Наукова періодика України
Not a member yet
11185 research outputs found
Sort by
Розробка програмних траєкторій за ступенями руховості маніпуляційного роботу зі сферичною системою координат для зняття оксидної плівки при виробництві при товарного магнію
No full textThe object of this study is to robotize the technological operation of removing the oxide film from the surface of a magnesium melt poured into continuously moving molds of a casting conveyor for the production of commercial magnesium. To robotize this technological operation, it is proposed to use a two-armed manipulation robot with a spherical coordinate system, which has six degrees of mobility. Software trajectories have been developed according to the degrees of mobility of the manipulation robot in terms of position, speed, and acceleration to perform the technological operation of removing the oxide film from the surface of the magnesium melt poured into the moving molds of the foundry conveyor. Programmed trajectories are described by quadratic polynomials that satisfy restrictions on the values of the generalized coordinate, velocity, and acceleration. These limitations are determined by the design features and energy capabilities of the degrees of mobility drives of the manipulation robot. Programmed trajectories along the first and second degrees of freedom compensate for the continuous movement of the molds of the foundry conveyor. Programmed trajectories along the third and fourth degrees of mobility enable the collection of the oxide film from the surface of the magnesium melt. Programmed trajectories along the fifth and sixth degrees of freedom enable the discharge of the collected oxide film into a special container. The reliability of the developed programmed trajectories is confirmed by the simulation results using MATLAB version R2015b. Based on the results, a cyclogram for controlling a manipulation robot has been constructed to perform the technological operation of removing the oxide film in the production of commercial magnesium. The results could be used in the robotization of technological processes for removing the oxide film in the production of commercial magnesium or similar foundriesОб’єктом дослідження є роботизація технологічної операції зняття оксидної плівки з поверхні магнієвого розплаву, залитого в безперервно рухомі виливниці ливарного конвеєра виробництва товарного магнію. Для роботизації цієї технологічної операції пропонується застосувати дворукий маніпуляційний робот зі сферичною системою координат, що має шість ступенів рухливості. Розроблено програмні траєкторії за ступенями рухливості маніпуляційного робота за положенням, швидкістю і прискоренням для виконання технологічної операції зняття оксидної плівки з поверхні магнієвого розплаву, залитого в рухомі виливниці ливарного конвеєра. Програмні траєкторії описуються квадратичними поліномами, які задовольняють обмеженням на значення узагальненої координати, швидкості та прискорення. Дані обмеження визначаються конструктивними особливостями та енергетичними можливостями приводів ступенів рухливості маніпуляційного робота. Програмні траєкторії за першим і другим ступенями рухливості компенсують безперервний рух виливниць ливарного конвеєра. Програмні траєкторії за третім і четвертим ступенями рухливості забезпечують збір оксидної плівки з поверхні магнієвого розплаву лінійним переміщенням рухомої лопатки на поворотну лопатку. Програмні траєкторії по п’ятому та шостому ступеням рухливості забезпечують скидання зібраної оксидної плівки в спеціальну ємність. Достовірність розроблених програмних траєкторій підтверджується результатами моделювання із застосуванням MatLab версії R2015b. На основі отриманих результатів розроблено циклограму управління маніпуляційним роботом, для виконання технологічної операції зняття оксидної плівки при виробництві товарного магнію. Отримані результати можуть бути застосовані при роботизацію технологічних процесів зняття оксидної плівки при виробництві товарного магнію або подібних ливарних виробницт
Визначення характеристик термічного нагріву низькосортного вугілля
No full textIn this study, the object of the research is low-rank coal during the process of thermal heating of five types: brown, high moisture brown, long-flame, coke weakly sintering and coke fusinite.
In the research, when conducting thermal and gas analysis in inert media, the problem of using low-rank coal in the thermal heating process to obtain volatile fuel gases was solved by identifying the quantitative and qualitative performance of its behavior. Quantitative indicators are determined as the mass of thermal destruction products: the mass of coal tar and gas products and semi-coke under optimal temperature conditions of their maximum release. Qualitative indicators of coal behavior are components of thermal decomposition products. It is revealed that the behavior of low-rank coals in the process of thermal heating is determined by the degree of metamorphism. In this case, long-flame and brown coals have a lower release of volatile fuel gases than coke weakly sintering and coke fusinite coals due to a lower degree of metamorphism and greater degrees of thermal oxidation and dehydration.
Thermal decomposition component ranges consisting of polyaromatic fragments (HCN, C6H12, C4H5N), greenhouse gases (CH4 and CO2), toxic gases (H2S and NH3) and synthesis gases (CO and H2) have the highest share of release. Optimal temperature conditions and ranges for the release of low molecular weight gases used as high calorific volatile fuel gases are obtained.
The results can be used in the design, optimization and construction of thermal heating equipment, correction of gasification and pyrolysis processes. Moreover, they can be applied in localized coal tar spots minimization technologies and for designing targeted gases extractionУ роботі об'єктом дослідження є низькосортне вугілля в процесі термічного нагріву п'яти типів: буре, високовологе буре, довгополум'яне, коксове слабоспікне та коксове фюзинітове.
У ході дослідження при проведенні термогазового аналізу в інертних середовищах було вирішено проблему використання низькосортного вугілля в процесі термічного нагріву для отримання летких паливних газів шляхом визначення кількісних та якісних показників його поведінки. Кількісні показники визначаються як маса продуктів термічної деструкції: маса продуктів з кам'яновугільної смоли, газових продуктів та напівкоксу при оптимальних температурних умовах їх максимального виділення. Якісними показниками поведінки вугілля є компоненти продуктів термічного розкладання. Виявлено, що поведінка низькосортного вугілля у процесі термічного нагріву визначається ступенем метаморфізму. При цьому довгополум'яне і буре вугілля має менше виділення летких паливних газів, ніж коксове слабоспікне та коксове фюзинітове вугілля, внаслідок більш низького ступеня метаморфізму і більшого ступеня термічного окислення та дегідратації.
Найбільшу частку виділення мають групи компонентів термічного розкладання, що складаються з поліароматичних фрагментів (HCN, C6H12, C4H5N), парникових газів (CH4 та CO2), токсичних газів (H2S та NH3) і синтез-газів (CO та H2). Отримано оптимальні температурні умови та діапазони виділення низькомолекулярних газів, що використовуються в якості висококалорійних летких паливних газів.
Отримані результати можуть бути використані при проектуванні, оптимізації та виготовленні теплового обладнання, коригування процесів газифікації та піролізу. Крім того, вони можуть бути застосовані в технологіях мінімізації локалізованих плям кам'яновугільної смоли та для розробки вилучення цільових газі
Розробка процесу розумної зарядки на основі машинного навчання з використанням оптимізації мурашиної колонії для контролю зарядної ємності свинцево-кислотних акумуляторів
No full textThe Indonesian government has targeted 2.1 million two-wheeled electric vehicles and 2,200 four-wheeled electric vehicles (EV) by 2025. This is hampered by limited electricity supply and EV charging, which takes long time. Multi device interleaved DC-DC bidirectional converter has been applied and assessed as the most suitable method for battery EV and plug-in hybrid EV because it produces high power >10 kW. For power below 10 kW, it is recommended to use a sinusoidal, Z-Source, and boost amplifier type converter. The smart charging (SC) system will be applied to electric vehicles, which only require a minimum charging power of around 169 W for four lead acid batteries. This paper focuses on an SC system that is capable of charging the battery quickly while still paying attention to the state of health (SoH) of the battery. The SC developed uses a DC-DC boost converter to increase the voltage produced by the switch mode power supply (SMPS). Estimated charging time is less than 30 minutes and still pay attention to the battery SoH. SC will also use pulse width modulation (PWM) as a duty power cycle regulator. This research applies a multi-layer perceptron (MLP) classifier to a neural network (NN). The results of the research show that smart charging can charge up to 600 W with an estimated charging time of around 11 minutes. The charging condition is above 60 % and the power duty cycle setting is 100 %. The power estimation results processed using the ant colony optimization (ACO) based neural network method show a root mean square deviation value of 0.010013430 for charging four lead acid batteries. These results are useful to help solve the problem of capacity requirements and battery charging speed for EVs, with good SoHУряд Індонезії поставив за мету до 2025 року випустити 2,1 мільйона двоколісних та 2200 чотириколісних електромобілів. Цьому перешкоджають обмежене електропостачання і тривала зарядка електромобілів. Був застосований двонаправлений перетворювач постійного струму з чергуванням декількох пристроїв та оцінений як найбільш підходящий метод для акумуляторних та гібридних електромобілів з підзарядкою завдяки забезпеченню високої потужності >10 кВт. При потужності менше 10 кВт рекомендується використовувати синусоїдальний імпедансний підвищуючий перетворювач. Система розумної зарядки (SC) застосовуватиметься для електромобілів з мінімальною потужністю зарядки лише близько 169 Вт для чотирьох свинцево-кислотних акумуляторів. У даній роботі розглядається система SC, яка здатна швидко заряджати акумулятор, при цьому зберігаючи його працездатність (SoH). У розробленій SC використовується підвищуючий перетворювач постійного струму для збільшення напруги, що виробляється імпульсним джерелом живлення (SMPS). Розрахунковий час зарядки становить менше 30 хвилин, при цьому варто звертати увагу на SoH акумулятора. При SC також використовуватиметься широтно-імпульсна модуляція (PWM) в якості регулятора робочого циклу. У дослідженні застосовується класифікатор на основі багатошарового перцептрона (MLP) для нейронної мережі (NN). Результати дослідження показують, що розумна зарядка може заряджати до 600 Вт при розрахунковому часі зарядки близько 11 хвилин. Рівень зарядки перевищує 60 %, а робочий цикл становить 100 %. Результати оцінки потужності, оброблені методом нейронної мережі на основі оптимізації мурашиної колонії (ACO), показують значення середньоквадратичного відхилення 0,010013430 для зарядки чотирьох свинцево-кислотних акумуляторів. Ці результати можуть застосовуватися для вирішення проблеми вимог до ємності та швидкості зарядки акумуляторів для електромобілів з гарним So
Визначення ефективності функціонування підсистеми пожежної безпеки при експлуатації системи зберігання та подачі водню
No full textThe object of research is the fire safety subsystem of hydrogen storage and supply systems. The subject of the study is the efficiency index of the fire safety subsystem of hydrogen storage and supply systems for different modes of its operation. As such an efficiency indicator, the conditional probability that the fire safety subsystem correctly recognizes the actual state of the hydrogen storage and supply system is used. The fire safety subsystem functions under the control mode and under the test mode. Mathematical models of the operation of the fire safety subsystem were built for such modes, based on the use of graph theory. The weight matrices of these graphs include the completeness of control or testing and the intensity of transition of the fire safety subsystem from one state to another. Determination of the effectiveness of such a subsystem – reliability of functioning – is carried out using Kolmogorov’s equations. It is shown that during the testing of hydrogen storage and supply system, the probability of its being in a fire-safe state has a maximum. It is shown that with values of completeness of control (testing) that do not differ from 1.0, the effectiveness of the functioning of the fire safety subsystem is invariant with respect to the mode of its functioning. With values of completeness of control (testing), which are significantly different from 1.0, the functioning of the fire safety subsystem under the testing mode is more effective.
The identified features of the functioning of the fire safety subsystem make it possible in practice to implement an optimal or adaptive algorithm for the functioning of such subsystems. For example, with the appropriate selection of testing parameters, the fire safety subsystem provides determination of the location of the hydrogen storage and supply system with maximum probabilityОб'єктом дослідження є підсистема пожежної безпеки систем зберігання та подачі водню. Предметом дослідження є показник ефективності підсистеми пожежної безпеки систем зберігання та подачі водню для різних режимів її функціонування. В якості такого показника ефективності використовується умовна ймовірність того, що підсистема пожежної безпеки вірно розпізнає дійсний стан системи зберігання та подачі водню. Підсистема пожежної безпеки функціонує в режимі контролю та в режимі тестування. Для таких режимів побудовані математичні моделі функціонування підсистеми пожежної безпеки, в основі яких лежить використання теорії графів. Вагові матриці цих графів включають повноту контролю або тестування та інтенсивності переходу підсистеми пожежної безпеки від одного до іншого стану. Визначення ефективності такої підсистеми – достовірності функціонування здійснюється із використанням рівнянь Колмогорова. Показано, що при тестуванні систем зберігання та подачі водню для ймовірності її знаходження в пожежобезпечному стані має місце максимум. Показано, що при величинах повноти контролю (тестування), які не відрізняються від 1,0, ефективність функціонування підсистеми пожежної безпеки є інваріантною відносно режиму її функціонування. При величинах повноти контролю (тестування), які суттєво відрізняються від 1,0, більш ефективним є функціонування підсистеми пожежної безпеки в режимі тестування.
Виявлені особливості функціонування підсистеми пожежної безпеки дозволяють на практиці реалізувати оптимальний або адаптивний алгоритм функціонування таких підсистем. Наприклад, при відповідному виборі параметрів тестування підсистема пожежної безпеки забезпечує визначення знаходження системи зберігання та подачі водню із максимальною ймовірніст
Визначення механізму розрахунку натягнень стрічки конвеєра, працюючого під час зміни довжини транспортування
No full textThis paper examines the working process of a belt conveyor with a working drive that can change the length of transportation. The conveyor can be used for tunneling, development of minerals in mines and quarries, transportation of materials in warehouses. The use of such a conveyor makes it possible to reduce the time for operations to increase or decrease the length of transportation, to exclude reloaders between the working equipment and conveyor itself from the transport chain.
It was established that when changing the length of transportation of a working conveyor, the static and dynamic load on the belt increases. The change in the static load of the belt on the drum of the mobile station depends on the speed of the mobile station and the speed of the beltgenerated by the conveyor drive. The dynamic loading on the belt depends on the acceleration of the belt, which is related to the acceleration of the mobile station during the change in the length of the conveyor.
For a working conveyor that changes the length of transportation, the static tension of the belt on the drum of the mobile station can increase by 1.1–1.4 times from the initial one. The dynamic loading of the belt can have a significant increase if the acceleration of the mobile station is not stretched over time and acquires large values.
Based on the dependencesderived in the current work, a calculation procedure is proposed for the design of a belt conveyor with a working drive that can change the length of transportation.
The Mathcad software was applied to verify the designcalculation procedure.
The results make it possible to employ new design methods in the construction of competitive machines equipped with a belt conveyor with a variable length of transportationВ роботі досліджено робочий процес стрічкового конвеєра з працюючим приводом, що може змінювати довжину транспортування. Конвеєр може бути застосований для проведення тунелів, розробки корисних копалин на шахтах і в кар'єрах, транспортування матеріалів на складах. Застосування такого конвеєра дозволяє скоротити час на операції по збільшенню або зменшенню довжини транспортування, виключити з транспортного ланцюжка перевантажувачі між робочим обладнанням і самим конвеєром.
Встановлено, що під час зміни довжини транспортування працюючого конвеєра збільшується статичне і динамічне навантаження стрічки. Зміна статичного навантаження стрічки на барабані пересувної станції залежить від швидкості пересувної станції і швидкості стрічки, що створюється приводом конвеєра. Динамічна навантаженість стрічки залежить від прискорення стрічки, яке пов'язане з прискоренням пересувної станції під час зміни довжини транспортування конвеєра.
Для працюючого конвеєра, що змінює довжину транспортування, статичне натяг стрічки на барабані пересувної станції може збільшується в 1,1–1,4 рази від початкового. Динамічна навантаженість стрічки може мати значне збільшення, якщо прискорення пересувної станції не розтягнуте у часі і має великі значення.
На основі отриманих в роботі залежностей запропонована методика розрахунку для проектування стрічкового конвеєра з працюючим приводом, що може змінювати довжину транспортування.
З застосуванням програмного забезпечення Mathcad верифікована методика розрахунку для проектування.
Отримані результати дають можливість застосовувати нові методи проектування при створенні конкурентноздатних машин, обладнаних стрічковим конвеєром зі змінною довжиною транспортуванн
Удосконалення методу оцінювання спроможностей наукових підрозділів збройних сил України
No full textThe capability assessment process plays a key role in ensuring the effectiveness and readiness of the armed forces to meet national defense objectives. The conditions for the development of the Armed Forces (AF) of Ukraine currently require improvement of the defense planning system, which would allow for effective adaptation to changes in the geopolitical environment. This will improve the efficiency and readiness of the armed forces for modern challenges. As a result, there is a need to objectively compare the level of capabilities acquired by scientific units with the capabilities established in the Unified list (Catalog) of capabilities of the Ministry of Defense of Ukraine, the Armed Forces of Ukraine, and other components of the defense forces. The object of the study is the process of assessing the capabilities of scientific divisions of scientific institutions. The task that was solved is the objectivity of assessment and development of the capabilities of scientific units. Since the capabilities of scientific units are multi-criteria, it is advisable to combine their requirements into functional modules. For each carrier of capabilities, a set of modules is determined by functional directions in accordance with the assigned tasks. The method of assessing the capabilities of scientific units of the Armed Forces of Ukraine has been improved, quantitative assessments of deficiencies in the capabilities of scientific units and recommendations for their elimination have been obtained in accordance with the DOTMLPFI (Doctrine, Organization, Training, Material, Leadership, Personal, Facilities, and Interoperability) methodology. Based on the results of the evaluation, 30 recommendations were formed when defining 10 scenarios. The scope of application of the method is the implementation of scientific and scientific-technical activities, capacity building of scientific divisions of the Armed Forces of Ukraine. The method is the basis for the creation of an automated capability assessment system – an element of the automated system of military management bodiesПроцес оцінювання спроможностей відіграє ключову роль у забезпеченні ефективності та готовності збройних сил відповідати національним оборонним завданням. Умови розвитку Збройних Сил (ЗС) України на теперішній час потребують удосконалення системи оборонного планування, яке б дозволяло ефективно адаптуватися до змін у геополітичному середовищі. Це покращить ефективність та готовність збройних сил до викликів сучасності. Як наслідок, існує необхідність в об’єктивному порівнянні рівня набутих науковими підрозділами спроможностей із спроможностями встановленими в Єдиному переліку (Каталогу) спроможностей Міністерства оборони України, Збройних Сил України та інших складових сил оборони. Об’єктом дослідження є процес оцінювання спроможностей наукових підрозділів наукових установ. Проблемою, що вирішувалася, є об’єктивність оцінювання та розвитку спроможностей наукових підрозділів. Оскільки спроможності наукових підрозділів є багатокритеріальними, то доцільно поєднувати вимоги до них у функціональні модулі. Для кожного носія спроможностей визначаються набір модулів за функціональними напрямками у відповідності до покладених завдань. Удосконалено метод оцінювання спроможностей наукових підрозділів ЗС України, отримані кількісні оцінки недоліків щодо спроможностей наукових підрозділів та рекомендації щодо їх усунення відповідно до методології DOTMLPFI (Doctrine, Organization, Training, Material, Leadership, Personal, Facilities, and Interoperability). За результатами оцінювання при визначенні 10 сценаріїв було сформовано 30 рекомендації. Сферою застосування методу є виконання заходів наукової та науково-технічної діяльності, нарощення спроможностей наукових підрозділів ЗС України. Метод є підґрунтям створення автоматизованої системи оцінювання спроможностей ‒ елемента автоматизованої системи органів військового управлінн
Виявлення закономірностей інгібуваня полум’я н-гептана неорганічними сполуками
No full textThe task related to using inorganic compounds for extinguishing flames is to enable their inhibitory capacity during operation within wide limits. Therefore, the object of the current research was aqueous solutions of inorganic salts, on which the effectiveness of inhibitory properties during interaction with n-heptane flame was established. It has been proven that increasing the mass flow rate of water by 1.5 mg/s reduces the intensity of OH-radicals radiation from 70 % to 30 % and lowers the flame temperature by 90 °C. However, it was found that when potassium salts are given, the intensity of OH-radicals radiation decreases by more than 6 times, potassium chloride and sulfate reduce the intensity of OH-radicals radiation by more than 2.8 times. Among ammonium salts, salts of dihydrogen phosphate and ammonium hydrogen phosphate reduce the relative intensity of radiation of OH radicals by more than 1.3 times. Sodium salts include nitrates and sodium chloride, which reduce the relative radiation intensity of OH radicals by more than 1.6 times. This is manifested, first of all, in the enrichment of the combustible environment with fuel. When determining the flame temperature of flammable liquids, it was established that n-heptane has the most stable and highest flame temperature, which is 1768 °C. When adding inorganic compounds to the flame of n-heptane, nitrate salt, and potassium chloride, the flame temperature increased by less than 20 °C. However, ammonium salts increased the flame temperature to over 140 °C, despite the presence of water. The practical significance is that the results were taken into account during the design and development of extinguishing agents for extinguishing fires. Therefore, there are reasons to assert the possibility of regulating flame extinguishing processes by using inorganic compounds capable of inhibiting active flame radicalsПроблема застосування неорганічних сполук для гасіння полум’я полягає у забезпечені їх інгібувальної здатності при експлуатації в широких межах. Тому об’єктом досліджень були водні розчини неорганічних солей, на яких встановлено ефективність інгібувальних властивостей під час взаємодії з полум’ям н-гептану. Доведено, що зі збільшення масової витрати води на 1,5 мг/с зменшує інтенсивність випромінювання ОН-радикалів з 70 % до 30 % та знижує температуру полум’я на 90 °С. Проте, встановлено, що при подаванні калійних солей знижується інтенсивність випромінювання ОН-радикалів більш ніж в 6 разів, хлорид та сульфат калію знижують інтенсивність випромінювання ОН-радикалів в понад 2,8 рази. Серед амонійних солей солі дігідрофосфату та гідрофосфату амонію знижують відносну інтенсивність випромінювання ОН-радикалів в понад 1,3 рази. Серед натрієвих солей – нітрати та хлорид натрію, які знижують відносну інтенсивність випромінювання ОН-радикалів в понад 1,6 рази. Це проявляється, в першу чергу, у збагачені горючого середовища пальним. Під час визначення температури полум’я горючих рідин встановлено, що найбільш стабільною та найвищою температурою полум’я володіє н-гептан, яка становить 1768 °С. При додаванні неорганічних сполук до полум’я н-гептану, солі нітрату та хлориду калію підвищили температуру полум’я менше ніж на 20 °С. Проте амонійні солі підвищили температуру полум’я в понад 140 °С, незважаючи на присутність води. Практичне значення полягає в тому що, отримані результати було враховано під час проєктування та розроблення вогнегасних речовин для гасіння пожеж. Отже, є підстави стверджувати про можливість регулювання процесів гасіння полум’я шляхом застосування неорганічних сполук, здатних інгібувати активні радикали полум’
Оцінка несучої здатності паль змінного профілю у грунті з використанням модельних випробувань статичним навантаженням на випробувальному обладнанні
No full textThe paper presents the results of the study of the proposed type of variable profile piles. The proposed type of piles is reinforced concrete driven piles segmented in length. Each subsequent section has a radial displacement along the axis of symmetry relative to the previous section. The positive effect of the performance of the proposed pile is to change the nature of the lateral contact of the pile with the soil, and to increase the drag of the soil. The conducted research is aimed at solving the problem related to the relatively low bearing capacity of traditional square section piles. The research was carried out by the method of model tests of piles on a test bench (tray) at a scale of 1:10. The tests were performed for variant pile types in comparison with a standard square section prismatic pile. The adopted dimensions of the pile model allow the use of this tray without the influence of its boundary conditions on the stress-strain state of the soil. A total of 42 tests were performed, 3 tests for each type of piles compared. Evaluation of pile bearing capacity was performed by static loading of pile models with vertical indentation load until failure. According to the results of the investigations, the resistance values of the compared pile types in the soil were obtained, as well as the dependence of bearing capacity changes on the section dimensions and on the rotation angle. According to the results, the optimal pile solution was selected. The bearing capacity of the proposed optimal pile solution exceeds the bearing capacity of the standard driven pile by 22 %. The results obtained allow us to conclude about the influence of the technological solution of the proposed pile type on its serviceability in soil conditionsУ роботі представлені результати дослідження запропонованого типу паль змінного профілю. Запропонований тип паль являє собою сегментовані за довжиною залізобетонні забивні палі. Кожна наступна секція має радіальне зміщення за віссю симетрії відносно попередньої секції. Позитивний ефект від використання запропонованої палі полягає у зміні характеру бічного контакту палі з грунтом та збільшенні опору грунту. Проведені дослідження спрямовані на вирішення проблеми, пов’язаної з відносно низькою несучою здатністю традиційних паль квадратного перетину. Дослідження проводилося методом модельних випробувань паль на випробувальному стенді (лотку) у масштабі 1:10. Випробування виконувались для різних типів паль порівняно зі стандартною призматичною палею квадратного перетину. Прийняті розміри моделі палі дозволяють використовувати даний лоток без впливу граничних умов на напружено-деформований стан грунту. Усього проведено 42 випробування, по 3 випробування для кожного типу порівнюваних паль. Оцінка несучої здатності паль проводилася шляхом статичного навантаження моделей паль вертикальним вдавлюючим навантаженням до руйнування. За результатами досліджень отримані значення опору порівнюваних типів паль у грунті, а також залежність зміни несучої здатності від розмірів перетину і кута повороту. Згідно з результатами було обрано оптимальне рішення палі. Несуча здатність запропонованого оптимального рішення палі перевищує несучу здатність стандартної забивної палі на 22 %. Отримані результати дозволяють зробити висновок про вплив технологічного рішення запропонованого типу палі на її працездатність у грунтових умова
Пошук та реалізація чисельного рішення задачі оптимального управління коливаннями в системі зв'язаних об'єктів
No full textIn the modern world, where efficiency, stability, and precision play a crucial role, the development and application of optimal control strategies in oscillatory systems hold significant importance. The issues related to the numerical solution of control problems associated with damping oscillatory systems consisting of two objects are considered. To numerically solve the discussed problem, the gradient projection method, based on the formula for the first variation of the functional, and the method of successive approximations, associated with the linearity of boundary problems describing oscillatory processes, are applied. The oscillations of one object are described by a wave equation with first-order boundary conditions, while a second-order ordinary differential equation models the oscillations of the other object. Furthermore, the original and the adjoint boundary value problems are solved using direct methods at each iteration step. An algorithm for the numerical solution of the problem is proposed, and based on this algorithm, a software code for implementation is developed. The numerical results obtained in the study demonstrate that there is convergence in terms of functionality, and the approximately optimal controls found in this process are minimizing sequences in the control space. The mechanism of controlling and regulating the operation of the system according to its input constraints is provided by observed feedback, allowing systems with limited excitation to maintain stability and optimal functioning in conditions of changing external or internal circumstances. The obtained results can also be used to forecast the system's behavior in the future, resource planning, prevention of emergencies, or optimization of production processesУ сучасному світі, де ефективність, стабільність і точність відіграють вирішальну роль, розробка та застосування оптимальних стратегій управління коливальними системами мають велике значення. Розглядаються питання, пов'язані з чисельним вирішенням задач управління, пов'язаних із демпфуванням коливальних систем, що складаються з двох об'єктів. Для чисельного вирішення обговорюваної задачі застосовуються метод проекції градієнта, заснований на формулі для першої варіації функціоналу, та метод послідовних наближень, пов'язаний з лінійністю крайових задач, що описують коливальні процеси. Коливання одного об'єкта описуються хвильовим рівнянням із граничними умовами першого порядку, коливання іншого об'єкта моделюються звичайним диференціальним рівнянням другого порядку. Крім того, вихідна та сполучена крайові задачі вирішуються прямими методами на кожному кроці ітерації. Запропоновано алгоритм чисельного розв'язання задачі та на його основі розроблено програмний код для реалізації. Чисельні результати, отримані в ході дослідження, демонструють наявність збіжності з точки зору функціональності, і знайдені в цьому процесі наближено оптимальні засоби управління є мінімізуючими послідовностями в просторі управління. Механізм управління і регулювання роботи системи за вхідними обмеженнями забезпечується спостережуваним зворотним зв'язком, що дозволяє системам з обмеженим збудженням зберігати стійкість і оптимальне функціонування в умовах зміни зовнішніх або внутрішніх обставин. Отримані результати також можуть бути використані для прогнозування поведінки системи в майбутньому, планування ресурсів, запобігання аварійних ситуацій чи оптимізації виробничих процесі
Визначення впливу целюлозо- і ліпідовмісних складових на технологічні показники екструдату
No full textThe effect of cellulose- and lipid-containing components on the technological parameters of the extruded mixture based on protein- and starch-containing raw materials on the technological parameters of the extrudate was studied. The use of components that modify such technological indicators of the extruded mixture as water resistance and swelling is substantiated. It is proposed to use sunflower husks and sunflower phosphatide concentrate as modifying additives to the mixture for extrusion. A rational ratio of the specified components in the extrudate was established to obtain indicators of water resistance in the range of 220...300 min and swelling in the range of 100...120 %. This is an important aspect of expanding the range of extruded products from the waste of oil and fat industries and obtaining high-quality competitive products.
The object of the study is the dependence of water resistance and swelling of the extruded mixture on the content of modifying additives. Their rational ratio in the extrudate is: sunflower husk – 6.0 %; sunflower phosphatide concentrate – 5.0 %. The manufactured extrudate sample corresponds to commercial fish feed in terms of chemical composition and technological parameters, and also has a 4 times lower cost. A feature of the obtained results is the possibility of regulating the water resistance, swelling and porosity of the extrudate based on protein- and starch-containing raw materials, depending on the ratio of cellulose- and lipid-containing modifying additives. This allows to change the technological parameters of the finished product depending on the chemical composition of the mixture of raw components according to the requirements of the consumer. The results of the conducted research prove that cellulose- and lipid-containing secondary products of production can be successfully transformed into new competitive productsДосліджено вплив целюлозо- і ліпідовмісних складових на технологічні показники екструдованої суміші на основі білок- та крохмалевмісної сировини на технологічні показники екструдату. Обгрунтовано використання складових, що модифікують такі технологічні показники екструдованої суміші як водостійкість і набухання. Запропоновано використовувати лушпиння соняшнику та фосфатидний концентрат соняшниковий як модифікуючі добавки до суміші для екструдування. Встановлено раціональне співвідношення вказаних складових в екструдаті для отримання показників водостійкості в межах 220…300 хв. і набухаємості в межах 100…120 %. Це є важливим аспектом розширення асортименту екструдованої продукції з відходів олієжирових виробництв і отриманням високоякісної конкурентоспроможної продукції.
Об’єктом дослідження є залежності водостійкості і набухання екструдованої суміші від вмісту модифікуючих добавок. Їх раціональне співвідношення в екструдаті становить: лушпиння соняшнику – 6,0 %; фосфатидний концентрат соняшниковий – 5,0 %. Вироблений зразок екструдату за показниками хімічного складу та технологічними показниками відповідає комерційному корму для риб, а також має в 4 рази нижчу вартість. Особливістю отриманих результатів є можливість регулювання водостійкості, набухання та пористісті екструдату на основі білок- та крохмальвмісної сировини в залежності від співвідношення целюлозо- та ліпідовмісних модифікуючих добавок. Це дозволяє змінювати технологічні показники готового продукту в залежності від хімічного складу суміші сировинних компонентів згідно вимог споживача. Результати проведених досліджень доводять, що целюлозо- і ліпідовмісні вторинні продукти виробництв можна успішно перетворити в нові конкурентоздатні товар