что в основном подходы к оценке базируются на оценке затрат на качество и направлены на их минимизацию. В свою очередь, об уровне совершенства организации инструментального хозяйства нельзя судить, исходя из суммы затрат, связанных с его деятельностью. «Голая» экономия средств в инструментальном хозяйстве может обернуться значительно большими потерями в основном производстве или замедлить темпы технического прогресса на предприятии. Установлено, что сложность проблемы анализа и оценки эффективности СУК связана с ее многоаспектностью (эффективность может быть рассмотрена применительно к продукции (услуге), процессу или системе в целом) и многоуровневостью (организация в целом, структурное подразделение, процесс, рабочее место). Доказано, что оценка эффективности СУК возможна только на основе показателей, учитывающих интересы и степень удовлетворенности всех заинтересованных сторон, причем в стратегическом плане. Эффективным может являться только то, что способствует реализации стратегии в отношении нескольких или всех заинтересованных сторон одновременно, причем с наименьшими затратами всех видов ресурсов и на протяжении достаточно длительного времени, т. е. деятельность не может быть направлена на удовлетворение потребностей только одной из заинтересованных сторон, например, только потребителей, только акционеров, только персонала или только общества.Item Експериментальне дослідження температури різання при точінні порошкових спечених матеріалів(Сумський державний університет, 2014) Ткачук, І.Є.В якості матеріалів для вузлів тертя в сучасному машинобудуванні широке застосування находять порошкові антифрикційні матеріали. Головною особливістю спечених порошкових матеріалів є наявність пористої структури, що забезпечує самозмащування при роботі вузлів тертя. В процесі різання спечених матеріалів важливу роль відіграють теплові явища. Саме вони визначають температуру в зоні різання, що впливає на характер створення мікроструктуру поверхневого шару. В цій роботі наведено методику проведення експериментальних досліджень температури різання при механічній обробці пористих спечених матеріалів. На підставі отриманих результатів розроблена математична модель для визначення температури різання з врахуванням факторів що на неї впливають: режимів різання та пористості оброблюваного матеріалу.Item Кінетика теплообміну під час капсулювання мінеральних гранул суспензією курячого посліду в апараті киплячого шару(Сумський державний університет, 2014) Острога, Руслан Олексійович; Острога, Руслан Алексеевич; Ostroha, Ruslan Oleksiiovych; Юхименко, Микола Петрович; Юхименко, Николай Петрович; Yukhymenko, Mykola Petrovych; Яхненко, Сергій Михайлович; Яхненко, Сергей Михайлович; Yakhnenko, Serhii Mykhailovych; Джаваїд, АділРоботу присвячено теоретичним та експериментальним дослідженням процесу покриття гранул мінеральних добрив органічною суспензією у вигляді рідкого курячого посліду. Зазначено перспективність використання як матеріалу капсульної оболонки суспензії курячого посліду, внаслідок чого запобігається його потрапляння в необробленому вигляді в навколишнє середовище, а завдяки органічному походженню – не забруднюються ґрунт та довкілля. Викладено методику дослідження теплообміну процесу капсулювання. На підставі одержаних експериментальних значень проведено розрахунок коефіцієнта тепловіддачі від теплового агента (повітря) до поверхні твердих частинок під час випаровування суспензії. Експериментально і теоретично досліджено кінетику теплообміну під час покриття мінеральних гранул суспензією курячого посліду та визначено умови конвективного теплообміну в киплячому шарі. Одержано критеріальне рівняння для визначення коефіцієнта тепловіддачі від теплового агента до поверхні частинок під час випаровування органічної суспензії.Item Дослідження термодинамічного циклу холодильної машини із герметичним компресором(Сумський державний університет, 2014) Байдак, Ю.В.У статті розглядаються особливості термодинамічного циклу роботи холодильної машини із герметичним компресором, висвітлено питання розрахунку витікань тепла із навколишнього середовища до діючого об’єму компресійного холодильного приладу. Проведено теоретичне уточнення значень величин відносного перегрівання пари хладону після його всмоктування до герметичного компресора від безпосереднього контакту з поверхнями електричного двигуна, яке виявилося більше започаткованого під час проектування компресійного холодильного приладу майже у десять разів.