Вісник № 03. Нові рішення в сучасних технологіях
Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/54549
Переглянути
15 результатів
Результати пошуку
Документ Принцип формування моменту зі зменшеною пульсацією у вентильно-індукторному двигуні з П-подібними полюсами(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Вербицький, Євген Володимирович; Лук'янов, Микола Олексійович; Бондаренко, Юлія ВалеріївнаУ статті проаналізовано типи двигунів для транспортних засобів і виокремлено вентильно-індукторний тип двигуна, як той що має просту конструкцію, високу надійність та низьку ціну. Наведено принцип роботи вентильно-індукторних двигунів(ВІД) та їхньої модифікації. Однак широке використання ВІД у транспортних засобах гальмується низьким питомим моментом та його великою пульсацією. Для збільшення питомого моменту запропоновано спарену намотку обмоток на сусідні стрижні П-подібних полюсів статора. Показано принцип формування обертальної сили та запропоновано оцінку ефективності використання електроенергії для її формування. У програмному середовищі COMSOL Multiphysics проаналізовано переваги і недоліки використання П-подібних полюсів із трапецеїдальним і прямокутним профілем, та обрано останній через забезпечення більшого моменту при однакових габаритах. Показано, що ширина стрижнів полюса з прямокутним профілем для забезпечення максимального моменту повинна становити близько третини від ширини основи полюса. Наведено типову форму струму обмотки полюса, що мінімізує пульсацію моменту. Обґрунтовано доцільність проектування спеціалізованого електроприводу для запропонованої топології ВІД та синтезу для нього закону керування, що забезпечує необхідне значення моменту з мінімальною пульсацією. Як результат проведених досліджень було зроблено висновки щодо можливості здешевлення технології ВІД при використанні модульної структури на основі П-подібних полюсів зі спареною намоткою обмоток на полюсах статора, за якої обмотки намотуються на стрижні одразу двох сусідніх полюсів, що дозволяє компактно розміщувати їх у вікні полюса без використання додаткового простору і відповідно забезпечує більшу щільність розташування полюсів. Моделювання процесу формування моменту в полюсах двигуна в програмному середовищі COMSOL Multiphysics засвідчило переваги використання полюсів з прямокутним профілем у порівнянні з полюсами трапецеїдального типу та підтвердило доцільність використання полюсів з шириною стрижнів, що складають близько третини ширини основи полюса.Документ Техніко-економічне обґрунтування технології комплексної переробки насіння промислових конопель(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Сова, Наталія Анатоліївна; Луценко, Марина Василівна; Полегенька, Марина Анатоліївна; Чорней, Крістіна АнатоліївнаУ різних груп населення України через розбалансоване харчування спостерігають «прихований голод», що призводить до уповільнення інтелектуального розвитку і зниження продуктивності життя, падіння виробничого потенціалу в результаті підвищення захворюваності та непрацездатності, а також до катастрофічної втрати людського потенціалу. Стаття присвячена розробці технології комплексної переробки насіння промислових конопель. Показано, що наукове обґрунтування та створення вказаної технології забезпечує виробництво харчових конопляних продуктів високої якості, а кількість відходів при їх виробництві – мінімальна. Розроблено технологічну схему комплексної переробки насіння промислових конопель, яка складається з двох основних технологічних ліній: обрушування насіння конопель, виробництва конопляної олії та сипких конопляних продуктів. Ці технологічні процеси можуть бути як послідовними, так і паралельними в залежності від потреб виробництва. У схемі передбачено як виробництво тільки конопляного ядра, або тільки олії та макухи, чи олії та сипких конопляних продуктів (борошна, «протеїну» та висівок). За розробленою технологічною схемою комплексної переробки насіння промислових конопель одержано такі готові конопляні продукти: ядро, олію, «протеїн», борошно та висівки. На вказані продукти розроблено та затверджено в 2019 році директором товариства з обмеженою відповідальністю «Десналенд» технічні умови. Готові продукти можна використовувати як самостійні харчові продукти, так і у вигляді інгредієнтів в технологіях харчових продуктів оздоровчого призначення. За результатами проведених розрахунків собівартість 1 кг конопляного ядра становить 226,49 грн, 1 кг конопляної олії – 206,65 грн, 1 саше-пакета конопляної олії – 4,13 грн, 1 кг конопляного «протеїну» – 503,78 грн, 1 кг конопляного борошна – 16,23 грн, 1 кг конопляних висівок – 39,64 грн; рівень рентабельності становить 42,1 %, період окупності – 2,1 роки. Запропонована технологія комплексної переробки насіння промислових конопель може бути рекомендована до застосування в агропромисловому секторі.Документ Особливості технології КЕП для еко- та енерготехнологій(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Сахненко, Микола Дмитрович; Каракуркчі, Ганна Володимирівна; Ненастіна, Тетяна Олександрівна; Єрмоленко, Ірина Юріївна; Корогодська, Алла МиколаївнаНа підставі аналізу особливостей формування КЕП показано, що їх одержання та застосування є одним із світових трендів функціональної гальванотехніки та дозволяє вирішити низку практичних задач, зокрема в галузі еко- та енерготехнологій. Осадження поліфункціональних КЕП кобальту з тугоплавкими металами здійснювали із цитратно-пірофосфатних електролітів у гальваностатичному та імпульсному режимах. Одержанні композиційні покриття володіють комплексом підвищених механічних та протикорозійних властивостей, каталітичною та фотокаталітичною активністю, що обумовлює перспективу застосування одержаних тонкоплівкових матеріалів у багатьох галузях промисловості. Показано, що процеси формування таких багатокомпонентних систем є вельми складними, окремим проблемним питанням, що потребує вирішення, є організація технологічного процесу КЕП адаптованого під виробничі потреби. Розроблена схема організації технологічного процесу на основі модульного підходу, що ґрунтується на результатах комплексних досліджень впливу кількісних характеристик робочих електролітів та режимів електролізу на склад та властивості синтезованих покриттів. Узагальнена схема технології КЕП відображає послідовність загальноприйнятих у гальванохімічних виробництвах процесів та операцій з можливістю застосування модульного принципу організації гальванічних ділянок і цехів. Варіативність технологічних схем передбачає гнучке керування складом і властивостями покриттів за рахунок зміни часових та енергетичних характеристик електроосадження при несуттєвому коригуванні кількісного та якісного складу електролітів. Розроблений модульний підхід в організації технологічного процесу може бути використаний як основа для інших електрохімічних технологій синтезу функціональних матеріалів.Документ Фотокаталітична активність металоксидних систем на основі допованих d–елементами сплавів титану(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Сахненко, Микола Дмитрович; Степанова, Ірина Ігорівна; Зюбанова, Світлана Іванівна; Дженюк, Анатолій Володимирович; Індиков, Сергій МиколайовичДослідженоCo-,W-, Mo- таZn- вмісні гетеро-оксидні наноструктуровані покриття на титані та його сплавах, сформовані методом плазмо-електролітного оксидування (ПЕО) у гальваностатичному режимі з лужних електролітів. Морфологію поверхні сформованих покриттів вивчали методом сканівної мікроскопії на мікроскопі ZEISS EVO 40XVP. Фазовий склад одержаних покриттів визначали на рентгенівському дифрактометрі ДРОН-2. Фотокаталітичну активність плівок ZnO-WO3/TiO2, ZnO-МоO3/TiO2, ZnO-Со3O4/TiO2, СоO-WO3/TiO2 тестували в модельній реакції розкладання водного розчину барвника метилового жовтогарячого з концентрацією 12,2·10-5 моль/л (МЖ) при УФ опроміненні. Показано, що при плазмо-електролітному оксидуванні титану та його сплавів у лужних дифосфатних електролітах в режимі «спадаючої потужності» формуються гетероструктурні композіції з мікро-глобулярною морфологією поверхні. Підтверджено можливість керування фазовим та елементним складом оксидних шарів, а також топографією поверхні за рахунок зміни складу електроліту і вмісту окремих компонентів, а також режимів формування. Сформовані у ПЕО-режимах гетерооксидні покриття різняться складом і морфологією поверхні, але всі виявляють фотокаталітичні властивості різного ступеню активності. Дослідження за допомогою УФ-тестування фотокаталітичної активності одержаних покриттів в реакції розкладання азобарвника дозволило провести ранжування гетерооксидних систем за означеним параметром. Так, ступінь розкладання МЖ на плівках ZnO-WO3/TiO2 за 50 хвилин склала 23 %. Метал-оксидні системи ZnO-Со3O4/TiO2 мали схожі характеристики ступеню розкладання – 21 %. Інкорпорація оксидів СоO таWO3 до складу покриття знизило каталітичну активність системи до 19 %. Нестабільний режим формування оксидів ZnO-МоO3/TiO2 та низька швидкість процесу вплинули на якість каталітичної активності покриття, що зменшило ступінь розкладання МЖ до значень, притаманних монооксиду оксиду титану Ті/ТіО2 без допантів. Порівняння кількісних характеристик властивостей отриманих покриттів дозволило визначили вплив допантів, інкорпорованих до складу метал-оксидних систем, на їх фотокаталітичну активність.Документ Резистивні властивості точкових контактів Янсона в умовах інверсії поляризації(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Поспєлов, Олександр Петрович; Камарчук, Геннадій Васильович; Сахненко, Микола Дмитрович; Савицький, Андрій Володимирович; Проскуріна, Валерія Олегівна; Зюбанова, Світлана ІванівнаЧутливим елементом квантового сенсора нового покоління є дендритний точковий контакт Янсона. Аналіти, які знаходяться в просторі, що оточує чутливий елемент, здатні взаємодіяти зі свіжоутвореною поверхнею каналу провідності квантового точкового контакту Янсона, а також з верхівкою дендриту в процесі його росту. Така взаємодія забезпечує вплив досліджуваних речовин на конфігурацію вихідної характеристики сенсора, якою є гістограма провідності системи. Гістограма провідності будується на основі хронорезистограми автоколивального процесу точково-контактної комутації, яка безпосередньо реєструється в умовах автоколивань. У структурі сенсорного елемента дендритний точковий контакт Янсона, занурено в електроліт і в електричному полі формує хронорезистограму, характер якої залежить від складу оточуючого середовища. В роботі розглянуто один з аспектів механізму формування таких хронорезистограм. Проаналізовано особливості функціювання безщілинної електрохімічної системи в процесі автоколивального ефекту точково-контактної комутації. Моделювання чутливого елемента у вигляді безщілинної електродної системи дозволило пояснити механізм і динаміку переходу «точковий контакт Янсона – дендрит та протиелектрод в електроліті». Найважливішим параметром безщілинної електродної системи є координата межі інверсії поляризації. Показано, що уявлення про координату межі інверсії поляризації відіграє принципову роль при моделюванні резистивних властивостей точково-контактної системи та часу її життя. Синтезовані математичні моделі добре описують отримані експериментально залежності опору від часу експозиції наноструктури в електричному полі. Виявилося, що залежність опору контакту від часу експозиції, отримана в припущенні про лінійний розподіл анодної поляризації вздовж головної осі каналу провідності, описується диференціальним рівнянням, в якому швидкість росту опору прямо пропорційна кубу цього опору. Одержані матеріали забезпечують можливість цілеспрямованої оптимізації конструкційних параметрів та експлуатаційних режимів сенсорних пристроїв на основі точкових контактів Янсона для аналізу складних газоподібних та рідких сумішей.Документ Потенціометричний сенсор для визначення гідрохінону(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Петрушина, Галина Олександрівна; Бойко, Юлія Володимирівна; Вішнікін, Андрій Борисович; Базель, Ярослав Рудольфович; Чигвінцева, Ольга ПавлівнаГідрохінон має високу токсичність і тому його вміст повинен ретельно контролюватися. Розробка нових простих у виготовленні електродів з кращими аналітичними характеристиками, що мають невисоку вартість аналізу, є актуальною задачею. Для визначення гідрохінону нами запропонований електрод на основі графіту та композиційного матеріалу, що складається з поліуретану(полімерна матриця), графітового порошку(для підвищення електропровідності матеріалу) та 18-молібдодифосфату як реагенту. До переваг поліуретанів при їх використанні для модифікації електродів можна віднести високу адгезію полімеру до поверхні електроду внаслідок наявності великої кількості полярних груп. Крім того, його специфічні властивості забезпечують високі фізико-механічні властивості полімеру. Молібденовий гетерополіаніон структури Доусона 18-молібдодифосфат-аніон P2Mo18O626- є достатньо сильним окисником – реакція з деякими відновниками відбувається майже миттєво, відновлення протікає без деструкції P2Mo18O626-, що дозволяє використовувати його багаторазово. Взаємодія P2Mo18O626- з різними відновниками відбувається при різній кислотності розчинів. Таким чином, варіювання рН розчину дозволяє визначати декілька речовин у сумісній присутності. Для підвищення електропровідності додавали у композиційний матеріал дрібнодисперсний графітовий порошок. З оптимальним значенням опору є зразки із вмістом графітового порошку від 50% до 70%. P2Mo18O626- додавали у кількості 20 % до загальної маси композиційного матеріалу. Синтезованим полімерним композиційним матеріалом з поліуретану та P2Mo18O626- модифікували графітовий електрод. Визначені основні електрохімічні характеристики запропонованого електрода. Відновлення P2Mo18O626- гідрохіноном відбувається у нейтральному середовищі (рН6). Час відгуку при різних концентраціях становить 8 хв (при температурі 19°С). У даного електрода відсутній «ефект пам’яті», відносна похибка становить від 1,3 до 1,9 %, а відхилення потенціалу – у межах 3-5 мВ. Межа визначення становить 2·10-5 моль/л. Вплив присутніх речовин оцінювали за допомогою константи селективності. Запропонований електрод має високу селективність по відношенню до великого числа неорганічних іонів. Для регенерації електрода його необхідно витримати у розчині 3%-вого гідроген пероксиду протягом 10 хвилин.Документ Розробка м'ясо-рибних формованих напівфабрикатів для геродієтичного харчування(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Пешук, Людмила Василівна; Сімонова, Ірина ІллівнаДля поліпшення здоров'я населення необхідно розробляти продукти, до складу яких входять натуральні інгредієнти з антиоксидантними властивостями. Актуальним на сьогодні є розробка технології м’ясо-рибних формованих напівфабрикатів аюрведичного направлення. Основною сировиною було вибрано м’ясо птиці. Провівши літературний огляд наукових публікацій, порівнявши хімічний склад різних видів риби, вибрано морську рибу ‒ хек, мінтай, океанічну ‒ сайду, пікшу, що мають найбільшу кількість білка. Технологія формованих м’ясо-рибних продуктів дозволяє вводити до складу напівфабрикатів поліфункціональні інгредієнти, які збагачують хімічний склад продукту, підвищують харчову цінність, покращують його смакові властивості, а також розширюють асортимент продукції, переробляння сировини без відходів виробництва. Дана технологія дає можливість створення м’ясо-рибних напівфабрикатів, зі спрямованою зміною хімічного складу, які відповідають фізіологічним потребам організму людини, насамперед призначених для дітей, людей похилого віку. Розроблено 21 зразок м'ясо-рибних фаршевих систем для виявлення найбільш оптимальних співвідношень між м'ясною та рибною сировиною. Проведено дослідження органолептичної оцінки м'ясо-рибних напівфабрикатів, з введенням в рецептуру рибної сировини від 10 до 50 %. На основі результатів досліджень побудовано розгорнуті профілограми. Загальний порівняльний аналіз дає змогу стверджувати, що серед всіх представлених зразків досліджень найкращі оцінки отримали зразок № 5 та № 4 з використанням океанічної риби (пікші у кількості 50 %; сайди у кількості 40 %) за такими показниками як смак, запах та консистенція. В результаті досліджень фізико-хімічних показників розроблених м'ясо-рибних фаршевих систем встановлено, що майже всі дослідні зразки характеризувались підвищеним вмісту вологи при збільшенні кількості рибної сировини. Для подальших досліджень відібрано зразки, рецептури яких були найбільш оптимальні за співвідношенням м'ясної та рибної сировини, а саме куряче філе та філе пікші у співвідношенні 50:50 %, та куряче філе та філе сайди – 60:40 %.Документ Характеристика композиту діатоміт-альгінат-Fe3O4 як адсорбенту фосфатів(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Пасенко, Олександр Олександрович; Фролова, Лілія Анатоліївна; Шунькін, Ігнат СергійовичПроаналізовано технологічні підходи до застосування діатоміту як сировини для створення композитних адсорбентів для очищення стічних вод від фосфат-іонів. Показано, що розвинута поверхня діатоміту може бути використана для створення гранульованого адсорбенту, а ферум (ІІІ) оксиди (магнетит, гетит, лепідокрокіт, феригідрит, гематит і гетит) є екологічно безпечними, дешевими, економічно доцільними модифікаторами. Акцентовано увагу на можливості отримання магнітних гранул за рахунок утворення магнетиту. Запропоновано використання методу осадження для формування нанесеного гранульованого адсорбенту. Встановлено вплив концентрації діатоміту на статичну міцність гранул. Визначено, що діаметр сопла є також важливим фактором впливу. Обрані технічні рішення спрямовані на вирішення задач зміцнення гранули та забезпечення високої адсорбційної активності. Проведені експериментальні дослідження процесу синтезу і грануляції композиційного адсорбенту альгінат–діатоміт–магнетит показали, що збільшення вмісту діатоміту призводить до закономірного збільшення розміру гранул. При збільшенні діаметру сопла від 1,5 мм до 3,5 мм, наприклад, розмір гранул 1,5-4,0 (dc=1.5 мм), 2,0-5,0 мм (dc= 3,0 мм) та 2,5-5,0 мм (dc=3.5 мм). Вміст діатоміту більше 20% не дозволяє провести якісну грануляцію на дослідній установці внаслідок збільшення в’язкості суспензії. Встановлена залежність між розміром гелеподібних гранул та висушених. Досліджено процес нанесення активної магнітної фази адсорбенту. Встановлено залежність якості процесу грануляції від вмісту твердої фази. Виміряна статична міцність гранул адсорбенту знаходиться в діапазоні 17 - 25 кПа. Встановлено, що композитний адсорбент з нанесеним шаром магнетиту володіє магнітними властивостями. Досліджено адсорбцію аніонів РО4 3- з воднихрозчинів. Для адсорбенту альгінат-діатоміт і альгінат–діатоміт- Fe3O4- адсорбційна ємність становить 4 і 9 мг РО4 3-/ г відповідно. Одержані композиційні адсорбенти володіють комплексом функціональних властивостей, що є перспективними для застосування у сучасних системах очищення і доочищення води.Документ Електрохімічне осадження сплаву кобальту(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Ненастіна, Тетяна Олександрівна; Сахненко, Микола Дмитрович; Проскуріна, Валерія Олегівна; Корогодська, Алла Миколаївна; Горохівська, Наталя ВалентинівнаЕлектроосадження сплавів кобальту з тугоплавкими металами дозволяє отримувати покриття з унікальним поєднанням фізико-хімічних властивостей, недосяжних при використанні інших методів нанесення. Для осадження якісних покриттів сплавом кобальт-ванадій запропоновано використання цитратного електроліту. Покриття Co-V осаджували на сталеві зразки з цитратного електроліту при температурі 35-40 °С і густині струму 6-12 А/дм2, використовуючи кобальтові розчинні аноди. Вміст ванадію у покритті, осадженого при концентрації ліганда 0,3 моль/дм3, становить 0,1-0,5 мас.%. Підвищення концентрації ліганда до 0,4 моль/дм3 сприяє зв’язуванню кобальту в комплекси, а відповідно, вміст ванадію у покритті зростає до 0,6-1,2 мас.%. Причому тенденція зміни відсотку легувальних елементів з густиною струму зберігається. Осадженні покриття щільні, блискучі, без внутрішніх напружень і тріщин. Запропоновано склади електролітів і режими осадження покриттів Co-V з вмістом ванадію до 1,5 мас.% та виходом за струмом 50 %. Встановлено, що покриття Co-V відрізняються підвищеним вмістом вуглецю і являють собою тверді розчини заміщення, а морфологія поверхні отриманих покриттів істотно залежить від густини струму і змінюється від дрібнокристалічної до глобулярної сфероїдної. Оптимальною густиною струму для отримання якісних покриттів сплавом кобальту в гальваностатичному режимі є ік = 10 А/дм2. Управління складом гальванічних сплавів кобальту в досить широкому діапазоні концентрацій сплавотвірних компонентів досягається варіюванням параметрів електролізу, що дозволяє адаптувати технологію нанесення до потреб сучасного ринку.Документ Дослідження структури газового потоку в циклоні з проміжним відведенням пилу(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Майструк, Володимир ВолодимировичПроаналізовано роботи, в яких досліджуються конструкції пиловловлюючих апаратів, що часто використовуються у промисловості. Показано, що ефективність роботи пиловловлювачів значною мірою залежить від структури газового потоку в апараті. На основі проведеного аналізу роботи сучасних циклонних апаратів, отримано картину процесу сепарації та виокремлено фактори, що негативно впливають на роботу пиловловлюючих апаратів. Встановлено, що прогнозування роботи пиловловлюючих апаратів в певних умовах, найефективніше проводити методами чисельного моделювання та симуляції процесу сепарації, які широко використовуються для досліджень апаратів даного типу. За допомогою методів чисельного моделювання проведено дослідження циклону з проміжним відведенням пилу. В даному циклоні досліджено зміну по радіусу апарату тангенціальної, радіальної та осьової складової швидкості. В процесі досліджень встановлено, що в сепараційному просторі тангенціальна складова швидкості збільшується від 18–20 м/с у верхній частині апарату до 22–25 м/с у зоні нижнього торця випускної труби, радіальна складова швидкості приймає значення в межах від 0 до 2 м/с, а осьова складова швидкості має максимальні значення 10–15 м/с. В конічній частині апарату тангенціальна складова швидкості зменшується від 27 м/с у верхніх площинах конічної частини апарату до 10 м/с біля пилорозвантажувального патрубка, радіальна складова швидкості має доцентровий характер, осьова складова швидкості в міру руху газового потоку до пилорозвантажувального патрубка зменшується. Встановлено, що у циліндричній частині апарату вторинним вихором з низхідного потоку у висхідний переноситься близько 60 % об‘єму газового потоку, а в конічній частині відбувається перехід біля 40 % об‘єму газу з низхідного потоку у висхідний. Показано, що великі значення тангенціальної складової швидкості в сепараційній зоні сприяють попаданню частинок пилу у кільцевий простір за пилорозвантажувальними отворами, а невеликі значення тангенціальної складової швидкості, осьової та радіальної у кільцевому просторі за пилорозвантажувальними отворами сприяють осадженню частинок пилу, які попали в цей простір, що позитивно впливає на роботу пиловловлюючого апарату.