№2(10) 2018

Постійне посилання зібрання

https://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/3326

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 20 з 30

Analysis of the development and current state of the use of power plants based on pneumatic engines
(2018) Mytrofanov, O. S.; Митрофанов, А. С.
The article presents the main stages of development and use of compressed air energy in transport plants for various purposes. The domestic and foreign literature on the development of the current state and prospects of the use of compressed air energy and pneumatic engines in the power plant of vehicles have been analyzed. The list of problems arising in the application of pneumatic engines is determined, as well as rational ways of further increasing the efficiency of power plants are established. The main advantages and disadvantages of pneumatic engine using in the composition of transport power plants are highlighted. So, the main advantages include high environmental friendliness, depreciation of vehicle production, lower mass and dimensions parameters. Disadvantages include low efficiency coefficient due to multiple energy conversion, limited power consumption of filling cylinders and engine cooling due to the expansion of air. The most common pneumatic engine designs (piston and rotary) and their performance properties are considered. It has been established that rotary pneumatic engines, in terms of energy, mass and dimensions, and performance parameters, exceed other engines. Some of their inherent operational disadvantages, which may limit their use in some spheres, can be eliminated or reduced to acceptable standards at the right design solution. The variants of the basic schemes of power transport plants with pneumatic engines, namely the use of a pneumatic engine as an auxiliary power unit (hybrid units) or, as the main one in aeromobiles, are considered.
The application of nanostructural foil for diffusion welding of composite based on aluminum alloy 6061 containing 55 % SiC
(2018) Bugaenko, B. V.; Buturlia, Y. A.; Kvasnitskiy, V. V.; Kvasnitskiy, V. F.; Korzhik, V. N.; Бугаєнко, Б. В.; Бутурля, Е. А.; Квасницький, В. В.; Квасницький, В. Ф.; Коржик, В. Н.
The process of diffusion welding in vacuum (DWV) of an aluminum-based composite using nano-multilayer aluminum–nickel and aluminum–titanium foils is investigated. Aluminum alloy 6061 hardened silicon carbide (55 at.%). It has low ductility, which makes deformation activation of the surfaces being joined difficult. Therefore, DWV perform through the intermediate layer, for example, aluminum foil. In this work, the layers obtained by the method of electron beam deposition were used. In layers with alternating nanolayers with rapid heating, reactions of self-propagating high-temperature synthesis take place, in which the amount of generated heat is sufficient for additional heating of the composite and it’s melting, which ensures activation of the surfaces to be joined. At the first stage, the creep processes of the composite under DWV conditions are investigated, the parameters and the creep equation are determined, as well as the allowable deformations that do not cause cracks. For DWV, Al/Ni and Al/Ti foils with thicknesses of 20, 40, 50, and 94 microns were used. The effect of the thickness of the interlayers on the formation of compounds has been established. It is shown that, regardless of the interlayer system, at the majority of the junction metal has a composite structure with common grains and the boundary between the connected samples is not determined either by structure or by chemical analysis.
Experimental study of group control laws for an autonomous unmanned underwater vehicle as a group agent
(2018) Burunina, Z. Yu.; Voitasyk, A. M.; Aloba, L. T.; Korytskyi, V. I.; Sirivchuk, A. S.; Klochkov, A. P.; Буруніна, Ж. Ю.; Войтасик, А. М.; Алоба, Л. Т.; Корицький, В. І.; Сірівчук, А. С.; Клочков, О. П.
Underwater works are effectively performed with the use of underwater vehicles. The use of groups of autonomous unmanned underwater vehicles for the monitoring of big volumes of underwater space is particularly effective. In this paper, modern approaches to group control of the motion of autonomous unmanned underwater vehicles are analyzed. The composition and configuration of the system of external environment sensors are proposed; the system allows an underwater vehicle to identify the presence of objects in close proximity and the direction of their motion. The structure of the automatic control system of a group of autonomous unmanned underwater vehicles in the mode of coordinated rectilinear motion is proposed. The system is based on the principle of subordinate control with the help of fuzzy logic controllers. The results of field trials of the system operation in the adhesion and cohesion modes of two underwater vehicles confirm the operability of the proposed approach.
The impact of hafnium addition on the properties of heat-resistant nickel alloy SM104
(2018) Kostin, A.; Gladchenko, D.; Костін, О. М.; Гладченко, Д. С.
Improvement of performance properties of heat-resistant nickel alloys remains a pending issue for alloys operating in conditions of high-temperature salt corrosion. Within this context our study examines the impact of hafnium on micro-structure and performance properties of standard heat-resistant nickel alloy CM104 which is widely used in construction of modern marine gas turbine engines. Through computational-analytical method it was determined that the optimal level of hafnium addition shall amount to 1,4 % of the alloy weight. The study included examination of the micro-structure of the alloys, their hardness, plasticity, short-term and long-term strength at a temperature of 900 ºС. It is shown first that hafnium contributes to the grinding of the alloy structure CМ104, it stretches the granules boundaries and increases the amount of volumetric fraction of the γ′- phase. Hafnium addition reduces hardness by 3…5 % on average and increases the plasticity of the alloy, it allows to increase resistance to high-temperature salt corrosion while maintaining short-term and long-term strength at 900 ºС. It will allow to improve the performance properties of heat-resistant nickel alloy CM104 and positively impact its bond-ability.
The increasing of the thermal stability of the crushed substructure of steels
(2018) Dubovoy, A. M.; Makruha, T. O.; Chechel, O. V.; Дубовий, О. М.; Макруха, Т. О.; Чечель, О. В.
The influence of the combined deformation on the thermal stability of the poligonization substructure of the technically clean iron and steels are shown in the article. So, the purpose of the work is the increasing of the thermal stability of the poligonization substructure by combined deformation of iron, steel 20, 45, У8, 12Х13 and 40Х. The possibility of the increasing hardness on the maximum indexes are investigated and installed the optimum magnitude and species of the deformation and modes, namely temperature and time of the exposure, of the heat treatment. The possibility of the thermal stability of the poligonization substructure during prerecrystallization heat treatment of the Fe and carbon and alloyed steels by using combined deformation is established. The decreasing of the sizes of the regions of the coherent scattering of the values of the physical and mechanical properties, such as hardness, is proved. Indexes of the quantities of nanoscale substructure elements and angle of orientation of the subgrains are calculated by methods of the harmonic analysis. The combined deformation allows the using this method for machine parts and appliances. It was shown that pre-crystallization thermal treatment allows to form a substructure with nanosized elements of size 80 nm (steel 45) in a combination of deformed steels, and their quantity can reach 75 % of the total number of structural components with a maximum angle of divergence of subgrains 2.16º (technically pure iron).
Mathematical modeling of an autonomous uninhabited underwater vehicle dynamics with propeller in the rotary nozzle
(2018) Hrudinina, H. S.; Грудініна, Г. С.
In this paper, the research of hydrodynamic characteristics of a rotary screw column in the propulsion and steering complex (PSC) of an autonomous uninhabited underwater vehicle (AUV) is being carried out. These characteristics include: the change of the propeller thrust force and the force on the propeller shaft, during the change in the incident flow angle. To obtain the required characteristics, the method of mathematical modeling of the AUV plane motion in the Simulink system was applied. The improved mathematical model of the vehicle rectilinear motion was performed by supplementing its equations, which allows to simulate the operation of the PSC, “propeller–rotary nozzle”, in the downwash water flow. The propeller operation design in the guide nozzle in a direct and downwash water flow at the underwater vehicle different speeds is carried out. Vehicle speed and shaft speed graphs were obtained. The dependences of the change in propeller thrust force on incident flow angle are plotted for various underwater vehicle traverse speeds. The possibility of accounting for the significant nonlinear dependence of the propeller thrust force and the propeller shaft force on the incident flow angle is the scientific novelty. Practical significance of the work lies on the possibility of improving the AUV control quality by compensating for the changes in the propeller thrust force and force on the propeller shaft. It will be particularly relevant to use the obtained characteristics in the development of control systems for AUV trajectory motion.
Method for determination of escort tugs main dimensions and characteristics at conceptual design stage
(2018) Yastreba, O. P.; Ястреба, А. П.
The paper is devoted to the development of a method for determination of main dimensions and characteristics of escort tugs designed for escorting tankers, gas carriers and other types of vessels with hazardous cargoes. Classification Societies require a reasonable preliminary calculation of the maximum holding force acting on a tug at the escort speed of 8 and 10 knots to be submitted in order to assign an escort class to a tug. The method for determination of hydrodynamic forces acting on the ASD escort tug during stationary escort operations is described. The method is based on processing of the data collected during towing tests of such tugs in the towing tank of the National University of Shipbuilding (NUOS). Processing of the experimental data allowed to obtain regression dependencies for stationary hydrodynamic forces acting on the escort tug on the drift angle ranging from 0 to 90 degrees. Towing tests were carried out on request of design organizations, and escort tug projects by TransShip Corporation were mainly used. These projects are TUG40, TUG50, TUG55, TUG55TA, TUG60, TUG60L, TUG60LA and TUG70 by E. D. Demidov, General Designer. The data obtained based on using the developed dependencies was compared with the data of full-scale tests of escort tugs of this series. Obtained dependences are included in the equations of motion of escort tug operational purpose, which is an integral part of the optimization problem of determination of escort tug main dimensions and characteristics. A method for solving the transcendental equations of the tug stationary motion during escort operations is proposed, similar to the method for solving an optimization problem. Using the obtained method for determination of hydrodynamic forces and the operational purpose, the problem of determination of escort tug main dimensions is defined with solution oriented to optimize dimensions based on escort tug serving a random stream of vessels arriving at the seaport.
Methods of improvement of the design and construction technology of composite docks
(2018) Kyrychenko, K. V.; Yahlytskyi, Yu. K.; Shchedrolosiev, O. V.; Кириченко, К. В.; Яглицкий, Ю. К.; Щедролосев, А. В.
The article renders the research based on the use of criteria for choosing the optimal design of a composite floating dock taking into account current standard requirements, which enable developing recommendations for the design and construction technology of the dock. There is substantiated the choice of the main parameters that make it possible to draw a generalized criterion for choosing the optimal designs of floating composite docks with account for the best practices of their construction and operation, as well as the results of experiments in the most difficult docking conditions. The system of criteria is used for controlling the mass and strength of dock structures, a set of technical and economic issues, reliability and ease of operation. A design of a composite floating dock with a reduced number of pontoon frames is proposed. There, the reinforcement aiding local strength is installed on the outside in the direction of the smallest span, and the reinforcement aiding general strength is installed inside the element. Special features of installing the frames in the top deck of the dock are described, and their absence in the concrete towers of the ribs of floor plates and beams is substantiated. The structural and technological diagrams of the constructive midship frame of a floating dock and the slipway for dock construction are presented. Their application allows reducing the material capacity and labour intensity of dock construction. The technological recommendations for reinforcement of bottom plates of the pontoon of a composite floating dock are rendered. The diagram of reinforcement of pontoon bottom plates in the area of maximum hydrostatic pressure is presented. It is shown that a protective layer of concrete on the working reinforcement provides for the joint operation of reinforcement with concrete at all stages of operation of the facility, as well as protection against aggressive external effects. Special features of the selection of a shipbuilding concrete targeted at the extreme conditions of operation of marine reinforced concrete facilities are listed. The influence of air-entraining and plasticizing agents in the concrete mixture is considered. They are used for the improvement of strength, impermeability, frost and corrosion resistance of concrete, reduction of water consumption, enhancement of workability and reduction of consumption of cement.
Research of work of the rotting screw on the basis unsteady theory of a lifting surface
(2018) Sokolyk, M. G.; Tymoshenko, V. F.; Соколик, М. Г.; Тимошенко, В. Ф.
A numerical model marine propeller at oblique flow, as based on unsteady lifting surface to applied Vortex Lattice Method (VLM) are discussed. The propeller’s blades vortices and free trailing vortex sheet was replaced on vortex loops. Because the propeller’s blades an oblique flow moves unsteady, then result thrust, torque and lateral force are varying in angle of rotation of the propeller. Lateral force has same direction as the lateral velocity component. In order to calculate, estimate degree of influence on thrust, torque and lateral force propeller at oblique flow. According to the proposed mathematical model (MM), has been studied numerically acting oblique flow at various angles flow. There is a noticeable increase propeller thrust coefficient and lateral force coefficient with increasing bevel angle, however, the change propeller torque coefficient is insignificant. The results calculation hydrodynamic forces for different angels flow at every instantaneous time are compared with works others authors. A mathematical model of a propeller operating in oblique flow, based on an unsteady lifting surface, allows one to estimate the magnitude of the variables per revolution of forces acting both on the propeller blade and on the screw as a whole. This MM can be used as a tool to study the hydrody-namics of propellers operating in oblique flow.
Stern profiled recess efficiency for reducing the water resistance of high-speed vessels
(2018) Korol, Yu. M.; Bodnarchuk, J. S.; Король, Ю. М.; Боднарчук, Ю. С.
It is proposed to install a stern profiled recess on the wetted surface of a high-speed vessel, the shape and location of which depends on the size of the body and the speeds used by it. This device changes the pressure distribution on the surface of the selected hull. In the middle recess, a vortex motion is created, in the middle of which the pressure is lowered, which makes it possible to reduce the thickness of the boundary layer. With the proper development of the parameters, the profiled recess can be used to reduce the ship's full resistance. This research was carried out in the software package Flow Vision for obtaining the visualization and the calculations, which confirm that using the proposed device allows to reduce the resistance of the body when moving it in a liquid.
The influence of weld pool harmonic oscillations by frequency up to 4,5 Hz onto the metal structure formation of weld bead and heat affected zone
(2018) Lebedev, Volodymyr O.; Solomiichuk, Тetiana G.; Novykov, Sergii V.; Лебедєв, В. О.; Соломійчук, Т. Г.; Новиков, С. В.
Анотація. Наведено порівняльний металографічний аналіз наплавленого металу та металу зони термічного впливу валиків, отриманих наплавленням в умовах поперечних гармонійних коливань зварювальної ванни у частотному діапазоні від 0 до 4,5 Гц та з амплітудами 0,5 та 4 мм. Описано характер структурного формування кожного валика у центрі, біля лінії сплавлення та корні шва поперечного перетину. Основними структурними компонентами наплавленого металу є різні форми фериту та перліт. Найбільш суттєві відмінності у структурі наплавленого металу зразків спостерігаються при коливаннях з амплітудою 4 мм. Наведено відповідні ілюстрації.
Безгалогенные композиции для кабельно-проводниковой продукции: преимущества, недостатки и особенности применения
(2018) Мирчук, И. А.; Mirchuk, Igor A.
Анотація. Наведено вимоги міжнародних стандартів до електричних, фізико-механічних та інших характеристик полімерних матеріалів для ізоляції та оболонки кабелів силових, контрольних, керування й передачі даних, що використовуються на суднах і прибережних мобільних або стаціонарних установках. Показано результати випробувань полімерних матеріалів, що застосовуються в кабельній промисловості, а також готових кабелів у низці таких пожежних характеристик, як кисневий індекс, коефіцієнт димоутворення під час горіння та тління, стійкість до поширення полум’я, вертикально розташованого пучка кабелів, токсичності та ін. Розглянуто реологічні, фізико-механічні й пожежні властивості наповнених безгалогенних композицій для ізоляції та оболонки кабелів. Унаслідок наповнення полімерної матриці антипіренами безгалогенні композиції, що не розповсюджують горіння, мають більш високу в’язкість розплаву, ніж поліетилени і ПВХ пластикати, що необхідно враховувати під час переробки у виріб. Наповнення антипіренами призводить до зниження питомого об’ємного електричного опору полімерної композиції, зниження її фізико-механічних параметрів, однак це дозволяє підвищити стійкість до розповсюдження горіння і знизити утворення диму як конструкційного полімерного матеріалу окремо, так і кабельної продукції в цілому. На підставі отриманих результатів випробувань на стійкість до горіння кабелів, що прокладені пучком, відзначено важливу роль здатності безгалогенних композицій, що не розповсюджують горіння, до створення твердого цілісного шару золи після згорання, який перешкоджає подальшому поширенню полум’я кабелем. Виділено переваги та недоліки безгалогенних композицій порівняно з іншими композиційними матеріалами, що використовуються в кабельній техніці, а також важливість для створення сучасних пожежобезпечних кабелів та проводів.
Влияние емкости на устойчивость горения дуги в технологических процессах металлообработки
(2018) Верещаго, Е. Н.; Костюченко, В. И.; Vereschago, E. N.; Kostyuchenko, V. I.
Характеристики электрической дуги при определенных условиях в электрической цепи исследовались неоднократно. Отклонения параметров элементов дуги вызывают изменение запасов устойчивости и других показателей качества системы автоматического управления. Математическое моделирование процессов, проходящих в кругу электрической дуги, позволяет решить различные задачи автоматического управления, предусмотреть неустойчивости системы с комплексной линейной или нелинейной нагрузкой. Проанализировано влияние неопределенностей параметров модели электрической дуги на качество системы управления током для электротехнологических процессов. Рассмотрена количественная оценка чувствительности определенных свойств автоматической системы к изменениям параметров элементов только части управляемого объекта — сварочной дуги. Для решения практических задач регулирования электродуговыми и плазменными процессами большое значение имеет решение задачи определения оптимальных параметров настройки или параметрической оптимизации автоматических систем регулирования, среди методов которых выделяются беспоисковые методы, основанные на использовании аппарата чувствительности.
Дослідження можливості плазмово-механічної обробки деталей обладнання для суднобудування
(2018) Нечаєв, В. П.; Рязанцев, А. О.; Nechaev, Vasyl P.; Ryazantsev, Anton O.
Анотація. Проаналізовано результати впливу плазмової дуги на матеріал припуску заготовок із важкооброблюваних матеріалів, обґрунтовано можливості підвищення продуктивності обробки на металорізальних верстатах, описано процес плазмово-механічної обробки (ПМО). Деталі сучасного обладнання для суднобудування виготовляють зі сталей і сплавів з підвищеними механічними характеристиками, що призводить до значних труднощів під час оброблення на металорізальних верстатах. Процес оброблення супроводжується підвищеним опором різанню, високими температурами в зоні оброблення, швидкою втратою різальної здатності інструмента. Зниження негативного впливу названих факторів є можливим завдяки застосуванню високотемпературного плазмового нагрівання матеріалу зрізаного припуску. Нагрівання заготовки плазмовою дугою викликає низку явищ: збільшення здатності оброблюваного металу до пластичної деформації, зниження його міцності, виникнення системи структурних перетворень і термічних напружень у поверхневих шарах заготовки, розплавлювання поверхневого шару припуску, зміна параметрів тертя на контактних поверхнях заготовки й інструмента, температури контакту, зміна хімічного складу в поверхневих шарах. Технічний результат від використання пропонованої моделі ПМО литих і кованих злитків та заготовок із твердою ливарною кіркою або важкооброблюваних сплавів забезпечує поліпшення оброблюваності шляхом створення по всьому перетину припуску за рахунок термічного впливу, аустенітної або іншої структури, яка має значно нижчі фізико-механічні властивості, ніж вихідний матеріал заготовки. Унаслідок цього також підвищується період стійкості різального інструменту. У реальних виробничих умовах необхідно дотримуватися вимог до джерела високотемпературного плазмового нагрівання: можливість регулювання розмірів зони нагрівання, відсутність оплавлення поверхневого шару, забезпечення рівномірної глибини структурних перетворень, досягнення раціональної мікроструктури зміцненого шару. Застосування технології ПМО забезпечує підвищення продуктивності обробки заготовок з важкооброблюваних матеріалів, які використовуються в суднобудуванні, енергетичному й гірничому машинобудуванні.
Исследование состава флота речных круизных пассажирских судов
(2018) Егоров, А. Г.; Egorov, Aleksandr G.;
Анотація. Виконаний аналіз списання річкових круїзних пасажирських суден (РКПС) основних «класичних» проектів показав, що основним критерієм майбутнього списання РКПС є моральне старіння, у тому числі через економічні та екологічні вимоги, а також характеристики самого судна, тобто незатребуваність судна ринком. Нові РКПС необхідні з таких причин: обмежені можливості модернізації наявних суден через застарілу конструкцію; незадовільні показники комфорту пасажирських кают і громадських приміщень на судні; неможливість круїзів ріка–море. Із 254 побудованих у радянський час РКПС 98 (38,6 %) були списані, 17 (6,7 %) загублені в катастрофах, 81 утилізовано (31,9 %). У відстої перебувало 32 судна (12,6 %) середнім віком 57,7 років, в експлуатації — формально 124 судна (48,8 %) середнім віком 45,2 років. Середній вік утилізації 47,1 років. Дано прогноз щодо складу пасажирського флоту в середньостроковій перспективі. Показано, що до 2025 року буде в роботі приблизно 87 РКПС, а до 2030 року — приблизно 53 (без урахування суден, які можуть бути за ці роки побудовані, але поки не замовлені). Майбутнє списання флоту РКПС завдасть істотної шкоди внутрішнім річковим пасажирським перевезенням, поняття «річковий вітчизняний круїз» може зникнути. Для уникнення подібного сценарію рекомендується на короткострокову перспективу привести наявний флот (насамперед проекти 301, 302, Q-040, Q-056, Q-065, 92-016) до сучасних екологічних вимог і вимог ринку (замінити двигуни, поліпшити умови населеності, підвищити автоматизацію процесами на борту тощо), а на середньострокову – будувати новий флот, зокрема з використанням елементів суден-донорів: проекти РКПС «Дніпро/Волго-Дон макс» класів PV300, PV 300VD, «Волго-Балт макс» класу PV500VB, «ББК макс» класів PV09, PV11 як судна, які найбільш повно відповідають ринковим тенденціям, а також проекти з колісним рушійно-кермовим комплексом (ПКС-180) або водометним рушієм для роботи на малих ріках.
Концепт железнодорожного парома-газохода для особых зон по контролю выбросов окислов азота и серы
(2018) Егоров, Г. В.; Ильницкий, И. А.; Егоров, А. Г.; Черников, Д. В.; Egorov, Gennadii V.; Ilnitskii, Igor A.; Egorov, Aleksandr G.; Chernikov, Dmitrii V.
Анотація. Із 1 січня 2015 року в зонах особливого контролю за викидами сірки набула чинності вимога про те, що вміст сірки в судновому паливі не має перевищувати 0,1%. Газомоторне паливо дає змогу повністю виключити викиди окислів сірки й твердих частинок, знизити на 90% викиди окислів азоту й зменшити викиди CO2 на 30%. Тому виникла нагальна потреба в поромах нового покоління, що працюють на зрідженому природному газі та відповідають найсучаснішим вимогам до безпеки. Наведені результати комплексу робіт з оптимізації концепту першого залізничного порома LNG з урахуванням льодових і екологічних вимог Балтійського регіону. При цьому новий концепт, на відміну від раніше пропонованих, є суто вантажним — без функції перевезення пасажирів. Ураховуючи, що на лінії Усть-Луга–Балтійськ пасажирська функція є дотаційною, пасажирські вимоги суттєво впливають на загальне розташування судна і його конструкцію, а також його швидкість та потужність, тим самим помітно знижують вагономісткість і збільшують собівартість вантажних перевезень, рішення зробити новий концепт суто вантажним зробило цей проект економічно доцільним. Концепт являє собою автомобільнозалізничний пором з льодовою категорією Arc4, з похилим форштевнем, носовим розташуванням житлової надбудови й кормовим машинного відділення, має двогвинтову пропульсивну установку, з одним кормовим і двома носовими підрулюючими пристроями. Оптимізація обводів корпусу й наступне числове моделювання випробувань у басейні дали змогу суттєво поліпшити форму корпусу та знизити витрати палива, у тому числі за рахунок раціонального підходу до вибору швидкості й організації лінії, включаючи процес завантаження і розвантаження (розміщення автопоїздів на верхній палубі, що дало змогу забезпечити завантаження автопоїздів з причалу на верхню палубу паралельно із завантаженням-вивантаженням залізничних вагонів на головну палубу).
Математическое обоснование дозированной импульсной подачи электродной проволоки при механизированной сварке в защитных газах
(2018) Лебедев, В. А.; Жук, Г. В.; Драган, С. В.; Симутенков, И. В.; Новиков, С. В.; Lebediev, V. O.; Zhuk, H. V.; Drahan, S. V.; Simutenkov, I. V.; Novikov, S. V.
Представлена разработка физико-математической модели процесса формирования капли и переноса ее через дугу при сварке с импульсной подачей электродной проволоки. Показано, что процесс может быть разбит на три стадии: I — горение дуги в межэлектродном пространстве при нулевом значении скорости подачи электродной проволоки. На этой стадии в результате оплавления электрода образующаяся капля совершает хаотичные перемещения по торцу электродной проволоки. Длина дуги при этом увеличивается, формирующаяся капля удаляется от ванны, и тем самым предотвращается возможность случайного короткого замыкания дугового промежутка; II — перемещение капли, сформированной на стадии I, в направлении сварочной ванны до короткого замыкания междугового промежутка и III — перетекание капли в сварочную ванну в течение времени короткого замыкания. На этой стадии короткое замыкание продолжается до момента взрыва жидкой металлической перемычки при неподвижной электродной проволоке. Продолжительность каждой стадии процесса определена аналитически с учетом физико-механических характеристик электродных материалов, геометрических параметров приэлектродных областей дуги и режимов сварки.
Математична модель утримання стріли стрілового крана після обриву троса
(2018) Стукаленко, О. М.; Василець, Д. І.; Stukalenko, Oleksandr M.; Vasylets, Dmytro I.
Анотація. Однією з проблем, що виникають під час експлуатації вантажних машин, є аварії, які виникають унаслідок обриву троса стрілового поліспаста. Це неминуче призводить до падіння стріли і може супроводжуватися значними матеріальними збитками, людськими жертвами, екологічними катастрофами тощо. Одним з варіантів запобігання падінню стріли після обриву троса є використання резервування у силовому ланцюзі крана. Конструктивно це реалізується як здвоєний поліспаст із двома окремими тросами і зрівняльним пристроєм. При обриві одного троса стріла втримується на другому. Найбільш простим варіантом зрівняльного пристрою є балансир. Але теоретичні дослідження таких конструкцій довели, що запобігти аварії в роботі з номінальним вантажем не є можливим, адже коефіцієнти динамічності зусиль в елементах крана перевищують запаси міцності. Розглянуто конструкцію здвоєного стрілового поліспаста, яка була розроблена для плавкрана «Богатырь». Із метою усунення динамічних ударних навантажень при обриві одного троса на другий і утримання завдяки цьому стріли від падіння кінці тросів приєднані до балансира, змонтованого на підпружиненому штоку. Передбачалося, що при обриві одного троса балансир завдяки пружинам зберігає постійну відстань між точками кріплення другого троса на каркасі й на стрілі, чим забезпечує статичне прикладення подвійного зусилля до цілого троса. Складено двомасову динамічну модель стрілового крана з тросовим підвісом стріли. Виконано математичне моделювання поведінки розробленої динамічної моделі. Отримано рівняння руху мас, які розв’язані методом Рунге-Кутта. Визначено динамічні зусилля та коефіцієнти динамічності зусиль у силовому ланцюзі стрілового крана за умов утримання стріли. Порівняльний аналіз отриманих коефіцієнтів динамічності і коефіцієнтів запасу міцності тросів показує, що для кранів вантажопідйомністю 161 т і більше втримати стрілу не є можливим. Коефіцієнт динамічності зусилля у стріловому тросі практично дорівнює його запасу міцності. З урахуванням зниження несучої здатності троса під час його зносу до норм бракування, а також втрати його міцності при згині на блоках можна зробити висновок, що підпружинений балансир не забезпечує необхідне зниження динамічних зусиль навіть для легких кранів. Для забезпечення виключення падіння стріли після обриву троса стрілового поліспаста необхідно розробити нові технічні вирішення. Це вимагає подальших досліджень динамічних процесів у силовому ланцюзі крана після обриву зазначеного троса та визначення необхідних законів опору руху зрівняльних пристроїв.
Математичне моделювання технологічного процесу завантаження судна вібраційним конвеєром
(2018) Іванчук, Я. В.; Іскович-Лотоцький, Р. Д.; Коц, І. В.; Севостьянов, І. В.; Ivanchuk, Yaroslav V.; Iskovych-Lototsky, Rostyslav D.; Kots, Ivan V.; Sevostyanov, Ivan V.
Анотація. Визначено високу ефективність технологічного процесу вантажнорозвантажувальних робіт на морському та річковому транспорті за допомогою використання вібраційних навантажень. Високий ступінь інтенсифікації процесу вібраційного транспортування досягається застосуванням розроблених оригінальних конструкцій вібраційних конвеєрів з гідроімпульсним приводом на базі однокаскадного клапана-пульсатора. Однокаскадні клапани-пульсатори — оригінальні конструкції із запірними елементами кулькового і золотникового типів. Удосконалено математичну модель технологічних процесів вібраційного переміщення сипких вантажів вібраційним конвеєром з гідроімпульсним приводом на базі законів гідродинаміки з використанням механореологічної феноменології та узагальнених законів механіки. Під час розробки математичної моделі технологічний процес було розділено на робочі фази гідроімпульсного приводу і поєднано з трьома етапами переміщення сипкого вантажу: спільний рух вантажу за відсутності проковзування, наявність проковзування вантажу і вільний рух вантажу. На основі розробленої математичної моделі методом скінченних об’ємів за допомогою числового моделювання і методу припасовування отримано розподіл тиску й швидкості робочої рідини в гідроімпульсному приводі вібраційного конвеєра. Також було отримано діаграми зміни горизонтального і вертикального складників переміщення шарів транспортувального матеріалу до поверхні вантажонесучого органа. Розроблена оригінальна модель вібраційного переміщення сипких матеріалів дозволила отримати залежності зміни переміщення центрів мас шарів транспортуючих сипких вантажів. Отримані робочі залежності основних робочих характеристик вібраційного конвеєра на базі гідроімпульсного приводу дозволили отримати основні робочі залежності для подальшого підвищення ефективності технологічного процесу вібраційного переміщення сипких матеріалів. Отримані результати числового моделювання технологічних процесів вантажно-розвантажувальних робіт на суднах вібраційним конвеєром показали переваги обраного підходу до проектування, а також дозволили довести ефективність розробленої конструкції.
Определение дополнительного натяжения троса при ударе постороннего подводного объекта по буксирному тросу в произвольном месте
(2018) Трунин, К. С.; Trunin, K. S.
Целью исследования является определение значения динамического натяжения буксирного троса при ударе по нему в произвольной части постороннего подводного объекта (ППО) с помощью разработанной компьютерной модели динамики морской привязной системы (МПС) с гибкой связью (ГС). При буксировке подводного буксируемого объекта (ПБО), в качестве которого рассматривается привязной подводный аппарат (ППА), происходит столкновение, например, спасательного подводного аппарата (ПА), движущегося встречным курсом под водой, с буксирным тросом (БТ) в произвольном месте. Исследован процесс удара ППО по БТ. В процессе моделирования предполагали, что морской объект массой 10 т остаётся связанным с ГС (не освобождается от неё) в течение всего времени её движения как в положительном, так и в отрицательном направлениях. Приведены этапы изменения формы ГС в результате удара по ней на расстоянии 25 м от судна-носителя (СН), 50 м от СН и ПА и 75 м от СН.

Переглянути

Перегляд №2(10) 2018 за Назва

Результатів на сторінці

Налаштування сортування