Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення у сучасних технологіях

Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/77384

Офіційний сайт http://vestnik2079-5459.khpi.edu.ua/

Журнал публікує наукові результати та досягнення мультидисциплінарних досліджень молодих науковців широкого профілю у сферах машинобудування, енергетики, технологій органічних і неорганічних речовин, екології, інформаційних технологій і систем управління, техніки та електрофізики високих напруг, а також з фундаментальних аспектів сучасних технологій.

Рік заснування: 2001. Періодичність: 4 рази на рік. p-ISSN: 2079-5459 e-ISSN: 2413-4295

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 20 з 35

Analysis of finite-difference approximation of code "FLOW" in performing design calculations of parameters in the primary and secondary circuits of VVER reactor plant
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Lys, Stepan; Yurasova, Oksana; Galyanchuk, Igor
In code package “FLOW” energy and coolant hydrodynamics equations, neutron kinetics equations and equations of heat conduction in metalwork and fuel rods are solved together. Processes described by these equations are characterized by different time constants and during calculation different degree of time and space discretization is required. The objective of the work was demonstration of stability of numerical schemes used in “FLOW" program and its modules, assessment of error of numerical solution for nodalization. Initial differential equations in partial derivative of the law of conservation of mass, energy and momentum are reduced to the system of usual differential equations on the basis of spatial approximation with the use of integro-interpolation method. Approximation was performed by integrating the initial differential equations in partial derivatives within the limits of each elemental volume of division by spatial coordinate. The usage of integro-interpolation method provides fulfilment of laws of conservation on computational mesh as a whole and the second order of approximation by spatial coordinate. The usage of integro-interpolation method provides fulfilment of laws of conservation on computational mesh as a whole (conservatism of approximation method) and the second order of approximation by spatial coordinate. Effect of limiting error of integration in “FLOW” code on pressure values at the core outlet and mass discharge from the leak is not practically distinguished. Effect of these errors on the values of coolant flow rates at the core inlet and outlet becomes more noticeable. Still, maximum value of these differences doesn’t exceed 7 % for flow rate at the core inlet. More substantial differences (of the order of 10–15 %) are observed in the course of calculated temperature of fuel rod cladding.
Energy and operational analysis of continuous surveillance systems based on multirotor UAVs
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Los, Andrii; Veligorskyi, Oleksandr
Drones are used in many applications, including continuous surveillance and monitoring. They can be used in cases, when the deployment time of surveillance system should be as fast as possible, or when a centralized electric grid is not available: accompanying fire extinguishing and liquidation of emergencies, 24/7 surveillance of the border area, monitoring of open-air events. They also can be used as stationary cameras, carrier of means of radio-electronic intelligence, weather conditions intelligence in airport areas, monitoring of crops, etc. The optimal solution for surveillance of large areas, such as critical infrastructure facilities (nuclear power plants, dams), and military facilities (field bases, ammunition warehouses), is the utilization of a group of drones when a single drone will observe his sector. The development of such systems and analysis of conditions for continuous surveillance taking into account the limitations of drone batteries require deep studies of drone energy consumption in various operation modes. The paper proposes a comprehensive investigation of operation modes of continuous surveillance systems, based on drones with electric-supplied propulsion systems, and optimization of its parameters. In the study, a comprehensive analysis of drones’ energy demands was done and conditions for continuous surveillance were found. Finally, the conclusion was set that external parameters, such as wind speed and direction, can significantly decrease the achievable distance to the observing point.
Management of archive and library institutions: expert evaluation of the quality of activities
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Bachynska, Nadiia; Tverytnykova, Elena; Drozdova, Tetiana; Salata, Halyna
The use of information technologies in the practical activities of archival and library institutions is becoming more and more widespread. This actualizes the study of the issue of library and archive management and the implementation of quality management systems in the activities of libraries and archives. This problem is exacerbated by the current emergency situation in which archival and library institutions operate. Therefore, it is necessary to involve modern approaches to assessing the quality of library and archive management. The use of expert methods for evaluating multi-faceted systems has a long tradition. Expert assessment methods are used in various fields, in particular, during crisis situations of managerial and socio-economic problems, analysis and forecasting having a large number of social factors. The involvement of a number of methods of related disciplines, including interviewing, questionnaires, surveys, the Delphi method, brainstorming, conference of ideas, etc., contribute to the effective analysis of the management system of a scientific or educational institution. The implementation of the method of expert evaluations in the work of scientific institutions, in particular the archival and library direction, is especially relevant, since the problems of ensuring the quality of their activities are solved with the help of these methods. The quality of activity of the scientific and technical library and archive based on the involvement of experts from three groups was monitored. These are representatives of the teaching staff, researchers and students. The evaluation of such indicators as the process of quality information support of education and research was carried out; the process of reengineering and maximum automation; the process of providing library and archival services. As a result, the positive and weak points of the library and archive institution management were revealed. Based on the results of the analysis, the top management of archival and library institutions should set the new goals regarding the quality level of library and archival services provided, establish a strategy for increasing user satisfaction, assessing the suitability of the structure and resources for future development.
Modification of frictional surfaces of bearings by addition of nanoparticle compositions to lubricants
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Lyubchenko, Olena; Gapochenko, Svitlana
The results of a study of the effect of additives to lubricating oils on changes in the structure of the friction surface and, as a consequence, the tribological characteristics of the "steel to steel" friction pair are presented. The experiments were conducted using a standard "disk-disk" scheme on a friction machine with double cycles of step loading. The material of the disks was bearing steel ШХ-15 with a hardness of 61-63 HRC. Changes in the surface structure were monitored using a binocular microscope. A detailed study of the friction surfaces was carried out using a scanning electron microscope. The microhardness of the friction surfaces was also measured before and after loading. Quantitative changes in the surface relief were determined using a profilometer. The study of the friction surface, conducted using X-ray fluorescence analysis, revealed changes in the composition of the surface layer, which can be explained by the formation of a surface servovite film, which includes elements from the used additive to lubricant (silicon, magnesium, manganese, aluminum, sulfur). The increase in the microhardness of the friction surface when working with the additive from 4.1 GPa to 6.6 GPa, which has a positive effect on the tribological characteristics, is also explained by the formation of a servovite film, which can significantly improve the friction conditions, as well as reduce damage and wear of surfaces. Using scanning electron microscopy, surface waviness oriented at large angles (close to the normal) to the direction of deformation during friction was revealed. It was assumed that the reason for the formation of such a surface relief is microplastic deformation under the action of bias stresses arising in the surface layers of the friction pair. The structural changes observed during friction with the use of a lubricant additive support the assumption of the formation of a ceramic (servovite) film, which has a significantly greater reserve of plasticity compared to a surface with an oxide film, usually present on the surface during friction with a lubricant without an additive.
Operation of the "Mode" software package in real-time mode
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Khomenko, Igor; Shkrebela, Andrii; Orlov, Viktor; Plakhtiy, Oleksandr; Lozhkin, Ruslan
The software for analyzing the operating modes of electric power systems and networks is presented. The theory of calculations, a general description of the software package (SP) and recommendations for its operation are considered. The theoretical foundation is nodal equations and modifications of the Newton method. The SP uses nonlinear equations of nodal voltages, where current sources are represented by a nonlinear function. The mathematical apparatus uses the power balance equation and is presented in matrix form. The iterative process ends with convergence control, which is implemented using the imbalance vector. The principles and sequence of working with the SP are presented in detail. The window when starting the program is considered. An example of data entry for schemes with eight and three nodes is given. The window for setting branch parameters is presented. The quick view mode is considered. An example of the content of the ‘DAN’ file is considered. The selection of calculation options, correction of initial data and setting the number of iterations are presented. An example of the window for outputting results and exiting the program is considered. The output of results is carried out by network branches. The program provides a quick view of the calculation results. The program is compatible with Windows operating systems. The SP operates in real time.
Аналіз конструктивного оформлення шахтних печей та дослідження високоякісного продукту, отриманого в ході випалу
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Витяганець, Валентин Сергійович; Пітак, Інна Вячеславівна
Проведено аналіз шахтних печей для випалу вапняку. Виявлені недоліки роботи сучасних печей при випаленні вапняку полідисперсного складу. Розглянута конструкція печі з підвищеною ефективністю, яка забезпечує збільшення продуктивності на 20‒25%, утилізацію відходів карбонатної сировини, зниження витрат тепла на 10%. В ході експериментальних досліджень було встановлено кінетичні процеси випалення. Надано дані експлуатації печі з рекомендованими конструктивними змінами. Було розглянуто питання розподілу топкових газів по перетину шахтної печі, характер руху матеріалу і газу, кінетика процесу. Розглянуто питання про використання газоподібного палива в шахтних випальних печах для виробництва вапна високої активності. Проведені дослідження вапняку високої якості, отриманого в процесі випалу в шахтній печі. За результатами cкануючої електронної мікроскопії було доведено, що отриманий в процесі випалу продукт на 100% належить до кальцію оксиду без додаткових домішок чи шкідливих речовин. За результатами поросиметрії було досліджено вапно і визначені аспекти пористої структури матеріалу, таких як діаметр та загальний об’єм пор, площа поверхні, об’ємна й абсолютна щільності. Встановлено, що матеріал містить макропори, та демонструє комбінацію щілинних та циліндричних пор. За допомогою азотної поросиметрії (за методом БЕТ методом математичного опису фізичної адсорбції, заснований на теорії полімолекулярної (багатошарової) адсорбції) була визначена площа поверхні, яка склала 84,0м2/г. Кореляція між діаметром пор і площею поверхні була визначена за допомогою методу DFT (теорія функціоналу густини) і було встановлено наступне: питома площа поверхні матеріалу – 66,5 м2/г; загальний об’єм пор –0,18 см3/г; діаметр пор –4,08 нм. Також було встановлено, що досліджуваний зразок містив різні групи пор в діапазоні від 0,54 нм до 33,24 нм. Групи пор мали бімодальний розподіл у матеріалі, і саме пори меншого діаметру мали форму щілини, а пори більшого діаметра виглядали як циліндричні пори. Циліндричні пори є результатом термохімічних перетворень за участю складових компонентів.
Вдосконалення структури параметричної системи управління активним випрямлячем з фіксованою частотою модуляції для роботи в режимі двонаправленого потоку енергії
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Крилов, Денис Сергійович; Холод, Ольга Ігорівна
Об'єктивна необхідність в енергозбереженні та посилення вимог до якості споживаної електроенергії змушує виробників перетворювальної техніки шукати нові схемотехнічні рішення та вдосконалювати алгоритми управління перетворювачами. Повною мірою це стосується і частотного електроприводу малої та середньої потужності. Його базою є структура, виконана на основі автономного інвертора напруги із широтно-імпульсною модуляцією, схема якого передбачає використання діодного некерованого випрямляча як джерела постійної напруги. Вона має суттєві недоліки, які можна повністю усунути активним керованим випрямлячем – джерелом напруги (АВДН), параметрична система управління яким забезпечує заданий рівень напруги у ланці постійного струму і нульове значення реактивної потужності при близькій до синусоїди формі струму на стороні мережі живлення. Але й вона має певні недоліки в режимі зміни напрямку потоку енергії та потребує вдосконалення. Тому розглянуто вдосконалення параметричної системи управління АВДН з фіксованою частотою модуляції для роботи в режимі двонаправленого потоку енергії між мережею живлення і навантаженням та проведено її моделювання. Запропоновано рішення, що забезпечують стійку роботу перетворювача з оновленою системою управління в усіх режимах роботи. Запропоновано оновлений алгоритм фазової корекції кута зміщення першої гармоніки мережного струму відносно напруги джерела живлення та вдосконалено алгоритм його отримання, покращено роботу регулятора вихідної напруги схеми АВДН. Результати моделювання показали, що вдосконалена параметрична система управління АВДН здатна забезпечити роботу силової схеми перетворювача з близьким до синусоїди струмом та нульовою реактивною потужністю на стороні мережі в усьому діапазоні зміни потужності, що споживає чи генерує навантаження, підтримуючи задане значення вихідної напруги в сталому режимі роботи при допустимих відхиленнях в перехідних режимах роботи.
Вплив природи осаджувача на магнітні властивості фериту кобальту
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Фролова, Лілія Анатоліївна; Родін, Д. О.
Проаналізовано область використання феритів кобальту, основні фізико-хімічні властивості (стійкість до зовнішніх умов, корозійностійкість, високі значення коерцитивної сили та намагніченості насичення). Обґрунтовано, що спеціальні властивості визначаються насамперед дисперсним і фазовим складом, розташуванням катіонів по октаедричним і тетраедричним позиціям, що пов’язані з технологією та умовами їх отримання. У роботі розглянуто синтез феритів CoFe₂O₄ модифікованим методом співосадження, що вміщує стадію співосадження та наступну обробку низькотемпературною контактною нерівноважною плазмою. Для характеристики отриманих зразків було використано рентгенофазовий аналіз, вібраційну магнітометрію. У роботі наведені результати побудування діаграм склад–намагніченість насичення та склад–коерцитивна сила для фериту кобальта (як осаджувачі використовували луги в системі NaOH–LiOH–KOH). Використання симплекс решітчастого методу планування експерименту дозволило отримувати математичні моделі, що описують залежності властивостей від складу у вигляді безперервної функції. Для опису залежності властивостей від складу осаджувача було обрано математичну модель у вигляді полінома третього ступеня. Намагніченість насичення та коерцитивну силу визначали з петлі гістерезису, що була побудована з даних вібраційної магнітометрії. Узагальнення результатів математичного моделювання та графічного відображення експериментальних даних, що представлені в вигляді діаграм склад–властивість, дозволили кількісно оцінити вплив природи осаджувача на магнітні властивості феритів кобальту. Намагніченість насичення для зразків, що отримані з застосуванням натрій гідроксиду, набагато вище, ніж в інших зразках (Ms становить 136,0 А м²/кг для NaOH). Високі показники намагніченості насичення відносяться також до зразків по лінії NaOH-LiOH. Проводилась статистична обробка даних за допомогою діаграм Парето та залишкових значення функції відгуку використовуються для оцінки нормального розподілу даних. Дисперсійний аналіз (ANOVA) був застосований для дослідження відповідності моделі експериментальним результатам. Для оцінювання значущості коефіцієнтів було побудована діаграма Парето, для перевірки адекватності моделі використовували критерій Фішера.
Вплив стратегії різання на геометрію недеформованої стружки на етапі врізання при обробці зовнішнього зубчастого колеса методом Power skiving
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Сліпчук, Андрій Миколайович; Джура, Данило Олегович
Описано кінематику зубонарізання та алгоритм моделювання під час врізання різального інструменту в заготовку. Цей важливий етап процесу різання є одним з найнебезпечнішим не тільки у зуботочінні, але і при будь-якому методі обробки, а тому потребує ретельного дослідження. Аналізуючи результати дослідження у цьому напрямі та враховуючи стрімкий розвиток відносно нового методу нарізання зубчастих коліс можна зробити висновки про ще велику кількість не вирішених проблем під час обробки. Перш за все це пов’язано із складною кінематикою процесу і відповідно ускладненнями при відтворенні різання. В описі кінематики зубонарізання були представлені методи створення моделі симуляції зубонарізання, а також системи координат необхідні для перетворення системи координат профілю інструмента в систему координат профілю заготовки. Завдяки використанню середовища САПР, твердотільні моделі, які беруть участь у процесі, з найкращою доступною точністю відтворюють процес різання. Для кожного такого положення було встановлено точне розташування різака та проміжне положення заготовки в цей момент часу. Для конкретного прикладу, на основі алгоритму було побудовано профілі зрізів недеформованої стружки для зовнішніх прямозубих коліс при різних стратегіях врізання. Крім того, було застосовано аналітичний метод розрахунку положення перехідної поверхні та визначено максимальну товщину та площу стружки та підтверджено симуляцією для різних технологічних параметрів, а саме глибини врізання та кількості робочих переходів. Порівняння між аналітично розрахованою максимальною товщиною стружки та змодельованою максимальною товщиною стружки показує хороший збіг результатів. Отримані товщини і площі зрізів стружки можуть бути використані як індикатори для регулювання процесу різання, так і для оптимізації процесу. Встановлено характер зміни геометрії стружки для різних стратегій та переходів. Маючи повну інформацію про геометричні величини недеформованої стружки можна також встановити якісні характеристики процесу.
Відходи виробництва цукру та їх раціональне використання
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Безпала, Анастасія Олексіївна; Шаповал, Анастасія Валеріївна; Савайло, Денис Ігорович; Демидова, Анастасія Олександрівна; Півень, Олена Миколаївна
У процесі переробки сільськогосподарських культур утворюється велика кількість відходів. Більшість з них можна використати як джерела енергії, добрива, складові кормів, сировину для харчових, фармацевтичних та інших виробництв тощо. Таким чином одним з найбільш перспективних напрямів розвитку агропереробного сектору України є впровадження технологій перетворення відходів на продукти з високою доданою вартістю. Одержання цукру з цукрових буряків супроводжується утворенням великої кількості різноманітних лігноцелюлозних відходів, утилізація яких становить велику екологічну проблему. Для формулювання подальших шляхів впровадження ресурсоощадних технологій виробництва бурякового цукру детально вивчено перспективні методи використання його відходів. В статті наведені методи валоризації цукрового виробництва за рахунок використання меляси, бурякового бадилля та жому. Розвиток агропромислового комплексу України буде пов'язаний з біопереробкою різноманітних відходів, біотехнологічні методи сьогодні є потужним способом підвищення рентабельності багатьох харчових виробництв, у тому числі цукрового. Окремою важливою проблемою зменшення навантаження на навколишнє середовище є розроблення технологій використання поновлювальних джерел енергії, в статті показано перспективність використання відходів виробництва цукру як джерел чистих, ефективних технологій одержання енергії, цінних хімічних речовин, у тому числі біопалива. Продемонстрована можливість одержанням на базі цукрових відходів етилового спирту, харчових кислот, ферментів, білку, пекарських дріжджів, пектину, харчових добавок, біодобрив, цінних кормових компонентів тощо.
Дистанційна інтелектуальна підсистема керування маніпулятором робота
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Бицкало, Ігор Ігорович; Кондратьєв, Сергій Борисович; Костенко, Віталій Леонидович; Ядрова, Марина Василівна
Розглянуте питання розширення функціональних можливостей інтелектуальної програмно-апаратної підсистеми захоплення об'єкта роботом-маніпулятором. Показано, що задача розширення функціональних можливостей підсистеми захоплення об'єкта вільної форми роботом-маніпулятором із технічним зором на основі операцій побудови глибинної карти по отриманому стереозображенню є недостатньо проробленою та може бути вирішена шляхом вбудовування в роботизований комплекс підсистеми дистанційного керування роботом, що підключена до локальної мережі або Інтернету. Підсистема розроблена із використанням мікрокомп'ютера Raspberry Pi, плати Stereo Pi, плати для підключення восьми сервоприводів Adafruit PCA9865, камер Raspberry Pі. Наведено структуру та електричну схему підсистеми, опис програмного забезпечення та основний фрагмент коду програми веб-застосунку. На підставі аналізу результатів досліджень встановлено, що запропонована підсистема дистанційного керування забезпечує розширення функціональних можливостей інтелектуальної програмно-апаратної підсистеми захоплення об’єкта роботомманіпулятором, оскільки додатково до функцій автоматичного захоплення предмета, за рахунок дистанційного коригування точності та технологічності захоплення об'єкту забезпечує функції високоточного позиціонування об'єктів один щодо одного та особливо зусилля на робочому маніпуляторі для виконання точних операцій з вибухонебезпечними об'єктами та в точному машинобудуванні. Надійність захоплення об'єкту також підвищується внаслідок того, що підсистема дозволяє задіяти додатково колектив компетентних користувачів. Запропонована система підвищує ступінь автоматизації, забезпечує можливість модерування, колективного адміністрування, зворотного зв'язку з користувачами під час експлуатації робота.
Дослідження дифузійної довжини нерівноважних носіїв заряду в базових шарах телуриду кадмію
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Доброжан, Андрій Ігорович; Хрипунов, Геннадій Семенович; Хрипунова, Аліна Леонідівна; Хрипунов, Михайло Семенович; Кіріченко, Михайло Валерійович; Зайцев, Роман Валентинович
Тонкоплівкові зразки телуриду кадмію були виготовлені за допомогою термічного вакуумного випарювання з метою дослідження дифузійної довжини неосновних носіїв заряду. Аналіз початкового стану проводили за допомогою рентгеноструктурних досліджень телуриду кадмію, конденсованого на скляних підкладках. Аналіз виявив два дифракційних відбиття, що відповідають віддзеркаленням сімейств кристалографічних площин (111) і (333). Проведені електронографічні та мікроскопічні дослідження. Для дослідження електрофізичних властивостей тонких плівок телуриду кадмію застосовано метод спектральної залежності малосигнальної поверхневої фотоелектричної напруги. Підсумовуючи, плівкові структури телуриду кадмію, отримані термічним вакуумним випаровуванням, демонструють електрофізичні та електричні параметри, нижчі за монокристалічний телурид кадмію. Ці характеристики, зокрема низька дифузійна довжина неосновних носіїв і короткий час загасання електричного сигналу, роблять такі плівкові структури придатними для використання в пристроях, що вимагають тривалої стабільності під впливом часу, екстремальних температур, електричних полів і випромінювання.
Дослідження комутаційних процесів в 24-пульсному випрямлячі з електронним зсувом фаз на IGBT-транзисторах з зворотною блокуючою властивістю
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Войтович, Юрій Сергійович; Стисло, Богдан Олександрович; Чмихова, Оксана Володимирівна; Плахтій, Олександр Андрійович
При використанні в багатопульсних випрямлячах з електронним зсувом фаз одноопераційних напівпровідникових ключів та повністю керованих напівпровідникові ключів зі зворотною блокуючою здатністю-виникає проблема, яка зумовлена різним часом комутації цих типів ключів. Її вирішення можливе при використанні повністю керованих ключів для всіх 6-пульсних випрямлячів. Тим самим можна здійснити уніфікацію модулів перетворювача. Недоліком такого рішення є деяке збільшення вартості напівпровідникових елементів. Схема уніфікованих модулів може бути виконана на будь-яких повністю керованих ключах зі зворотною блокуючою здатністю. Наприклад, симетричних GTO, або IGBT з послідовним діодом. При використанні повністю керованих вентилів в випрямлячах з електронним зсувом фаз, перемикання вентилів відбувається практично миттєво. Оскільки накопичена енергія в кабелях мережі змінитися миттєво не може, це призводить до виходу ключів з ладу. Для захисту ключів, необхідно штучно створити додатковий контур комутації у вхідному ланцюзі випрямляча в момент часу переходу струму з однією фази на іншу. Метою цієї статті є дослідження комутаційних процесів в 24-пульсному випрямлячі з електронним зсувом фаз на IGBT-транзисторах з зворотною блокуючою здатністю і використанням ШІМ для балансування середнього значення випрямленої напруги уніфікованих випрямлячів.
Дослідження та прогнозування часових рядів із застосуванням технологій паралельних обчислень
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Бойко, Антон Миколайович; Марусенко, Олексій Миколайович; Мєтєльов, Володимир Олександрович; Овсяніков, Владислав Валерійович
Розглядається проблема ефективної обробки часових рядів з метою прогнозування, використовуючи технології розподілених обчислень у хмарному середовищі. Акцентовано увагу на адаптації сучасних підходів до аналізу часових рядів для роботи з великими обсягами даних та їх інтеграції з інфраструктурою хмарних обчислень. Особливий акцент зроблено на обробці ультра-довгих часових рядів, які відзначаються низьким сигнал-шум співвідношенням, складною структурою та довготривалими трендами. Проаналізовано широкий спектр методів прогнозування, включаючи класичні статистичні моделі, такі як авторегресійні інтегровані моделі з рухомим середнім, та сучасні підходи машинного навчання, зокрема нейронні мережі з довгою короткотривалою пам'яттю. Продемонстровано переваги використання паралельних обчислень у забезпеченні значного прискорення обробки великих обсягів даних. Зокрема, у роботі підтверджено ефективність запропонованого підходу з використанням хмарної інфраструктури Amazon Web Services, що дозволяє оптимізувати ресурси та підвищити точність прогнозування. Розроблено програмний пакет на основі технологій Apache Spark для аналізу часових рядів у розподілених середовищах. Отримані результати формують основу для майбутніх досліджень у напрямі створення комплексних систем аналізу часових рядів, що враховують специфіку різних галузей.
Застосування персонального комп'ютера для проведення та обробки сигналу вихрострумового контролю
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Корнєв, Іван Костянтинович; Хомяк, Юрій Валентинович; Познякова, Маргарита Євгенівна
Розглянуто методи формування та обробки сигналів вихрострумового перетворювача з використанням персонального комп'ютера. Вихрострумові перетворювачі відіграють важливу роль у вимірюваннях без контакту і знаходять застосування у різних галузях, включаючи промисловість, авіацію та медицину. Стаття розглядає основні аспекти вихрострумового перетворювача, включаючи його технічні характеристики та принципи роботи. Вивчається обладнання та програмне забезпечення, необхідне для збору та обробки сигналів, і надаються поради щодо вибору відповідного обладнання та програм. Розглядаються методи формування сигналів вихрострумового перетворювача та основні параметри, що впливають на точність вимірювань. Крім того, приводиться огляд методів обробки сигналів, включаючи аналіз гармонік, фільтрацію та визначення параметрів об'єкта вимірювання. Разом із тим розглядаються практичні застосування вихрострумового перетворювача і наводяться приклади проектів, де ця технологія знайшла своє застосування. Завдяки наведеній інформації є змога отримати зрозуміле уявлення про те, як використовувати вихрострумовий перетворювач з персональним комп'ютером для збору та обробки сигналів, що робить публікацію корисною для інженерів, науковців і спеціалістів у галузі вимірювань та неруйнівного контролю.
Кристалічна структура базових шарів телуриду кадмію планарних елементів захисту НВЧ апаратури від електромагнітних імпульсів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Хрипунов, Геннадій Семенович; Доброжан, Андрій Ігорович; Хрипунов, Михайло Семенович; Шелест, Тетяна Миколаївна; Саприкін, Ростислав Ігоревич
Для створення фізичних основ промислової технології планарних елементів захисту рентгендифрактометричним методом були досліджені базові шари телуриду кадмію, які були отримані методом термічного вакуумного випаровування при різних температурах підкладки на полікорових пластинах з прошарком молібдену. Було визначено температурні інтервали, які відповідають якісній зміні кристалічної структури плівок телуриду кадмію. Збільшення температури підкладки призводить до формування плівок телуриду кадмію, в яких наявна тільки стабільна кубічна фаза без переважної орієнтації. При цьому збільшення температури підкладки до 300°C призводить до зменшення макродеформацій кубічної фази, про що свідчить наближення періоду кристалічної решітки до теоретичного значення: з a = 6,4870 Å до a = 6.4858 Å. Таким чином, експериментально показано, що для забезпечення стабільних вихідних параметрів елементів захисту отримання плівок телуриду кадмію необхідно проводити при температурі 300°C , оскільки це унеможливлює наявність деградаційних процесів, обумовлених термодінамічно активованим перетворенням метастабільної гексагональної фази в стабільну кубічну фазу.
Обробка результатів вимірювання під час випробування об'єкту на вплив прямого удару блискавки
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Коліушко, Денис Георгійович; Руденко, Сергій Сергійович; Істомін, Олександр Євгенійович; Глєбов, Олег Юрійович
Проаналізовано сучасний стан проблеми оцінки осцилограм під час виконання випробувань на дію імпульсних струмів та напруг, показано відсутність засобів інтерпретації, які відповідали б вимогам спеціалізованих стандартів з випробування на електромагнітну сумісність. Розроблено алгоритм програми для інтерпретації результатів випробовування технічних об'єктів на стійкість до прямого удару блискавки в частині обробки осцилограм різних компонент струму. Використання методу трапецій для чисельного інтегрування дозволило виконати реалізацію алгоритму у вигляді програмного засобу для інтерпретації осцилограм в середовищі програмування Embracadero RAD Studio XE8. Під час реалізації було враховано стандартизовані способи визначення фронту імпульсу, часу наростання та тривалості імпульсу. Крім того, програма дозволяє визначати величину заряду та інтеграл дії струму у відповідності з нормованими значеннями. Додана можливість ручного корегування інтервалу аналізу, що дозволяє відсіяти вплив інших компонент струму та "шумів". Розроблений програмний засіб знайшов практичне застосування під час верифікаційних випробувань комплексу генераторів струму штучної блискавки. Підтвердження коректності роботи програми виконано емпіричним методом.
Оптимізація та управління автономними мобільними роботами для логістичних процесів: огляд технологій і перспектив
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Силін, Максим Костянтинович; Пшеничников, Дмитро Олексійович
Проведено аналіз загальної інформації про мобільні роботичні платформи, їх типи та особливості. Висловлена думка про те, що у сфері переміщення та сортування роботичні платформи сприяють більш ефективному управлінню складськими процесами та доставці товарів. Сортування предметів або посилок на мобільних роботичних платформах здійснюється в зонах консолідації замовлень або відправлень на складах і перевантажувальних центрах, часто з використанням автоматизованих конвеєрних систем. Висловлена думка, що технологічні досягнення в області автоматизованих мобільних роботів (AMR) значно підвищили оперативну гнучкість, продуктивність, якість і, в деяких випадках, економічну ефективність. Використання штучного інтелекту для автономного прийняття рішень сприяє децентралізації процесів, пов’язаних з AMR. Ці системи часто впроваджуються швидко, особливо там, де є досвід з попередніми проектами. Проте оцінка користі від використання AMR та вибір оптимальних стратегій для досягнення максимальних результатів залишаються складними завданнями. Дане дослідження літератури ретельно аналізує ключові технологічні розробки і визначає області прийняття рішень для планування та контролю в області AMR. Констатовано, що нові технології в робототехніці, засновані на мобільних платформах, дозволяють роботам виходити з ізольованих умов у більш хаотичні й динамічні середовища, де вони співпрацюють із людьми і виконують завдання, що виходять за межі їхньої програмованої поведінки.
Особливості роботи імпульсного регулятора понижувального типу на акумулятор
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Ромашко, Володимир Якович; Батрак, Лариса Миколаївна
Проаналізовано особливості роботи імпульсних регуляторів на акумулятор. Такі регулятори часто використовують для узгодження вихідного опору джерела живлення з опором навантаження. Це необхідно для забезпечення можливості відбирання максимальної потужності від джерела при змінах величини опору навантаження. У випадку використання нетрадиційних та відновлюваних джерел електричної енергії, для більш рівномірного надходження енергії до навантаження, на виході регулятора вмикають акумулятор, який працює в буферному режимі. У таких випадках навантаженням регулятора буде акумулятор, а роль навантаження джерела виконуватиме вхідний опір імпульсного регулятора. Для підвищення надійності роботи акумулятора, треба мати можливість регулювання його зарядного та розрядного струму за допомогою імпульсного регулятора. Для забезпечення виконання зазначених функцій, треба знати регулювальні характеристики регулятора. В роботі проаналізовано особливості роботи імпульсного регулятора понижувального типу на акумулятор, а також визначено умови для забезпечення передачі максимальної потужності від джерела до навантаження. З цією метою було отримано і проаналізовано регулювальні характеристики регулятора, з урахуванням наявності акумулятора на його виході. Оскільки в режимі відбирання максимальної потужності вихідний опір джерела та опір навантаження повинні мати величину одного порядку, при визначенні регулювальних характеристик необхідно враховувати внутрішній опір джерела живлення. Показано, що за наявності акумулятора на виході регулятора, він працюватиме у режимі регулювання струму. При цьому діапазон регулювання буде обмеженим і залежатиме від величини напруги на акумуляторі. Визначено умови, за яких забезпечується відбирання максимальної потужності від джерела живлення. Вказано рекомендовану величину відносної напруги на акумуляторі, за якої забезпечується можливість відбирання максимальної потужності, а також плавне регулювання струму заряду акумулятора в широкому діапазоні.
Передгідролізні зміни водопоглинання яловичих черев під впливом кислотної обробки
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Онищенко, В'ячеслав Миколайович; Янчева, Марина Олександрівна; Онищенко, Артем В'ячеславович; Інжиянц, Самвел Тігранович
Показано перспективність розвитку інновацій з прямого використання залишків кишкової сировини, як знов створених склеєних ковбасних оболонок, ємностей та багатофункціональних харчових плівок для іншої продукції, що відповідає принципам Lean production, зокрема ідентифікації та усуненні технологічних та інших втрат протягом життєвого циклу продукції. Розглянуто доцільність використання харчових кислот (молочної, оцтової, лимонної) для передгідролізної обробки кишкових плівок як попередньої підготовки перед дубленням задля ефективнішого забезпечення формування міцності їх когезійного шву. Акцентовано увагу, що ступінь передгідролізних змін може бути підтверджено зростанням водопоглинання кишкових плівок, основною складовою яких є колаген, як результат їх кислотної обробки. Набрякання, здебільшого, експериментально визначають за зміною об’єму або маси білку, або ж за зміною кількості рідини. Встановлено, що обробка водними розчинами молочної, лимонної та оцтової кислот (С% = 1,0–5,0 %) дозволяє збільшити водопоглинання фабрикатів яловичих черев у 1,23–2,45 рази залежно від обраних кислот та їх концентрацій. Інтенсивність прояву змін водопоглинання фабрикатів кишкових плівок пов’язана із концентрацією та рН кислотних розчинів. Ефективне підвищення водопоглинання характерне здебільшого у діапазоні рН 2,05–2,63. Висока активність нарощування значень водопоглинання характерна для перших 4–6 год. Зміни концентрації кислотних розчинів відчутніше впливають на збільшення водопоглинання в інтервалі 1,0–3,0 %. Відмічено, що до визначальних чинників раціонального вибору харчової кислоти, поряд із наведеними, належить економічна складова. На підставі одержаних даних та їх аналізу показано, що зміни водопоглинання фабрикатів яловичих черев під впливом обробки харчовими кислотами пов’язані з передгідролізними перетвореннями у їх колагеново-еластиновій структурі. Це є передумовою обґрунтування параметрів фізико-хімічної дії їх розпущення та доступності з метою реалізації локального дублення як способу досягнення необоротності процесу склеювання-розшарування та збільшення міцності зв’язку між шарами склеєних кишкових плівок багатофункціонального призначення.