http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/25907 Вісник Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя, 2018 рік, № 2 (90) 2026-04-21T18:36:08Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/25926 Назва: Spline collocation method for free vibration analysis of laminated shallow shells Автори: Павленко, Олег Олегович; Pavlenko, Oleg Короткий огляд (реферат): У рамках теорії Міндліна досліджено вільні коливання перехресно-шарових двоопуклих пологих оболонок постійної товщини з прямокутним планом. Вважається, що шари виготовлені з ортотропного матеріалу і розміщені симетрично відносно серединної поверхні, а головні напрямки пружності кожного шару співпадають з координатними лініями. Головну увагу приділено шарнірно закріпленим по контуру еліптичним та параболічним пологим оболонкам зі згаданими властивостями і схемою розтушування шарів 0/90/0 і 0/90/90/0. Виведену двовимірну систему диференціальних рівнянь відносно переміщень і кутів повороту зведено до одновимірної задачі на власні значення методом сплайн-апроксимації розв’язків у одному з координатних напрямків із використанням базисних сплайнів третього порядку. Останню розв’язано стійким чисельним методом дискретної ортогоналізації у поєднанні з методом покрокового пошуку. Розв’язувальну систему рівнянь з відповідними граничними умовами представлено у векторно-матричній формі. У порівняльних таблицях наведено нижчі частоти вільних коливань зазначених оболонок із різними геометричними й механічними параметрами, отримані запропонованим методом. Останні зіставлено з результатами, представленими в роботах інших авторів. За результатами розв’язання задач даного класу можна дослідити залежності вільних коливань перехресно-шарових пологих прямокутних у плані оболонок від геометричних і механічних параметрів, а також виявити закономірності у розподілі частот. Отримані обезрозмірені частоти можуть бути використані в працях для оцінювання міцності й надійності елементів конструкцій. Слід зазначити, що інформація про динамічні характеристики шаруватих пологих оболонок є важливим етапом оцінювання міцності та надійності оболонкової системи в цілому, виготовленої з сучасних композитних матеріалів. Отже, розробення ефективного підходу на основі чисельних методів для розв’язання таких задач у сучасних програмних комплексах є вимогою сьогоденного технічного прогресу; The presented study deals with free vibration of cross-ply symmetrically laminated composite doubly-curved panels with constant thickness. Based on the first-order shear deformation theory (FSDT) the equations of motion are derived by applying the Hamilton’s principle. Spline function approximation technique, which includes B-splines of the third order, is used to reduce two-dimensional system of coupled differential equations in terms of displacement and rotational functions to one-dimensional. A generalized eigenvalue problem is obtained by applying a point collocation method with suitable boundary conditions. The vector-matrix form of the governing equations with different boundary conditions, from which values of a frequency parameter is obtained, is presented. These systems of ordinary differential equations are solved using the Godunov's discrete orthogonalization method. The effects of curvature ratio and thickness-to-length ratio on the fundamental natural frequencies of composite doubly-curved panels with all sides simply supported are investigated. In order to verify the accuracy of the employed method the frequency parameters are evaluated in comparison with the previous paper available in the literature. Good agreement with other available data demonstrates the capability and reliability of the spline collocation method and the adopted composite doubly-curved shell model used. 2018-06-26T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/25924 Назва: Estimation of the pipelines working capacity basing on the results of semimode testing Автори: Кичма, Андрій Олексійович; Лучко, Йосип Йосипович; Kychma, Andrii; Luchko, Josyp Короткий огляд (реферат): Проаналізовано сучасний стан внутрішньотрубної діагностики магістральних трубопроводів як в Україні, так і в країнах близького та далекого зарубіжжя з використанням PPIM та ILI технологій. Проведено експериментальні дослідження оцінювання несівної здатності ділянки трубопроводу з пружно-пластичним деформуванням, яка була виявлена під час проведення внутрішньотрубного діагностування тривало експлуатованого магістрального газопроводу з зовнішнім діаметром 1220 мм. Для визначення ранжування виявлених різнотипних дефектів, запропоновано підхід числового моделювання трубопровідних ділянок, який базується на основі теорії пружно-пластичного деформування оболонок і сучасних алгоритмів дискретизації нелінійних задач механіки методом скінченних елементів. Проведено моделювання напружено-деформованого стану пошкоджених ділянок трубопроводу за допомогою програми Solid Works Simulation. Дослідження впливу локальних пластичних деформацій ділянки труби на її несівну здатність проводили на випробувальному напірному резервуарі, який піддавали гідравлічному випробуванню статичним тиском. Східчасто збільшуючи тиск P у резервуарі з кроком ΔP=1 МРа, конролювали зміну глибини вм’ятини, проводили візуальний контроль зварних швів. Фіксували також параметри напруженого стану за допомогою вимірювального приладу «MESTR-411» і твердість металу котушок переносним електронним твердоміром «ТЕМП-3». При цьому вимірювання проводили кілька разів і визначали їх усереднені значення. Експериментально досліджено двовісний напружений стан в умовах пружного і пластичного деформування труб випробувального напірного резервуару, а саме, стан деформованої стінки труби з вм’ятиною і процес зворотного деформування стінки котушки під дією внутрішнього тиску. Руйнування випробувального резервуару відбулося при досягненні тиску 10,0 MPa. Сформульовано рекомендації для інженерної практики.; Analysis of the state of arts of estimation the pipelines operation capacity in Ukraine and other countries taking advantage of the technology of pipeline pigging and integrity management (PPIM аnd ILI technology) has been carried out. Basing on the results of semimodel testing, some aspects of estimation of defects of pipe metal are considered. The load-bearing capacity of a segment of a pipeline with elastic-plastic deformation, which had been detected during the inside-pipeline diagnostics of a long-time operating gas pipeline of the outer diameter 1220 mm has been experimentally investigated. The paper presents some particularities of experimental estimation of the pipeline segment strength in zones of local plastic deformation. The stress-strain state of locally plastically deformed segments of the pipeline has been determined using the semimodel testing. Basing on the investigations, recommendations for engineering practice are proposed. 2018-06-26T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/25925 Назва: The effect of initial deformations of the thick plate on its contact interaction with the ring punch Автори: Габрусєв, Григорій Валерійович; Габрусєва, Ірина Юріївна; Шелестовський, Борис Григорович; Habrusiev, Hryhorii; Habrusieva, Iryna; Shelestovs’kyi, Boris Короткий огляд (реферат): Для визначення міцності та витривалості контактуючих тіл необхідним є обчислення контактних напружень. Щоб мінімізувати похибку, необхідно враховувати максимальну кількість чинників, що впливають на їх взаємодію. Урахування залишкових деформацій, які безпосередньо впливають на контактні напруження, є одним із ключових факторів. У статті продемонстровано розроблену методику побудови розв’язків осесиметричних задач визначення напруженого стану в попередньо напруженій товстій плиті при її контактній взаємодії із жорстким кільцевим штампом, а також досліджено вплив форми штампа та початкових деформацій на розподіл контактних напружень та вертикальних переміщень при контактній взаємодії штампа та плити. Співвідношення, що описують напружено-деформований стан тіл із початковими напруженнями, наведено у рамках лінеаризованої теорії пружності з використанням відлікового методу. Побудову аналітичних розв’язків контактних задач для попередньо напруженої товстої плити проводили шляхом її моделювання попередньо напруженим півпростором. Системи парних та потрійних інтегральних рівнянь, що при цьому отримали, розв’язували за допомогою представлення шуканих функцій у вигляді відрізків ряду за лінійними комбінаціями функцій Бесселя з невідомими коефіцієнтами та подальшим отриманням скінчених систем лінійних алгебраїчних рівнянь для їх відшукання. Отримано функції розподілу контактних напружень і переміщень для граничної площини півпростору. Проаналізовано вплив форми штампа та характеру початкових деформацій на розподіл контактних напружень під штампом.; The calculation of the structural elements and mechanisms strength is one of the most important stages while their developing. Initial deformations are almost always available in the structural elements and machine parts. Stresses being initiated can cause their fracture and accelerate some phase transitions, corrosion in particular. To raise the accuracy of calculations the initial deformations must be taken into account. In the article the solution of the axesymmetric contact problem of the ring punch pressure on the preliminary stressed thick plate, being modeled by the elastic semi-space were obtained. The effect of the punch shape and the nature of the initial deformations on the distribution of the contact stresses under the punch was analysed. 2018-06-26T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/25923 Назва: Estimation of the load carrying capacity of the bellow compensator for gas pipelines in the mining production areas Автори: Стрижало, Володимир Олександрович; Ориняк, Ігор Володимирович; Заразовський, Максим Миколайович; Ясковець, Захар Миколайович; Антонченко, Віталій Олегович; Strizhalo, Volodymyr; Orynyak, Igor; Zarazovskii, Maksym; Yaskovets, Zakhar; Antonchenko, Vitalii Короткий огляд (реферат): Роботу присвячену оцінюванню несучої здатності сильфонного компенсатора Ду 100, виготовленого з нержавійної сталі AISI 304, який передбачається використовувати для забезпечення необхідного рівня деформаційної здатності підземних магістральних газопроводів у зонах дії шахтних виробіток. Виконано експериментальні дослідження компенсатора на циклічне навантаження розтягом-стиском з одночасною дією робочого внутрішнього тиску. За допомогою скінченно-елементного моделювання компенсатора визначено амплітуди деформацій у кожному шарі. Показано, що найбільш навантаженим є зовнішній шар сильфона (що підтвердилося експериментом). За амплітудою еквівалентних деформацій та кривою втоми матеріалу сильфона отримано, що циклічна довговічність сильфона для розтягу-стиску ±75 мм складає приблизно 32 цикли. У результаті виконаних досліджень показано, що компенсатор можна використовувати для забезпечення надійної експлуатації магістрального газопроводу-відводу Ду 100 у зоні відпрацювання шахтних лав (до 15 лав). Залежно від запланованої кількості шахтних лав та їх прогнозних інтенсивностей для конкретних ділянок газопроводу обирається кількість компенсаторів, необхідна для забезпечення безпечної експлуатації ділянки газопроводу. Місця для встановлення та необхідну кількість компенсаторів для ефективної компенсації осьових переміщень обирано за результатами прогнозних розрахунків напруженого стану газопроводів у зонах шахтних виробіток із використанням ефективних методик. На основі отриманих даних заплановано дослідження і введення в експлуатацію сильфонних компенсаторів як заходів забезпечення надійної експлуатації для магістральних газопроводів інших діаметрів.; The paper deals with the estimation of the load carrying capacity of the bellow compensator DN100, made of stainless steel AISI 304, which is supposed to be used for providing the necessary level of deformability of main buried gas pipelines in the mining production areas. Experimental investigations of the compensator under cyclic loading by tension-compression with the simultaneous action of working internal pressure are carried out. According to the results of experimental research and numerical simulation, it is shown that such compensators can be used as structural elements of main buried gas pipelines in the mining production areas. 2018-06-26T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/25921 Назва: Mathematical modeling of residual stresses in spiral welded pipe Автори: Сеньків, Леся Михайлівна; Чекурін, Василь Феодосійович; Дяків, Василь Володимирович; Senkiv, Lesia; Chekurin, Vasyl; Diakiv, Vasyl Короткий огляд (реферат): При оцінцюванні експлуатаційної міцності спіральношовних циліндричних труб необхідно знати розподіл залишкових напружень, які виникають внаслідок несумісності вільних деформацій у зоні зварного шва. Для цього труба моделюється тонкостінною циліндричною оболонкою з власними напруженнями, а за вихідну береться система диференційних рівнянь рівноваги в переміщеннях класичної теорії оболонок Кірхгофа-Лява, записана в системі координат, що отримана поворотом системи координат, віднесеної до ліній головних кривин циліндричної оболонки на кут нахилу спірального зварного шва. В правій частині системи рівнянь рівноваги стоять компоненти тензора неоднорідних вільних деформацій серединної поверхні оболонки, які апроксимуються гладкими функціями обмеженими на нескінченості. Побудовано 2 – періодичний фундаментальний розв’язок системи, диференційних рівнянь рівноваги, який має ті ж властивості, що й фундаментальний розв’язок системи рівнянь рівноваги в системі координат, яка віднесена до ліній головних кривин оболонки. За допомогою згортки по серединній поверхні циліндричної оболонки компонент тензора вільних деформацій з фундаментальним розв’язком знаходяться ключові функції системи диференційних рівнянь рівноваги. Це дозволило записати інтегральні зображення для зусиль і моментів, які діють на середній поверхні оболонки біля одного витка гвинтової лінії зварного шва, і які залежать від пружних сталих, параметра тонкостінкості оболонки та кута підйому зварного шва. Отримано вирази для знаходження залишкових напружень у будь-якій точці циліндричної оболонки. Для різних випадків кута підйому зварного шва за допомогою методу механічних квадратур було розраховано величини залишкових напружень на лицевих поверхнях оболонки для заданого періодичного за тангенціальною координатою неоднорідного розподілу несумісних вільних деформацій, період якого збігається з одним витком гвинтової лінії.; Using the Kirchhoff thin shell theory with initial stresses the mathematical model for determination of residual welding stresses in pipes with spiral weld joint was built. The values of welding stresses acting on face surface of pipe for varying helix angle of spiral weld joint in pipeline was calculated. 2018-06-26T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/25922 Назва: The method of dynamic stresses determination of media with tunnel cavities Автори: Мікуліч, Олена Аркадіївна; Шваб’юк, Василь Іванович; Mikulich, Olena; Shvabjuk, Vasyl’ Короткий огляд (реферат): Розроблено метод визначення динамічних напружень у пружних середовищах з тунельними порожнинами за дії нестаціонарного навантаження. Дослідження динамічного напруженого стану проведено для випадку, коли у внутрішніх точках середовища прикладена система зосереджених змінних у часі сил. На основі застосування перетворення Фур'є за часом, зважено-залишкового підходу, методу колокації та модифікації методу граничних інтегральних рівнянь для випадку першої основної задачі записано інтегральні рівняння, ядра яких мають особливості типу Коші. Застосування методу механічних квадратур за числового розрахунку дало можливість звести нестаціонарну задачу механіки деформівного твердого тіла до розв’язання системи лінійних рівнянь для визначення невідомих функцій. Визначення кільцевих та радіальних напружень проводено на основі побудованих у роботі аналітичних представлень, що забезпечує високу точність розрахунків за використання розробленого методу при дослідженні перехідних процесів. Розрахунок оригіналів динамічних напружень проведено на основі застосування оберненого дискретного перетворення Фур’є, що за числових розрахунків реалізовано згідно з алгоритмом Кулі-Тьюкі. Використовуючи запропонований у роботі метод, досліджено динамічний напружений стан пружних середовищ з тунельними порожнинами різних перерізів за дії імпульсного зосередженого навантаження. На основі числових розрахунків вивчено вплив форми перерізу порожнини на розподіл кільцевих напружень на її границі. Побудовано часові зрізи полів кільцевих динамічних напружень на границі півкругового та аркового перерізу. Розраховано значення динамічних радіальних напружень у внутрішніх перерізах середовища. Запропонований у роботі метод може бути використаний для дослідження перебігу нестаціонарних процесів у пружних середовищах.; The method of studying the dynamic stress state of elastic media with tunnel cavities under the non-stationary load as the system of concentrated forces, which are applied in the internal points of media, is developed. On the basis of the application of the Fourier transformation of time variable and the modification of the method of boundary integral equations for the case of the first exterior problem, the integral equations are written. The integral equations kernels are of the Cauchy type. In the paper for determination of hoop and radial stresses the analytic representations have been constructed. Applying the proposed in the paper method high accuracy of calculations in the study of transient processes is provided. On the basis of the proposed method the dynamic stress state of elastic media with tunnel cavities of different cross-sections under the impulse concentrated load is investigated. 2018-06-26T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/25917 Назва: For notes 2018-06-26T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/25918 Назва: Publish page 2018-06-26T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/25919 Назва: Content 2018-06-26T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/25916 Назва: Stabilization of LEDs thermal conditions by thermoelectric modules of cooling Автори: Закордонець, Володимир Савич; Кутузова, Наталія Володимирівна; Zakordonets, Volodymyr; Kutuzova, Natalija Короткий огляд (реферат): Для стабілізації теплового режиму LED запропоновано використовувати термоелектричні модулі охолодження (TCM). Термоелектрична система охолодження має ряд переваг у порівнянні з іншими системами, а саме: високу надійність і відсутність рухомих частин, компактність і невелику вагу, малу інерційність і безшумність роботи. Система охолодження працює за рахунок виникнення перепаду температур між гарячою і холодною поверхнями TCM. Побудовано теплову математичну модель термоелектричної системи охолодження. Розв’язано систему рівнянь, яка містить стаціонарне рівняння теплопровідності, рівняння термогенерації та рівняння генерації холоду. Розраховано температуру гетеропереходу LED залежно від його потужності, загального теплового опору системи охолодження, температури навколишнього середовища та холодопродуктивності TCM. Отримано аналітичні залежності температури гетеропереходу від струму живлення TCM різних потужностях LED та при різних значеннях теплового опору системи охолодження. При даній тепловій потужності LED та тепловому опорі системи охолодження знайдено оптимальну величину струму живлення TCM, при якому температура гетеропереходу LED досягає мінімуму. При струмах, близьких до оптимального, термоелектрична система охолодження дозволяє отримувати нижчі значення температури гетеропереходу ніж традиційна. Показано, що застосування TCM дає можливість зменшити температуру гетеропереходу LED до значень, нижчих температури навколишнього середовища. Це особливо актуально в умовах, коли температура середовища близька до критичної температури гетеропереходу. Показано, що ефективність використання TCM знижується при збільшенні потужності LED, температури навколишнього середовища й сумарного теплового опору системи охолодження. При аналізі ефективності роботи системи охолодження слід керуватися не лише параметрами TCM, а й параметрами всієї системи охолодження LED у цілому.; It is suggested to use the thermoelectric cooling modules (TCM) to stabilize the LED thermal mode. The thermoelectric cooling system has several advantages over other systems, such as: high reliability and absence of moving parts, compactness and low weight, low inertia and noiselessness of operation. The cooling system operates due to the temperature difference between the hot and cold TCM surfaces. The thermal mathematical model of the thermoelectric cooling system is constructed. The system of equations including the stationary heat conductivity equation, the thermogeneration equation, and the cold generating equation is solved. The temperature of the heterojunction of the LED is calculated, depending on its power, the total thermal resistance of the cooling system, the ambient temperature and the cold productivity of TCM. The analytical dependences of the temperature of the heterojunction on the current supply of TCM at various LEDs and at various values of the thermal resistance of the cooling system are obtained. With the given thermal power of LED and the thermal resistance of the cooling system, an optimal value of the TCM supply current is found, in which the temperature of the heterojunction of the LED reaches its minimum. At current value that is close to the optimal, the thermoelectric cooling system allows to achieve lower value of the temperature of the heterojunction in comparison with the traditional one. It has been shown that the use of TCM makes it possible to reduce the temperature of the heterojunction of the LED to the values that are lower than the ambient temperature. This is especially actual under the condition of the temperature of the medium is close to the critical temperature of the heterojunction. It has been shown that the efficiency of using the TCM decreases with the increasing of LED power, ambient temperature and total thermal resistance of the cooling system. When analyzing the efficiency of the cooling system, it should be guided not only by the parameters of the TCM, but also by the parameters of the entire LED cooling system as a whole. 2018-06-26T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/25920 Назва: The influence of surface pretreatment on the quality of plasma coatings Автори: Вінаш, Ян; Драгановська, Дагмар; Никифорчин, Юрій Миколайович; Окіпний, Ігор Богданович; Viňáš, Ján; Draganovská, Dagmar; Nykyforchyn, Yuriy; Okipnyi, Ihor Короткий огляд (реферат): Вдосконалено технологію термічного напилення покриттів з метою оптимізації їх мікроструктури. Розглянуто серію керамічних покриттів. Під час експерименту на основу наносили 5 типів керамічних покриттів за допомогою стабілізованої у воді плазми, яка являла собою конструкційну сталь S 235J2+N, за EN 10250-2-2000. Проаналізовано властивості обробки поверхні підшару попереднім обдуванням дисперсними частинками та нанесенням Al2O3, Al2O3 з проміжним шаром Ni, Al2O3+5 % Ni, Al2O3+12 % Ni, Al2O3+20 % Ni. Найбільшу товщину мало покриття Al2O3+ міжшаровий прошарок NiCr. Це двошарове покриття товщиною 387 мкм. Усі отримані покриття мали чіткий інтерфейс між основним і нанесеним матеріалом, що підтверджено мікроскопічним аналізом. Це є ознакою доброї адгезії частинок напиленого матеріалу до основи. Якість поверхонь оцінювали згідно з EN ISO 4287, контролювали значення Ra та Rz. Додатково поверхню керамічних покриттів проаналізовано методами оптичної та електронної мікроскопії. Значення шорсткості Ra, Rz були подібними за величиною. Найвищі значення шорсткості мало покриття Al2O3+ проміжний шар із середнім значенням ØRa=15,17 мкм і ØRz=88,98 мкм. Дефектів та тріщин на поверхні пропонованих покриттів не виявлено, що свідчить про можливість їх застосування в промисловості. В перерізі покриттів не спостерігали розшарувань та мікротріщин, що є підтвердженням їх високої адгезійної стійкості, міцності та тріщиностійкості. Пропоновані покриття можуть бути використані для подовження ресурсу металургійного та гірничого обладнання.; The paper presents research in the field of ceramic coatings. In the experiment, 5 types of ceramic coatings were applied to the base material by means of water-stabilized plasma, which was non-alloy quality structural steel S 235J2+N EN 10250-2-2000. The properties of surface treatment of the substrate by blasting on Al2O3, Al2O3 with interlayer Ni, Al2O3+5% Ni, Al2O3+12 % Ni, Al2O3+20 % Ni were analysed. The quality of the surfaces was evaluated according to EN ISO 4287, where the values Ra and Rz were monitored. The quality of the ceramic coatings was analysed by light and electron microscopy. 2018-06-26T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/25914 Назва: Digging of chicory root crops by combined digger Автори: Барановський, Віктор Миколайович; Скальський, Олександр Юрійович; Baranovsky, Viktor; Skalskyi, Oleksandr Короткий огляд (реферат): Виробництво коренеплодів цикорію є однією з традиційних галузей агропромислового комплексу України. Корені цикорію використовують у фармацевтичній, кавовій, спиртовій та кондитерській галузях промисловості. Основною причиною зниження виробництва цикорію є недосконалість техніки для його збирання та невідповідність показників якості її роботи агротехнічним вимогам. Механізоване збирання застарілими комплексами коренезбиральних машин призводить до значних втрат коренеплодів цикорію, які можуть становити 45…60 % залежно від грунтових і кліматичних умов збирання. Важливою передумовою ефективності розроблення робочих органів для викопування коренеплодів цикорію та обгрунтування їх раціональних параметрів і режимів роботи є врахування їх агробіологічних і фізико-механічних властивостей, а також фізико-механічних характеристик навколоплідного грунтового середовища. Вони суттєво коригують механіко-технологічні процеси та явища, характерні для робочих процесів складних динамічних систем «коренеплід – робочий орган – грунтове середовище». На основі проведеного теоретичного моделювання технологічного процесу функціонування динамічної системи розроблено аналітичні залежності для визначення сили викопування коренеплодів цикорію комбінованим робочим органом у загальному випадку та максимально допустимі зусилля викопування крихких коренеплодів цикорію за умови їх не пошкодження чи за умови мінімізації їх пошкоджень. Розроблені моделі враховують реологічні властивості грунтово-коренеплідного середовища та виду динамічного навантаження робочого органу. Результати досліджень є подальшим кроком у розробленні методології обгрунтування параметрів робочих органів і режимів роботи копачів коренеплодів.; The production of rooted chicory crop is one of the traditional branches of the agro-industrial complex of Ukraine. Rooted chicory is used in the pharmaceutical, coffee, alcohol and confectionery industries. The main reason for the decline in chicory production is the imperfection of the technique for its harvesting and the non-compliance of the quality indices of its operation with agrotechnical requirements. Mechanized harvesting by outdated complexes of root cropping machines results in significant loss of chicory root crops, which can be 45...60% depending on soil and climatic conditions of harvesting. An important factor for the effectiveness of the development of operating devices for the digging of chicory root crops is to take into account their agrobiological and physico-mechanical properties. They sufficiently correct the mechanical and technological processes and phenomena that are characteristic of the operating processes of complex dynamic systems, "root crop-operating device-soil environment". Based on the conducted modelling of the technological process, analytical dependencies are developed to determine the power of chicory root crops digging by combined operating device. The developed models take into account the rheological properties of the soil and root-plant environment and the type of dynamic load of the operating device. The results of the investigations are the next step in developing of methodology for substantiating the parameters of the digger operating bodies. 2018-06-26T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/25915 Назва: The analysis of the stepping machines constructive features influence on the interaction of the skis supporting surface with ground Автори: Дзержинська, Ольга Віталіївна; Dzerzhynska, Olha Короткий огляд (реферат): Проведено аналіз впливу конструктивних особливостей крокуючих машин на взаємодію опорної поверхні лиж з ґрунтом. Порівняння обґрунтовано відомими конструктивними характеристиками крокуючих рушіїв. Відзначено необхідність використання опорних елементів на лижі крокуючого рушія, які значною мірою збільшують силу зчеплення крокуючої машини з ґрунтом. Опрацювання результатів дозволяє отримати математичну модель прицілу, що забезпечує задовільну збіжність розрахункових і експериментальних даних у широкому діапазоні зміни величин: тиску лижі на ґрунт, сили зсуву лижі по ґрунту, висоти опорного елемента лижі крокуючого рушія на ґрунт. Статистичний аналіз показав, що отримані рівняння регресії є адекватними експериментальними даними за критерієм Фішера. Аналіз рівнянь регресії показав, що математична модель адекватно описує проведені експериментальні дослідження з імовірністю 5%. Експериментальне дослідження зміни сили зчеплення на початку циклу переміщення підтвердили, що конструкція «шевронних» опорних елементів лижі має більше зчеплення з ґрунтом, порівняно з лижами крокуючих рушіїв без застосування опорних елементів та з рівними опорними елементами. Отримані нетривіальні результати експериментального дослідження залежності коефіцієнта зчеплення крокуючого рушія з ґрунтом від висоти опорного елемента лиж, тиску лиж на ґрунт та сили зсуву дозволяють визначити оптимальні параметри конструкції лижі крокуючого рушія. Результати експериментального дослідження підтверджують основні функціональні залежності й висновки, отримані при теоретичному дослідженні процесу взаємодії опорної поверхні лижі крокуючого рушія з ґрунтом.; The stepping machines constructive features influence on the interaction of the skis supporting surface with ground is analyzed. The comparison is justified with the known stepping mover’s constructive features. It is determined that the necessity of the supporting elements using increases the adhesion strength of the stepping machine with ground greatly. The experimental research of the change in the adhesion strength at the stepping mover cycle beginning has confirmed that the "chevron" supporting element of the skis has more adhesion with ground than those with straight supporting elements. The experimental research results concerning the stepping mover power characteristic dependence on the supporting element of the skis height, the pressure of the skis on the ground and the displacement force allow us to determine the optimal skis construction of the stepping motor. 2018-06-26T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/25913 Назва: Analytical and applied model of the process of the cut vegetable components feeding to the screw conveyor of the top gathering module Автори: Рибак, Тимофій Іванович; Цьонь, Ганна Богданівна; Сташків, Микола Ярославович; Цьонь, Олег Петрович; Rybak, Tymofiy; Tson, Anna; Stashkiv, Mykola; Tson, Oleg Короткий огляд (реферат): Досліджено проблему, що полягає у необхідності вдосконалення існуючих та розробленні принципово нових гичкозбиральних механізмів і машин, оскільки важкі та змінні умови їх технологічної роботи йнедостатнє пристосування існуючих конструкцій гичкозрізувальних пристроїв до цих змін не дозволяють отримати високі агротехнічні показники, що регламентуються для процесу збирання коренеплодів. Згідно з аналізом останніх досліджень та публікацій існує потреба у детальнішому описуванні за допомогою математичного моделювання процесів, які відбуваються при збиранні гички з оренеплодів. Технологічний процес роботи модуля для збирання гички коренеплодів у першу чергу регламентується та значною міоюі залежить від технологічного подавання зрізаних ножами роторного гичкоріза рослинних компонентів до гвинтового конвеєра. Тому запропоновано аналітично-прикладну модель подавання зрізаних рослинних компонентів з головок коренеплодів гичковидаляючим модулем до гвинтового конвеєра, проаналізовано та визначено на теоретичному рівні можливі межі зміни технологічного подавання зрізаних ножами роторного гичкоріза рослинних компонентів до гвинтового конвеєра. Перевага запропонованої математичної моделі у порівнянні з традиційними полягає в урахуванні факторів впливу, таких, як урожайність гички у рядку, питома маса бур’янів у рядку, густота насаджень коренеплодів, швидкість руху коренезбиральної машини. Запропоновані аналітичні залежності та функціональні закономірності зміни технологічного подавання гички від параметрів насаджень коренеплодів і технологічних показників роботи модуля можуть бути використані для подальшого обґрунтування конструктивно-кінематичних параметрів робочих органів модуля для збирання гички на основі аналізу розрахункової продуктивності гвинтового конвеєра.; The article deals with the analytical and applied model of feeding of cut vegetable components from root crops to the screw conveyor, the analysis of the theoretical level and possible limits of the change of technological feed of the cutter knives built in the screw conveyor. The advantage of the offered mathematical model in comparison with the traditional one is to take into account such factors as the influence of the hips yield in the row, the specific mass of weeds in the row, the density of the root crops planting, the rate of movement of the root crop harvesting machine. 2018-06-26T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/25912 Назва: Analysis of stress intensity factors obtained with the fem for surface semielliptical cracks in the zones of structural stress concentrators Автори: Підгурський, Іван Миколайович; Pidgurskyi, Ivan Короткий огляд (реферат): Проблемними питаннями при оцінюванні живучості конструкції з поверхневими тріщинами є складності обчислення коефіцієнтів інтенсивності напружень (КІН) для тріщин, які розвиваються у зонах концентраторів напружень. Ці труднощі пов’язані з особливостями зміни форми контуру поверхневої тріщини в процесі циклічного навантаження, який залежить від рівня неоднорідності напружено-деформованого стану в області концентраторів. Проведено аналіз існуючих методів визначення коефіцієнтів інтенсивності напружень у зонах концентраторів: методу вагових функцій, чисельного і гібридного методів. Моделювання зварних з’єднань різних типів з тріщинами проводили у рамках представленої моделі як геометричного фактора – підсилення зварного шва, що дозволило методом скінчених елементів оцінити особливості впливу концентратора напружень на зміну КІН по контуру поверхневої тріщини. При цьому розглянуто особливості побудови сітки скінчених елементів, вплив розмірів сітки на отримані розрахункові значення КІН, порівняння отриманих результатів з відомими рішеннями. При циклічних випробуваннях розтягом отримано кінетику форми втомних поверхневих півеліптичних тріщин у зонах досліджуваних концентраторів напружень та, для порівняння, в однорідному полі напружень. Проаналізовано отримані форми тріщин з результатами модельних досліджень.; In the given article the analysis of stress intensity factors (SIF) for semielliptical surface cracks in low-alloy steel using the finite element method was conducted. The results of the distribution of stress intensity factors along the front of the semielliptical surface cracks in the zones of structural stress concentrators are obtained. 2018-06-26T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/25910 Назва: Numerical and analytical solution of the problem on deformation of the circular cylinder using the Bessel functions Автори: Штефан, Тетяна Олександрівна; Засовенко, Андрій Володимирович; Shtefan, Tetiana; Zasovenko, Andriy Короткий огляд (реферат): Розглянуто пружну деформацію пластини у вигляді кругового циліндра під дією гладкої мембрани, яка контактує з пластиною вздовж всієї поверхні верхньої основи. Робота проводиться в напрямку знаходження критичних ділянок деформованого кругового циліндра, що знаходиться в постійній осьовій деформації під дією стискуючого навантаження. Верхівка циліндра натискається гладкою, абсолютно жорсткою параболічною печаткою, яка рухається вертикально і контактує з усією верхньою частиною циліндра. Нижня основа вільна від навантажень. Вважається, що - рівняння лінії, яка описує штамп у кінцевій позиції. Також вважається, що функція близька до параболи , де p - максимальний прогин верхньої основи та . Як критерій міцності застосовується енергетична гіпотеза Мізеса. Функція Ері представлена в тригонометричній формі за допомогою функцій Бесселя нульового та першого порядку . Отримано аналітичні формули для компонент тензора напружень досліджуваного тіла обертання, а також функція потенціальної енергії формозміни у відповідності з енергетичною гіпотезою Мізеса. Під час чисельного розв’язку задачі ми вважатимемо, що рівняння нижньої поверхні штампа в кінцевому положенні описується функцією із значеннями параметрів штампу . Коефіцієнт Пуассона вважається рівним 0,25, модуль зсуву рівним 0,5. Чисельно знайдено найбільш небезпечні з точки зору міцності області кругового циліндра. Адекватність побудованої математичної моделі перевіряється методом скінчених елементів. Представлені в статті графіки функції потенціальної енергії формозміни вказують на небезпечні з точки зору міцності ділянки кругового циліндра. Отримані результати планується узагальнити у випадку багатошарових циліндрів, виготовлених з різних матеріалів, які часто використовуються в промисловості; The elastic deformation of the plate in the form of a circular cylinder under the action of a smooth stamp contacting with the plate along the entire surface of the upper base is considered. The work deals with the finding of the critical areas of a deformed circular cylinder, undergoing a constant axial deformation under the action of the compressive load. The top of the cylinder is pressed by a smooth, absolutely rigid parabolic stamp that moves vertically and contacts with the entire top of the cylinder. Lower base is free of loads. As a criterion of strength the Mises energy hypothesis is taken. The Eri function is represented in a trigonometric form using the Bessel functions of zero and first order. The analytical formulas for components of the stress tensor for the investigated body of rotation are obtained, as well as the function of the potential energy of the form-change in accordance with the Mises energy hypothesis. The adequacy of the constructed mathematical model is checked by the method of finite elements. 2018-06-26T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/25911 Назва: Technological conditions of diffusive boride coating formation on silicon carbide and molybdenum disilicide Автори: Ковбашин, Василь Іванович; Бочар, Ігор Йосипович; Kovbashyn, Vasiliy; Bochar, Igor Короткий огляд (реферат): Описано основні напрями формування дифузійного боридного покриття на реакційно-спеченому карбіді кремнію та дисиліциді молібдену. Досліджено та проаналізовано технологічні умови борування неметалевих керамічних матеріалів залежно від концентрації аморфного бору в порошковій суміші. Встановлено, що підвищити швидкість процесу насичення карбіду кремнію та дисиліциду молібдену бором можна шляхом введення активуючих добавок фторидів натрію й алюмінію. На основі проведених досліджень запропоновано оптимальні умови вибору концентрації активуючих добавок, які забезпечують високу швидкість насичення й покращують експлуатаційні параметри виробів. Також встановлено, що для інтенсифікації процесу борування реакційно-спечених керамічних матеріалів у насичувальне середовище необхідно вводити активуючу добавку гідрид титану. Якісне оцінювання швидкості утворення боридної фази на реакційно-спеченій кераміці залежить від активності бору на фазовій межі. Термодинамічна активність бору при температурі насичення велика, що забезпечує високу швидкість борування зразків кераміки та утворення товстого шару гексабориду кремнію на поверхні матеріалу. Дифузійне насичення металів і сплавів у водневих середовищах забезпечує високу швидкість насичення та добру якість оброблюваної поверхні. Результати проведених досліджень показали, що насичувальна здатність боридної суміші істотно зростає при введенні в неї фтористого натрію та гідриду титану. Встановлено, що найкраща насичувальна здатність боридної суміші досягається при використанні 3 % фтористого натрію і 7% гідриду титану, про що свідчать величини питомого приросту маси зразків реакційно-спеченого карбіду кремнію та дисиліциду молібдену.; Basic directions of the diffusive boride coating formation on reaction-sintered silicon carbide and molybdenum disilicide are described. Technological conditions of non-metal ceramic materials boriding depending on the consideration of the amorphous boron concentration in the powder mixture are investigated and analyzed. It is determined that it is possible to speed up the rate of saturation process of the silicon carbide and molybdenum disilicide with boron by introducing sodium and aluminum fluorides as activating agents. Based on the carried out researches, optimal conditions for choosing the concentration of activating agents providing high saturation speed and improve operational parameters of the products are offered. It is also defined that to stimulate the process of boriding reaction-sintered ceramic materials, titanium hydride should be introduced into the saturated environment as the activating agent. Diffusion saturation of metals and alloys in hydrogen environment provides high saturation rate and good quality of the treated surface. The results of the carried out investigations prove that the saturation ability of the boride mixture increases significantly by introducing sodium fluoride and titanium hydride into it. 2018-06-26T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/25909 Назва: Contact interaction of punch with prestressed half-plane Автори: Габрусєв, Григорій Валерійович; Панчук, Олег Ігорович; Шелестовський, Борис Григорович; Habrusiev, Hryhorii; Panchuk, Oleh; Shelestovs'kyi, Borys Короткий огляд (реферат): Розрахунок міцності структурних елементів та деталей механізмів є одним із найважливіших етапів у процесі проектування будівельних споруд і машин. При цьому в них майже завжди наявні залишкові деформації, неврахування яких призводить до руйнування конструкції. Особливо актуальним є врахування залишкових напружень і деформацій на контактну взаємодію тіл. У статті розв’язано задачу про тиск плоского жорсткого штампа довільної конфігурації на попередньо напружену товсту плиту, що моделюється півплощиною. Знайдено функцію розподілу контактних напружень під штампом. Проаналізовано вплив форми штампа на розподіл контактних напружень. Результати роботи можуть бути використані під час проектування елементів споруд чи деталей машин. Для роз’язання задачі використано методи теорії функцій комплексної змінної. Внаслідок застосування формули Сохоцького-Племеля отримуємо частковий випадок задачі Рімана-Гібльберта з розривними коефіцієнтами. Для штампа довільної конфігурації отримано функцію розподілу контактних напружень, наведено приклади обчислення напружень для різних форм штампа. Показано залежність контактних напружень від форми жорсткого штампа. Побудовано графіки. Розвинений підхід та отримані результати дозволяють зробити висновок про оптимальну форму штампа для збільшення або зменшення контактних напружень. Отримані результати є актуальними у будівельній галузі в процесі створення опор чи інших структурних елементів.; The article deals with the problem on the pressure of the plane rigid punch of random configuration on prestressed thick plate being modeled by the half-plane. The function of distribution of the contact stresses under punch was found. The effect of the punch shape on the distribution of the contact stresses was analyzed. The obtained results are of importance for the construction engineering while building the pile trestles and other structural elements. 2018-06-26T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/25908 Назва: Editorial pages 2018-06-26T00:00:00Z