2023 № 2 Нові рішення у сучасних технологіях
Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/64479
Переглянути
12 результатів
Результати пошуку
Документ Огляд стратегій розвитку та особливостей виробництва інноваційних продуктів з водоростей(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Пешук, Людмила Василівна; Сімонова, Ірина Іллівна; Приходько, Дар'я ЮріївнаБлизько 70 % земної поверхні вкрито морями та океанами. Морське середовище забезпечує широкий спектр різноманітних природніх джерел. З огляду на недостатність харчових ресурсів для здорового та активного життя населення світу, актуальним питанням сьогодення є дослідження альтернативних джерел їжі, включаючи морські біоресурси, серед яких провідними є водорості. Збільшення світового ринку функціональних продуктів потребує вивчення нових натуральних харчових інгредієнтів. Таким чином, в останні роки можливість використання водоростей та сполук отриманих з них для виготовлення інноваційних харчових продуктів викликає всесвітній інтерес. Традиційно їстівні водорості можна класифікувати на три різні групи: зелені водорості (Chlorophyta), бурі водорості (Ochrophyta, Phaeophyceae) і червоні водорості (Rhodophyta). Потреба в продовольстві щоденно спонукає досліджувати більш стійкі альтернативи білкової сировини. Мікро- та макроводорості багаті білком, харчовими волокнами, полісахаридами, ліпідами і поліненасиченими жирними кислотами, пігментами, вітамінами і мінералами. Саме тому у харчовій промисловості водорості використовують не лише в якості інгредієнтів, а як високобілкові, вітамінізовані харчові добавки, біобарвники, біостимулятори та регулятори росту. Водорості є низькокалорійними продуктами, що надає їм переваги перед більшістю рафінованих компонентів раціону. Крім того, їх широкий склад есенціальних речовин якісно впливає на попередження та подолання багатьох проблем зі здоров’ям, таких як серцево-судинні патологій, шкіряні захворювання, гіповітаміноз, йододефіцит. Зважаючи на збільшення попиту рослинних дієт збагачених білковими компонентами, водорості та їх побічні складники можна ефективно використовувати для розробки нових харчових продуктів, забезпечуючи багату біомасу як замінник рослинним м'ясним альтернативам.Документ Вплив електрохімічно активованої води на функціонально–технологічні властивості та реологічні показники м'ясних паштетів(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Маринін, Андрій Іванович; Шпак, Владислав Вячеславович; Пасічний, Василь Миколайович; Шубіна, Євгенія Андріївна; Святненко, Роман СергійовичПідготовка води для харчових виробництв як компоненти для підвищення біологічної повноцінності продуктів харчування шляхом оптимізації вмісту у воді макро- та мікроелементів з біогенними властивостями є актуальним питанням щодо вирішення проблем підготовки води та визначення параметрів цього процесу для забезпечення структуроутворення харчових систем. Визначено вплив активованої води у складі крохмальних суспензій на функціональнотехнологічні властивості та реологічні показники паштетів з їх використанням. Активована вода, і в більшій мірі аноліт, значно впливає на вологозв'язуючу здатність паштетів. Підтверджено, що зразки паштетів з крохмальною суспензією з 2 % крохмалю на активованій воді демонструють підвищення цього показника: на аноліті та католіті вологозв'язуючу здатність паштету по відношенню до маси наважки зросла на 32,39 % та 2,41 % до пастеризації, порівняно з контролем та на 33,05 % та 1,71 % після пастеризації. У зразках на аноліті спостерігається досягнення максимального значення показника, а саме 100 % як до пастеризації, так і після. У випадку паштетів з 5% крохмалю тенденція є аналогічною. Показник вологозвязуючої здатності паштетів по відношенню до маси вологи в наважці у зразках з крохмальною суспензією з 2 % крохмалю на аноліті зріс на 3,71 % до пастеризації, порівняно з контролем, а на католіті практично не змінився. Значення даного показника в усіх зразках після пастеризації мали значення в діапазоні 90-100 %. Показано, що реологічні показники, а саме значення напруження зсуву усіх зразків паштетів незалежно від дозування крохмальної суспензії в діапазоні швидкості зсуву – 0-8 с-1 різко збільшуються, після чого криві змінюють свій характер. У зразках з суспензією з 2 % крохмалю показник зменшується лінійно, при цьому католіт меншою мірою впливає на зміну напруження зсуву. При внесенні суспензії з 2 % крохмалю при нульовій швидкості зсуву початкова в’язкість зсуву паштетів вища, ніж у зразку з 5 % та у контролі. Отже, активована вода у складі суспензій кукурудзяного крохмалю сприяє зміні функціональнотехнологічних властивостей та реологічних показників паштетів з їх вмістом, що у свою чергу відобразиться на консистенції м'ясних паштетів.Документ Механізми адаптації периклазошпінельних вогнетривів до термоударів(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Логвінков, Сергій Михайлович; Борисенко, Оксана Миколаївна; Івашура, Андрій Анатолійович; Шабанова, Галина Миколаївна; Шумейко, Віта Миколаївна; Корогодська, Алла МиколаївнаУ групі периклазошпінельних вогнетривів відбувається зміна динаміки попиту на магнезітохромітові та хромомагнезитові вогнетриви, у фазовому складі яких є MgCr₂O₄ – магнезіальнохромиста шпінель, що зумовлено екологічною небезпекою будь-яких сполук шестивалентного хрому. Зазначені причини стимулюють пошук альтернативних вогнетривів для заміни хромовмісних. Периклазошпінельні вогнетриви системи MgO – MgAl₂O₄ погано змочуються розплавом цементного клінкеру і футерування з них не набирає гарнісаж (обмазку), що є обов'язковою технічною вимогою. Потрібна була розробка нового виду периклазошпінельних вогнетривів на основі більш багатокомпонентних оксидних систем. При цьому повинно вирішуватися завдання забезпечення їхньої високої термостійкості. Таким чином, дослідження механізмів адаптації матеріалів системи MgO – Al₂O₃ – FeO – TiO₂, які протидіють термічним напругам у вогнетриві, є актуальним. Розроблено новий периклазошпінельний вогнетривкий матеріал, фазовий склад якого модифікований FeO- і TiO₂-вмісною заздалегідь синтезованою добавкою. Вогнетриви з розробленого матеріалу відповідають технічним вимогам, що визначають експлуатаційну надійність під час застосування для футерування високотемпературних зон обертових печей випалу портландцементного клінкеру. Термостійкість матеріалу визначається його здібностями протидіяти термічним напругам, обумовлених невільним розширенням/стисненням окремих структурних блоків матеріалу і є причиною порушення його суцільності та подальшого руйнування. Окремі механізми адаптації продемонстровано та обговорено за результатами аналізу рентгенофазових та електронномікроскопічних досліджень. Деякі з обговорених механізмів нетрадиційні для технологічної практики тугоплавких неметалевих матеріалів та доповнюють інструментарій матеріалознавців. Досягнуті результати та деякі технологічні способи забезпечення термостійкості мають ознаки універсальності та можуть застосовуватись для різних видів гетерофазних тугоплавких неметалевих матеріалів.Документ Технологія виробництва радіопрозорих керамічних матеріалів(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Лісачук, Георгій Вікторович; Кривобок, Руслан Вікторович; Волощук, Валентина ВасилівнаКерамічні радіопрозорі матеріали – це неметалічні матеріали, які забезпечують проходження електромагнітного випромінювання у діапазоні радіочастот 105 –1012 Гц з мінімальним діелектричними втратами в діапазоні робочих температур (tgδ 10-2 –10-5, ε < 10) і низьким значенням коефіцієнта відбиття радіохвиль (P < 1 %). Керамічні радіопрозорі матеріали використовують для створення обтічників ракет і літальних апаратів, які захищають антенні системи від зовнішніх факторів. Для синтезу радіопрозорих керамічних матеріалів доцільно та перспективно використовувати такі кристалічні фази, як цельзіан (BaAl2Si2O8) та славсоніт (SrAl2Si2O8), завдяки їх низьким показникам діелектричної проникності та тангенсу кута діелектричних втрат і досить високим показникам термічної стійкості та температури плавлення, порівняно з іншими алюмосилікатними сполуками (муліт, сподумен, кордієрит тощо). Розробка технології отримання радіопрозорих керамічних антенних обтічників та елементів захисних конструкцій антенних систем авіаційних об'єктів на основі системи BaO (SrO) – Al2O3 – SiO2 є актуальною. Для формування складнопрофільних керамічних радіопрозорих матеріалів використовували шлікерне лиття у пористі гіпсові форми. Для порівняння розроблених керамічних складів досліджували фізико-механічні, діелектричні та електродинамічні властивості за нормальних умов та у міліметровому частотному діапазоні (26-38 ГГц). У результаті проведених досліджень розроблено: технологію виробництва керамічних радіопрозорих матеріалів на основі славсоніту методом напівсухого пресування, на основі цельзіан-славсоніту методом шлікерного лиття та на основі цельзіану або славсоніту методом шлікерного лиття. Встановлено, що розроблені матеріали відповідають технічним вимогам, що висувають до радіопрозорих керамічних матеріалів, і можуть використовуватися для виробництва елементів захисних конструкцій антенного обладнання, таких як носові обтічники для авіаційних об'єктів.Документ Якісні характеристики олій з ядер кісточок різних сортів абрикосів Одеського регіону для розроблення крафтової технології(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Котляр, Євгеній Олександрович; Левчук, Ірина Володимирівна; Чабанова, Оксана Борисівна; Ясько, Валентина Михайлівна; Гладкіх, Роман ДенисовичДосліджено можливість використання ядер абрикосових кісточок (ендокарпій) Одеського регіону сортів Шабловський, Київський ананасний, Ананасний цюрюпінський, Краснощокий та їх суміші (у співвідношенні по 25%) як перспективної сировини для отримання олійно-жирової та косметичної продукції. У роботі обґрунтовано крафтову технологію виробництва олій з ядер кісточок різних сортів абрикосів Одещини врожаїв 2020, 2021 та 2022 років. Підібрано технологічні режими холодного пресування Extra Virgin для ядер кісточок різних сортів абрикосів. Вологотеплове оброблення м'ятки із ядер абрикосових кісточок доцільно проводити за температури 40–50 °С протягом 15–20 хвилин. При вилучені олії пресуванням рекомендується не допускати нагрівання мезґи вище 50–60°С протягом 5–7 хвилин. Встановлена ефективність пресування, а саме вміст олії у ядрах абрикосових кісточок сортів Шабловський, Київський ананасний, Ананасний цюрюпінський, Краснощокий та їх суміші складає 33–47% врожаїв 2020, 2021 та 2022 років. Від товщини макухової черепашки залежить ефективність пресування. Чим тонша макухова черепашка тим пресування ефективніше: значно зменшується час витримування навантаження, зусилля стиснення та швидкість навантаження, вихід олії збільшується. Тому встановлений етап пресування для ядер кісточок усіх сортів абрикосів найефективніший: при залишковому вмісті олії у макусі 5.0–6.0%, вихід олії – 94.0%, товщина макухової черепашки – 33.0 мм, час витримування навантаження – 3.0 хв., зусилля стиснення –10.0 kN та швидкість навантаження – 5.0 kN / см. Отримання олій за запропонованим технологічним режимом дозволяє максимально зберегти вихідний жирнокислотний склад сировини. Доведено, що розбіжність за результатами визначення жирнокислотного складу в оліях з ядер кісточок абрикосів та їх сумішів врожаїв 2020, 2021 та 2022 років, становила між сортами по ω-6 ПНЖК – 2,9% та по ω-9 МНЖК − 7,1%.Документ Застосування системи НАССР при виробництві м'ясних продуктів з мікроводоростю Chlorella(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Кожемяка, Ольга Володимирівна; Пешук, Людмила Василівна; Петренко, Світлана ОлександрівнаУ XXI столітті актуальними питаннями для людства виявились нестача білка та важливих нутрієнтів в раціоні харчування, що спонукає науковців світу шукати альтернативи та проводити розробку нових харчових продуктів. При цьому на рівні держави активно проводиться політика, яка убезпечує споживача від неякісної та небезпечної їжі. Одним з таких інструментів є впровадження на підприємствах харчової галузі системи управління безпечністю харчових продуктів НАССР, яка є превентивним методом запобігання негативного впливу небезпечних факторів на організм людини, і розповсюдження захворювань, пов'язаних з харчовими продуктами. В цьому аспекті акцентовано увагу на небезпечних факторах, які можуть впливати на м'ясні паштети з використанням мікроводорості Chlorella в процесі приготування. Chlorella включає макро- та мікронутрієнти, які необхідні для повноцінного функціонування організму. Мікроводорость Chlorella використовували у вигляді порошку (харчова добавка) і wellness-напій Chlorella українських виробників. Проаналізовано всі етапи технологічного процесу, на кожному етапі розглянуто потенційні небезпечні фактори, причини виникнення або джерело забруднення. В процесі ідентифікації ризиків використали діаграму аналізу ризику та діаграму дерева прийняття рішень. Побудовано блоксхему технологічного процесу приготування м'ясних паштетів з Chlorella. Визначені параметри контрольних критичних точок (температура зберігання сировини, готової продукції, температурні режими приготування), для контрольних критичних точок встановлені критичні межі, перевищення яких призведе до виникнення біологічних небезпечних факторів. Для тих етапів процесу, де неможливо або недоцільно заміряти параметри, визначено операційні програми передумови для керування небезпечними чинниками. Встановлено зв'язок між превентивними методами, які впливають на безпечність та отриманням харчового продукту із заданими якісними характеристиками, що є в основі державної політики України в галузі здорового харчування, де збереження та зміцнення здоров'я населення є пріоритетом.Документ Інформаційно-вимірювальна система для задач технологічного контролю виготовлення майонезу(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Григоренко, Ігор Володимирович; Момот, Максим Олегович; Григоренко, Світлана МиколаївнаУ сучасному автоматизованому виробництві основною тенденцією розвитку вимірювань є перехід до машинного контролю і застосуванню більш складних інформаційно-вимірювальних систем, що здатні керувати технологічним процесом. У зв'язку із цим зростає значення метрологічних характеристик кожного з вимірювальних каналів, які враховують метрологічні характеристики усіх включених у вимірювальний канал блоків. Можливість нарощування систем у процесі експлуатації або можливість зміни їх структури залежно від задач виробництва, по суті ускладнює регламентацію вимог до таких систем на відміну від звичайних засобів вимірювання, які є "завершеними" виробами, але дає можливість використовувати ключові елементи системи для створення на їх основі нової системи для вирішення інших задач. Цей принцип наглядно продемонстровано у даній роботі. Представлено сучасну інформаційно-вимірювальну систему для забезпечення потреб підприємств харчової промисловості, що спеціалізуються на виробництві різних сортів майонезу. Майонез є найбільш поширеною у світі напівтвердою приправою, яка здатна покращувати смакові якості їжі. Необхідність розробки такої системи пов'язана з тим, що є необхідність автоматизувати процес виробництва майонезу для усунення впливу суб'єктивного чинника на процес виробництва та у зв'язку з цим підвищити якість продукції. Виконання цієї задачі досягається шляхом підтримки параметрів технологічного процесу у встановлених межах допуску. Контроль технологічного процесу виготовлення майонезу та вплив на нього можливий лише завдяки розробці інформаційно-вимірювальної системи, яка здатна отримувати інформацію від об’єкту контролю завдяки використанню високоточних датчиків і впливати на технологічний процес через дії виконавчих пристроїв. Все це дає можливість уникнути аварійної ситуації та забезпечити потрібну якість продукції. Наведено структурну схему системи, основні елементи її елементної бази, на підставі якої розроблено електричну принципову схему інформаційно-вимірювальної системи. Здійснено аналіз похибок та невизначеності, що підтверджує високу точність запропонованого варіанту побудови системи.Документ Оптимізація вибору ступіня складності моделі двигуна постійного струму для системи з використанням нейронної мережі(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Воробйов, Богдан Віталійович; Сенченко, Сергій Олександрович; Рибаков, Вадим Костянтинович; Ліхно, Ярослав Владленович; Хань, ЛюПобудовано математичну та комп’ютерну модель системи керування моментом двигуна постійного струму з незалежним збудженням за допомогою нейроконтролера NARMA 2. NARMA – нелінійна авторегресійна модель ковзного середнього є однією з базових структур дискретної та нелінійної моделі. Завдання полягало в проведенні порівняльного аналізу роботи системи керування на основі нейроконтролера з використанням моделі об'єкта різного ступеня складності. Для експерименту було побудовано три моделі об'єкта з різним ступенем деталізації, а отже і надійності об'єкта. Повна модель включає модель двигуна постійного струму з незалежним збудженням, яка враховує всі основні параметри машини постійного струму, параметри внутрішнього тертя, кола збудження і т. д. Спрощена модель є лінійною апроксимацією двигуна постійного струму системою другого порядку, яка враховує як механічні, так і електричні постійні часу. Найпростіша модель є лінійною апроксимацією двигуна постійного струму аперіодичною ланкою першого порядку, яка враховує лише механічну постійну часу. Нейроконтролер був навчений за допомогою наведених вище моделей об'єктів та проведено експеримент, щоб опрацювати еталонний сигнал крутного моменту системою. Для кожного з трьох випадків навчання нейроконтролера було встановлено на 1000 епох, так як подальше підвищення продуктивності навчання є непотрібним через величезні втрати часу на обчислення. Було використано нейроконтролер NARMA-L2, який ще називають управлінням лінеаризації зворотного зв’язку. Цей контролер може бути реалізований за допомогою попередньо ідентифікованої моделі об’єкта NARMA-L2. Нейронні мережі, які навчені на спрощених моделях об’єктів не враховують більшість електричних процесів у двигуні постійного струму, особливо обмотка збудження взагалі не моделюється. Отримані результати порівнювали з використанням нейроконтролера як регулятора крутного моменту. Подальші дослідження в цьому напрямку передбачають дослідження необхідної обчислювальної потужності для мікропроцесорної реалізації нейроконтролера.Документ Підвищення максимального моменту спеціальних електродвигунів постійного струму з постійними магнітами(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Лазарєв, Георгій Венедиктович; Рибка, Яків Володимирович; Реуцький, Микола Олександрович; Крячок, Олександр Степанович; Шиманська, Анна АнатоліївнаУ роботі запропоновані методи підвищення максимального крутного моменту вбудованих моментних електродвигунів постійного струму шляхом варіювання їх конструкції (діаметра дроту обмотки якоря; розмірів якоря з метою збільшення кількості провідників, розташованих на його зовнішній поверхні; зміною схеми обмотки) при збереженні приєднувальних розмірів, що є актуальною задачею при проєктуванні або модернізації електродвигунів для пристроїв автономного транспорту. Проведено низку розрахунків та експериментів, аналіз яких показав, що при збільшенні діаметра обмотувального дроту опір якірної обмотки зменшується і, як наслідок, пусковий момент збільшується, також зменшується споживана потужність та втрати в обмотці якоря. Але при цьому пусковий струм при сталій напрузі збільшується більш ніж у два рази, що вимагає збільшення встановленої потужності джерела живлення. Збільшення діаметра якоря дозволяє збільшити кількість провідників і поперечний переріз міді якоря при одночасному зменшенні ширини магніту і зменшенні магнітного потоку. В результаті відбувається зниження пускового моменту електродвигуна. Показано, що зміна схеми обмотки може призвести до значного ускладнення технологічного процесу виготовлення простої петлевої обмотки і складної багатопрохідної хвильової обмотки з більшою кількістю паралельних гілок та може створити проблеми з комутацією обмотки якоря. У роботі підтверджено, що збільшення діаметра обмотувального дроту є найефективнішим і найменш витратним способом збільшення максимального моменту вбудованих моментних електродвигунів постійного струму із збудженням від постійних магнітів і безпазовою конструкцією якоря, які знайшли своє застосування в пристроях автономних об'єктів (платформ). При цьому зміни вносяться тільки до конструкції якоря – зменшується діаметр якірного заліза і зменшується кількість витків у секції. Магнітна система, вузол щітка-колектор, підшипникові щити (за наявності) залишаються конструктивно без змін.Документ Програмний засіб інтерпретації результатів вертикального електричного зондування у вигляді тришарової геоелектричної структури(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Коліушко, Денис Георгійович; Руденко, Сергій СергійовичЕлектротехнічний персонал при контролі стану заземлювального пристрою повинен самостійно вирішувати задачу інтерпретації результатів вертикального електричного зондування (ВЕЗ) ґрунту за допомогою власних знань та практичного досвіду. Під час інтерпретації застосовують застарілі палетки або ж дороговартісні програмні комплекси, які дозволяють аналізувати лише двошарові ґрунти. Це призводить до великої кількості помилок та неточностей в оцінці стану системи заземлення та погіршує їх роботу. У зв'язку з цим була розроблена програма для інтерпретації результатів ВЕЗ у вигляді тришарової геоелектричної структури. Програма реалізована на мові програмування Delphi та містить дві частини: обчислювальну та графічну. Обчислювальна частина програми використовує методи точкового джерела струму, Хука-Дживса, еквівалентування та методи теорії надійності для оптимізації визначення параметрів геоелектричної моделі. Графічна частина дозволяє користувачеві візуалізувати отримані результати та виконувати їх аналіз. Для підтвердження достовірності розробленої програми було проведено порівняння результатів експериментального вимірювання опору заземлювального пристрою з результатами розрахунку за допомогою програми для 65 підстанцій класом напруги 35 кВ одного з обленерго України. Отримані результати показали, що програма дає достовірні результати та може покращити якість контролю стану заземлювальних пристроїв, а відповідно підвищити надійність та безпеку експлуатації електричних станцій та підстанцій.