Збірник праць «Машинобудування» № 16 (2015)

№16

 

Ісьєміні І. І., Фесенко Г. І.

Інженерна методика розрахунку пневмогідравлічних буферів мостових кранів

Розроблено та викладено методику розрахунку пневмогідравлічних буферів, яка полягає в тому, що, знаючи масу крана, його вантажопідйомність, масу вантажного візка і номінальну швидкість пересування та задавшись потрібним уповільненням крана при гальмуванні, можна визначити такі параметри буфера: хід штоку, діаметр поршня, діаметр дросельного отвору, товщину стінки гідроциліндра буфера, об’єм пневмогідроакумулятора та його кінцевий тиск.

Наведена методика дає можливість розраховувати геометричні, фізичні та конструктивні параметри пневмогідравлічних буферів, що спрощує їх проектування та конструювання.

За допомогою даної методики є можливим обладнувати крани надійною захисною системою у кінцевих ділянках колії, а в подальшому проектувати конструкції кранових буферів, що забезпечуватимуть безпечну експлуатацію мостових кранів у аварійних ситуаціях.

Ключові слова: буфер пневмогдіравлічний; кран мостовий; методика розрахунку; буфер крановий; захисна система крана.

Разработана и изложена методика расчета пневмогдиравлических буферов, которая состоит в том, что, зная массу крана, его грузоподъемность, массу грузовой тележки и номинальную скорость передвижения и задавшись необходимым замедлением крана при торможении, можно определить такие параметры буфера: ход штока, диаметр поршня, диаметр дроссельного отверстия, толщину стенки гидроцилиндра буфера, объем пневмогидроаккумулятора и его конечное давление.

Приведенная методика дает возможность рассчитывать геометрические, физические и конструктивные параметры пневмогидравлических буферов, что упрощает их проектирование и конструирование.

С помощью данной методики представляется возможным оборудовать краны надежной защитной системой в концевых участках пути, а в дальнейшем проектировать конструкции крановых буферов, обеспечивающих безопасную эксплуатацию мостовых кранов в аварийных ситуациях.

Ключевые слова: буфер пневмогидравлический; кран мостовой; методика расчета; буфер крановый; защитная система крана.

The design procedure of the pneumohydraulic buffers is developed and given. If mass of a crane, capacity of a crane, mass of a load trolley and rated traveling speed are known and the required deceleration of a crane during braking is assigned, one can estimate such parameters of a buffer as: valve rod travel, piston diameter, diameter of an orifice hole, wall thickness of hydraulic cylinder, capacity of separator hydropneumatic accumulator and it’s end pressure.

The design procedure gives an opportunity to calculate geometrical, physical and design factors of the pneumohydraulic buffers that simplifies it designing.

It is possible with this design procedure to equip the cranes with reliable protective system in the end of crane runway and in future to design the construction of crane buffers that provides safe operation of overhead cranes in emergency situations.

Keywords: pneumohydraulic buffer; overhead crane; design procedure; crane buffer; protective system of a crane.

Коваленко В. А., Редька Е. С., Павкин Р. А., Коваленко Ж. И.

Логистический подход к планированию и организации строительно-монтажных работ в условиях уплотненной застройки мегаполисов

На основі аналізу особливостей експлуатації підйомно-транспортної техніки в умовах ущільненої забудови мегаполісів вирішена практична задача з демонтажу баштового крана КБ-674А після завершення будівництва.

Складність вирішення завдання визначалася низкою чинників, які не були враховані при розробці проекту виконання робіт (ПВР) на початковий етап будівництва, але на момент закінчення будівництва стали визначальними.

Відсутність монтажної зони внаслідок забудови прибудинкової території об'єктами інфраструктури, скорочення довжини кранової колії до довжини монтажних ланок, розташування на трасі можливого підходу техніки зелених насаджень, наявність входу в станцію метрополітену, інтенсивної транспортної артерії з тролейбусними маршрутами, ліній електропередач, підземних комунікацій – далеко неповний перелік факторів, який відчутно ускладнювали реалізацію поставленого завдання.

В основу ПВР на демонтаж крана були покладені результати 3D-моделювання етапів процесу демонтажу, які були отримані з урахуванням особливостей конструкції баштового крана КБ-674А, логістики будівельного майданчика і можливостей сучасних мобільних кранів.

Практична реалізація ПВР підтвердила не тільки ефективність запропонованого рішення, але й значимість логістичного підходу до планування та організації будівельних і монтажних робіт.

Ключові слова: баштовий кран; монтаж/демонтаж; проект виконання робіт; будівельний майданчик; організація робіт.

На основе анализа особенностей эксплуатации подъемно-транспортной техники в условиях уплотненной застройки мегаполисов решена практическая задача по демонтажу башенного крана КБ-674А после завершения строительства.

Сложность решения задачи определялась рядом факторов, которые не были учтены при разработке проекта производства работ (ППР) на начальный этап строительства, но на момент окончания строительства стали определяющими.

Отсутствие монтажной зоны вследствие застройки придомовой территории объектами инфраструктуры, сокращение длины кранового пути до длины монтажных звеньев, расположение на трассе возможного подхода техники зеленых насаждений, наличие входа в станцию метрополитена, интенсивной транспортной артерия с троллейбусными маршрутами, линий электропередач, подземных коммуникаций – далеко неполный перечень факторов, ощутимо усложнявших реализацию поставленной задачи.

В основу ППР на демонтаж крана были положены результаты 3D моделирования этапов процесса демонтажа, полученные с учетом особенностей конструкции башенного крана КБ-674А, логистики строительной площадки и возможностей современных мобильных кранов.

Практическая реализация ППР подтвердила не только эффективность предложенного решения, но и значимость логистического подхода к планированию и организации строительных и монтажных работ.

Ключевые слова: башенный кран,; монтаж/демонтаж; проект производства работ; строительная площадка; организация работ.

The practical task on KB-674A column crane removing, after the construct completion, was solved based on special aspects of handling equipment in conditions of megalopolises denser development.

The main difficulty in handling of the task was being determined by the several factors, which hadn't been included during the program of fulfilling the works (PFW) at the beginning of the building, but by the moment of the construction became determinative.

The absence of the erection zone due to adjacent territory development with infrastructure, reducing runway length till the length of adjusting elements, planting on the track of the possible machinery access, intensive traffic artery with trolleybus routes, transmission cables, underground utilities were not a complete list of the practical tasks, which requested necessary solutions.

The basis of PFW on crane teardown was based on 3D modeling results of teardown process, got including crane design features of KB-674A column, logistics of building ground and abilities of modern mobile cranes.

The practical realization of PFW сonfirmed not only effectiveness of proposed solution, but the importance of logical approach to planning and organization of  construction and installation works.

Keywords: tower crane; assembly/disassembly; production design work; construction site; the organization works.

Ловейкін В. С., Ромасевич Ю. О., Голдун В. А.

Динамічний аналіз навантаження підвіски транспортного засобу при опусканні вантажу

Розраховано динамічні навантаження у підвісці транспортного засобу під час опускання вантажу на його поверхню.

Дослідження приведені із врахуванням припущення, щодо незмінності швидкості збігання канату з барабану. Для опису динаміки руху зведених мас транспортного засобу та вантажу протягом етапу навантаження підвіски та її вільних коливань використано диференціальне рівняння другого порядку зі змінними коефіцієнтами.

Знайдено аналітичний розв’язок диференціального рівняння, що дало змогу встановити момент часу переходу між етапами, а також залежність, яка описує коефіцієнт динамічності підвіски транспортного засобу від маси вантажу і швидкості збігання канату з барабану.

Знайдена залежність може бути використана для обґрунтування величини швидкості збігання канату з барабану на етапі навантаження підвіски транспортного засобу з метою зниження динамічних навантажень в ній.

Ключові слова: вантаж; опускання; аналіз; підвіска; навантаження.

Рассчитаны динамические нагрузки в подвеске транспортного средства во время опускания груза на его поверхность.

Исследования приведены с учетом предположения о неизменности скорости сбегания каната с барабана. Для описания динамики движения приведенных масс транспортного средства и груза в течение этапа нагрузки подвески и ее свободных колебаний использовано дифференциальное уравнение второго порядка с переменными коэффициентами.

Найдено аналитическое решение дифференциального уравнения, что позволило установить момент времени перехода между этапами, а также зависимость, которая описывает коэффициент динамичности подвески транспортного средства от массы груза и скорости сбегания каната с барабана.

Найденная зависимость может быть использована для обоснования величины скорости сбегания каната с барабана на этапе нагрузки подвески транспортного средства с целью снижения динамических нагрузок в ней.

Ключевые слова: груз; опускание; анализ; подвеска; нагрузка.

The dynamic loads in the suspension of a vehicle during a cargo lowering have been calculated.

Studies have been carried out with the assumption of the immutability of the speed of the running-off rope from the drum. To describe the dynamics of movement of the mass of the vehicle and cargo during loading phase and the phase of suspension free oscillations used second order differential equation with variable coefficients.

An analytic solution of a differential equation has been found. It allowed find a transition moment between phases, as well as the dependence that describes the dynamic factor of the vehicle suspension by weight of the cargo and speed of the rope running-off from the drum.

The obtained dependence can be used to study the speed of the rope running-off from the drum on the phase of the vehicle suspension loading to reduce the dynamic loads in it.

Keywords: cargo; lowering; analysis; suspension; load.

Подоляк О. С., Малініна Ю. В.

Дослідження зношуваності двигунів внутрішнього згоряння при експлуатаційних режимах роботи

Проведені дослідження зношуваності деталей двигуна внутрішнього згоряння при несталих режимах роботи з застосуванням методу планування експерименту, реалізація якого здійснювалась на програмованому стенді.

Встановлення закономірностей зношуваності деталей двигунів здійснювалось за допомогою баготомірної функії, що включала в себе такі параметри, як ефективне навантаження, інтенсивність його зміни, кутова швидкість колінчастого валу, прискорення колінчастого валу і коефіцієнт динамічності. Для рішення багатомірної функції застосовувались числові і фізичні методи моделювання.

Обробка результатів зносних випробувань показали, що інтенсивність зносу деталей двигунів при несталих навантажувальних режимах призводить до збільшення зносу в 2,8 рази. Також встановлено, що найбільший вплив на зношуваність оказує значення коефіцієнта динаміки.

Ключові слова: двигун; режим роботи; стенд; кривошипно-шатунний механізм; знос; математична модель.

Проведены исследования изнашиваемости деталей двигателя внутреннего сгорания при неустановившихся режимах работы. Использовался метод планирования эксперимента, реализация которого осуществлялась на программируемом стенде.

Определение закономерностей изнашиваемости деталей двигателей осуществлялось с помощью многомерной функции, включающей в себя такие параметры, как эффективная нагрузка, интенсивность ее изменения, угловая скорость коленчатого вала, ускорение коленчатого вала и коэффициент динамичности. Для решения многомерной функции применялись численные и физические методы моделирования.

Обработка результатов износных испытаний показала, что интенсивность износа деталей двигателей при неустановившихся нагрузочных режимах приводит к увеличению износа в 2,8 раза. Также установлено, что наибольшее влияние на изнашиваемость оказывает значение коэффициента динамики.

Ключевые слова: двигатель; режим работы; стенд; кривошипно-шатунный механизм; износ; математическая модель.

The research of the wearability of engine components unstable working conditions is conducted. The method of experimental design was used. It’s realization with programmed stand was done.

Estimation of the wearability behavior of engines components with multidimensional function was done. The multidimensional function included such parameters as effective weight, activity of its variation, angular velocity of crankshaft, acceleration of crankshaft and dynamic factor. For solution of multidimensional function numerical and physical simulation methods was applied.

Analysis of wear trials showed that activity of wear of engines components during unstable load conditions reduce to wear increasing 2,8 times more. Also is established that the most impact at wearability puts a dynamic factor value.

Keywords: engine; operating conditions; stand; crank gear; wear; mathematical model.

Слепужніков Є. Д.

Визначення динамічних навантажень при пересуванні вантажного візка мостового крана

В статті вирішено актуальну науково-технічну проблему підвищення робото здатності ходового колеса мостового крана. Запропонована вдосконалена конструкція ходового колеса з пружним кільцем приводить до зменшення напружень в колесі і динамічних навантажень.

Крім цього, в статті  розглянуті динамічні навантаження, які виникають при пересуванні вантажних візків кранів мостового типу, що дає змогу визначити зусилля в пружних зв’язках, частоту коливань і амплітуду, що суттєво допоможе зробити розрахунки при проектуванні кранів більш точними.

Ключові слова: кран; візок вантажний; навантаження; динаміка; коливання; зусилля.

В статье решено актуальную научно-техническую проблему повышения работоспособности ходового колеса мостового крана. Предложена усовершенствованная конструкция ходового колеса с упругим кольцом, что приводит к уменьшению напряжений в колесе и динамических загрузок.

Кроме этого, в статье рассмотрены динамические нагрузки, которые возникают при передвижении грузовых тележек кранов мостового типа. Получено решение, позволяющее определить усилия в упругих связях, частоту колебаний и амплитуду, что существенно поможет сделать расчеты при проектировании крана более точными.

Ключевые слова: кран; тележка грузовая; колесо ходовое; нагрузка; динамика; колебания; усилия.

In this article it is considered dynamic loadings arise in the time of movement cargo carts  of cranes bridge type. Receive decision this allow to define efforts in elastic bonds, frequency of oscillations and amplitude, what essentially help to do calculate of crane more exactly. In this article the actual scientific and technical problem of higher work of mechanism of movement bridge crane for account use wheels with elastic inputs. Offer improvement design use wheels with elastic inputs and it bring to decrease strains in wheel and dynamic loadings.

In dissertation consider strain state of wheel with elastic inputs as three layer cylinder design with account energy displacement of insert. Receipt decision allow to value strain this design and take definite recommendations for its use. In dissertation consider dynamic loadings rise at movement cargo cart of bridge crane, this let us possible to define efforts in elastic bonds, often of vibration, and amplitude, what is help make calculations project of crane  exact.

Keywords: crane; cargo carts; wheel walk; loading; dynamic; oscillations; efforts.

Смоляков С. Л., Ісьєміні І. І.

Аналіз основних конструктивних рішень розвантаження кабелю на барабані каротажного підйомника

Наведено результати аналізу основних конструктивних рішень розвантаження кабелю на барабані каротажного підйомника, що дозволило надати оцінку його міцності за допомогою розрахунку навантажень в канаті, що виникають при багатошаровому навиванні.

Було проведено аналіз двадцяти літературних джерел, в яких описуються основні конструктивні рішення розвантаження кабелю на барабані каротажного підйомника.

Встановлено, що причинами виникнення поздовжніх коливань кабелю є: у період підйому – зачепи геофізичного приладу в замках, що з’єднують труби; при спуску – періодичні зависання приладу з наступним зривом. Розрахунки показують, що для свердловини глибиною 12000 м нижча частота коливань становить 0,352 рад/с, період коливань – близько 18 с.

Програма глибинного дослідження земних надр містить у собі буріння глибоких і надглибоких свердловин в основних нафтогазоносних і рудних родовищах, а також питання вивчення будови Землі й формування родовищ корисних копалин. Геофізичні дослідження глибоких і надглибоких свердловин становлять великий інтерес, через що питання каротажу набувають особливої значимості і потребують розробок керівного технічного матеріалу на проектування підйомників каротажних, норм та правил деяких міцнісних і інших розрахунків.

Ключові слова: підйомник каротажний; нафтогазоносні та рудні родовища; надглибока свердловина; багатошарове навивання; поздовжні коливання кабелю.

Приведены результаты анализа основных конструктивных решений разгрузки кабеля на барабане каротажного подъемника, что позволило дать оценку его прочности при помощи расчета нагрузок в канате, возникающих при многослойной навивке.

Был проведен анализ двадцати литературных источников, в которых описываются основные конструктивные решения разгрузки кабеля на барабане каротажного подъемника.

Установлено, что причинами возникновения продольных колебаний кабеля являются: в период подъема – зацепы геофизического прибора в замках, соединяющих трубы; при спуске – периодические зависания прибора с последующим срывом. Расчеты показывают, что для скважины глубиной 12000 м нижняя частота колебаний составляет 0,352 рад/с, период колебаний – около 18 с.

Программа глубинного исследования земных недр включает в себя бурение глубоких и сверхглубоких скважин в основных нефтегазоносных и рудных месторождениях, а также вопросы изучения строения Земли и формирования месторождений полезных ископаемых. Геофизические исследования глубоких и сверхглубоких скважин представляют большой интерес, поэтому вопросы каротажа приобретают особую значимость и требуют разработок руководящего технического материала на проектирование подъёмников каротажных, норм и правил некоторых прочностных и других расчетов.

Ключевые слова: подъемник каротажный; нефтегазоносные и рудные месторождения; сверхглубокая скважина; многослойная навивка; продольные колебания кабеля.

The results of the analysis of the main constructive decisions of the cable’s unloading on the drum of well logging truck hoist are given. This allowed to give an estimation of strength of the well logging truck hoist with load calculation in a rope, that appears during multilayer winding.

The analysis of twenty references was conducted. They consist main constructive decisions of the cable’s unloading on the drum of well logging truck hoist.

It is established that reasons of the longitudinal vibrations of cable are: during ascent – hooks of geophysical instrument in locks that join pipes; during descent – periodic hang-up of instrument with following stalling. Calculations are shown that for borehole with depth of 12000 m lower oscillation frequency is 0,352 rad/s, and oscillation period – about 18 s.

The program of subsurface investigation of Earth interiors includes the deep and ultradeep well-borings in the main oil-and-gas bearing and ore deposits also the questions of the studying of Earth structure and forming of the mineral wealth deposits. Geophysical investigations of the deep and ultradeep well-borings are very interesting so the questions of the well-logging take on special significance and require guidance technical material development for designing of well logging truck hoists, standards and regulations of some strengthening and other calculations.

Keywords: well logging truck hoist; oil-and-gas bearing and ore deposits; ultradeep well-boring; multilayer winding; longitudinal vibrations of cable.

Фідровська Н. М., Краснокутська Т. Б., Чернишенко О. В.

Визначення коливань, які виникають в підкранових балках мостових кранів при пересуванні ходових коліс

В статті розглянуто питання визначення коливань в підкранових балках мостових кранів, які з’являються при пересуванні мостових кранах з урахуванням діючого тиску, який виникає під підошвою рейки при опиранні рейки по всій довжині на масивний фундамент.

Були визначені формули частоти коливань, швидкості і прискорення, які виникають в підкранових балках з урахуванням ушкодження кранового шляху і ходової частини мостового крану, що базуються на експериментальних дослідженнях виконаних на промислових зразках кранів. Оцінка цих величин та внесення необхідних корективів дозволить значно знизити навантаження в кінцевих балках при проектуванні нових об'єктів та продовжити термін експлуатації діючих.

Отримане рішення залежить від геометричних і пружних параметрів рейки і модуля основи, а також від бази крана і геометричних розмірів підкранової балки.

Ключові слова: кран мостовий; балка підкранова; колесо ходове; динамічні навантаження; частота коливань; рейка підкранова.

В статье рассмотрены вопросы определения колебаний в подкрановых балках мостовых кранов, которые возникают при передвижении мостовых кранов с учетом действующего давления, возникающего под подошвой рельса при опирании рельса по всей длине на фундамент.

Были определены формулы частоты колебаний, скорости и ускорения, которые возникают в подкрановых балках с учетом повреждения кранового пути и ходовой части мостового крана, основанные на экспериментальных исследованиях, выполненных на промышленных образцах кранов. Оценка этих величин и внесение необходимых корректив позволит значительно снизить нагрузку в конечных балках при проектировании новых объектов и продлить срок эксплуатации действующих.

Полученные решения зависят от геометрических и упругих параметров рельсы и модуля основания, а также от базы крана и геометрических размеров подкрановой балки.

Ключевые слова: кран мостовой; балка подкрановая; колесо ходовое; динамические нагрузки; частота колебаний; рельс крановый.

In article it is considered questions define of vibrations arise in up crane beam bridge crane at movement motion wheels with calculation acting pressure which appear under foot rail by based on foundation of all length.

Define the formula often of vibration, speed and accelerations arise in up crane beam.

Define the decision depend from geometrical and elastic parameters of rail and module of basis and also from base of crane and geometrical dimensions of up crane beam.

Keywords: bridge crane; up crane beam motion wheel; dynamic loadings; define of vibrations.

Фідровська Н. М., Лук’янов І. М.

До визначення тягової характеристики стрічково-барабанного механізму елеватора

Наведено метод визначення к.к.д. і відносного ковзання для стрічково-барабанного механізму елеватора. Отримані залежності дозволяють побудувати криві зміни к.к.д. і відносного ковзання залежно від ступеня навантаження, яка визначається коефіцієнтом тяги. У сукупності ці криві представляють собою тягову характеристику стрічково-барабанного механізму по якій можна оцінити працездатність, тобто роботу без пробуксовки і з максимальним к.к.д. Розглянуто роботи, присвячені дослідженню тягової здатності приводних плоскопасової передач, а також робота, в якій проведено дослідження пружних переміщень стрічки по поверхні приводного барабана елеватора, в результаті якого були отримані значення робочого, критичного і граничного коефіцієнтів тяги в залежності від стану поверхні барабана і модуля пружності стрічки . Результати цієї роботи покладені в основу розробки методу визначення значень к.к.д. і відносного ковзання. Наводиться побудована за цим методом тягова характеристика зернового елеватора продуктивністю 350 т / год і висотою 60 м.

Аналіз результатів роботи приводить до висновку про те, що для ефективної роботи елеватора, без пробуксовки і з високим к.к.д., необхідно використовувати тягові елементи з великим значенням модуля пружності і здійснювати ретельний контроль його натягу.

Ключові слова: елеватор; сила тертя; пружне ковзання; тягова здатність; кути спокою і ковзання; коефіцієнт корисної дії.

Приведен метод определения к.п.д. и относительного скольжения для ленточно-барабанного механизма элеватора. Полученные зависимости позволяют построить кривые изменения к.п.д. и относительного скольжения в зависимости от степени нагружения, определяемой коэффициентом тяги. В совокупности эти кривые представляют собой тяговую характеристику ленточно-барабанного механизма по которой можно оценить работоспособность, т.е. работу без пробуксовки и с максимальным к.п.д. Рассмотрены работы, посвященные исследованию тяговой способности приводных плоскоременных передач, а также работа, в которой проведено исследование упругих перемещений ленты по поверхности приводного барабана элеватора, в результате которого получены значения рабочего, критического и предельного коэффициентов тяги в зависимости от состояния поверхности барабана и модуля упругости ленты. Результаты этой работы положены в основу разработки метода определения значений к.п.д. и относительного скольжения. Приводится построенная по этому методу тяговая характеристика зернового элеватора производительностью 350 т/ч и высотой 60 м.

Анализ результатов работы приводит к выводу о том, что для эффективной работы элеватора, без пробуксовки и с высоким к.п.д., необходимо использовать тяговые элементы с большим значением модуля упругости и осуществлять тщательный контроль его натяжения.

Ключевые слова: элеватор; сила трения; упругое скольжение; тяговая способность; углы покоя и скольжения, коэффициент полезного действия.

A method for determining the efficiency and the relative sliding belt drum elevator mechanism. The obtained dependences allow us to construct curves of the change efficiency and the relative sliding depending on the degree of loading determined coefficient of traction. Together, these curves are characteristic traction belt drum mechanism by which to assess performance, ie, work without slip and with maximum efficiency Having considered the work devoted to the study of the traction capability of driving the flat gear, as well as a work in which to study the elastic movements of the tape on the surface of the drive pulley of the elevator, a result of which the value of working, critical and limiting factors of thrust, depending on the state of the surface of the drum and the elastic modulus of the tape . The results of this work form the basis for developing a method of determining the values of efficiency and the relative sliding. It provides built by this method traction characteristics of a grain elevator capacity of 350 t/h and a height of 60 m.

Analysis of the results leads to the conclusion that for the effective operation of the elevator, without slip and with high efficiency, it is necessary to use traction elements with a higher modulus of elasticity and to closely monitor its tension.

Keywords: elevator; the friction force; elastic slip; traction ability; corners of peace and sliding efficiency.

Фідровська Н. М., Ругаєв Р. C., Лєсовицький К. Ю.

Визначення контактних напружень в зоні дії каната та гладкого барабана

В статті розглянута контактна задача взаємодії двох циліндрів, один з яких є канат, а інший – канатний барабан. Також були розглянуті наукові дослідження Г. Герца якому вдалося отримати загальне рівняння контактної задачі. В якій показав, що розміри площіни дотику залежать від навантаження і пружних властивостей матеріалів. Форма контактної площини визначається геометрією тіл дотику. У дослідженнях М. Н. Беляєва було значно спрощене рішення для багатьох технічних задач та приводить його до більш прийнятного вигляду. В розглянутій схемі барабан прийнятий гладким, без нарізки гвинтової канавки, що суттєво змінює розрахунок. Визначені рішення контактуючих поверхонь і переміщень точок контакту.

На підставі розглянутих досягнень Г. Герца та М. Н. Беляєва були отримані рівняння для контактуючих поверхонь каната і барабана і прогину в точці контакту, що дало можливість уточнити розрахунки контактних напружень каната і барабана.

Ключові слова: гладкий барабан; напруження; канат; контактна задача; циліндрична поверхня; прогин; зона контакту.

В статье рассмотрена контактная задача взаимодействия двух цилиндров, один из них канат, а другой – канатный барабан. Так же были рассмотрены научные исследования Г. Герца которому удалось получить общее уравнение контактной задачи. В котором показал, что размеры площади прикосновения зависят от нагрузки и упругих свойств материалов. Форма контактной площади определяется геометрией тел прикосновения. В исследованиях М. Н. Беляева было значительно упрощено решение для многих технических задач и приводит его к более приемлемому виду. В рассмотренной схеме барабан принят гладким, без нарезки винтовой канавки, которая существенно изменяет расчёт. Определённые решения контактирующих поверхностей и перемещений точек контакта.

На основании рассмотренных достижений Г. Герца и М. Н. Беляева были получены уравнения для контактирующих поверхностей каната и барабана и прогиба в точке контакта, что дало возможность уточнить расчёты контактных напряжений каната и барабана.

Ключевые слова: гладкий барабан, напряжения, канат, контактная задача, цилиндрическая поверхность, прогиб, зона контакта.

In the article the contact problem of interaction between two cylinders, one of them a rope, and the other - the rope drum. Also we considered research H. Hertz who managed to get a general equation of the contact problem. Which shows that the size of the touch area depend on the load and the elastic properties of the materials. The shape of the contact area is defined by the geometry of the body touches. In studies, M. N. Belyaev has been greatly simplified solution for many of the technical problems and led him to a more acceptable form. The considered scheme adopted smooth drum, without cutting helical groove, which substantially alters the calculation. Certain decisions of the contacting surfaces and the displacement of the contact points.

Based on reviewing the achievements of H. Hertz and M. N. Belyaev equations were derived for the contacting surfaces of the rope and the drum and the deflection at the point of contact, which made it possible to clarify the calculations of contact stresses and rope drum.

Keywords: smooth drum; strain; rope; contact problem; cylindrical surface; sag; zone of act.

Кипоренко А. С., Мазорчук К. И.

Расчетный анализ теплоотдачи при охлаждении стержней обмотки статора турбогенератора

Анализируются виды повреждений и причины выхода из строя мощных турбогенераторов, на основе чего предложена методика проведения расчетного анализа обеспечения безопасности его работы.

Проведен анализ научных трудов отечественных и зарубежных ученых в области теплообмена, а также, нормативного обеспечения безопасности эксплуатации турбогенераторов.

На основе проведенного анализа представлена методика расчетных исследований теплоотдачи и численные результаты расчетных исследований распределения теплообмена в элементах стержня обмотки статора турбогенератора ТВВ-1000-2У3 для Южноукраинской и Хмельницкой АЭС.

Показано, что при своевременном анализе теплоотдачи при охлаждении стержней обмотки возможно выявление нарушений турбогенераторов.

Предложены рекомендации, относительно проведения технических работ при нарушении теплообмена стержней обмотки турбогенератора, с целью повышения безопасности и эффективности его эксплуатации.

Ключевые слова: турбогенератор; теплоотдача; безопасность; атомная электростанция.

Аналізуються види пошкоджень і причини виходу з ладу потужних турбогенераторів, на основі чого запропоновано методику проведення розрахункового аналізу забезпечення безпеки його роботи.

Проведено аналіз наукових праць вітчизняних і зарубіжних вчених в області теплообміну, а також, нормативного забезпечення безпеки експлуатації турбогенераторів.

На основі проведеного аналізу представлено методику розрахункових досліджень тепловіддачі і чисельні результати розрахункових досліджень розподілу теплообміну в елементах стрижня обмотки статора турбогенератора ТВВ-1000-2У3 для Південноукраїнської і Хмельницької АЕС.

Показано, що при своєчасному аналізі тепловіддачі при охолодженні стрижнів обмотки можливе виявлення порушень турбогенераторів.

Запропоновано рекомендації, щодо проведення технічних робіт при порушенні теплообміну стрижнів обмотки турбогенератора, з метою підвищення безпеки та ефективності його експлуатації.

Ключові слова: турбогенератор; тепловіддача; безпека; атомна електростанція.

Analyzes the types of damages and causes of failure of the powerful turbogenerators on the basis, of which the technique of computational analysis ensuring the safety of its operation.

The analysis of the scientific works local and foreign scientists in the field of heat transfer and also normative safety operation of turbogenerators.

Based on this analysis the technique of calculation research of heat transfer and numerical results of calculation research allocation of heat transfer in bar elements of the stator winding of the turbogenerator TVV-1000-2U3 for Pivdennoukrainska and Khmelnytsky nuclear power plant.

It is shown that with timely analysis of the heat transfer cooling coil bars possible detection of violations of turbogenerators.

The recommendations on the conduct of the technical work in violation of the heat exchange coil bars turbine generator, in order to increase the safety and efficiency of its operation.

Keywords: turbine generator; heat; safety; nuclear power plant.

Ловейкін В. С., Почка К. І., Ловейкін А. В.

Реалізація оптимального режиму реверсування роликової формувальної установки за прискоренням третього порядку

Проведено оптимізацію режиму реверсування роликової формувальної установки для ущільнення виробів з бетонних сумішей за прискоренням третього порядку.

При проведенні оптимізації в якості критерію режиму руху використано критеріальну дію, яка являє собою інтеграл за часом з підінтегральною функцією, що виражає енергію прискорень третього порядку установки.

Отримано функції зміни кінематичних характеристик формувального візка при його русі від одного крайнього положення в інше, що відповідають оптимальному режиму реверсування за прискоренням третього порядку. При цьому із врахуванням функцій швидкості формувального візка розраховано закон зміни кутової швидкості приводного крокового двигуна установки.

Запропоновано конструкцію роликової формувальної установки з приводом від високомоментного крокового двигуна, що вмонтований в укочувальні ролики формувального візка установки і реалізує оптимальний режим реверсування за прискоренням третього порядку, що в свою чергу приводить до підвищення якості поверхні оброблюваної бетонної суміші та підвищення довговічності  установки в цілому.

Ключові слова: установка, режим руху, привод, кроковий двигун.

Проведена оптимизация режима реверсирования роликовой формовочной установки для уплотнения изделий из бетонных смесей за ускорением третьего порядка.

При проведении оптимизации в качестве критерия режима движения использовано критериальное действие, которое представляет собой интеграл по времени с подынтегральной функцией, которая выражает энергию ускорений третьего порядка установки.

Получены функции изменения кинематических характеристик формовочной тележки при её движении от одного крайнего положения в другое, которые соответствуют оптимальному режиму реверсирования за ускорением третьего порядка. При этом с учётом функций скорости формовочной тележки рассчитан закон изменения угловой скорости приводного шагового двигателя установки.

Предложена конструкция роликовой формовочной установки с приводом от высокомоментного шагового двигателя, который вмонтирован в укатывающие ролики формовочной тележки установки и реализует оптимальный режим реверсирования за ускорением третьего порядка, что в свою очередь приводит к повышению качества поверхности обрабатываемой бетонной смеси и повышению долговечности установки в целом.

Ключевые слова: установка, режим движения, привод, шаговый двигатель.

Optimization of the mode of a reversal of roller forming installation for consolidation of products from concrete mixes behind acceleration of the third order is performed.

When carrying out optimization as criterion of the mode of the movement criteria action which represents integral on time with subintegral function which expresses energy of accelerations of the third order of installation is used.

Functions of change of kinematic characteristics of the forming cart at its movement are received from one extreme situation in another which correspond to the optimum mode of a reversal behind acceleration of the third order. Thus taking into account functions of speed of the forming cart the law of change of angular speed of the driving step engine of installation is calculated.

The design of roller forming installation with the drive from the high-moment step engine which is built in the rolling rollers of the forming cart of installation is offered and realizes the optimum mode of a reversal behind acceleration of the third order that in turn leads to improvement of quality of a surface to the processed concrete mix and increase of durability of installation in general.

Keywords: installation, movement mode, drive, step engine.

Осипова Т. Н.

Динамика барабанных лифтовых подъемников как многомассовых систем

Проведен анализ литературных источников по изучению динамики лифтов и подъемных машин, которые весьма сходны с лифтами по своей конструкции. В основном рассматривалась динамика лифтов со шкивом трения, а в данной работе изучаются динамические процессы колебательного характера в канатах барабанных лифтовых подъемников.

Приведена конструкция лифтовой подъемной установки и ее динамическая схема с дискретными массами в моментах сил упругости. При построении эквивалентной динамической схемы лифта рассмотрен валопровод (подъемный барабан, муфты, редуктор, электродвигатель) лебедки с точки зрения построение одной дискретной массы в виду большой жесткости валов по сравнению с канатами.

Получено математическое описание динамических процессов колебательного характера в канатах лифта в виде аналитического дифференциального уравнения.

Ключевые слова: лифтовой подъемник; динамика; математическая модель; дифференциальное уравнение.

Проведений аналіз літературних джерел по вивченню динаміки ліфтів і підіймальних машин, які вельми схожі з ліфтами по своїй конструкції. В основному розглядалася динаміка ліфтів з шківом тертя, а в даній роботі вивчаються динамічні процеси коливального характеру в канатах барабанних ліфтових підйомників.

Приведена конструкція ліфтової підіймальної установки і її динамічна схема з дискретними масами в моментах сил пружності. При побудові еквівалентної динамічної схеми ліфта розглянутий валопровід (підіймальний барабан, муфти, редуктор, електродвигун) лебідки з точки зору побудови однієї дискретної маси з причини великої жорсткості валів в порівнянні з канатами.

Отриманий математичний опис динамічних процесів коливального характеру в канатах ліфта у вигляді аналітичного диференціального рівняння.

Ключові слова: ліфтовий підйомник; динаміка; математична модель; диференціальне рівняння.

The analysis of the literary sources for the study of the dynamics of lifts and lifting machinery, which are very similar to elevators in design. Focused on the dynamics of lifts with the pulley friction, and in this paper, we study the dynamic processes of oscillatory nature in the rope drum elevator lifts.

The design of the elevator hoist and its dynamic schema with discrete masses in the moments of the forces of elasticity. When constructing dynamic equivalent scheme of the considered elevator shafting (hoisting drum, coupling, reducer, motor) winch from the perspective of building a single discrete mass in view of the great rigidity of the shafts in comparison with the ropes.

The mathematical description of dynamic processes of oscillatory nature in the ropes of an elevator in the form of analytical differential equations.

Keywords: lift elevator, dynamics, mathematical model, differential equation.

Мелконов Г. Л.

К вопросу определения выбора режущего инструмента для обработки сфер запорной арматуры

В статье уточнены сущность и методы обработки валковых калибров, определены режимы резания и некоторые виды конструкций режущих инструментов металлорежущих станков и материалы. Станочное оборудование для механической обработки прокатных валков подразделяется на основное и вспомогательное. К основному технологическому оборудованию относятся такие станки которые имеют применение непосредственно в технологическом процессе промышленного изготовления винтовых волновых калибров. К вспомогательному оборудованию такого рода относятся станки, предназначенные для изготовления режущего инструмента, заточки инструмента и приспособлений. В ходе проведённых исследований можно сделать вывод о том, что значительным резервом повышения производительности труда при чистовом точении рабочих ручьев винтовых волновых калибров является использование для этой цели принудительно вращающихся чашечных резцов. Нестабильность вращения возникает из-за постоянного контакта правой и левой реборд, что в свою очередь приводит к торможению и остановке резца.

Ключевые слова: винтовой калибр, режущие инструменты, металлорежущие станки, материалы, заточка, приспособление, волновые калибры, прокатные валки.

У статті уточнено сутність і методи обробки валків калібрів, визначені режими різання і деякі види конструкцій ріжучих інструментів металорізальних верстатів і матеріали. Верстатне обладнання для механічної обробки прокатних валків підрозділяється на основне і допоміжне. До основного технологічного устаткування відносяться такі верстати які мають застосування безпосередньо в технологічному процесі промислового виготовлення гвинтових хвильових калібрів. До допоміжного устаткування такого роду відносяться верстати, призначені для виготовлення ріжучого інструменту, заточування інструменту і пристосувань. В ході проведених досліджень можна зробити висновок про те, що значним резервом підвищення продуктивності праці при чистового точіння робочих струмків гвинтових хвильових калібрів є використання для цієї мети примусово обертових чашкових різців. Нестабільність обертання виникає із-за постійного контакту правої і лівої реборд, що в свою чергу призводить до гальмування та зупинку різця.

Ключові слова: гвинтовий калібр; різальні інструменти; металорізальні верстати; матеріали; заточка; пристосування; хвильові калібри; прокатні валки.

The article specifies the nature and methods of processing the rolls caliber, defined cutting conditions and certain types of designs of cutting tools of machine tools and materials. Machine equipment for machining rolls divided into main and auxiliary. The main technological equipment are such machines that have direct application in the process of industrial manufacture of screw wave gauges. K ancillaries such machines are intended for the manufacture of cutting tools, grinding tools and appliances. It was found that as a consequence of the low resistance of cup plates is necessary to stop the processing and output of the tool engagement with the workpiece. Following the withdrawal of the tool from the cutting zone release the screws that secure the plate and turn it at an angle of 90°–95° allows you to enter in the processing areas not worn out blades.

Keywords: screw gauge; cutting tools; machine tools; materials; sharpening; adaptation; the wave calibers; forming rolls.

Petrenko A.

The influence of composition high-carbon deposited metal on structure and lamellar tearing

The work is deals with research composition of high carbon deposited metal on formation microstructures in the partially melted zone and initiation of cracks, lamellar tearing, as one of the most dangerous defects that occurs hard-facing layers. Experiments carried out for the series of compositions chromium-manganese high-carbon depositions with varying carbon content. Additionally, the influence of boron and titanium concentrations on the formation of such defects was research. Observed negative promotion increasing concentration of carbon for deposited metal and it is due to increasing volume effect of transformation of austenite to martensite. Latter initiate normal and shear stresses increasing in “light lamellar zone” of partially melted zone. Additionally alloying the deposited metal with titanium prevents cracking in the partially melted zone.

Keywords: cold cracks; lamellar tearing; deposited metal; hard-facing; alloying; boron; titanium.

Робота присвячена дослідженню зв’язку складу високовуглецевого наплавленого металу з утворенням мікроструктур в зоні сплавлення і розвитком тріщин-відшаровувань. Проведено експериментальні дослідження для серії складів високовуглецевого хромомарганцевого наплавленого металу з різним вмістом вуглецю. Додатково з’ясовували вплив різних концентрацій бору і титану на утворення таких дефектів. Відзначено негативну дію підвищення концентрації вуглецю на стійкість хромистого наплавленого металу до відшаровування і воно пояснюється збільшенням ефекту об'ємного перетворення аустеніту в мартенсит. Останнє призводить до збільшення нормальних і сколюючих напружень у «світлій смузі» зони сплавлення. Введення в хромистий наплавлений метал титану запобігає появі білої смуги і розвитку тріщин в зоні сплавлення.

Ключові слова: холодні тріщини; відшаровування; наплавлений метал; зносостійкість; легування; бор; титан.

Работа посвящена исследованию связи состава высокоуглеродистого наплавленного металла с образованием микроструктур в зоне сплавления и развитием трещин-отслаиваний. Проведены экспериментальные исследования для серии составов высокоуглеродистого хромомарганцевого наплавленного металла с различным содержанием углерода. Дополнительно выясняли влияние различных концентраций бора и титана на образование таких дефектов. Отмечено отрицательное действие повышения концентрации углерода на стойкость хромистого наплавленного металла к отслаиванию и оно объясняется увеличением эффекта объемного превращения аустенита в мартенсит. Последнее приводит к увеличению нормальных и скалывающих напряжений в «светлой полосе» зоны сплавления. Введение в хромистый наплавленный металл титана предотвращает появление белой полосы и развитие трещин в зоне сплавления.

Ключевые слова: холодные трещины; отслаивания; наплавленный металл; износостойкость; легирование; бор; титан.

Багров В. А.

Совершенствование сплавов системы Cr-Mn-Mo-Ti на основе железа

Цель работы: разработка и совершенствование экономнолегированных износостойких сталей и совершенствование имеющихся для восстановления и повышения стойкости и долговечности инструмента горячей обработки металла.

Эксперимент проводили автоматической наплавкой сварочными проволоками по слою легированного порошка с последующим исследованием химического состава и структуры наплавленного металла.

Установлено, что увеличение содержания Mn и Cr в наплавленном металле снижают активность углерода; увеличение количества фазы TiC повышает внутреннюю теплоту наплавленного металла. Повышению теплостойкости сплавов системы Cr-Mn-Ti на основе железа способствует увеличение содержания фазы [TiC]; введение [Mo] стабилизирует значения твердости при повышенных температурах, повышает теплостойкость и твердость.

На основании проведенных исследований разработана новая порошковая проволока, которая обеспечивает при наплавке химический состав стали 0,16…0,21 % C, 8,3…9,4 % Mn, 4,5…5,3 % Mo, 1.8…2,7 % Ti, до 1 % Si.

Ключевые слова: наплавка; порошковая проволока; легированный флюс; структура.

Мета роботи: розробка і вдосконалення економнолегованих зносостійких сталей і вдосконалення наявних для відновлення і підвищення стійкості і довговічності інструменту гарячої обробки металу.

Експеримент проводили автоматичним наплавленням зварювальними дротами з легованому шару порошку з наступним дослідженням хімічного складу і структури наплавленого металу.

Встановлено, що збільшення вмісту Mn та Cr в наплавленому металі знижують активність вуглецю; збільшення кількості фази TiC підвищує внутрішню теплоту наплавленого металу. Підвищення теплостійкості сплавів системи Cr-Mn-Ti на основі заліза сприяє збільшення вмісту фази [TiC]; введення [Mo] стабілізує значення твердості при підвищених температурах, підвищує теплостійкість і твердість.

На підставі проведених досліджень розроблено новий порошковий дріт, який забезпечує при наплавленні хімічний склад сталі 0,16...0,21 % C, 8,3...9,4 % Mn, 4,5...5,3 % Mo, 1.8...2,7 % Ti, до 1 % Si.

Ключові слова: наплавлення; порошковий дріт; легований флюс; структура.

Objective: development and improvement of economically alloyed wear-resistant steels and the improvement of existing to restore and increase the stability and durability of the tool handling hot metal.

The experiment was conducted by automatic surfacing welding wires on a layer of doped powder with a follow-up study of the chemical composition and structure of weld metal.

It is established that the increased content of Mn and Cr in the weld metal and reduce the activity of carbon; increasing the amount of TiC phase increases internal warmth of the deposited metal. To improve the heat resistance of alloys of the system Cr-Mn-Ti Fe-based contributes to the increase in the maintenance phase [TiC]; introduction [Mo] stabilizes the hardness values at elevated temperatures, improves thermal stability and hardness.

On the basis of the conducted researches developed a new flux-cored wire which provides for welding chemical composition of steel...0,16 0,21 % C, 8,3...9,4 % Mn, and 4.5...to 5.3 % Mo, 1.8...2.7 % of Ti, up to 1 % Si.

Keywords: surfacing; flux-cored wire; alloyed; flux structure.

Дерябкина Е. С.

Исследование эксплуатационной стойкости восстановленных деталей топливной аппаратуры тракторных дизелей Д 50

Показана целесообразность восстановления и упрочнения деталей дизелей интегрированным газопламенным напылением. Представлены результаты сравнительных  лабораторных и натурных испытаний износо- и задиростойкости восстановленной плунжерной пары. Исследования проводились на образцах из стали ШХ15 с покрытием ПГ-10Н-01, нанесенным интегрированным газопламенным напылением, образцах, прошедших термообработку по серийной технологии и образцах с покрытием ТiN, нанесенным вакуумно-плазменным напылением.

Нанесенные на плунжерные пары покрытия ПГ-10Н-01обеспечили уменьшение износа деталей и наибольшую их задиростойкость из всех испытываемых вариантов. Полученные результаты также показывают, что покрытие ПГ-10Н-01 обеспечивает повышение термостойкости процесса задирообразования (163-165 °С) по сравнению с другими видами образцов (130-140 °С).

Установлено, что покрытие  из самофлюсующегося сплава ПГ-10Н-01, нанесенное интегрированным газопламенным напылением, значительно повышает надежность деталей топливной аппаратуры, и может рекомендоваться для дальнейшего использования при восстановлении и упрочнении изношенных плунжерных пар, а также при их изготовлении, с заменой дорогостоящей стали ШХ15 на более дешевую сталь 45, с напыленным покрытием ПГ-10Н-01.

Ключевые слова: плунжер; износостойкость; задирообразование; сталь; покрытие; интегрированное газопламенное напыление.

Показана доцільність відновлення і зміцнення деталей дизелів інтегрованим газополуменевим напиленням. Представлені результати порівняльних лабораторних та натурних випробувань износо- і задіростійкості відновленої плунжерної пари паливної апаратури. Дослідження проводилися на зразках зі сталі ШХ15 з покриттям ПГ-10Н-01, яке нанесене газополуменевим інтегрованим напиленням, зразках, що пройшли термообробку за серійною технологією і зразках з покриттям ТiN, яке нанесене вакуумно-плазмовим напиленням.

Нанесені на плунжерні пари покриття на основі ПГ-10Н-01забезпечили зменшення зносу деталей і найбільшу задіростійкість з усіх випробовуваних варіантів. Отримані результати також показують, що покриття ПГ-10Н-01 забезпечують підвищення термостійкості процесу задіроутворення (163-165 °С) у порівнянні з іншими видами зразків (130-140 °С).

Встановлено, що покриття з самофлюсуючого сплаву ПГ-10Н-01, нанесене інтегрованим газополуменевим напиленням, значно підвищує надійність деталей паливної апаратури, і може бути рекомендовано для подальшого використання при відновленні і зміцненні зношених плунжерних пар, а також при їх виготовленні, із заміною коштовної сталі ШХ15 на дешевшу сталь 45, з напиленням покриття зі сплаву ПГ-10Н-01.

Ключові слова: плунжер; зносостійкість; задіроутворення; сталь; покриття; інтегроване газополуменеве напилення.

The expediency of restoration and hardening of details of diesels integrated flame spraying. The results of comparative laboratory and field tests of wear is the reduced resistance to scoring and plunger assembly of the fuel equipment. The studies were conducted on samples of steel ShKh15 coated PG-10N-01, deposited by flame spraying an integrated. Samples were heat treated by serial technology and TiN coated samples, vacuum-deposited by plasma spraying. Applying to the plunger assemblies based coating PG-10N-01 led to a decrease in wear resistance to scoring and most score resistivity of all the samples. The results also show that the coating PG-10N-01 enhances the thermal stability of score formation (163-165 °С) compared to other types of samples (130-140 °С).

It was found that the coating of the self-fluxing alloy 10N-PG-01 applied via integrated flame spraying, significantly increases the reliability of the parts of fuel equipment, and can be recommended for further use in the restoration and strengthening of worn plunger, as well as in their production, with the replacement of expensive steel ShKh15 a cheaper steel 45 with sprayed coating PG-10H-01 alloy.

Keywords: plug; wear; tear formation; steel; coating; integrated flame spraying.

Калин Н. А., Изотова Е. А.

Способ сварки коротких стыковых соединений

Целью работы явилось повышения качества металла шва коротких стыковых соединений при полуавтоматической электродуговой сварке в среде защитного газа.

Эксперимент проводили при сварке толстого металла с длиной разделки 30 мм. Разделку ограничивали по торцам пластинами из армированного стекла, прижатыми к торцам медными прижимами. Затем разделку заполняли защитным газом. Сварку начинали со средины разделки и тщательно разваривали торцы разделки. Толщина пластин выбирается в зависимости от диаметра сварочной проволоки, при этом отношение диаметра проволоки к толщине пластин составляет 0,2-0,3.

Применение способа сварки коротких стыков позволяет выполнять качественный сварной шов без выводных стальных планок, что снижает металлоемкость и трудоемкость изготовления сварной конструкции, а качественное формирование швов на торцах разделки исключает необходимость их дальнейшей механической обработки.

Ключевые слова: сварка; разделка; пластина; стык; защитный газ.

Метою роботи є підвищення якості металу шва коротких стикових з'єднань при напівавтоматичному електродуговому зварюванні в середовищі захисного газу.

Експеримент проводили при зварюванні товстого металу з довжиною оброблення 30 мм. Оброблення обмежували по торцях пластинами з армованого скла, притиснутими до торців мідними притисками. Потім оброблення заповнювали захисним газом. Зварювання починали із середини оброблення й ретельно розварювали торці оброблення. Товщина пластин вибирається залежно від діаметра зварювального дроту, при цьому відношення діаметра дроту до товщини пластин становить 0,2-0,3.

Застосування способу зварювання коротких стиків дозволяє виконувати якісний зварений шов без вивідних сталевих планок, що знижує металоємність і трудомісткість виготовлення звареної конструкції, а якісне формування швів на торцях оброблення виключає необхідність їх подальшої механічної обробки.

Ключові слова: зварювання; оброблення; пластина; стик; захисний газ.

The aim of work was to improve the quality of the weld metal joints in the short semi-automatic arc welding in an inert gas.

The experiment was performed at welding thick metal cutting a length of 30 mm. Cutting limited at the ends of the reinforced glass plates pressed against the ends of the copper clamps. Then a breaker filled with protective gas. Welding is started from the middle of cutting the ends and thoroughly tenderize cuts. Plate thickness is selected depending on the diameter of the welding wire, wherein the ratio of wire diameter to the plate thickness is 0.2-0.3.

The use of short welding method enables high-quality joint weld steel bars without the pin, which reduces the complexity of manufacturing of metal and welded structure, and the formation of high-quality welds at the ends of cutting eliminates the need of further machining.

Keywords: welding; cutting; plate; butt; shielding gas.

Калін М. А., Ізотова К. О.

Новий спосіб холодного зварювання чавуну

Метою роботи є підвищення якості металу шва при електродуговому зварюванні чавуну.

Розроблений спосіб зварювання чавуну електричною дугою, який відрізняється тим, що дуга горить між вугільним електродом і виробом, а зварювальний дріт подають через отвір у вугільному електроді, який живиться струмом прямої полярності.

Дослідження проводили при холодному зварюванні сірого чавуну сталевим зварювальним дротом на постійному струмі прямої полярності. При цьому вугільний електрод одночасно являється струмопідводом до зварювального дроту і речовиною, що утворює вуглекислий газ у дузі при зварюванні на прямій полярності.

Структура металу шва троосто-сорбіт і дрібні включення ферита. Біля поверхні – структура типова для литої маловуглецевої сталі.

Ключові слова: дуга; чавун; зварювання; вугільний електрод; дріт.

Целью работы является повышения качества металла шва при электродуговой сварке чугуна.

Разработанный способ сварки чугуна электрической дугой, который отличается тем, что дуга горит между угольным электродом и изделием, а сварочную проволоку подают через отверстие в угольном электроде, который питается током прямой полярности.

Исследование проводили при холодной сварке серого чугуна стальной сварочной проволокой на постоянном токе прямой полярности. При этом угольный электрод одновременно является токоподводом к сварочной проволоке и веществом, которое образовывает углекислый газ в дуге при сварке на прямой полярности.

Структура металла шва троосто-сорбит и мелкие включения ферита. Возле поверхности – структура типичная для литой малоуглеродистой стали.

Ключевые слова: дуга; чугун; сварка; угольный электрод; проволока.

The aim is to improve the quality of the weld metal during arc welding cast iron.

The developed method of iron welding arc, characterized in that the arc between a carbon electrode and the workpiece and the welding wire is fed through a hole in the carbon electrode, which is powered by direct current polarity.

The study was carried out at the cold welding of cast iron steel welding wire DC straight polarity. This carbon electrode is also the current supply to the welding wire and a substance that constitutes the carbon dioxide in the arc when welding with straight polarity.

The structure of the weld metal Troost-sorbitol and small inclusions Ferit. Near the surface - structure typical cast mild steel.

Keywords: arch; iron; welding; carbon electrode; wire.

Катрич О. О., Тріщ А. Р., Денисенко А. М., Діденко Н. В.

Кваліметричний інструмент оцінювання якості процесів різної природи

Процеси, що впливають на якість продукції мають різну природу, тобто їх показники якості різні та вони мають різні шкали оцінювання, але на сьогодні не існує єдиної методики їх оцінювання, крім того різноманітність кваліметричних методів оцінювання вимагає глибокого наукового дослідження в частині оптимальності та ефективності.

Аналіз наукової літератури показав, що існуючі математичні моделі (функції бажаності) дозволяють оцінювати якість продукції та процесів різної природи, але не розроблено дієвого кваліметричного інструменту для їх застосування на виробництві.

Для ефективного застосовувати функцій бажаності на практиці, при оцінюванні процесів, пропонується застосовувати їх числові, які дозволяють отримати інтервальні показники якості процесів, що дозволить зробити універсальну стандартизовану методику, яка може бути застосована при оцінці будь – яких процесів не залежно від їх складності. Розглянуто ряд практичних задач, які можуть виникати при оцінюванні процесів.

Ключові слова: функція бажаності; якість процесу; безрозмірна шкала; інтервал якості; оцінка якості процесу.

Процессы, влияющие на качество продукции имеют разную природу, то есть их показатели качества разные и они имеют разные шкалы оценивания, но на сегодняшний день не существует единой методики их оценивания, кроме этого разнообразие квалиметрических методов оценивания требует глубокого научного исследования в части оптимальности и эффективности.

Анализ научной литературы показал, что существующие математические модели (функции желательности) позволяют оценивать качество продукции и процессов различной природы, но не разработано действенного квалиметричного инструмента для их применения на производстве.

Для эффективного применять функций желательности на практике, при оценивании процессов, предлагается применять их числовые характеристики, которые позволяют получить их интервальные показатели качества, что позволит сделать универсальную стандартизированную методику, которая может быть применена при оценке каких - либо процессов независимо от их сложности. Рассмотрен ряд практических задач, которые могут возникать при оценивании процессов.

Ключевые слова: функция желательности; качество процесса; безразмерная шкала; интервал качества; оценка качества процесса.

Processes affecting the quality of the products are different in nature, that is, their quality parameters are different and they have different scales of assessment, but to date there is no single method of evaluation, besides a variety of qualimetric assessment methods requires a thorough research regarding optimal and efficient.

An analysis of scientific literature has shown that the existing mathematical models (desirability function) allow to evaluate the quality of the products and processes of different nature, but do not develop effective kvalimetrichnogo tool for their application in the workplace.

In order to effectively apply the desirability functions in practice, in assessing the processes, are encouraged to apply their numerical characteristics that allow them to receive the interval parameters of quality that will make a universal standardized methodology that can be applied when assessing what - or processes regardless of their complexity. A number of practical problems that may arise when evaluating processes.

Keywords: desirability function; quality of the process; dimensionless scale; range of quality; quality assessment process.

Маршуба В. П., Яценко Л. О.

Деякі аспекти по визначенню параметрів якості цифрового друку, одиниці виміру, їх еталонні значення та критерії оцінки

Метою роботи було визначення основних параметрів якості цифрового друку, за аналогом з офсетним друком, одиниць виміру таких показників як оптична щільність, колірна відмінність, тоновий приріст та інше, їх еталонні значення і критерії оцінки.

Проведений аналіз літературних джерел з даної теми показав, що сучасний підхід до визначення якості випускається поліграфічної продукції, знаходиться на дуже низькому рівні. Це пов'язано з недосконалістю інструментальних методів контролю якості продукції і суб'єктивністю замовників даної продукції з одного боку, тоді як з іншого відсутністю стандартів з контролю якості для цифрового друку.

В результаті проведених пошукових досліджень та аналізу джерел було встановлено, що існуючі стандарти з визначення якості продукції при офсетного друку, можливо, також застосувати і для цифрового друку з деякими обмеженнями, що відповідають параметрам даного виду друку. Отримані значення оптимальних зональних оптичної щільності, можна використовувати в роботі друкованих цехів, як нормативні значення оптичної щільності, так і для друкаря, отже, і в системах автоматичного контролю відбитків.

Нестабільність процесу друку, викликана найрізноманітнішими факторами, в які входять, як об'єктивні, так і суб'єктивні чинники, тобто фактори, які передбачають з одного боку як високу зношеність обладнання, з іншого боку закінчуються існуючими кліматичними умовами. Виходом із ситуації є створення ICC профілів для кожної друкарської машини. Слід зазначити, що профіль може бути індивідуальний як для конкретної друкарської машини, так і для кожної пари папір – фарба.

Ключові слова: цифровий друк; якість друку; стандарт; оптична щільність.

Целью работы было определение основных параметров качества цифровой печати, по аналогу с офсетной печатью, единиц измерения таких показателей как оптическая плотность, цветовое различие, тоновый прирост и прочее, их эталонные значения и критерии оценки.

Проведенный анализ литературных источников по рассматриваемой теме показал, что современный подход к определению качества выпускаемой полиграфической продукции, находится на очень низком уровне. Это связано с несовершенством инструментальных методов контроля качества продукции и субъективностью заказчиков данной продукции с одной стороны, тогда как с другой отсутствием стандартов по контролю качества для цифровой печати.

В результате проведенных поисковых исследований и анализа источников было установлено, что существующие стандарты по определению качества продукции при офсетной печати, возможно, также применить и для цифровой печати с некоторыми ограничениями, соответствующих параметрам данного вида печати. Полученные значения оптимальных зональных оптических плотностей, можно использовать в работе печатных цехов, как нормативные значения оптических плотностей, так и для печатника, следовательно, и в системах автоматического контроля отпечатков.

Нестабильность процесса печати, вызвана самыми разнообразными факторами, в которые входят, как объективные, так и субъективные факторы, то есть факторы, которые предусматривают с одной стороны как высокую изношенность оборудования, с другой стороны заканчиваются существующими климатическими условиями. Выходом из ситуации является создание ICC профилей для каждой печатной машины. Следует отметить, что профиль может быть индивидуальный как для конкретной печатной машины, так и для каждой пары бумага – краска.

Ключевые слова: цифровая печать; качество печати; стандарт; оптическая плотность.

The aim of the work was to determine the basic parameters of the quality of digital printing, similar to offset printing, units of measurement indicators such as optical density, color difference, tone and increase in other, their reference values nd evaluation criteria.

The analysis of the literature on the topic has shown that a modern approach to the determination of the quality of printed products, is at a very low level. This is due to imperfection of the instrumental methods of quality control and customer subjectivity of these products on the one hand, while on the other the lack of standards for quality control for digital printing.

As a result of exploratory research and analysis of the sources it has been found that the existing standards for measuring the quality in offset printing may also be applied for digital printing with some limitations relevant parameters of the printing form. The values obtained for optimal zonal optical density can be used in print shops as normative values of optical densities, and for the printer, therefore, and in the automatic monitoring prints.

Instability of the printing process, due to various factors, which include, both objective and subjective factors, i.e. factors which provide on the one hand as a high wear of equipment, on the other end by existing weather conditions. The way out is to create a ICC profile for each of the printing press. It should be noted that the profile can be personalized for a particular printing press, and for each pair of the paper – the paint.

Keywords: digital printing, print quality, a standard optical density.

Павлова А. А., Смирнов И. П., Лагода А. Н.

Повышение эффективности ремонтного производства при разборке соединений с натягом

Рассмотрены проблемы повышения эффективности разборки соединений с натягом в ремонтном производстве. Так как условием эффективного использования машин и оборудования является высокий уровень их технического обслуживания и ремонта, от которого зависит качество продукции и затраты в производстве. А условием качественной разборки узлов является сохранение детали ремонтируемого изделия. Особенно сложна разборка соединений с натягом, если они крупногабаритные или их конструкция не позволяет применить простые механические съемники, а также соединений, которые, вследствие тяжелых условий эксплуатации, стали неразъемными. Качественная и производительная разборка таких соединений происходит только с использованием индукционного нагрева. Однако нормативно-техническое обеспечение таких технологий практически отсутствует, что делает их применение не эффективным по энергетическим затратам. Поэтому целью работы являлось определение и обоснование принципа создания основ НТО для качественной, энергосберегающей и производительной технологии ремонтного производства на примере разборки соединений с натягом при использовании индукционного нагрева. Предложены структурно-параметрический принцип для создания нормативно-технического обеспечения, система классификаций конструкций соединений с натягом, подлежащих разборке с использованием нагрева, деталей в них входящих, унифицированных операций, основанных на учете параметров, лимитирующих качество изделий, и математическая модель теплового процесса ремонтных технологий на примере разборки соединений с натягом. Которые могут использоваться для управления качеством ремонтного производства в схемах разборки для любых многоэлементных соединений с натягом.

Ключевые слова: повышение эффективности; параметры качества; унификация; классификация; ремонтные технологии; лимитирующие параметры; разборка

Розглянуто проблеми підвищення ефективності розбирання з’єднань з натягом в ремонтному виробництві. Оскільки умовою ефективного використання машин і обладнання є високий рівень їх технічного обслуговування та ремонту, від якого залежить якість продукції і витрати в виробництві. А умовою якісного розбирання вузлів є збереження деталі виробу, що ремонтується. Особливо складним є розбирання з’єднань з натягом, якщо вони великогабаритні чи їх конструкція не дозволяє застосувати прості механічні знімачі, а також з’єднань, які внаслідок важких умов експлуатації стали нерознімними. Якісне та продуктивне розбирання таких з’єднань відбувається тільки з використанням індукційного нагрівання. Проте нормативно-технічне забезпечення таких технологій практично відсутнє, що робить їх застосування не ефективним за енергетичними витратами. Тому метою роботи було визначення та обґрунтування принципу створення основ НТЗ для якісної, енергозберігаючої і продуктивної технології ремонтного виробництва на прикладі розбирання з’єднань з натягом при використанні індукційного нагрівання. Запропоновані структурно-параметричний принцип для створення нормативно-технічного забезпечення, система класифікацій конструкцій з’єднань з натягом, що підлягають розбиранню з використанням нагрівання, деталей, що в них входять, уніфікованих операцій, основаних на врахуванні параметрів, які лімітують якість виробів, і математична модель теплового процесу ремонтних технологій на прикладі розбирання з’єднань з натягом. Які можуть використовуватися для управління якістю ремонтного виробництва в схемах розбирання для будь-яких багатоелементних з’єднань з натягом.

Ключові слова: підвищення ефективності; параметри якості; уніфікація; класифікація; ремонтні технології; лімітуючі параметри; розбирання.

The problems of increasing the efficiency of disassembling connections with a tightness in the repair industry. Since the effective use of machinery and equipment is the high level of maintenance and repair, which affects product quality and production costs. A condition for quality disassembly sites is to preserve parts of the repaired product. Especially difficult dismantling joints with interference if they are large or design does not allow to use simple mechanical pullers as well as compounds which, due to heavy-duty, one-piece steel. Quality and productivity disassembly of such compounds occurs only with the use of induction heating. However, normative-technical support for such technologies is virtually absent, which makes their use is not effective in energy costs. Therefore, the aim of the work was to determine and justify the principle of establishing the foundations of NTS for high-quality, energy-efficient and productive technology of repair production on the example of dismantling joints with interference when using induction heating. The structural-parametric principle to create a normative-technical support, system classifications of structures of compounds with an interference fit to be disassembled with heating parts in their inbox, unified operations based on the account settings, limiting quality of products and a mathematical model of the thermal process of repair technologies on the example of disassembling connections with interference. Which can be used for quality control in the production of repair schemes disassembly for any multi-element connections with a tightness.

Keywords: increasing the efficiency; quality metrics; unification; classification; repair technologies; limiting settings; disassembly.

Смирнитская М. Б.

Качественный анализ системы управления охраной труда машиностроительного предприятия

Выполнена оценка качества функционирования системы управления охраной труда машиностроительного предприятия с помощью методов статистического анализа показателей деятельности службы охраны труда предприятия (СУОТ).

Исследования проводились на основе информации о деятельности службы охраны труда машиностроительного предприятия г. Харькова. Временной интервал исследования – 3 года.

По результатам анализа взаимосвязей между результативными и факторными признаками работы службы охраны труда выявлена слабая корреляция между проведенными профилактическими мероприятиями по охране труда и количеством выявленных нарушений, что свидетельствует о наличии недостатков в функционировании СУОТ. Расчет значений вероятностей показателя качества функционирования СУОТ для трех зон риска подтвердил факт наличия недостатков в деятельности СУОТ.

Предложено исследовать возможность формирования управляющих корректирующих воздействий со стороны СУОТ предприятия по результатам статистического анализа показателей работы службы охраны труда.

Ключевые слова: факторный признак; результативный признак; коэффициент корреляции; индекс числа нарушений; охрана труда; машиностроительное предприятие.

Виконана оцінка якості функціонування системи управління охороною праці машинобудівного підприємства за допомогою методів статистичного аналізу показників діяльності служби охорони праці підприємства (СУОП).

Дослідження проводилися на основі інформації про діяльність служби охорони праці машинобудівного підприємства м. Харкова. Часовий інтервал дослідження – 3 роки.

За результатами аналізу взаємозв'язків між результативними та факторними показниками діяльності служби охорони праці виявлена слабка кореляція між проведеними профілактичними заходами з охорони праці та кількістю виявлених порушень, що свідчить про наявність недоліків у функціонуванні СУОП. Розрахунки значень імовірностей показника якості функціонування СУОП для трьох зон ризику підтвердив факт наявності недоліків у діяльності СУОП.

Запропоновано дослідити можливість формування керуючих коригувальних дій з боку СУОП підприємства за результатами статистичного аналізу показників роботи служби охорони праці.

Ключові слова: факторний показник; результативний показник; коефіцієнт кореляції; індекс кількості порушень; охорона праці; машинобудівне підприємство.

The estimation of the labor protection system’s operation quality are made with statistical analysis methods of the labor protection activities indices.

The investigations was running by the information about activities of the labor protection department in the engineering enterprise in Kharkiv. The investigation’s time interval is 3 years.

The low correlation between preventive safety arrangements and number of reveal violations are found out by analyses results of the interrelation among resultant and factor indicators of the labor protection activities. It means, that the labor protection system in the engineering enterprise has functioning defects. The calculation of probability values of the labor protection system’s performance indicate confirmed the fact about functioning defects in the labor protection system.

The possibility of the control corrective actions’ formation by the labor protection system are offered with results of the statistical analysis of the labor protection department activities’ indices.

Keywords: factor indicator; resultant indicator; correlation coefficient; index of violations; occupational safety; engineering enterprise.

Шматков Д. І.

Розробка семантичної моделі для експертних систем автоматичних засобів пірометричних вимірювань в машинобудуванні

Сформульовано наступні завдання: теоретично дослідити застосування методів штучного інтелекту в галузі теплового контролю; теоретично та практично розробити модель подання знань предметної галузі пірометричних вимірювань в інтелектуальних системах.

У якості дослідницького матеріалу використано наукові праці вітчизняних та зарубіжних вчених та засоби моделювання пакету Microsoft Office.

Визначено, що методи штучного інтелекту в галузі теплового контролю розробляються вже довгий час, зменшують похибки вимірювань та мають значні перспективи впровадження. Визначено, що семантичні моделі, а саме каузальні мережі, мають функціональний інструментарій до впровадження  в експертні системи автоматичних засобів пірометричних вимірювань.

Побудовано каузальну мережу до процесу пірометричного контролю температурних режимів лазерного зміцнення металів, спрямовану на повне відображення предметної галузі в системі.

Ключові слова: пірометрія; семантична мережа; каузальна мережа; вимірювання; штучний інтелект.

Сформулировано следующие задачи: теоретически исследовать применение методов искусственного интеллекта в области теплового контроля; теоретически и практически разработать модель представления знаний предметной области пирометрических измерений в интеллектуальных системах.

В качестве исследовательского материала использованы научные труды отечественных и зарубежных ученых и средства моделирования пакета Microsoft Office.

Определено, что методы искусственного интеллекта в области теплового контроля разрабатываются уже долгое время, уменьшают погрешности измерений и имеют значительные перспективы внедрения. Определено, что семантические модели, а именно каузальные сети, имеют функциональный инструментарий для внедрения в экспертные системы автоматических средств пирометрических измерений.

Построено каузальную сеть для процесса пирометрического контроля температурных режимов лазерного упрочнения металлов, направленную на полное отражение предметной области в системе.

Ключевые слова: пирометрия; семантическая сеть; каузальная сеть; измерения; искусственный интеллект.

It formulated the following objectives: to investigate in theory the use of artificial intelligence in the field of thermal control; to develop in theory and practice the representation model of pyrometric measurements subject area in intelligent systems.

As research material used scientific works of domestic and foreign scholars and simulation tools with Microsoft Office.

It has been determined that the methods of artificial intelligence in the field of thermal control are developed for a long time, reduce the measurement error, and have implementation significant prospects. It was determined that the semantic model, namely the causal network has a functional toolkit for the expert systems automatic pyrometric measurements implementation.

It has built causal network to the pyrometeric temperature control process of laser hardening of metals, aiming at full reflection of the subject area in the system.

  • pyrometry; semantic network; causal network; measuring; artificial intelligence.

Щуцька Г. В.

Асиметричне розповсюдження рідини в прокладочних матеріалах

Розв’язана задача з розробки методів визначення строку проходження рідини крізь ущільнення шляхом моделювання дискретної структури матеріалу прокладки. Робота базується на експериментальних даних щодо структури матеріалів для ущільнень і експериментах по проходженню рідини крізь елементарні проби. Доведено, що реальна дискретна структура матеріалу дозволяє створити ефективну модель проникнення рідини крізь прокладки. Створений алгоритм дискретного моделювання сорбційних процесів. Одержані дискретні залежності накопичення рідини в матеріалі. Запропоновані функції, що найліпшим чином апроксимують дискретні залежності. Використання дискретного методу моделювання процесу проходження рідини в ущільненнях з пористих матеріалів дозволило побудувати реальну аналітичну функцію границі змоченої зони. Вперше виявлений ефект збільшення концентрацій всередині матеріалів демонструє можливість дострокового досягнення рідиною границі матеріалу. Одержані результати дозволяють передбачати строк повного намокання ущільнень, прогнозувати строк їх роботи , визначати параметри матеріалу для визначеного терміну роботи.

Ключові слова: ущільнення; пористі матеріали; проникнення рідини; дискретна структура.

Решена задача по разработке методов определения срока прохождения жидкости через уплотнения путем моделирования дискретной структуры материала прокладки. Работа базируется на экспериментальных данных по структуре материалов для уплотнений и экспериментах по прохождению жидкости через элементарные пробы. Доказано, что реальная дискретная структура материала позволяет создать эффективную модель проникновения жидкости через прокладки. Создан алгоритм дискретного моделирования сорбционных процессов. Полученные дискретные зависимости накопления жидкости в материале. Предложены функции, наилучшим образом аппроксимируют дискретные зависимости. Использование дискретного метода моделирования процесса прохождения жидкости в уплотнениях из пористых материалов позволило построить реальную аналитическую функцию границы смоченной зоны. Впервые обнаруженный эффект увеличения концентраций внутри материалов демонстрирует возможность досрочного достижения жидкостью границы материала. Полученные результаты позволяют определять срок полного намокания уплотнений, прогнозировать срок их работы, определять параметры материала для определенного срока работы.

Ключевые слова: уплотнения; пористые материалы; проникновение жидкости; дискретная структура.

The problem for the development of methods for determining the period of the passage of fluid through the seal by simulating discrete structure of the gasket material is solved. The work is based on the experimental data on the structure of materials for the seal and experiments of the passage of liquid through the basic sample. It is proved that the real discrete structure of the material allows to create an effective model of penetration of liquid through the pads. The algorithm of discrete simulation of sorption processes is developed. The discrete depending of accumulation of fluid in the material are obtained. Functions, that give the best approximation of discrete dependence are suggested. Using the method of discrete simulation of the passage of the fluid in the seals of porous materials made it possible to build a real analytic function dampened border zone. First discovered the effect of increasing concentration within the material demonstrates the ability to achieve early fluid boundaries of the material. The results allow to determine the period of full wet seals to predict the duration of their work, to determine the parameters of the material for a certain period of operation.

Keywords: seals; porous materials; liquid penetration; discrete structure.