Journal of Engineering Sciences / Журнал інженерних наук
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/34326
Browse
8 results
Search Results
Item Cutting forces simulation for end milling(Sumy State University, 2023) Petrakov, Y.V.; Ohrimenko, O.A.; Sikailo, M.O.; Myhovych, A.V.The cutting force in end milling is the essential perturbation of the machining system that limits the productivity of the process. Therefore, forecasting the cutting force when assigning the processing mode and the geometry of the allowance layer to be cut is an urgent task that requires an operational tool for its solution. The method of calculating the cutting force is presented, based on a mechanistic approach, when the geometric ratios of the cutter blades’ positions on the sweep determine the thickness of the undeformed chip. The developed algorithm calculates the cutting force by double integration, first by the length of the cutting edge and then by the number of such edges. The algorithm also allows the simulating of the outrun of the mill on the cutting force and its components. The created application program visualizes the simulating process by oscillograms of the cutting force components for both up and down milling. Experimental studies, in general, proved the adequacy of the developed modeling method. The created program is a tool for operational forecasting of the cutting force during the technological preparation of the end milling process in production.Item Dimet Laval nozzle expansion section analysis and optimization(Sumy State University, 2021) Kun, T.; Jie, H.W.; Markovych, S.; Wang, Y.The cold spray technology mainly accelerates the powder in the Laval nozzle by gas, ensuring that the powder has a greater velocity at the exit of the Laval nozzle, and achieving high-efficiency deposition on the substrate, thereby obtaining a better performance of the deposition coating. The article uses numerical simulation to study the influence of the length of the expansion section of the Dimet Laval nozzle on the acceleration effect of Al powder. The results show that the length of the expansion section of the nozzle is an essential factor affecting the velocity of the Al powder at the nozzle outlet. Through analysis, it can be known that the pressure inlet range of the Dimet Laval nozzle is 1.0 MPa, and the length of the expansion section is about 210 mm, which can ensure that the Al powder has a better acceleration effect in the nozzle and has a better velocity at the nozzle outlet. It is recommended that the joints between the small sections of the nozzle expansion section should be kept as smooth as possible so that the accelerating effect of the accelerating gas on the Al powder is more uniform and stable.Item Computer-Aided Design of Prophylactic Metal Reinforcement of the Proximal Femur(Sumy State University, 2019) Savielieva, O.; Starushkevych, T.; Matveev, A.Перелом стегна є одним з найнебезпечніших переломів, оскільки він є достатньо поширеним у літніх людей та важко піддається лікуванню. З огляду на загальноприйняту практику, найбільш ефективним способом лікування є хірургічне втручання, але його результати на тлі остеопорозу не є задовільними. Зменшення імовірності переломів стегна є складним завданням, яке може бути вирішене лише шляхом об’єднання медицини і досліджень механіки деформованого твердого тіла. У цій роботі розглянуто розрахунок напружень, що виникають від впливу армованої шийки стегнової кістки під дією різних навантажень. На сучасному етапі дослідження проводяться розрахунки напружено-деформованого стану, що відповідають навантаженням від удару при падінні людини на стегно. Порівняння значень напружень свідчить про надійність використання розглянутих імплантатів, що у результаті зменшує імовірність перелому стегна. Використання армуючих металевих конструкцій у кістковій тканині призвело до збільшення найбільших допустимих значень приблизно на 140 %, що підтверджує практичну цінність їх застосування. Таким чином, попереднє зміцнення шийки стегнової кістки у людей похилого віку знижує імовірність руйнування унаслідок зменшення граничних напружень у небезпечних зонах.Item Investigation of Non-linear Reactions in Rotors’ Bearing Supports of Turbo-pump Units for Liquid Rocket Engines(Sumy State University, 2018) Павленко, Іван Володимирович; Павленко, Иван Владимирович; Pavlenko, Ivan Volodymyrovych; Симоновський, Віталій Іович; Симоновский, Виталий Иович; Symonovskyi, Vitalii Iovych; Дем`яненко, Марина Миколаївна; Демьяненко, Марина Николаевна; Demianenko, Maryna Mykolaivna; Pitel’, J.; Verbovyi, A.Ye.This paper is aimed at refinement of the computational model of the turbopump rotor systems associated taking into consideration the effect of rotation of moving parts and compliance of bearing supports elements. The up-to-date approach for investigation of non-linear reactions in rotor’s bearing supports is proposed for turbo-pump units for liquid rocket engines. Five models for modelling contact interaction are investigated, and comparative bearing stiffness characteristics are given. The geometry of the housing and corresponding design scheme are set for each support due to the assembly drawing of the turbopump unit. Rotation of the shaft is taking into account by applying corresponding inertial forces to the inner cage of the bearing. Experimental points of the dependence “load – displacement” as the diagram “F – v” are built by the calculated points as an array of numerical simulation data, obtained by the ANSYS software. As a result of numerical simulation, including loading of the bearing support on the scheme “remote force” in a wide range of rotor speeds, the corresponding displacements are determined. The brandnew approach for evaluation of bearing stiffness coefficients is proposed based on the linear regression procedure. As a result, the obtained values of coefficients are summarized and approximated by the quadratic polynomials.Item Математическое моделирование течения жидкости и анализ структуры потока в проточной части низконапорной осевой гидротурбины(Сумский государственный университет, 2016) Русанов, А.В.; Хорев, О.Н.; Рябова, С.А.; Косьянов, Д.Ю.; Сухоребрый, П.Н.; Курская, Н.М.Представлены результаты расчетного исследования пространственного течения вязкой несжимаемой жидкости в проточной части осевой поворотно-лопастной гидротурбины ПЛ20 Кременчугской ГЭС при оптимальном угле установки лопасти рабочего колеса φл = 15° и при максимальном угле φл = 35°. Моделирование течения выполнено на основе численного интегрирования уравнений Рейнольдса с дополнительным членом, содержащим искусственную сжимаемость. Для учета турбулентных эффектов применена двухпараметрическая модель турбулентности Ментера (SST). Численное интегрирование уравнений проводится с помощью неявной квазимонотонной схемы Годунова второго порядка точности по пространству и времени. Расчеты проведены с помощью программного комплекса IPMFlow. Приведен анализ структуры течения жидкости в элементах проточной части, получены значения гидравлических потерь и локального кавитационного коэффициента. Проведено сравнение расчетных и экспериментальных результатов.Item Вплив ширини каналу робочого колеса на крутизну напірної характеристики при проектуванні змінних коліс насосів типу Д(Сумський державний університет, 2016) Мілтих, Вікторія Станіславівна; Милтых, Виктория Станиславовна; Miltykh, Viktoriia Stanislavivna; Сотник, Микола Іванович; Сотник, Николай Иванович; Sotnyk, Mykola Ivanovych; Лугова, Світлана Олегівна; Луговая, Светлана Олеговна; Luhova, Svitlana OlehivnaІснує зворотне та незворотне регулювання роботи насосного агрегата. До другого належить зміна меридіонального перерізу, а саме: зміна зовнішнього діаметра робочого колеса («підрізка») та зміна ширини каналу робочого колеса на вході чи/та виході. При «підрізці» змінюється не лише зовнішній діаметр колеса, а й інші його геометричні параметри. Під час зміни ширини каналу робочого колеса на виході всі інші геометричні параметри залишаються без змін, що дозволяє більш точно прогнозувати робочі параметри робочого колеса. Метою цієї роботи є визначення залежності між шириною каналу робочого колеса на виході та крутизною його напірної характеристики. Під час проведення досліджень змінювалася ширина каналу без зміни інших геометричних параметрів робочого колеса. Дослідження проводили шляхом чисельного моделювання з використанням програмного продукту Ansys CFX. Визначено причину зниження ККД відносно вузьких та широких коліс. Установлено залежність між шириною каналу відцентрового насоса двостороннього входу різної швидкохідності та крутизною його напірної характеристики. Визначено діапазон, в якому можна змінювати ширину каналу з метою досягнення певної крутизни напірної характеристики без значного зниження ККД.Item Проектування робочого колеса вільновихрового насоса з криволінійним профілем лопаті з використанням методу чисельного дослідження(Сумський державний університет, 2016) Котенко, Олександр Іванович; Котенко, Александр Иванович; Kotenko, Oleksandr Ivanovych; Кондусь, Владислав Юрійович; Кондусь, Владислав Юрьевич; Kondus, Vladyslav YuriiovychМетою роботи є підвищення енергоефективності вільновихрового насоса СВН за рахунок удосконалення форми міжлопатевих каналів робочого колеса із застосуванням сучасних методів проектування. Тривимірні моделі рідини, що міститься в проточній частині насоса СВН, побудовані для базового та запропонованого робочих коліс із використанням програмного забезпечення Solidworks 2013. Для зменшення вартості життєвого циклу насоса, а також зниження витрат часу для його проектування було запропоновано спосіб чисельного дослідження робочого процесу вільновихрового насоса СВН із використанням програмного продукту Ansys CFX. Розрахунок проводили шляхом чисельного розв’язання задач гідродинаміки, що припускає візуалізацію течії рідини в робочому колесі, а також у проточній частині насоса. Достовірність наукових результатів підтверджується порівняльними розрахунковими даними з відомими експериментальними результатами. Шляхом осереднення величин були одержані інтегральні характеристики насоса з базовим та запропонованим робочими колесами. Результатом чисельного дослідження є варіант робочого колеса, використання якого дозволяє підвищити ККД насоса до 5 % з одночасним зниженням споживання електроенергії.Item Аналіз динамічного стану системи «верстатний пристрій – заготовка»(Сумський державний університет, 2016) Іванов, Віталій Олександрович; Иванов, Виталий Александрович; Ivanov, Vitalii Oleksandrovych; Карпусь, В.Є.; Дегтярьов, Іван Михайлович; Дегтярев, Иван Михайлович; Dehtiarov, Ivan Mykhailovych; Павленко, Іван Володимирович; Павленко, Иван Владимирович; Pavlenko, Ivan Volodymyrovych; Йімінг, Кевін РонгУ статті методами чисельного моделювання досліджено коливання системи «верстатний пристрій – заготовка», що виникають у процесі різання на різних переходах при обробці важелів у верстатних пристроях різних систем. У процесі моделювання досліджувалися заготовки з різних матеріалів. Результати гармонічного аналізу показали, що динамічна жорсткість верстатного пристрою з елементів системи універсально-збірних переналагоджуваних пристроїв вища, ніж у спеціальному верстатному пристрої та верстатному пристрої, складеному з елементів універсально-збірних пристроїв. Амплітуда коливань у місцях оброблюваних поверхонь у верстатному пристрої, складеному з елементів системи універсально-збірних переналагоджуваних пристроїв, не перевищує допуски на виготовлення важеля.