Кафедра прикладної механіки (ІПБТ) (з 2022 р. увійшла до складу кафедри Технічна механіка ДІІТ)
Permanent URI for this community
Browse
Browsing Кафедра прикладної механіки (ІПБТ) (з 2022 р. увійшла до складу кафедри Технічна механіка ДІІТ) by Title
Now showing 1 - 10 of 10
Results Per Page
Sort Options
Item Coefficient of Local Loss of Mechanical Energy of the Flow for a Mixture of Charge Materials(Dnipro University of Technology, 2021) Selegej, Andriy Mikolayovich; Ivaschenko, Valeriy; Golovko, Vjacheslav Iljich; Kiriya, R.; Kvasova, Luydmila SergijvnaENG: Purpose. To determine the dependence of the coefficient of local losses of mechanical energy of flow of a twocomponent mixture of charge material on its depth, content of components, and average equivalent diameter of particles in the case of their freedispersed motion. Methodology. The value of the coefficient of local losses of mechanical energy was determined by the value of the hydraulic resistance of the fluid during its movement in open channels and pipes. In this paper, methods were used of comparative analysis, mathematical modeling and forecasting of dynamic processes in the flow of granular material. findings. Based on the results of theoretical studies, a mathematical model was obtained, the use of which allows calculating the coefficient of local losses of mechanical energy for the flow of a twocomponent mixture of charge materials with agglomerate particle sizes from 15 to 50 mm, pellets from 6 to 12 mm, coke from 10 to 60 mm. The developed model with satisfactory accuracy makes it possible to evaluate the movement of the charge from the indicated materials along the paths of the charging devices of blast furnaces at a speed in the range from 1.5 to 20 m/s and to determine the trajectories of the mixture of charge materials on the top with an accuracy of 0.2 m. It is noted that the calculation of the above coefficient by the known techniques is not accurate enough, which is associated with the uncertainty in the choice of a single average equivalent diameter of the particles of the two component charge. Comparative analysis of the developed model with the known models and experimental data indicates that the accuracy of calculating the dynamic parameters of a twocomponent flow of charge materials using the developed model increases by 5–10 % in comparison with calculations using the previously known models. Originality. For the first time, regularities of changes in the coefficient of internal mechanical losses of a twocomponent flow of charge materials from its depth, content of components, average equivalent particle diameters when moving along the paths of charging devices of blast furnaces have been established. practical value. Mathematical dependencies have been developed and can be used to determine the technological parameters of the charge of a modern blast furnace with different characteristics of the granulometry of the charge and the ratios of its components. This will increase the accuracy of predicting the course of the process under consideration, the degree of automation of the control systems for the technological process of the charge supply of blast furnaces, will make it possible to use expensive charge materials more efficiently, reduce energy consumption and reduce the harmful impact on the environment.Item A Model to Control the Formation of Multi-Component Charge Portions on a Blast Furnace Conveyor(National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine, 2020) Rybalchenko, Maria Alexandrovna; Selegej, Andriy Mikolayovich; Golovko, Vjacheslav Iljich; Selegej, S. M.; Mirgorodskaya, O. S.ENG: Introduction. Bell-less tops used in the charging area give significantly wider opportunities for regulating and distributing the charge material along the furnace top radius. Moreover, it becomes feasible to develop the methods for gas flow control and these methods shall differ from the conventional ones. One of such methods is introduction of multi-component portions of the charge with a technology based component ratio. Problem Statement. The bell-less top charging device is not designed for that type of portioning when the charge material mixing is accompanied with a simultaneous shift of one component with respect to other one for a certain set value, while charging. These portions can be formed with the use of computer-aided stock-conveying system, while discharging the material from weighing hoppers into the blast furnace conveyor. Purpose. This research aims at the development of the structure, the functioning algorithms and the mathematical model for the system to control the formation of multi-component mixed charge batches in order to increase the blast furnace productivity and to reduce the specific coke consumption. Materials and Methods. In this research, the methods of automatic control theory and artificial intellect for the synthesis of weight neuro-fuzzy controllers within the automatic control system of charge dosage have been used. The developed system designed to control multi-component charge portioning via PC has been tested by means of simulation modelling methods. Results. There has been developed an algorithm for operating the system for controlling the multi-component mixed charge preparation on the conveyor, given the arrangement of the specified components, their ratios in portions, total volumetric productivity of the conveyor, the variable geometry of the unloaded material, in the connection with the on-line information on the mixing process. The feasibility of the system has been verified by its simulation with the use of standard application tools. Conclusions. It has been established that the designed control system allows the formation of mixed portions of any composition defined by an operator at a given maximum output of the conveyor and prevents its overload in terms of mass or volume.Item Алгоритм визначення енергосилових параметрів кривошипно-повзунного механізму(НМетАУ, Дніпро, 2022) Добров, Ігор Вячеславович; Сьомічев, Андрій ВікторовичUKR: Метою роботи є розробка алгоритму та програми розрахунку енергосилових параметрів кривошипно-повузнного механізму з урахуванням апробованих на практиці та добре зарекомендованих себе: аналітичного методу розрахунку кінематики повзуна та графо-аналітичного методу розрахунку силових параметрів кривошипно-повузнного механізму. Результати досліджень. Розроблено новий метод розрахунку та алгоритм визначення енергосилових параметрів кривошипно-повузнного механізму для персональних ПМК. Наукова новизна. Новий метод розрахунку та алгоритм визначення енергосилових параметрів відрізняється визначенням координат точок механізму та вирішенням рівнянь графічним методом. Практична значимість. Створений алгоритм дозволяє виконати попередню оцінку енергосилових параметрів механізмів та агрегатів з використанням кривошипно-повзунних механізмів на стадії технологічного проектування, техніко-економічного обґрунтування нових агрегатів або модернізації існуючого обладнання при зміні технологічних режимів, пов’язаних з освоєнням випуску сучасної конкуренто спроможної продукції.Item Аналіз сучасних теоретичних та технологічних методів і обладнання та перспектив розвитку завантаження доменних печей(НМетАУ, Дніпро, 2022) Селегей, Андрій Миколайович; Іващенко, Валерій Петрович; Безшкуренко, Олексій ГеоргійовичUKR: Розглянуто сучасний стан аналітичного забезпечення технології доменного виробництва. Проаналізовано основні методики, розроблені провідними науково-конструкторськими організаціями з металургії, що застосовуються для ефективного управління доменною плавкою. Показано, що технологія завантаження доменної печі має вирішальне значення для ефективності отримання чавуну. Обладнання моніторингу сучасних доменних печей дозволяє отримувати широкий спектр інформації, що може бути використана для оперативного ефективного корегування ведення доменної плавки. Використання вказаної інформації надає широкі можливості для забезпечення найраціональніших техніко-економічних показників процесу виплавки чавуну. В зв’язку з цим приділено значну увагу особливостям обладнання та технології для завантаження шихтових матеріалів у піч. Розглянуті основні експлуатаційні характеристики для обладнання доменних печей, що забезпечує завантаження шихтових матеріалів в ракурсі забезпечення раціонального окружного та радіального розподілу шихти на колошнику. Це, в свою чергу, дає змогу дотримуватися заданої програми завантаження та рудних навантажень. Наданий опис способів завантаження за допомогою безконусного завантажувального пристрою лоткового типу. Проаналізований процес руху потоку шихтових матеріалів по трактах безконусного завантажувального пристрою. Окремо розглянуті ділянки направляючих тічок, ділянка руху шихти в колошниковому просторі. Виявлені недоліки та переваги існуючих методик розрахунку динамічних параметрів шихтових матеріалів на відповідних ділянках. Наведений опис послідовності роботи обладнання, що забезпечує завантаження шихтою доменної печі та рекомендації для підвищенню ефективності алгоритмів роботи агрегатів. Окремо розглянуті методики для визначення геометричних та динамічних параметрів руху шихтових матеріалів у разі їх випуску з накопичувальних бункерів завантажувального пристрою доменної печі. Наведені аналітичні залежності для визначення витрати шихтових матеріалів з випускного отвору та швидкості витоку шихти. Розглянутий процес формування стовпа шихти у доменній печі. Серед основних чинників, що впливають на формування необхідного рудного навантаження вдовж радіусу колошника виділено програму завантаження та гранулометричний склад шихтових матеріалів, які постачаються на колошник. Також показано, що найефективнішим завантаженням доменної печі шихтовими матеріалами вважається такий спосіб, при використанні якого забезпечується оптимальне значення рудного навантаження із забезпеченням необхідної газопроникності стовпа шихтових матеріалів. Таким чином визначені основні напрямки ефективного удосконалення технології доменної плавки для забезпечення найкращих техніко-економічних показників та значним зниженням питомої витрати сировини.Item Аналіз технологічних параметрів доменної плавки для розробки прогнозних моделей розрахунку техніко-економічних показників процесу(НМетАУ, Дніпро, 2021) Селегей, Андрій Миколайович; Мішалкін, Анатолій Павлович; Безшкуренко, Олексій ГеоргійовичUKR: Мета. Визначити основні технологічні параметри на підставі яких має ґрунтуватися прогнозна методика розрахунку техніко-економічних показників доменної плавки. Методика. Розглянуто фізико-хімічні та технологічні закономірності доменного процесу, що впливають на техніко-економічні параметри плавки. Показано, що температурний інтервал 600-1000°С слід вибирати у разі розробки прогнозних моделей доменного процесу при аналізі відновлювальних процесів з урахуванням теплового балансу. Результати. Визначені температурні інтервали для аналізу фізико-хімічних процесів, що впливають на техніко-економічні показники доменної плавки. Обґрунтовані припущення для аналізу Проаналізовано теплові умови ефективного протікання відновних процесів та їх вплив на технологічні показники доменної плавки. Наукова новизна. Розроблено аналітичне підґрунтя для отримання прогнозних моделей визначення зміни техніко-економічних показників доменної плавки. Встановлено, що найбільший вплив на протікання відновних реакцій має саме розподіл матеріалів у «сухій» зоні доменної печі. Практична значимість. Отримані аналітичні дані дають змогу розробити ефективну модель прогнозування зміни техніко-економічних показників доменної плавки на основі даних про хімічний склад колошникового газу та його розподілу вздовж радіуса колошника печі.Item К вопросу анализа уравнений движения твердого тела при механических колебаниях(Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського", Україна, 2021) Добров, Игорь Вячеславович; Семичев, Андрей ВикторовичRUS: В зависимости текущего положения груза на различных участках деформации пружины в процессе колебаний величина, определяющая собственную частоту свободных незатухающих колебаний, имеет противоположные знаки в зависимости от изменения направления ускорения груза на этих участках, что позволяет определить единое неоднородное дифференциальное уравнение процесса колебаний на различных участках движения груза. При амплитуде колебаний намного меньше статического положения груза, это неоднородное дифференциальное уравнение вырождается в однородное дифференциальное уравнение свободных не затухающих колебаний.Item К вопросу об использовании моделей-ассоциаций(Национальная металлургическая академия Украины, Днепропетровск, 2014) Добров, Игорь Вячеславович; Гаркави, Наум Яковлевич; Федоров, Евгений Федорович; Карпенко, Владимир Владимирович; Клименко, Ирина Владимировна; Литвиненко, О. Н.RUS: На моделях-ассоциациях исследуются эффекты, связанные с наличием в системе сухого трения. Найдена траектория тела, движущегося по наклонной плоскости с начальной скоростью, направленной поперёк плоскости. Задача обобщена на занос задних колёс автомобиля в кривой при юзе. Показано, что в двухмассовой колебательной системе с сухим трением могут быть зафиксированы три «собственные» частоты. Объяснено, почему при «сбрасывании с клиньев» подвижного состава некоторыми датчиками могут фиксироваться «лишние» резонансные частоты.Item Расчетно-аналитический метод определения энергосиловых параметров кривошипно-ползунного механизма(Херсонський національний технічний університет, 2021) Добров, Игорь Вячеславович; Семичев, Андрей Викторович; Суворов, Владислав ВладимировичUKR: Мета. Метою роботи є розробка алгоритму та програми розрахунку енергосилових параметрів КПМ з використанням прикладних програм MathCAD та MathLAB з урахуванням апробованого на практиці і добре зарекомендованого графо-аналітичного методу розрахунку силових параметрів КПМ. Методика. В роботі розроблено метод розрахунку та алгоритм визначення кінематичних параметрів кривошипно-повзунних механізмів (КПМ) для персональних комп'ютерів з використанням стандартних прикладних програм MathCAD, MathLAB. Відповідно подальший розвиток розрахунково-аналітичного методу дослідження різних конструкцій КПМ визначає розробку методу та алгоритму розрахунку енергосилових параметрів КПМ. Результати. Аналіз виконаного розрахунку кінематичних параметрів для восьми поточних положень КПМ показує, що сили інерції центру маси шатуна і моменти його сил інерцій, а також сили інерції повзуна за один оберт кривошипа при встановленому русі не впливають на витрату потужності приводу кривошипа. Це зумовлено тим, що за один оберт кривошипу кінематичні параметри КПМ (швидкість, кутова швидкість, прискорення, кутове прискорення ланок КПМ) не змінюються. Наукова новизна. Розроблено новий метод розрахунку та алгоритм визначення енергосилових параметрів КПМ для персональних комп'ютерів та з використанням стандартних прикладних програм MathCAD та MathLAB.Item Розрахунково-аналітичний метод визначення кінематичних та енергосилових параметрів кривошипно-повзунного механізму (Повідомлення 1. Кінематика)(НМетАУ, Дніпро, 2022) Добров, Ігор Вячеславович; Сьомічев, Андрій ВікторовичUKR: Метою роботи є розробка алгоритму та програми розрахунку енергосилових параметрів кривошипно-повузнного механізму з урахуванням апробованих на практиці та добре зарекомендованих себе: аналітичного методу розрахунку кінематики повзуна та графо-аналітичного методу розрахунку силових параметрів кривошипно-повузнного механізму. Результати досліджень. Розроблено новий метод розрахунку та алгоритм визначення енергосилових параметрів кривошипно-повузнного механізму для персональних комп’ютерів. Наукова новизна. Новий метод розрахунку та алгоритм визначення енергосилових параметрів відрізняється визначенням координат точок механізму та вирішенням рівнянь графічним методом. Практична значимість. Створений алгоритм дозволяє виконати попередню оцінку енергосилових параметрів механізмів та агрегатів з використанням кривошипно-повзунних механізмів на стадії технологічного проектування, техніко-економічного обґрунтування нових агрегатів або модернізації існуючого обладнання при зміні технологічних режимів, пов’язаних з освоєнням випуску сучасної конкуренто спроможної продукції.Item Теоретичне дослідження умов рівномірного фрезерування робочих поверхонь колісних пар(Херсонський національний технічний університет, 2022) Рубан, Владислав МиколайовичUKR: У даній роботі розглянута можливість підвищення ефективності оброблення при відновлювальному ремонті профілю робочої поверхні колісних пар машин рейкового транспорту за рахунок розробки та використання нових конструкцій спеціальних фасонних фрез, що є актуальною науково-технічною задачею для сучасного машинобудування. Найбільш суттєвим чинником забезпечення довговічності спеціальних фасонних фрез є міцність і надійність їх конструкції. Прагнення до підвищення чистоти оброблюваної поверхні веде до зменшення відстані між окремими циліндричними різальними елементами в різцетримачі. Це негативно впливає на міцність різцетримачі, послабляє перегородки між сусідніми циліндричними різальними елементами, а в умовах циклічних навантажень, сприяє послабленню посадки циліндричних різальних елементів в посадочних отворах, що може призводити до руйнування як окремих різальних елементів і різцетримача в цілому. Зменшення навантаження діючого на один окремий циліндричний різальний елемент спеціальних фасонних фрез можливо за рахунок збільшення чисельності циліндричних різальних елементів і різцетримачів розташованих в корпусі з іншим кутом нахилу, відмінним від існуючого. Результати досліджень показали що існує можливість обґрунтованого вибору кута нахилу різцетримачів в корпусі спеціальної фасонної фрези для верстату КЖ20, щодо усунення дефектів робочої поверхні колісних пар машин рейкового транспорту. Зміна кута нахилу різцетримачів в корпусі спеціальної фасонної фрези дозволяє збільшити кількість різцетримачів і циліндричних різальних елементів, що дозволить забезпечити надійність і міцність конструкції спеціальних фасонних фрез та підвищення ефективності відновлювання профілю робочої поверхні колісних пар машин рейкового транспорту.