Вісник № 02. Нові рішення в сучасних технологіях

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/53384

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 17 з 17

Метод контурів для позиціонування об'єктів в мобільних системах комп'ютерного зору
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Кондратьєв, Сергій Борисович; Костенко, Віталій Леонідович; Ядрова, Марина Василівна
В роботі розглянута можливість підвищення якості технічного зору за допомогою методу контурів, який використовується для позиціонування об'єктів в мобільних системах комп'ютерного зору. Апаратна частина системи позиціонування об'єктів включає дві відеокамери, мікрокомп'ютер Raspberry Pi 3, екран контурної карти глибин, блок управління двигунами. Наведено коди програм на основі бібліотеки OpenCV, алгоритм роботи системи і приклади реалізації методу контурів. Алгоритм розробленої методики позиціонування включає виділення контурів об'єктів на кадрах стереопари, видалення всіх незамкнутих контурів, обчислення моменту(центру мас) кожного замкнутого контуру, визначення зміщення по осі х моментів відповідних контурів, заливку кожного замкнутого контуру точками з яскравістю, прямо пропорційній зміщенню моментів. Наявність двох відеокамер, мікрокомп'ютера Raspberry Pi 3, екрану контурної карти глибин забезпечує стереоскопічність і панорамності «зору», тобто можливість визначити наявність об'єктів і їх віддаленість, а також отримати загальну картину в полі «зору» системи. Наявність блоку управління двигунами дозволяє забезпечити обхід перешкод мобільними пристроями. На підставі аналізу результатів досліджень встановлено, що запропонована система забезпечує підвищення якості позиціонування об'єктів і зниження необхідного обчислювального ресурсу, що дає значне зменшення споживаної потужності і забезпечує автономність системи.
Аналіз ефективності схем активного балансування акумуляторних батарей
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Стисло, Богдан Олександрович; Зайцев, Роман Валентинович; Мінакова, Ксенія Олександрівна; Кіріченко, Михайло Валерійович; Єресько, Олександр В'ячеславович
В роботі виконано огляд існуючих схемних рішень пристроїв для балансування акумуляторних батарей. Описано принцип балансування на основі ємнісного та індуктивного буферного елемента. Показано особливості їх роботи і основні розрахунки кожного з типів пристроїв. Для схем з трансформаторною топологією вказано розрахункові значення для визначення балансуючого струму. На підставі аналізу схемних рішень, чисельно визначено і доведено ефективність використання схемних рішень на основі індуктивних буферних елементів. Потужні акумуляторні батареї для систем електричного живлення використовуються у вигляді стеків, що складаються з послідовно-паралельного з’єднання одиничних накопичувачів. Під час їх експлуатації виникає проблема нерівномірного розряду або заряду, для компенсації якої необхідно виконувати балансування рівнів напруги в акумуляторах стеку. Безпека використання електрохімічних накопичувачів вимагає застосування спеціалізованих балансуючих пристроїв. Найбільш ефективними, з енергетичної точки зору, є системи активного балансування. Аналіз математичної моделі роботи двох типів буферних елементів (ємнісного та індуктивного) дозволив дати якісну оцінку їх ефективності. Перші, в порівнянні з індуктивними - не тільки мають гірші енергетичні характеристики, але і не дозволяють виконувати «масштабування» пристрою без істотного ускладнення системи управління. Амплітудне значення струму у схемах з ємнісним буферним елементом обмежене лише внутрішніми паразитними опорами елементів схеми, тому, при відносно великому значенні розбалансування, в елементах схеми (в тому числі акумуляторних батареях) виділяється значна величина енергії втрат у вигляді теплової енергії, що негативно позначається на параметрах акумуляторної батареї. Амплітудне значення струму в схемі на основі індуктивних буферних елементів обмежене величиною індуктивності. Воно може бути розраховане на етапі проектування пристрою. Крім того, забезпечення системою керування переривчастого режиму роботи перетворювача дозволяє зменшити комутаційні втрати в силових ключах схеми і дозволяє підвищити ефективність роботи в цілому. При великій кількості накопичувачів (більше трьох) слід віддати перевагу трансформаторним системам балансування, як окремого випадку індуктивної топології.
Вплив фізико-хімічних властивостей оксидів d-металів на трансестерифікацію соняшникової олії
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Мельник, Юрій Романович; Мельник, Степан Романович; Магорівська, Галина Ярославівна; Реутський, Віктор Володимирович
Досліджено фізико-хімічні властивості оксидів d-металів (NiO, CuO, MnO, FeO, PbO, ZnO), які є гетерогенними каталізаторами процесу трансестерифікації тригліцеридів соняшникової олії етанолом та бутан-1-олом. Для цих оксидів визначено доступну питому площу поверхні, поверхневу кислотність і основність та зміну водневого потенціалу суспензії каталізатора у воді. Доступну питому площу поверхні оксидів визначено титруванням їхньої водної суспензії розчином метиленового синього з відомою концентрацією, а їхню поверхневу кислотність та основність – зворотним титруванням зразків, оброблених водним розчином аміаку та оцтової кислоти, відповідно. Встановлено, що всі досліджені оксиди d-металів мають низьку питому площу поверхні – її значення знаходиться в межах 0,6–1,5 м2/г. Поверхнева кислотність та основність вказаних каталізаторів становить 0,13–0,27 ммоль/г та 0,019–0,066 ммоль/г, відповідно. Показано, що зміна водневого потенціалу водної суспензії досліджених каталізаторів відносно рН дистильованої води є найбільшою для NiO та ZnO і становить 0,6–0,65, тоді як для CuO ця зміна є найменшою і становить лише 0,3. Характер кривих зміни рН і значення рН суспензії оксидів у стані рівноваги свідчать про те, що для досліджених каталізаторів характерна наявність слабких кислотних центрів. Вказані характеристики каталізаторів порівняно з результатами, отриманими в процесі трансестерифікації тригліцеридів соняшникової олії етанолом та бутан-1-олом. Встановлено, що спостерігається кореляція між поверхневою кислотністю каталізатора і початковою швидкістю реакції трансестерифікації тригліцеридів етанолом та бутан-1-олом. Одночасно така кореляція відсутня для поверхневої основності досліджених оксидів металів, що узгоджується з даними щодо каталізу реакції трансестерифікації тригліцеридів лише сильними основними активними центрами. Зроблено висновок, що реакція трансестерифікації тригліцеридів соняшникової олії етанолом та бутан-1-олом відбувається насамперед на слабких кислотних центрах оксидів d-металів.
Перспективи вдосконалення рецептурного складу зернових батончиків та аналіз ринку
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Чорней, Крістіна Анатоліївна; Тимчак, Дмитро Олександрович; Миколенко, Світлана Юріївна
Досліджено ринок безглютенових зернових батончиків як харчових концентратів та перспективних харчових продуктів з дієтичними властивостями. Асортимент зернових батончиків складає 12% від загальної кількості харчових концентратів в Україні, з яких лише 1% належить зерновим батончикам на основі безглютенової сировини. Встановлено, що основним компонентом як вітчизняних, так і закордонних батончиків є різні продукти переробки зерна. Проаналізовано асортимент зернових батончиків вітчизняного та закордонного виробництва з точки зору їх компонентного складу та позиціонування на ринку, який класифіковано на чотири групи: батончики, збагачені вітамінами; батончики з додаванням ароматизаторів і консервантів; батончики із замінниками цукру, популярні серед вітчизняних виробників; батончики з додаванням пальмової олії, характерні для експортної продукції. Виявлено, що зернові батончики вітчизняних виробників характеризуються введенням насіння льону, чіа, амаранту, гарбуза, конопель та продуктів його переробки у рецептурі безглютенових батончиків, але в невеликих кількостях. Встановлено, що додавання сухофруктів та ягід, таких як вишня, журавлина, абрикоси та виноград, також популярне серед вітчизняних виробників. Показано, що переважна більшість вітчизняних виробників використовують суміш з чотирьох видів злакових пластівців в якості зернової основи, а саме: вівсяні, пшеничні, ячмінні та кукурудзяні пластівці. Враховуючи потребу в альтернативних зернових ресурсах для оздоровчих батончиків, продукти переробки зерна сорго, амаранту, льону виступають перспективною сировиною для розроблення безглютенової продукції. Досліджено вплив нетрадиційної сировини (поп-сорго, поп-амарант, амарантові пластівці, лляний шрот, макуха волоського горіха) на якість зернових батончиків. Підтверджено, що використання даних інгредієнтів сприяє збагаченню зернових батончиків лізином, поліфенолами, лігніном, вітамінами та основними макро- та мікроелементами. Доведено, що розроблені безглютенові зернові батончики володіють високими споживчими якостями, тому здатні відповідати зростаючому попиту на безглютенові продукти харчування серед споживачів, забезпечуючи розширення асортименту зернових батончиків на українському ринку.
Integration of modern technology for architectural-building glass production
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Bragina, Liudmyla; Yaitsky, Serhiy; Petrov, Dmytro; Starolat, Olena
The current state of technologies for the production of glass products used in the architectural and construction industry, types of the energy-saving float-glasses and their role in the lighting quality of the buildings was analyzed. The relevance of the use of Low-E glass, in particular in the glass units, is shown. Innovative trends in the production of sheet architectural and construction float glass with the use of modern technologies and equipment, in particular, at PJSC "Lysychansk glass factory "Proletary ", considered. It is established that a significant disadvantage ofmore energy-efficient I-glasses, which have a wide range of color characteristics, is the insufficient mechanical strength of soft coatings applied by magnetron vacuum spraying. It is shown that the technology of manufacturing low-emission I-glasses with such coatings does not allow them to be hardened while maintaining all the necessary operating parameters. Physicochemical properties and operational characteristics of large-sized glasses with silver, sunscreen soft coating, laminated, flat and radial tempered glasses, as well as their areas of applicationare presented. The principles of strengthening soft magnetron coatings for low-emission Double Low-E glasses and composition, layer combinations and technological parameters of multilayer nanocoatings with a total thickness of up to 140 nm, which allows to harden I-glass with these coatings, investigated. The technological parameters of obtaining low-emission I-glasses with variable coatings, which regulate the spectral and operational indicators of these glassware according to the interstate standards GOST EN 673-2016 and GOST EN 410-2014, are analyzed. Technological methods ofthe sheet glass with low-emission coatings hardening by creating of the special compositions and optimizing magnetron sputtering processes optimizing, as well as the basic regularities of the arrangement of the film layers of the Si3N4/ NiCr/Si3N4 film for the heat treatment withstanding of the glasses in the R2O – RO – SiO2 system are considered. The principles of adjusting their spectral and mechanical characteristics depending on the concentration and ratio of the components of the thin-film nanolayer, which will contribute to the creation of a variation series of float glasses with the required level of reflection in the infrared spectrum, are proposed.
Факторний аналіз теплової схеми ТЕЦ з суперкритичним паровим циклом на основі ексергетичного методу
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Тарасова, Вікторія Олександрівна
Найбільш перспективним напрямом модернізації ТЕЦ є впровадження енергоблоків на суперкритичних параметрах пари (СКП). Підвищення параметрів пари – це один з найбільш ефективних способів збільшення ККД ТЕЦ. Таким чином, розробка концепції створення теплових схем турбоустановок на СКП з урахуванням особливостей їх експлуатації на діючих ТЕЦ України є актуальною науковою проблемою. Вирішення цієї проблеми дозволить виконати заміну або модернізацію енергогенеруючого обладнання, що спрацювало свій ресурс, на сучасні енергоблоки, які відповідають світовим стандартам з економічності та екологічності. У статті адаптовано метод ексергетичногоаналізу до дослідження теплових схем ТЕЦ з суперкритичним паровим циклом. Як приклад застосування методу проведено ексергетичний аналіз енергоустановки, що працює за одноступеневою тепловою схемою. У рамках запропонованого методу створено термодинамічну, а також тополого-ексергетичну модель енергоустановки. На основі тополого-ексергетичної моделі визначено показники термодинамічної ефективності енергоустановки, яка працює за суперкритичним паровим циклом. Запропоновано застосовувати теорію планування експерименту в ексергетичному аналізі теплової схеми ТЕЦ. Із залученням цієї теорії проведено багатофакторний чисельний експеримент по визначенню впливу на ексергетичну ефективність теплової схеми ТЕЦ основних визначальних варійованих факторів, таких як адіабатні та теплотехнічні ККД елементів установки, а також режимні параметри її роботи. Отримано узагальнене рівняння функціонального взаємозв'язку ексергетичного ККД системи та ексергетичних ККД елементів теплової схеми ТЕЦ. Запропоноване рівняння може бути використане в якості інструментарію для подальшого навчання нейронних мереж та застосування їх як при проектуванні, так і при діагностиці енергетичної ефективності роботи ТЕЦ. За результатами факторного аналізу виявлено досить високу консервативність розглянутої одноступеневої схеми ТЕЦ до зміни варійованих параметрів. Це свідчить про наявність досить жорстких структурних зв'язків між елементами теплової схеми, що в цілому є позитивним аспектом при її реконструкції.
Розвиток, конструювання та використання безпілотних літальних апаратів для ліній електропередач
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Гончаров, Євген Вікторович; Крюкова, Наталія Валеріївна; Вєтвицька, Соф'я Олександрівна; Марков, Владислав Сергійович; Поляков, Ігор Володимирович
У статті проведено огляд методів із вдосконалення технологій моніторингу та обстеження стану електромереж. Проаналізовано стан розвитку з конструювання та методів використання безпілотних літальних апаратів, які призначені до обслуговування ліній електропередачі. Розглянуто низку питань зі створення концепції безпілотних літальних апаратів з високою підйомною здатністю, що дозволяє їх застосувати для різних засобів призначення з обслуговування ліній електромереж, а це в свою чергу зменшує капітальні витрати. Безпілотні літальні апарати набувають все більшого використання комунальними підприємствами, що знижує ризики та вартість обслуговування у порівнянні з іншими системами моніторингу ліній електропередачі. Визначено, що в галузі електроенергетики найбільш перспективним з методів контролю ліній електропередачі є застосування безпілотних літальних апаратів сумісно з використанням сучасного вимірювального обладнання і цифрових технологій. Зроблено висновки, що вагомою перевагою використання безпілотних літальних апаратів є їх транспортна прохідність, яка зменшує витрати та підвищує ефективність їх використання, як засіб з визначення перспективних місць для розташування вітроелектростанцій. Відзначено, що з переходом світової електроенергетичної галузі на використання безпілотних літальних апаратів буде забезпечено ресурсозбереження і зменшені витрати. Більш того, визначено, що використання безпілотних літальних апаратів з високою підйомною здатністю дозволяє мінімізувати витрати на використання додаткової підйомної техніки та технічного персоналу. Зокрема, безпілотні літальні апарати з високою підйомною здатністю, що використовують вогнемети, можуть ефективно усувати такі перешкоди, як засмічення на лініях електропередачі. Відмічається, що за рахунок використання безпілотних літальних апаратів підвищиться безпека праці співробітників з обслуговування електроенергетичних об’єктів та ліній електромережі. Отримані результати з аналізу технічного стану використання безпілотних літальних апаратів вказують на перспективність впровадження систем віддаленого контролю та моніторингу експлуатаційного стану ліній електропередачі.
Математичне моделювання роботи систем накопичення енергії на ринку допоміжних послуг об'єднаної електроенергетичної системи України
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Лежнюк, Петро Дем'янович; Кравчук, Сергій Васильович; Малогулко, Юлія Володимирівна; Прокопенко, Ігор Олександрович
Впровадження систем накопичення та подальшого переносу електроенергії досить важлива задача, що вирішується у різних країнах по різному, виходячи з типів продуктів, що можуть надаватись системами накопичення енергії. Аналіз структури генерувальних потужностей в Об’єднаній електроенергетичній системі України показує значний дефіцит маневрових потужностей, серед яких на сьогодні є теплова генерація, що має значний рівень зношеності основного генеруючого обладнання та гідроелектростанції. Виходячи з вищенаведеного логічного було б припустити, що з запуском нової моделі ринку електроенергії, будуть сформовані такі сегменти ринку, на яких цінові сигнали стануть привабливими для інвестицій в нові маневрові потужності. Проте, на сьогоднішній день формування таких сигналів, обмежено встановленням верхніх цінових індексів на балансуючому та ринку на добу наперед. Отож, для моделювання роботи систем накопичення енергії, був обраний ринок допоміжних послуг, на якому системний оператор закуповує послуги у постачальників допоміжних послуг. Моделювання роботи систем накопичення енергії для надання допоміжних послуг задача багатокритеріальна, що враховує як технічні особливості роботи системи накопичення енергії, так і відповідні цінові індекси, що були сформовані для кожного виду послуги. У роботі розглянута можливість надання послуг з автоматичного резерву відновлення частоти та надання послуг балансування. На основі статистичних даних по роботі ринку допоміжних послуг об’єднаної електроенергетичної системи України розроблено математичну модель, що дозволяє оцінити ефект від використання систем накопичення енергії, для надання послуг з первинного, вторинного та третинного регулювання частоти. Визначено взаємозв’язки між ціновими індексами на ринку допоміжних послуг та техніко-економічними характеристиками роботи системи накопичення енергії. Запропонована в математичній моделі роботи системи накопичення енергії цільова функція, що враховує приведені витрати на накопичення одиниці електроенергії, витрат на обслуговування та отримання доходу від надання послуг на ринку допоміжних послуг.
До питання розрахунку характеристик спеціальних пристроїв з магнітною системою на основі постійних магнітів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Крячок, Олександр Степанович; Реуцький, Микола Олександрович; Сушко, Дмитро Анатолійович
Створення сучасних систем автоматизованого проектування приладів та електричних машин нових поколінь, що побудовані на базі постійних магнітів, обумовлює необхідність розробки нових математичних моделей та ефективних розрахункових алгоритмів. На основі математичних моделей та з використанням IT-технологій можна розробити як окремі функціональні блоки САПР, так і комплексну систему з розрахунку параметрів пристрою та моделювання його характеристик. У роботі розглянуто типову конструкцію електромеханічного пристрою з постійними магнітами, що створюють поле з заданими характеристиками у робочій зоні. На першому етапі дослідження не враховувалась неоднорідність оточуючого середовища. Для розрахунку напруженості магнітного поля, що створюється магнітами прямокутної форми, отримано дві математичні моделі. Такий підхід дозволив, по-перше, виконати перевірку отриманих результатів розрахунків і, по-друге, дозволив використати математичні моделі для порівняльного аналізу при виконанні чисельного моделювання характеристик магнітного поля системи, що побудована, наприклад, із використанням магнітів циліндричної форми. На базі розробленої математичної моделі запропоновано алгоритм аналізу вихідних характеристик спеціального пристрою з постійними магнітами. Пристрої даного типу можуть використовуватися для реєстрації малих зміщень. Одночасно сама схема магнітної системи та математичні моделі, що описують властивості магнітного поля можуть бути використані при розробці інших видів електротехнічних пристроїв, що побудовані з використанням постійних магнітів. У роботі проведено низку експериментів з чисельного моделювання картини магнітного поля у робочій зоні приладу. Також подано результати моделювання сигналу датчика при переміщенні пробного тіла.
Проектування архітектури автоматизованої бібліографічної системи
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Цибульник, Сергій Олексійович; Бідник, Данило Сергійович
Розвиток інформаційних та комп’ютерних технологій призвів до необхідності еволюції концепції універсального бібліографічного контролю. Поява Інтернету та веб-технологій дозволила даній концепції вийти на новий рівень за рахунок створення ряду спільних міжнародних стандартів. Окрім цього, для забезпечення контролю та обміну бібліографічною інформацією були створені загальнодоступні бібліографічні та наукометричні бази даних. Сьогодні програмне забезпечення для управління бібліографічними записами користується попитом у різних країнах Європи та Америки. Розробка подібної автоматизованої бібліографічної системи та адаптація її функціоналу до стандартів та вимог у межах України є актуальною з ряду причин. Серед основних причин можна зазначити необхідність кожного науково-педагогічного співробітника закладів вищої освіти підтверджувати свої наукові досягнення при прийнятті на роботу, поданні наукової роботи на різноманітні конкурси, для отримання наукового звання або вченого ступеня, тощо. Бурхливий розвиток інформаційних та комп’ютерних технологій дозволяє сьогодні відмовитися від ведення переліку наукових праць в ручному режимі та перейти до використання спеціалізованого програмного забезпечення на смартфонах. Саме тому спроектовано архітектуру автоматизованої бібліографічної системи, яка розроблена у вигляді мобільного додатку на базі операційної системи Android. Показано, що більше третини населення планети має мобільний телефон і найбільш популярною мобільною операційною системою є Android. Мовою програмування, на якій буде написано програмне забезпечення, обрано Java, оскільки переважна більшість операційної системи Android написана на цій мові. Для обраної операційної системи визначено ряд технологій, які дозволять спростити процес розробки мобільного додатку. На базі багаторівневої моделі архітекури та шаблону MVVM спроектовано тришарову архітектуру автоматизованої бібліографічної системи. Дана архітектура дозволяє забезпечити основні нефункціональні характеристики якості розроблюваного програмного забезпечення, а також ефективно реалізувати правила бізнес-логіки в межах об’єктно-орієнтованої парадигми програмування.
Роль тестування програмного продукту для командної розробки
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Вавіленкова, Анастасія Ігорівна
Досліджено особливості процесів тестування програмного продукту під час роботи у Scrum-команді. Виокремлено види тестування, характерні для методики гнучкого тестування, що дають змогу зробити процес тестування постійно інтегрованим у командну роботу, як на етапі формування вимог та проєктування, так і на етапі кодування та генерації тестових наборів. Це стає можливим при внесенні рекомендацій тестера у процес формування користувацьких історій, плануванні виходу версії програмного продукту з точки зору тестування та дефектів, плануванні спринту на основі користувацьких історій та дефектів, виконанні спринту з неперервним тестуванням, регресійному тестуванні після завершення спринту та формуванні звітів про результати тестування. Виділено етапи процесу гнучкого тестування у Scrum-команді. Запропоновано автоматизувати процес гнучкого тестування для навчального командного проєкту у програмному середовищі Visual Studio на базі Team Foundation Server. Продемонстровано приклад автоматизації процесу гнучкого тестування шляхом його розбиття на чотири квадранти для дотримання принципів роботи за гнучкою методологією розробки програмного забезпечення. У першому квадранті відбувається дослідження якості внутрішнього коду програмного продукту, тобто проведення модульного тестування. Для реалізації модульного тестування в Visual Studio створюється нове рішення з метою генерування класу для тестування, у тілі якого прописуються умови для тестування. Другий квадрант реалізує принципи системного тестування, тому на цьому етапі продемонстровано особливості створення такого тестового артефакту, як тестові випадки, що передбачає виконання певних умов для перевірки функціональності програмного продукту, який розробляється; встановлення зв’язку між створеними тестовими випадками та користувацькими історіями, представленими у вигляді задач командного проєкту Product Backlog. Наведено приклад ручного тестування за допомогою спеціального інструменту Microsoft Test Manager, який дозволяє створювати плани, додавати та оновлювати тестові випадки, виконувати ручні тести. У третьому квадранті здійснено дослідне тестування у Microsoft Test Manager та створено ще один тестовий артефакт – звіти про помилки. У четвертому квадранті здійснюється автоматичне тестування нефункціональних вимог до програмного забезпечення.
Оцінювання точності координованих отворів малого діаметру, виготовлених з направленням різального інструменту
(2021) Бурдейна, Вікторія Михайлівна; Грінченко, Ганна Сергіївна; Артюх, Світлана Миколаївна; Тріщ, Андрій Романович
Представлено розмірний аналіз вихідних параметрів координованих розмірів отворів. Розглядаються питання, пов'язані з оцінюванням точності розташування поверхонь глибоких отворів. Вивчаються вплив різних технологічних факторів на величину розсіювання координованих розмірів. Проведено експериментальні дослідження з використанням методики планування експерименту, для яких було використано зразки заготівок зі сталі 45, чавуну марки СЧ15, алюмінієвих сплавів. Дослідженню піддавалися такі фактори, як кут керніння, твердість оброблюваної заготівки, зусилля керніння та їх вплив на діаметр відбитка і його глибину. В результаті проведених експериментів виявлено незначний вплив зусилля керніння на діаметр та глибину відбитку. Разом з тим, виявлено, що кут керна призводить до прямо пропорційного збільшення діаметру відбитку та обернено пропорційно впливає на його глибину. Твердість матеріалу більш істотно впливає на діаметр відбитку, ніж на його глибину. Сумарний вплив керованих факторів значно впливає на діаметр відбитку. Запропоновано мінімальні кути свердла керніння для деяких матеріалів. Запропоновано математичну модель точності обробки координованих отворів на основі оцінювання коефіцієнтів рівняння регресії і знаходження шуканих математичних моделей полів розсіювання розмірів і відхилень. В якості факторів, що варіюються під час свердління координованих отворів, було взято: довжина кондукторної втулки, виліт інструмента, твердість оброблюваного матеріалу, діаметр інструмента. Виявлено, що зі збільшенням діаметра інструмента і довжини направляючої втулки зменшується величина розсіювання розмірів від бази і позиційних відхилень, а збільшення вильоту інструменту і підвищення фізико-механічних властивостей оброблюваного матеріалу збільшують величину поля розсіювання розміру від бази та позиційне відхилення. Було введено додатковий фактор: зазор в поєднанні між ріжучим інструментом і кондукторною втулкою та отримано математичні залежності впливу факторів на точність розмірів при обробці глибоких отворів з напрямком ріжучого інструменту. Показано, що введення додаткового фактору –зазору, не змінило сутності процесу появи похибок на малих агрегатних верстатах, а зміна діаметрів не призводить до істотного збільшення полів розсіювання.
Нові матеріали для виробництва змінних деталей грунтообробної сільгосптехніки
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Аскеров, Мукафат Гейбат огли
Представлений аналіз результатів практичного застосування литих змінних деталей навісногї ґрунтообробної сільгосптехніки при експлуатації в ряді аграрних підприємств Полтавської області при обробці понад 60 тисяч гектарів протягом декількох років. Приведені порівняльні дані ресурсу деталей виготовлених з високоміцного бейнітного чавуну і сталевих серійних аналогів вітчизняного та зарубіжного виробництва. Вказані переваги способу виготовлення методами лиття в порівнянні з традиційним способом виготовлення методом штампування. Дана технологія дозволяє легко вносити корективи в конструкцію лап культиваторів тим самим забезпечуючи нову якість обробки ґрунту і підрізання кореневої системи бур'янів, що усуває необхідність застосування гербіцидів. В основу даної технології покладено застосування композиційних комплексних модифікаторів, що виготовляються прокаткою порошкових сумішей з пластичних і крихких компонентів при необхідному дотриманні пропорцій їх співвідношення. Використання порошкових прокатних модифікаторів забезпечує необхідні властивості і структуру литого металу необхідні для проведення подальшої термічної обробки. Обґрунтовано отримання високої зносостійкості литих виробів завдяки появі TRIP-ефекту і постійного оновлення зносостійкого поверхневого шару при роботі.
Квазіоптичний твердотільний генератор з відкритою квазіодночастотною сфероешелетною коливальною системою
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Ольховський, Іван Петрович; Фурсов, Анатолій Митрофанович
Представлено результати дослідження, пов'язаного з розробкою ефективної високодобротної відкритої коливальної системи квазіоптичних твердотільних генераторів міліметрового і субміліметрового діапазонів довжин хвиль. Показано, що для стабільної роботи твердотільних генераторів на діодах Ганна і лавино-пролітних діодах, розміщених всередині відкритого резонатора, потрібне істотне розрідження спектру резонансних частот, що виключає переходи частоти генерації. З урахуванням цієї вимоги в якості відкритої коливальні системи твердотільних генераторів запропонований сфероешелетний відкритий резонатор, одне з дзеркал якого має відбивну решітку типу"ешелет". У роботі наведені результати "холодних" вимірювань спектра резонансних частот сфероешелетного відкритого резонатора, які свідчать про те, що він дійсно має істотно розріджений спектр як по поперечним, так і, що дуже важливо, по поздовжніх типах коливань. Обговорено і реалізовані на практиці умови, необхідні для збудження в твердотільному генераторі на базі сфероешелетного відкритого резонатора добротних стабільних коливань з високим ККД. Наведено результати експериментального дослідження квазіоптичного генератора на лавино-пролітних діодах 8-мм діапазону довжин хвиль. Представлені аналіз отриманих характеристик і їх якісне пояснення на основі запропонованої моделі процесів, які протікають в досліджуваному генераторі. Показано, що сфероешелетний відкритий резонатор може бути використаний в якості резонансної системи не тільки твердотільних, а також і електровакуумних приладів у всьому діапазоні НВЧ. Намічено шлях в напрямку подальшого розрідження спектра сфероешелетного відкритого резонатора з метою створення реально одночастотної відкритої коливальної системи.
Функціональні електрохімічні покриття у технологіях подвійного призначення
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Каракуркчі, Ганна Володимирівна; Сахненко, Микола Дмитрович; Єрмоленко, Ірина Юріївна; Індиков, Сергій Миколайович; Горохівська, Наталя Валентинівна; Сарай, Василь Володимирович
Проаналізовано технологічні підходи до застосування функціональних електрохімічних покриттів у технологіях цивільного та військового призначення. Показано, що наявні технічні рішення спрямовані на вирішення задач зміцнення і захисту поверхонь та детоксикації середовищ від забруднювальних агентів природного та техногенного походження. Електрохімічні покриття на основі тріади заліза, леговані тугоплавкими металами, підвищують корозійну тривкість, мікротвердість та зносостійкість поверхонь. Синтезовані методом плазмо-електролітного оксидування на сплавах алюмінію та титану гетерооксидні покриття, доповані перехідними металами, володіють каталітичними властивостями по нейтралізації токсичних речовин у газовій та рідкій фазах. Досліджено особливості електрохімічного формування функціональних покриттів на конструкційних матеріалів різного типу. Показано, що катодним осадженням постійним та імпульсним струмом на маловуглецевій сталі та сірому чавуні формуються рівномірні тернарні покриття Fe-Mo-W та композиційні системи Fe-Co-Mo (Fe-Co-W), що володіють підвищеною корозійною тривкістю та механічними показниками порівняно із матеріалом металу-основи. Одержані тонкошарові покриття рекомендовані для відновлення та зміцнення зношених поверхонь, зокрема в технологіях ремонту озброєння та військової техніки. Встановлено, що плазмо-електролітною обробкою поршневого силуміну у лужних розчинах на основі дифосфатів синтезовані гетерооксидні системи, що проявляють активність у зменшенні кількості токсичних викидів двигунів внутрішнього зоряння та зниження годинної витрати палива. Показано, що нанокомпозитні покриття на титані проявляють фотокаталітичну активність по деструкції модельних забруднювальних агентів. Одержані матеріали володіють комплексом підвищених функціональних властивостей та є перспективними для застосування у промисловому та ремонтному виробництві сектору, в т. ч. для сектору безпеки і оборони.
Критерій актуальності обладнання при розв'язанні задачі комплектування аварійно−рятувальної техніки в умовах невизначеності
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Кришталь, Василь Миколайович; Снитюк, Віталій Євгенович; Федоренко, Дмитро Сергійович
Проаналізовано проблему комплектування аварійно-рятувальної техніки, що засвідчив такі її особливості як наявну обмеженість фінансових ресурсів, значний зріст потужності елементної бази, прийняття рішень виключно на основі досвіду та інтуїції відповідальних осіб. Показано, що запропоновані раніше рішення базувалися на урахуванні вартості обладнання, його надійності, функціональності та потужності, водночас поза увагою залишався аспект його застосовності або актуальності. Враховуючи значну кількість потенційних елементів обладнання, що можуть входити до комплекту, запропоновано обмеження, що дозволять скоротити кількість можливих варіантів на основі методу послідовного аналізу варіантів. Запропоновано визначати пріоритетність елементів обладнання певного класу із використанням методу аналізу ієрархій на основі встановлення пріоритетності критеріїв і процедур визначення компетентності експертів. Оскільки задача комплектування є багатокритеріальною, то до критеріїв визначення оптимального комплекту запропоновано включити критерій актуальності. Побудовано моделі показників актуальності обладнання, а також визначено коефіцієнт актуальності елемента обладнання та розроблено модель для визначення коефіцієнта актуальності комплекту аварійно-рятувального обладнання для певної надзвичайної ситуації. Запропоновано розраховувати загальний коефіцієнт актуальності комплекту обладнання для усіх надзвичайних ситуацій як усереднене значення коефіцієнта актуальності комплекту для кожної надзвичайної ситуації при умові їх рівнозначності, або як зважене значення в іншому випадку. Проведене чисельне моделювання на основі розробленого алгоритму дозволило зробити висновки про актуальність та, як наслідок, пріоритетність елементів обладнання, а також оцінити ступінь забезпеченості аварійно-рятувального підрозділу аварійно-рятувальним обладнанням при різних надзвичайних ситуаціях.
Переробка та утилізація фотоелектричних сонячних панелей
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Самойленко, Наталія Миколаївна; Катенін, Вадим Дмитрович; Баранова, Антоніна Олегівна
Проаналізовано стійку тенденцію нарощування встановленої потужності сонячних електростанцій, що супроводжується поступовим накопиченням відходів сонячних панелей. Визначено основні чинники негативного впливу на довкілля і здоров’я людини виробництва сонячних фотоелектричних панелей та їх відходів. Проаналізовані сценарії накопичення відходів фотоелектричних модулів, охарактеризовані особливості утворення та накопичення відходів у теперішній час та у перспективі. З урахуванням терміну середньої експлуатації сонячних фотоелектричних панелей у 25 років, визначено, що обсяги відходів будуть помітно збільшуватися у період 2030…2035 рр., досягаючи піку між 2040 та 2050 рр. Охарактеризовано тип та склад фотоелектричних панелей, які визначають суть технології переробки відходів. Визначено, що на сьогодні більшість досліджень з переробки відходів сонячних фотоелектричних панелей зосереджено на модулях першого покоління, що пов’язується з масштабами експлуатації даних панелей та ринками продажу. З’ясовано, що у теперішній час виробництво сонячних фотоелектричних панелей, в якому витрачаються первинні природні матеріали, є досить природоємним, а безпосередньо переробка відходів не може задовольнити потреби виробництва фотоелектричних модулів. Обґрунтовується об’єктивна необхідність проведення у великих обсягах видобування корисних копалин та використання запасів цінних металів до настання періоду високоефективної переробки відходів сонячних фотоелектричних панелей, які б відповідали запитам виробництва. Розглянуті сучасні тенденції у технологічних дослідженнях і розробках вторинної переробки фотоелектричних модулів. Визначено, що по мірі збільшення обсягів виробництва сонячних фотоелектричних панелей і утворення відходів, вимоги щодо забезпечення природозберігаючої ефективності технологій переробки та утилізації відходів повинні бути більш жорсткими. Це передбачає підвищення ступеню переробки основних компонентів відходів, починаючи з 80…90 % і до максимально високого рівня. Визначено, що водночас з даною тенденцією, доцільно проводити розробку технологій утилізації не перероблювальних у теперішній час частин відходів.