Вісник № 03. Нові рішення в сучасних технологіях

Постійне посилання зібрання

https://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/54549

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 5 з 15

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 Валеріївна
У 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.
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 Анатоліївна
У 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.
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 Миколаївна
На 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.
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 Миколайович
ДослідженоCo-,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.
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 Іванівна
Чутливим 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.

Переглянути

Нові надходження