Eastern-European Journal of Enterprise Technologies
Not a member yet
10487 research outputs found
Sort by
Розробка універсального низькотемпературного ротаційного апарата для виробництва м’ясо-рослинних виробів з урахуванням інтегрованого адаптивного механізму
The object of this study is the implementation of low-temperature processes for the production of meat and vegetable products under the conditions of adding a dried semi-finished product of a high degree of readiness to the recipe when using the designed universal rotary device of continuous action. The rotary device of continuous action for low-temperature processing of meat and vegetable products with a cylindrical working chamber is heated by a film-like resistive electronic heater of the radiating type. It has a stationary wall (with a technical door for unloading and loading the device) and a technical wall (with an opening angle of 90°). On the inner surfaces of the walls, inclined converging ribs with an angle of 25° are installed, which are covered with an electric heater. Semi-finished meat and vegetable products are loaded onto carts with technological containers and mounted on a frameless drum (rotation frequency 0.03...0.06 s–1). The device converts secondary thermal energy into low-voltage power supply voltage (~3...8 W) for autonomous operation of fans.
The proposed integrated adaptive mechanism for the system of complex interaction of the agricultural, processing, and production sectors implies the formation of resource efficiency of production processes from "farm to table". The designed device implements the process of frying meat-vegetable bread under conditions of reaching 80 °C in the center of the product. The obtained temperature field data confirm the uniformity of the temperature field during frying of the product (cooking readiness of the product at the initial weight of 650±20 g – 4.0 hours). The introduction of a multicomponent dried fraction based on potatoes, Jerusalem artichokes, zucchini, and carrots into the recipe of meat-vegetable bread reduces the weight loss of the semi-finished product during frying by 12.3 %. It increases the content of calcium, phosphorus, vitamin C accompanied with a decrease in energy value by 28.1 %Об’єктом дослідження є реалізація низькотемпературних процесів виробництва м’ясо-рослинних виробів за умов внесення до рецептури сушеного напівфабрикату високого ступеня готовності при використанні розробленого універсального ротаційного апарату безперервної дії. Ротаційний апарат безперервної дії для низькотемпературної обробки м’ясо-рослинних виробів з циліндричною робочою камерою обігрівається плівкоподібним резистивним електронагрівачем випромінювального типу. Має стаціонарну стінку (з технічними дверцятами розвантаження-завантаження апарату) та технічну стінку (з кутом відкривання 90°). На внутрішніх поверхнях стінок встановлені похилі збіжні ребра з кутом 25°, що вкриті електронагрівачем. М’ясо-рослинні напівфабрикати завантажуються на вагонетки з технологічними ємностями та кріпляться на безкаркасному барабані (частота обертання 0,03…0,06 с–1). Апарат перетворює вторинну теплову енергію у низьковольтну напругу живлення (~3...8 Вт) для автономної роботи вентиляторів.
Запропонований інтегрований адаптивний механізм системи комплексної взаємодії аграрного, переробного і виробничого секторів для формування ресурсоощадності виробничих процесів від «лану до столу». У розробленому апараті реалізовано процес смаження м’ясо-рослинного хлібця за умов досягненні в центрі виробу 80 °C. Отримані данні температурного поля підтверджують рівномірності температурного поля при смаженні виробу (кулінарна готовність виробу при початковій масі 650±20 г – 4,0 год). Введення до рецептури м’ясо-рослинного хлібця полікомпонентної сушеної фракції на основі картоплі, топінамбура, кабачків та моркви зменшує втрати маси напівфабрикату при смаження на 12,3 %. Підвищує вміст кальцію, фосфору, вітаміну С та з зниженням енергетичної цінності на 28,1
Розроблення технології гасіння компресійною піною підшаровим способом резервуарів з нафтопродуктами
Tank facilities storing various combustible substances are a potential source of danger for the environment and human life. Fires in tanks can occur for various reasons: technical malfunctions, human factors, military operations, natural phenomena. One of the effective methods for extinguishing such fires is "sublayer" extinguishing with the help of foam of low multiplicity. The possibility of "sub-layer" extinguishing with the help of compression foam, which has unique properties, has been considered. The object of this study is the processes of stopping combustion during fire extinguishing in steel tanks for the storage of petroleum products with the use of foaming agents of increased stability, which ensure the generation of compression foam in a "sub-layer" way. A mathematical model of the movement of a submerged non-free jet of foam in the medium of motor fuel is given, which adequately describes the real physical processes that occur during "sublayer" quenching of vertical steel tanks. According to the research, it was established that the use of foam with a multiplicity of 10 (K10) is 1.56 times more effective in serving time than the use of foam with a multiplicity of 5 (K5). From an economic point of view, K10 foam also has greater advantages as the costs of the foaming agent during its generation are 3.1 times lower than when using K5 foam. The simulations demonstrated that the foaming agent consumption of the K10 foam is lower than the foaming agent consumption of the K5 foam and results in a different amount of foam coming to the surface. The simulations also showed that the volume of K5 foam increases proportionally with the feeding time, while the volume of K10 foam increases disproportionally and starts to decrease after half the time. The results from the implementation of the mathematical model were fully consistent with the results from experimental studies on extinguishing a model fire of class BРезервуарні споруди, що зберігають різноманітні горючі речовини, становлять потенційне джерело небезпеки для навколишнього середовища та життя людей. Пожежі в резервуарах можуть виникати з різних причин: технічні несправності, людський фактор, військові дії, природні явища. Одним з ефективних методів ліквідації таких пожеж є «підшарове» гасіння за допомогою піни низької кратності. Розглянуто можливість «підшарового» гасіння за допомогою компресійної піни, яка має унікальні властивості. Об’єктом дослідження є процеси припинення горіння під час гасіння пожеж у сталевих резервуарах для зберігання нафтопродуктів із застосуванням піноутворювачів підвищеної стійкості, що забезпечують генерування компресійної піни «підшаровим» способом. Представлено математичну модель руху затопленого невільного струменя піни в середовищі моторного палива, яка адекватно описує реальні фізичні процеси, що відбуваються при «підшаровому» гасінні сталевих вертикальних резервуарах. Згідно проведеного дослідження встановлено, що використання піни кратністю 10 (К10) у 1,56 разів ефективніше по часу подавання ніж використання піни кратністю 5 (К5). В економічному аспекті піна К10 також має більші переваги, так як витрати піноутворювача при її генерування у 3,1 рази менші ніж при використанні піни К5. Моделювання показало, що витрати піноутворювача з якого утворюється піна К10 є нижчими від витрат піноутворювача для піни К5 та призводять до різної кількості піни, яка виходить на поверхню. Моделювання також показало, що об’єм піни К5 зростає пропорційно до часу подавання, а об’єм піни К10 зростає непропорційно та починає зменшуватись через половину часу. Отримані від реалізації математичної моделі результати повністю узгодились з результатами, отриманими під час проведення експериментальних досліджень з гасіння макетної пожежі класу
Розробка триботехнічних епоксикомпозитних матеріалів, армованих подрібненими волокнами та модифікованих кремнійорганічним лаком
The object of research is modified epoxy composite materials containing fibrous fillers treated in physical fields. The technological features of the development of tribotechnical epoxy composites, which must withstand the effects of elevated temperatures, have been considered. In this case, it is necessary to modify the structure of the epoxy polymer matrix, which is achieved as a result of the introduction of heat-resistant organosilicon varnish. Organosilicon varnishes and chopped fibers contain technological additives, which complicates the process of structuring epoxy composites and leads to the appearance of structural defects. Removal of technological additives and cleaning the surface of the aramid and glass fibers from lubricants is possible as a result of processing the components of the composition in physical fields. There is a need to study the influence of physical fields on the structuring processes of the epoxy system and the formation of the structure of epoxy composites with specified properties. Modified epoxy composites contain chopped aramid and glass fibers treated with ultrasound. The tribotechnical characteristics of epoxy composites were studied at a sliding speed of V=1.0 m/s with a change in specific load from 0.5 MPa to 1.5 MPa. The temperature in the tribocontact zone during frictional interaction rises to 100 °C with an increase in the specific load. An increase in the density of the surface layer of tribocontact of epoxy composites with fillers treated in physical fields was revealed. The practical recommendations have been compiled for the implementation of the treatment technology of components in physical fields, which ensures structuring of epoxy composites with high tribotechnical characteristicsОб’єктом дослідження є модифіковані епоксикомпозитні матеріали фрикційного призначення, що містять оброблені у фізичних полях волокнисті наповнювачі. Розглянуто технологічні аспекти розробки епоксикомпозитів триботехнічного призначення, які повинні витримувати вплив підвищених температур. В такому випадку епоксиполімерна матриця потребує модифікації структури, що досягається в результаті введення термостійкого кремнійорганічного лаку. Кремнійорганічні лаки та подрібнені волокна містять технологічні добавки, що ускладнює процес структурування епоксикомпозитів та призводить до появи дефектів структури. Видалення технологічних добавок та очищення поверхні скляних та арамідних волокон від замаслювачів можливе в результаті обробки компонентів композиції у фізичних полях. При цьому виникає потреба в дослідженні впливу фізичних полів на процеси структурування епоксисистеми та формування структури епоксикомпозитів з комплексом заданих властивостей. Модифіковані епоксикомпозити містять оброблені ультразвуком подрібнені арамідні та скляні волокна. Дослідження триботехнічних характеристик епоксикомпозитів проведено за швидкості ковзання V=1,0 м/с зі зміною питомого навантаження від 0,5 МПа до 1,5 МПа. Температура в зоні трибоконтакту під час фрикційної взаємодії підвищується до 100 °С із збільшенням питомого навантаження. Зафіксовано підвищення щільності поверхневого шару трибоконтакту епоксикомпозитів, компоненти яких оброблено у фізичних полях. На основі досліджень розроблено практичні рекомендації щодо впровадження технології обробки компонентів у фізичних полях, що забезпечує структурування епоксикомпозитів з високими триботехнічними характеристикам
Розробка нестандартної системи спрощення булевих функцій
The object of this study is models of low-power digital logic circuits. The problem being solved is the effectiveness of the technique for simplifying Boolean functions to obtain optimal structures of logic circuits. A new theorem of a non-standard system of simplification of Boolean functions has been formulated, according to which in order to obtain a minimal function it will suffice to perform all non-redundant operations of simple and/or super-gluing of variables, which ultimately provides a minimal function in the main basis without using an implicant table. Thus, the problem of simplifying Boolean functions to the simplest normal equivalent is solved in one step. The interpretation of the result is that the properties of 2-(n, b)-design combinatorial systems make it possible to reproduce the definition of logical operations of super-gluing variables, to represent logical operations in a different way, and vice versa. This, in turn, ensures the establishment of the locations of equivalent transformations on the binary structure of the truth table and the implication of a systematic procedure for simplifying Boolean functions by an analytical method. Special feature of the results is that unambiguous identification of the locations of equivalent transformations is possible even when different intervals of the Boolean space containing the 2-(n, b)-design systems have common modules.
It has been experimentally confirmed that the non-standard system improves the efficiency of simplifying Boolean functions, including partially defined ones, by 200–300 % compared to analogs.
In terms of application, a non-standard system for simplifying Boolean functions will ensure the transfer of innovations to material production: from conducting fundamental research, expanding the capabilities of digital component design technology to organizing serial or mass production of noveltiesОб’єктом дослідження є моделі малопотужних цифрових логічних схем. Проблема, що вирішувалася, полягає в ефективності способу спрощення булевих функцій для отримання оптимальних структур логічних схем. Сформульовано нову теорему нестандартної системи спрощення булевих функцій, згідно з якою для отримання мінімальної функції достатньо провести всі ненадлишкові операції простого та/або супер-склеювання змінних, що у підсумку забезпечує мінімальну функцію в основному базисі без застосування імплікантної таблиці. Таким чином, проблема спрощення булевих функцій до найпростішого нормального еквіваленту розв’язується за один крок. Інтерпретація результату полягає у тому, що властивості комбінаторних систем 2-(n, b)-design дають змогу відтворювати визначення логічних операцій супер-склеювання змінних, по-іншому представляти логічні операції і навпаки. Це, своєю чергою, забезпечує встановлення на бінарній структурі таблиці істинності локацій рівносильних перетворень та імплікування систематизованої процедури спрощення булевих функцій аналітичним методом. Особливість отриманих результатів полягає у тому, що однозначне виявлення локацій рівносильних перетворень можливе і тоді, коли різні інтервали булевого простору, що утримують системи 2-(n, b)-design, мають спільні блоки, перетин.
Експериментально підтверджено, що нестандартна система підвищує ефективність спрощення булевих функцій, у тому числі і частково визначених, порівняно з аналогами на 200–300 %.
У прикладному відношенні нестандартна система спрощення булевих функцій забезпечить трансферт нововведень у матеріальне виробництво: від проведення фундаментальних досліджень, розширення можливостей технології проєктування цифрових компонентів до організації серійного чи масового виробництва новино
Визначення впливу сезонного кута встановлення на ефективність нерухомих сонячних фотоелектричних модулів
The object of this study is photovoltaic modules with different seasonal tilt angles at different geographical latitudes. The average annual efficiency of photovoltaic modules with different seasonal angles set at different geographical latitudes has been determined as the annual weighted average value of the cosine of the angle of incidence of solar rays on the plane of the photovoltaic module. The influence of seasonal tilt angles of photovoltaic modules at different geographical latitudes on their average annual efficiency was analyzed.
Approximate values of the seasonal tilt angles of photovoltaic modules at different geographic latitudes take values that differ from the geographic latitude value by plus 15° for the winter period and minus 15° for the summer period.
Modeling the average annual efficiency of photovoltaic modules depending on the seasonal tilt angles at different geographical latitudes made it possible to obtain refined values of the seasonal tilt angles of photovoltaic modules. Thus, at the latitude of 0°, 10°, 20°, 30°, 40°, 50°, and 60°, the tilt angle of photovoltaic modules for the winter period will be 14.8°, 24.6°, 34.5°. 44.4°, 54.1°, 63.6°, and 73°, respectively, and for summer ‒ minus 14.5°, minus 4.6°, 5°, 15.1°, 25.1°, 34.9°, and 44.7°. Dependences were obtained for determining the seasonal tilt angles of photovoltaic modules depending on the value of geographic latitude.
The difference in the average annual efficiency of photovoltaic modules, which are installed at seasonal angles, and photovoltaic modules, which track the position of the Sun in the vertical plane, is 0.4 %.
The results could be used as a basis for evaluating the efficiency of photovoltaic modules when determining the seasonal tilt angle at different geographic latitudesОб’єктом дослідження є фотоелектричні модулі із різними сезонними кутами встановлення на різних географічних широтах. Визначена середньорічна ефективність фотоелектричних модулів із різними сезонними кутами, встановленими на різних географічних широтах, як величина річного середньозваженого значення косинуса кута падіння сонячних променів на площину фотоелектричного модуля. Проаналізовано вплив сезонних кутів встановлення фотоелектричних модулів на різних географічних широтах на їх середньорічну ефективність.
Орієнтовні значення сезонних кутів встановлення фотоелектричних модулів на різних географічних широт мають значення, які відрізняється від значення географічної широти на величину плюс 15° для зимового періоду та мінус 15° для літнього періоду.
Моделювання середньорічної ефективності фотоелектричних модулів в залежності від сезонних кутів їх встановлення на різних географічних широтах дозволило отримати уточнені значення сезонних кутів встановлення фотоелектричних модулів. Так, при значенні географічної широти 0°, 10°, 20°, 30°, 40°, 50° і 60° кут встановлення фотоелектричних модулів для зимового періоду відповідно становитиме 14,8°, 24,6°, 34,5°, 44,4°, 54,1°, 63,6° та 73°, а для літнього ‒ мінус 14,5°, мінус 4,6°, 5°, 15,1°, 25,1°, 34,9° та 44,7°. Отримано залежності для визначення сезонних кутів встановлення фотоелектричних модулів в залежності від значення географічної широти.
Різниця середньорічної ефективності фотоелектричних модулів, які встановлені під сезонними кутами, та фотоелектричних модулів, які здійснюють відстеження за положенням Сонця у вертикальній площині, становить 0,4 %.
Результати можуть бути покладені в основу оцінки ефективності фотоелектричних модулів при визначенні сезонного кута їх встановлення на різних географічних широта
Розробка системи підтримки прийняття рішень для створення оптимальних технологічних процесів механообробки деталей на основі методів штучного інтелекту
The object of this study is the process of designing a decision support system for automating the formation of technological processes (TPs) for machining parts of high-precision equipment for the aviation industry.
The task of improving the efficiency of the optimization of the process of mechanical processing of parts through the use of a decision support system (DSS) and artificial intelligence methods, which, unlike known analytical approaches, allow describing processes and phenomena that do not have strict formalization, has been solved. DSS consists of three subsystems. The first is an information subsystem for the automated formation of the structure in the technological process of machining parts of high-precision equipment. The second is an information subsystem for optimizing parameters of TP operations by cutting, taking into account the accumulation of tool wear. The third is a subsystem of control and adjustment of operating parameters.
In the process of conducting research, an approach was devised for designing optimal technological processes to machine parts of high-precision equipment. The task of designing the structure of technological processes was solved using production rules. The task of determining the optimal parameters of turning and milling operations was solved in a multi-criteria statement. The following objective functions were used: cost of the operation, specific energy consumption for the operation, and productivity of the operation. At the same time, the wear of the tool accumulated over time was taken into account. The solution was obtained by searching for the Pareto-optimal solution using genetic algorithms and artificial neural networks.
As a result of the work of DSS, an optimal technological process for machining parts of high-precision equipment for the aviation industry was formed, which made it possible to reduce the production time of one part by 5 % and reduce the total cost of production of the part by 14 %Об’єктом дослідження є процес створення системи підтримки прийняття рішень для автоматизації створення технологічних процесів (ТП) механообробки деталей високоточного обладнання для авіаційної промисловості.
Вирішене завдання підвищення ефективності оптимізації процесу механообробки деталей за рахунок використання системи підтримки прийняття рішень (СППР) та методів штучного інтелекту, які на відміну від відомих аналітичних підходів, дозволяють описати процеси і явища, що не мають строгої формалізації. СППР складається з трьох підсистем. Перша – інформаційна підсистема автоматизованого створення структури технологічного процесу механообробки деталей високоточного обладнання. Друга – інформаційна підсистема оптимізації параметрів операцій ТП обробки різанням з урахуванням накопичення зносу інструменту. Третя – підсистема контролю та корегування операційних параметрів.
В процесі проведення досліджень розроблений підхід щодо проєктування оптимальних технологічних процесів механообробки деталей високоточного обладнання. Завдання проєктування структури технологічних процесів вирішується з використанням продукційних правил. Завдання визначення оптимальних параметрів операцій точіння і фрезерування вирішене в багатокритеріальній постановці. Як цільові функції використано: собівартість операції, питомі енерговитрати на операцію та продуктивність операції. При цьому враховується знос інструменту, що накопичується у часі. Рішення отримано шляхом пошуку Парето-оптимального рішення з використанням генетичних алгоритмів та штучних нейронних мереж.
В результаті роботи СППР було створено оптимальний технологічний процес механообробки деталей високоточного обладнання для авіаційної промисловості, що дозволило скоротити час виробництва однієї деталі на 5 %, а сумарну собівартість виробництва деталі зменшити на 14
Розробка заходів щодо зменшення шумового різночастотного навантаження на працівників механообробної дільниці
The object of this study is the process of determining and managing the risks of noise exposure (NE) for employees at the mechanical department when machining metals on a drilling machine (DM).
The problem relates to the increase in the risk of an employee receiving an industrial injury because of NE at the workplace of a machine tool. The impact of noise on the human body depends on the duration of exposure, the level of sound pressure, and its intensity. An important characteristic of noise is its frequency composition, as it can affect the perception of sounds and the human body. Prolonged exposure to noise can damage various systems in the human body or cause pain. Therefore, it is important to understand the impact of NE on workers and devise measures to reduce the negative impact on their health and work productivity. The research is based on real-time noise measurements followed by their decomposition into octave frequencies and modeling of noise propagation in the room with and without the use of various types and designs of soundproof barriers (SB). In the course of the study of NE propagation during drilling on the machine, an excess of noise levels at medium and high frequencies near the noise source was found. An employee who works on DM is exposed to high-frequency noise that exceeds the established normative indicators. Therefore, it is necessary to use personal protective equipment for the machine operator and install safety equipment to protect other workplaces. The use of the latter makes it possible to significantly reduce the impact of NE on workers, in particular, at low frequencies by 20.8 %, at medium frequencies by 15.6 %, and at high frequencies by 17.3 %Об’єкт дослідження: процес визначення та керування ризиками шумового навантаження (ШН) на працівників механічної дільниці під час механічного оброблення металів на свердлувальному верстаті (СВ).
Проблема полягає у зростанні ризику отримання виробничої травми працівником через ШН на робочому місці верстатника. Вплив шуму на організм людини залежить від тривалості впливу, рівня звукового тиску та його інтенсивності. Важливою характеристика шуму є його частотний склад, оскільки він може впливати на сприйняття звуків та на організм людини. Тривалий вплив шуму призводить до пошкодження різних систем організму людини або викликати больові відчуття. Отже, важливо розуміти вплив ШН на працівників та розробити заходи для зменшення негативного впливу на їх здоров’я та продуктивність роботи. Дослідження базуються на натурних вимірюваннях шуму з подальшим його розкладанням на октавні частоти та моделюванням поширення шуму у приміщенні з та безе застосування різних типів і конструкцій звукоізоляційні бар’єри (ЗБ). У ході дослідження поширення ШН під час свердлування на верстаті було виявлено перевищення рівнів шуму на середніх й високих частотах неподалік від джерела шуму. Працівник, який працює за СВ, піддається впливу високочастотного шуму, що перевищує встановлені нормативні показники. Тому слід використовувати засоби індивідуального захисту для верстатника та встановлювати ЗБ для захисту інших робочих місць. Використання останніх дозволяє суттєво знизити вплив ШН на працівників, зокрема на низьких частотах на 20,8 %, на середніх частотах на 15,6 %, а на високих частотах на 17,3 %.
Практична значимість полягає у розробці універсального апарату з підбору засобів індивідуального і колективного захисту від дії Ш
Розробка комплексної методики оцінки рівня енергетичної безпеки промислового енергопідприємства
This paper’s research object is a process of estimating the level of energy safety at an industrial enterprise within an electricity-power system at a microeconomic level. The task to estimate the energy safety of an industrial enterprise was solved on the basis of a combined method for the continuous monitoring of threats under an automated mode to the hour, in order to make management decisions related to reducing the influence of threats to energy safety.
Analysis of known methods for investigating the state of energy safety was performed, which revealed the lack of continuous control over the dynamic state of research objects, as well as the complexity in objectivity when giving exact and reliable primary information to calculate indicators-indexes.
It has been shown that the use of the combined approach could underlie the development of methodology for estimating the energy safety of industrial power-generating enterprise.
Such approach involves comprehensive combination of logical methods when implementing continuous monitoring of technological parameters at generation, transmission, distribution, and energy consumption facilities.
The process of choosing the objects of research and criteria for describing their properties and functions has been substantiated, in order to build the system of indicators-indexes when estimating the level of enterprise energy safety.
It has been shown that a computation algorithm makes it possible to monitor the dynamics of changes in indicators and take a management decision to eliminate energy safety threats, which leads to a reduction in economic losses in the amount exceeding USD 150,000.
Practical significance of the current research relates to the fact that the results could be used by enterprises (public authorities) for determining obstacles on a way to reducing the consumption of power resources and devising a set of organizational-economic measuresОб'єктом дослідження є процес оцінювання рівня енергетичної безпеки промислового підприємства електроенергетичної системи на мікроекономічному рівні. Вирішувалася проблема оцінювання енергобезпеки промислового підприємства на основі комбінованого методу безперервного моніторингу загроз в автоматизованому режимі реального годині, для вироблення управлінських рішень, щодо зниження впливу загроз енергобезпеці.
Проведено аналіз відомих методів дослідження стану енергобезпеки, який показав відсутність безперервного контролю динамічного стану об'єктів дослідження, а також складності об'єктивності надання точної та достовірної первинної інформації для розрахунку індикаторів-показників.
Показано, що в якості основи при розробці методики оцінки рівня енергетичної безпеки промислових енергопідприємств, доцільним є використання комбінованого підходу.
Такий підхід полягає у комплексному поєднанні логічних методів при проведенні безперервного моніторингу технологічних параметрів об'єктів генерації, передачі, розподілу та споживання енергії.
Обґрунтовано процес вибору об'єктів дослідження та критеріїв опису їх властивостей та функцій, для формування системи індикаторів-показників при оцінці рівня енергобезпеки підприємства.
Показано, що обчислювальний алгоритм дозволяє відстежувати динаміку зміни показників-індикаторів та виробляти управлінське рішення на ліквідацію загроз енергобезпеки, що призводить до зниження економічних втрат у сумі понад 150 000 $ США.
Практична значимість наукового дослідження в тому, що отримані результати можуть бути використані підприємствами (органами державної влади) при оцінюванні перешкод на шляху до скорочення споживання енергоресурсів і розробленні комплексу організаційно-економічних заході
Розробка методу оцінки стану динамічних об’єктів з використанням популяційного алгоритму
The object of the study is complex dynamic objects with a hierarchical structure. A method for assessing the state of dynamic objects using a population algorithm is proposed. The study is based on the snake optimization algorithm for finding a solution to the state of dynamic objects with a hierarchical structure. For training snake agents (SA), evolving artificial neural networks are used. The originality of the method lies in using additional advanced procedures that allow you:
– to determine the initial position of SA, taking into account the type of uncertainty by using a correction factor for the degree of awareness of the state of the initial situation in relation to the object of analysis;
– to take into account the initial velocity of each SA, which allows studying complex functions;
– to ensure the universality of SA food location search strategies, which allows classifying the type of data to be processed;
– to adjust the SA velocity by adjusting the ambient temperature, which allows priorizing the search for a solution in a certain plane;
– to explore the solution spaces of functions described by non-typical functions, using exploitation mode procedures;
– to flexibly adjust the transition from the SA fighting mode to the mating mode using the food saturation coefficient;
– to replace individuals unsuitable for search using the SA fertility rate;
– to conduct a simultaneous search for a solution in different directions, by changing the ambient temperature and adjusting the food saturation coefficient.
Modeling showed a 13–19 % increase in data processing efficiency by using additional improved procedures.Об’єктом дослідження є складні динамічні об’єкти з ієрархічною структурою побудови. Запропоновано метод оцінки стану динамічних об’єктів з використанням популяційного алгоритму. В основу дослідження покладений алгоритм зграї змій – для пошуку рішення щодо стану динамічних об’єктів з ієрархічною структурою. Для навчання агентів змій (АЗ) – використовуються штучні нейронні мережі, що еволюціонують. Оригінальність методу полягає у використанні додаткових удосконалених процедур, які дозволяють:
– визначити початкове положення АЗ з урахуванням типу невизначеності за рахунок використання корегувального коефіцієнту на ступінь обізнаності про стан вихідної обстановки щодо об’єкту аналізу;
– врахувати початкову швидкість кожного АЗ, що дозволяє досліджувати складні за об’ємом функції;
– забезпечити універсальність стратегій пошуку місць харчування АЗ, чим дозволяється класифікувати тип даних, які підлягають обробці;
– регулювати швидкість руху АЗ шляхом регулювання температури оточуючого середовища, чим досягається визначення пріоритетності пошуку рішення у визначеній площині;
– досліджувати простори рішення функцій, що описуються нетиповими функціями, за рахунок використання процедур режиму експлуатації;
– гнучко регулювати перехід від режиму боротьби до режиму спарювання АЗ за рахунок використання коефіцієнту насичення їжею;
– проводити заміну непридатних для пошуку осіб за рахунок використання коефіцієнту народжуваємості АЗ;
– проводити одночасний пошук рішення в різних напрямках, за рахунок зміни температури оточуючого середовища та регулюванням коефіцієнту насичення їжею;
Моделювання показало підвищення ефективності оперативності обробки даних на рівні 13–19 % за рахунок використання додаткових удосконалених процеду
Встановлення закономірностей зниження пожежонебезпечних властивостей утеплювача з рослинної сировини
An issue related to the use of hemp bundle insulation for building structures is to ensure their fire resistance under the action of a low-calorie ignition source. Therefore, the object of research was the change in the properties of the insulation during fire protection with its compositions capable of forming a layer of pinocoke under the influence of high temperature. On the basis of experimental data, it was established that at fire protection of insulation with a fire retardant agent, hydrolytic stable ethers containing phosphorus and nitrogen atoms are formed on the surface of the fibers. According to the temperature values and the shape of peaks on the DTA curve, it was established that at fire protection, the height of the peaks decreases and the width increases, which characterize the flow of exothermic transformations and the destruction of hemp fibers. At the same time, it was established that the formed residue has 13.3 % for impregnation and 26.6 % for coating. It has been proven that in the process of thermal action on the fire-resistant coating, the heat insulation process of the insulation consists in the formation of soot-like products on the surface of the material. So, it was determined that the sample did not catch fire, it was charred in the place of the radiation panel, and the burning was not recorded. On the other hand, for a sample of insulation treated with a coating during thermal action, the formation of a heat-insulating layer of foam coke occurred, which inhibits the penetration of heat, the temperature of flue gases did not exceed 100 °C, and the flammability index was 0. The practical significance is that the results were taken into account when designing buildings and structures. So, there are reasons to assert the possibility of targeted regulation of fire protection processes of insulation by applying coatings that form a protective layer on the surface of the materialПроблема застосування утеплювача з костри коноплі для будівельних конструкцій полягає в забезпечені їх у вогнестійкості при дії малокалорійного джерела запалювання. Тому об’єктом досліджень була зміна властивостей утеплювача при вогнезахисті його композиціями, що здатні до утворення шару пінококсу під впливом високої температури. На підставі експериментальних даних встановлено, що при вогнезахисті утеплювача вогнезахисним засобом на поверхні волокон утворюються гидролітичні стійкі ефіри, що містять атоми фосфору та азоту. За значеннями температур і формою піків на кривій DTA встановлено, що при вогнезахисті зменшується висота і збільшується ширина піків, які характеризують протікання екзотермічних перетворень та деструкцією волокон коноплі. При цьому встановлено, що утворений залишок має 13,3 % при просоченні і 26,6 % для покриття. Доведено, що в процесі термічної дії на вогнезахисне покриття процес теплоізолювання утеплювача полягає в утворенні сажоподібних продуктів на поверхні матеріалу. Так, саме під час дії радіаційної панелі на зразок утеплювача вогнезахищеного просочувальною композицією було встановлено, що зразок не зайнявся, у місці дії радіаційної панелі обвуглився, горіння не зафіксовано. Натомість, для зразка утеплювача, обробленого покриттям при термічній дії, відбулося утворення теплоізоляційного шару пінококсу, який гальмує проникнення тепла, температура димових газів не перевищила 100 °C, а індекс горючості склав 0. Практичне значення полягає в тому, що отримані результати було враховано під час проєктування будівель та споруд. Отже, є підстави стверджувати про можливість спрямованого регулювання процесів вогнезахисту утеплювача шляхом застосування покриттів, що утворюють на поверхні матеріалу захисний ша