Коваленко Д. В.

Сортировать по умолчанию названию
  • ГРАФІЧНА ІНТЕРПРЕТАЦІЯ ГОСТУ 1759-70

    ГОСТ 1759-70 представлений за допомогою комп’ютерної графіки(AutoCad). ГОСТ 1759-70 застосовується у багатьох галузях проектування, тому виникає необхідність у легкому та швидкому доступі до технічних вимог. Графік – креслення, що застосовують для наочного вираження кількісної залежності різних процесів. Таблиця - це набір з стовбців, які відділені один від одного та мають самостійні заголовки. Тобто, таблиця є способом передачі змісту, що полягає в організації структури даних, в якій окремі елементи розміщені у комірках, завдяки чому можна упорядковувати інформацію, для полегшеного пошуку в документі. Останнім часом спостерігається перехід до більш мобільних та комунікабельних джерел інформації, яким через свою застарілість не являється ГОСТ 1759-70 у табличній формі(виконаний не в форматі таблиць Excel). ―Технічні вимоги на болти, гвинти, шпильки і гайки‖ за ГОСТом 1759-70 у вигляді таблиці нажаль, не в змозі забезпечити швидкого пошуку необхідної інформації. Дана таблиця не зовсім відповідає вимогам сучасної технічної мови стандартів, вона є громіздкою у використанні. Незручність полягає у нераціональному розгалуженні таблиці на дві окремі частини, іноді повторному розташуванні марок сталі, посилань та виносок. Загалом дана таблиця є об’ємною за рахунок великої кількості строк і стовбців, які візуально не складають вигляду сітки. Така будова ускладнює пошук. Представлений графік зручний у використанні, оскільки охвачує поле зору крайніх величин. Вміщує 12 класів міцності болтів, 8 класів міцності гайок. Графік демонструє інтенсивність відмінності механічних властивостей болтів, а не гайок. Кількість використаних матеріалів відразу ж можна оглянути у верхніх і нижніх строчках. Трактування ГОСТу, виконано візуальними можливостями комп’ютерної графіки. Було розроблено і представлено зручну альтернативу у вигляді графічної залежності класу міцності від твердості матеріалу(основного параметра визначення) - «Графік технічних вимог на різьбове кріплення ГОСТ 1759-70». Представлений графік має відношення до устарівшого ГОСТу 1759-70 і може бути уточнений для останнього ГОСТ 1759.0-87. Графіки дають змогу швидко та доступно обрати необхідні технічні вимоги.

    Переглянути
  • ГОСТІВСЬКА ТВЕРДІСТЬ ДЕТАЛЕЙ – АРГУМЕНТ ТЕРТЯ РОЗ’ЄМНИХ З’ЄДНАНЬ

    Широке застосування роз’ємних з’єднань у машинобудуванні обумовлено їх надійністю, а також зручністю з’єднання та роз’єднання деталей. Втрати на тертя в спряженнях деталей характеризуються силою тертя, що виникає в навантаженому контакті. Велику роль відіграють фізико-механічні характеристики деталей. Трибологія, як науково-технічна дисципліна, об’єднує проблему тертя, як процеси взаємодії поверхонь під час їх руху. Нині ж результати трибологічних досліджень щорічно публікуються у 10000 джерелах. В фундаментальній літературі найчастіше приведені фрагментарні дані щодо твердості деталей, коефіцієнту тертя, не кажучи, навіть, про їх залежність [1-4]. Нами зроблена спроба виправити вже відмічені зауваження [5]. У таблиці 1, новій за змістом, наведені характеристики особливостей твердоміра Роквелла, узагальнені формули глибини занурення індентора, твердості, крайні стандартизовані числа твердості, діаграма співвідношення значень HRC з HRB та їх обох з HB та інше. Нами, вперше, побудований графік діапазонів твердості болтів кожного класу міцності, згідно з ГОСТом 1759-70 «Механические свойства болтов, винтов и шпилек из углеродистых и легированных сталей при нормальной температуре» (Рис. 1). Очевидна велика варіація чисел твердості кожного класу міцності деталі різьбового кріплення, тобто деталь необмежена конкретним числом твердості, що має діапазон кінцевих чисел до 30 % середнього. Отже, ми зробили спробу наблизитись до конкретного розрахункового числа механічної характеристики, що в свою чергу, впливає на коефіцієнт тертя.

    Переглянути
  • ГОСТІВСЬКА ТВЕРДІСТЬ ДЕТАЛЕЙ – АРГУМЕНТ ТЕРТЯ РОЗ’ЄМНИХ З’ЄДНАНЬ

    Широке застосування роз‘ємних з‘єднань у машинобудуванні обумовлено їх надійністю, а також зручністю з‘єднання та роз‘єднання деталей. Втрати на тертя в спряженнях деталей характеризуються силою тертя, що виникає в навантаженому контакті. Велику роль відіграють фізико-механічні характеристики деталей. Трибологія, як науково-технічна дисципліна, об‘єднує проблему тертя, як процеси взаємодії поверхонь під час їх руху. Нині ж результати трибологічних досліджень щорічно публікуються у 10000 джерелах. В фундаментальній літературі найчастіше приведені фрагментарні дані щодо твердості деталей, коефіцієнту тертя, не кажучи, навіть, про їх залежність [1-4]. Нами зроблена спроба виправити вже відмічені зауваження [5]. У таблиці 1, новій за змістом, наведені характеристики особливостей твердоміра Роквелла, узагальнені формули глибини занурення індентора, твердості, крайні стандартизовані числа твердості, діаграма співвідношення значень HRC з HRB та їх обох з HB та інше. Нами, вперше, побудований графік діапазонів твердості болтів кожного класу міцності, згідно з ГОСТом 1759-70 «Механические свойства болтов, винтов и шпилек из углеродистых и легированных сталей при нормальной температуре» (Рис. 1). Очевидна велика варіація чисел твердості кожного класу міцності деталі різьбового кріплення, тобто деталь необмежена конкретним числом твердості, що має діапазон кінцевих чисел до 30 % середнього. Отже, ми зробили спробу наблизитись до конкретного розрахункового числа механічної характеристики, що в свою чергу, впливає на коефіцієнт тертя.

    Переглянути
  • ДЕЯКІ ФАКТОРИ, ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА ТЕРТЯ ПОЛІМЕРНОЇ СТРІЧКИ З ПЛАСТМАСОВИМ КОНТРТІЛОМ

    Досліди проводились на експериментальному стенді, складеному із вертикальної панелі з блоком циліндричних та еліптичних контртіл, розташованих в визначеному порядку, який дозволяє змінювати радіуси, кути обхвату та нахилу великої осі еліпсу, число тіл контакту зі стрічкою та інше [1]. За відомою методикою визначення коефіцієнта тертя f гнучких тіл [2], досліджувана стрічка, із закріпленими на кінцях однаковими важелями і , перекидалась через один чи декілька (заданих) контртіл, в залежності від вирішуваного завдання; один кінець довантажувався важелем і за моментом початку руху, використовуючи формулу Ейлера , було підраховано f. В здійснених дослідженнях використано більше десятка варіантів схем обводу стрічкою контртіл. Матеріал контртіла - оргскло =83;41,5 та 16,6 мм, середня шорсткість Ra=0,1 мкм. Матеріал стрічки – композиційний лавсан, позначення – И4304, довжина 500 мм, ширина – 6,25 мм, товщина 27 мкм, межа текучості = 15 Н, середня шорсткість Ra=0,35 мкм. Вплив деяких факторів на показано на рис.1. Середнє значення вказаних чотирьох факторів складає 0,5. Як бачимо, коефіцієнт тертя , визначуваний за формулою Ейлера, який застосовується в розрахунках машинобудування, залежить від конкретної схеми, інженерного рішення і потребує врахування багатьох факторів [3].

    Переглянути
  • КОЖУХОТРУБНИЙ ТЕПЛООБМІННИК У СХЕМІ ВИРОБНИЦТВА АМІАКУ

    Аміак ( ) - це безбарвний газ з неприємним задушливим характерним запахом. Наявність його в повітрі відчувається вже при об'ємній концентрації 0,0005%. Температура кипіння аміаку при атмосферному тиску - 33,4°С, займання 651°С. Добре розчиняється у воді, спирті і ряду інших органічних розчинників. Аміак належить найважливіших продуктів хімічної промисловості, щорічне його світове виробництво досягає 150 млн. тон. З аміаку отримують різні солі амонію, уротропін. Також аміак випускають в рідкому вигляді або у вигляді водного розчину - аміачної води, яка зазвичай містить 25% . У медицині застосовують 10-ти % розчин аміаку (нашатирний спирт). Аміак використовується для отримання синтетичних волокон, наприклад, нейлону і капрону. У дипломній роботі на підставі проведеного аналізу технологічних схем обрана схема синтезу аміаку потужністю 1360 т/доб на вітчизняному устаткуванні. Промисловий спосіб отримання аміаку ґрунтується на прямій взаємодії водню і азоту : процес Габера: 3 + 91,84 кДж Частина технологічної схеми синтезу аміаку приведена на рисунку 1. Свіжа азотоводнева суміш після очищення метануванням стискається у компресорі до тиску 32 МПа і після охолодження в повітряному холодильнику (на схемі не показаний) поступає в нижню частину конденсаційної колони для очищення від залишкових домішок , О і слідів масла. Отримана суміш проходить по трубках теплообмінника конденсаційної колони і спрямовується в міжтрубний простір виносного теплообмінника 4, де нагрівається до 185 – 195 °С. Після чого циркуляційний газ поступає в колону синтезу 2. Потім газ відводиться до внутрішнього теплообмінника колони синтезу, де він нагрівається до температури початку реакції 400-440°С і послідовно проходить чотири шари каталізатора, внаслідок чого концентрація аміаку в газі підвищується до 15%. Охолодження газової суміші до 130°С здійснюється в підігрівачі 3, в трубному просторі виносного теплообмінника 4 до 65°С, а потім в апаратах повітряного охолодження 7 до 40°С, при цьому частина аміаку конденсується. Процес продовжується у другій половині схеми і закінчується тим, що аміак з продувальних газів виділяється при температурі 25 - 30°С в конденсаційній колоні і випарнику. В схемі використано кожухотрубний теплообмінник. Принцип роботи полягає у тому, що дві течії розділені стінкою внутрішніх труб обмінюються між собою тепловою енергією без взаємного змішування робочих середовищ. Перебіг газу в міжтрубному просторі контролюється напрямними перегородками для створення оптимального поперечного потоку. Метою дипломного проекту є модернізація кожухотрубного теплообмінника, яка має збільшити продуктивність обладнання і підвищити якість проміжного продукту. В проекті будуть здійснені розрахунки, що підтвердять працездатність та надійність конструкції, а також буде здійснена перевірка патентної чистоти обраного апарату.

    Переглянути
  • КОНДЕНСАТОР У СХЕМІ ВИРОБНИЦТВА АМІАКУ

    Аміак − безбарвний газ з різким запахом, температура плавлення 80°С, температура кипіння 36°С, добре розчиняється у воді, спирті і ряду інших органічних розчинників. Синтезують з азоту і водню. У природі утворюється при розкладанні азотовмісних органічних сполук. За обсягами виробництва аміак займає одне з перших місць; щорічно у всьому світі отримують близько 100 мільйонів тон цього з'єднання. Аміак випускають в рідкому вигляді або у вигляді водного розчину. У великій кількості аміак використовують для синтезу азотної кислоти (добрива). Його застосовують також як дешевий холодильний агент в промислових холодильних установках. У нафтохімічній промисловості аміак використовують для нейтралізації кислотних відходів. Основним способом одержання аміаку є його каталітичний синтез. У дипломній роботі на підставі проведеного аналізу технологічних схем обрана схема синтезу аміаку потужністю 1360 т/доб на вітчизняному устаткуванні. Промисловий спосіб отримання аміаку ґрунтується на прямій взаємодії водню і азоту. Свіжа азотоводнева суміш після очищення метануванням стискається у компресорі до тиску 32 МПа і після охолодження в повітряному холодильнику(на схемі не показаний) поступає в нижню частину конденсаційної колони 8 для очищення від залишкових домішок вуглекислого газу, води і слідів масла. Отримана суміш проходить по трубках теплообмінника конденсаційної колони і спрямовується в міжтрубний простір виносного теплообмінника 4, де нагрівається до 185 - 195°С. Після чого циркуляційний газ поступає в колону синтезу 2. Потім газ відводиться до внутрішнього теплообмінника колони синтезу, де він нагрівається до температури початку реакції 400-440°С і послідовно проходить чотири шари каталізатора, внаслідок чого концентрація аміаку в газі підвищується до 15%. Охолодження газової суміші до 130°С здійснюється в підігрівачі 3, в трубному просторі виносного теплообмінника 4 до 65°С, а потім в апаратах повітряного охолодження 7 до 40°С, при цьому частина аміаку конденсується. Рідкий аміак, що сконденсувався при охолодженні, відділяється в сепараторі 6, а потім суміш, що містить 10-12% NH3, йде на циркуляційне колесо компресора 5 азотоводневої суміші, де стискається до 32 МПа. Процес продовжується у другій половині схеми і закінчується тим, що аміак з продувальних газів виділяється при температурі 25 - 30°С в конденсаційній колоні 9 і випарнику 10. В схемі обрано конденсатор з протитечією. Принцип роботи полягає у тому, що газ подається по трубі з низу до верху, а конденсат під дією сили гравітації стікає вниз. Завданням на дипломне проектування є модернізація конденсатора, яка має підвищити якість проміжного продукту та збільшити продуктивність обладнання, що підтверджується розрахунками, також буде проведена перевірка патентної чистоти обраного апарату (конденсатора).

    Переглянути
  • МАГНІТНИЙ ФІЛЬТР У СХЕМІ ВИРОБНИЦТВА АМІАКУ

    Аміак посідає одне з перших місць у сучасному виробництві промислово важливих речовин. Основним способом одержання аміаку є його каталітичний синтез. Швидкість реакції синтезу аміаку залежить від тиску, температури і складу реакційної суміші [1]. Тобто, реакція синтезу аміаку відбувається в присутності каталізаторів СА-1 або СА-2, основою яких є Fe. Внаслідок використання такого каталізатору виникає необхідність очищувати синтезований аміак від залишків каталізаторного пилу. В технологічній схемі виробництва аміаку продуктивністю 1360 т/добу елементом очищення виділеного аміаку є магнітний фільтр. Метою роботи є модернізація існуючого магнітного фільтра шляхом зміни конструкції та використання нових конструкційних матеріалів, а саме – заміни чохлів магнітної насадки [2] на покриття магнітів нітридом титану, що забезпечує їх корозійну стійкість, збільшує значення індуктивності магнітного поля та підвищує зносостійкість. На рисунку 1 зображено ескіз елемента конструкції магнітного фільтра. Ескіз елемента конструкції магнітного фільтра, що зображений на рисунку 1, складається з корпуса камери очищення 1, стрижня 2, який виконано з немагнітного матеріалу, на який закріплено магнітні насадки 3, та очищувальної керамічної пластини 4, яка рухаючись вздовж магнітної насадки очищує її від феромагнітних домішок, які в процесі фільтрування під дією магнітного поля налипають на неї. Застосування нітриду титану, як покриття обумовлено тим, що цей матеріал володіє такими властивостями, як висока електропровідність, корозійна стійкість, плівка нітриду титана стійка до дії водню та аміаку. Фільтр працює таким чином: рідкий аміак рівномірно заповнює простір камери очищення знизу до верху, де феромагнітні частинки (найчастіше це частинки залізного каталізатора), що знаходяться в рідкому аміаку, під дією магнітного поля, яке утворюються за допомогою системи магнітних насадок 3, намагнічуються і осаджуються на поверхні цих насадок. Після чого відбувається виведення рідкого аміаку з простору камери очищення і тоді настає стадія регенерації фільтра - магнітний фільтр відмикають від системи постачання і живлення аміаку, тоді пластина 4 опускається з верхнього положення у нижнє, тим самим знімає шар феромагнітних домішок, які знаходяться на поверхні магнітних насадок, домішки зсипаються у спеціально призначений для цього бункер (на креслені не показаний), по закінченню стадії очищення насадок пластина повертається у попереднє положення. Наступною стадією процесу фільтрування у випадку очищення аміаку є пасивування феромагнітних частинок. Таким чином, може відбуватися цикл магнітного очищення. Висновок: запропонована конструкція магнітного фільтру забезпечує збільшення ефективності магнітного поля та відповідно підвищення продуктивності очищення, спрощує конструкцію апарату під тиском. На основі отриманих висновків було подано заявку на корисну модель та виконуються роботи з ескізного проектування нової конструкції магнітного фільтра.

    Переглянути
  • СОДОВО-НАТРОННЕ ВАРІННЯ СОЛОМИ СОЇ ТА РІПАКУ

    За останні десятиріччя в Україні зростає інтерес до культивування сої,ріпаку та ін. бобових в усіх кліматичних зонах. Їх виробництво з 2002року зросло більше, ніж у 10 раз, а урожайність виросла приблизно в 1,5 рази [1]. На 1 тонну зібраного насіння сої та ріпаку припадає до 3 т соломи. За середньої урожайності сої 17,1 ц/га вихід соломи становить 51,3 ц/га, за урожайності ріпаку 22 ц/га соломи буде 66,0 ц/га. Реалізація соєвої та ріпакової соломи, наприклад, для перероблення на ВНФ,дозволить отримувати додатковий прибуток [2,3]. За хімічним складом солома ріпаку та сої з успіхом може використовуватися для перероблення на волокнисті напівфабрикати [4,5]. Мета роботи полягає у дослідженні впливу лужності середовища на якість ВНФ, отриманих із соломи ріпаку та сої, використанні каталізатора. Результати досліджень та обговорення. Соєву та ріпакову солому піддавали делігніфікації содово-натронним способом з різним відношення Na2CO3 до NaOH за Т 175оС, витрат активного лугу 10% від маси абс. с.с., тривалістю 90 хв, з використанням каталізатора антрахінона (АХ). Результати досліджень наведено в табл. З аналізу, наведених в табл. даних можна зробити вис- новок, що солома сої делігніфікується повільніше, за одних і тих же умов варіння. Це підтверджується більшим виходом на 1,5-8%, в порівнянні із ріпаковою соломою та нижчим значенням розривної довжини. Опір роздиранню, навпаки, дещо вищий за рахунок збільшення об’ємної маси, що можна пояснити більшою кількістю дрібного волокна у ВНФ, отриманих із соломи сої. Позитивний вплив додавання АХ на вихід і механічні показники ВНФ в обох випадках пояснюється стабілізацією вуглеводної частини, легшим фібрилюванням волокон. Підвищення лужності варильного розчину покращує показники міцності ВНФ, що узгоджується з теоретичними даними, а саме більш рівномірним розподілом лігніну у товщі клітинної стінки [6]. За однакових умов варіння показники якості ВНФ із соломи ріпаку вищі, що підтверджується глибшою їх делігніфікацією та більшими розмірами волокон [4].

    Переглянути
  • ЛАЗЕРНІ СИСТЕМИ У БОРОТЬБІ З БЕЗПІЛОТНИМИ ЛІТАЛЬНИМИ АПАРАТАМИ

    Активне застосування безпілотних літальних апаратів (unmanned aerial vehicle – UAV) на полях бойових дій змушує військових шукати нові ефективні методи боротьби з ними. На даний час зазвичай використовується вогнестрільна зброя, артилерійські зенітні комплекси та системи встановлення електронних завад. Наприкінці минулого року Пентагон провів навчання «Чорний дротик» (Black Dart) (www.nationaldefensemagazine.org), метою яких зокрема були демонстрація та випробування засобів протидії безпілотникам. Навчання проводились у режимі підвищеної секретності та про більшість використаних "високих" технологій інформація повністю відсутня. Відомо лише те, що з завданням знешкодження безпілотників успішно впорались наземна автоматична зенітна гармата, вертоліт з крупнокаліберним кулеметом та снайпер. Вони змогли вразити безпілотник з розмахом крил 2 метри з досить великої відстані. Ефективність застосування «традиційних» методів знешкодження, по- перше, недостатньо висока з причини малих розмірів об’єктів атаки, по-друге, є морально застарілими тому, що у майбутніх війнах все вирішуватимуть швидкість та автоматичність обробки даних та виконання. Військові вимагають більш надійні методи ураження ворожих літальних апаратів, відповідно перед вченими постає завдання розробляти нові високотехнологічні системи. Вже достатньо давно пропонуються методи «променевої» боротьби з літальними апаратами, основою яких є потужні лазерні системи. Наприклад, компанія Boeing розробляє «Потужно Енергетичний Контрударний Лазерний Мобільний Демон-руйнівник» (ПЕКЛ МД) (High Energy Laser Mobile Demonstrator – HEL MD) (рис. 1), який базується на мобільних засобах (автомобіль, корабель, літак), оснащений твердотільним лазерним випромінювачем потужністю 10 кВт та здатний знищувати ракети, артилерію, міномети та безпілотні літальні апарати (boeing.mediaroom.com). На базі мобільного комплексу HEL MD компанія розробила компактну систему лазерного озброєння "Compact Laser Weapons System" (рис. 2) (www.boeing.com). Завданням лазерних бойових систем є порушення роботоздатності літального апарату, а саме потужний світловий промінь лазера нагріває поверхню цілі, що може призвести до утворення отвору та виведення з ладу якоїсь життєво важливої системи або виникнення пожежі. Система управління лазерною системою може направляти промінь на найбільш вразливу частину апарату – на хвостове оперення, крило, ніс тощо. В залежності від потужності лазерної системи та місця впливу час опромінення може сягати від мілісекунд до десятків секунд. Але завдяки безшумності, невидимості та точності впливу навіть такий великий час дозволяє виводити з ладу системи безпілотника. Зараз робота над створенням вітчизняних систем лазерного озброєння, з використанням найсучаснішого досвіду передових виробників, відновлено у підрозділах Університету. Проводяться дослідження та визначаються найоптимальніші параметри комплексів у цілому та лазерних компонентів зокрема. Значну увагу приділяється автоматизації систем – виявлення потенційної цілі, ідентифікація, прийняття рішення про знешкодження, визначення методу впливу та знищення.

    Переглянути
  • ЗМІШУВАННЯ РОЗПЛАВІВ ТЕРМОПЛАСТІВ У ЧЕРВ’ЯЧНОМУ ЕКСТРУДЕРІ

    Здійснено чисельне моделювання змішування в черв’ячному каналі екструдера та динамічного змішувача бар’єрного типу. Наведено результати моделювання, що дозволяють дослідити динаміку зміни темпера-тур під час течії полімерів у змішувальних елементах та вибирати оптимальні параметри змішувальних елементів та/чи технологічні режими змішування.

    Mixing processes are important in the processing of polymeric materials, because the quality of mixing directly determines the quality of the product [1]. For science-based structural design of extrusion mixing equipment is im-portant to know the basic patterns of mixing processes that occur in its various structural zones.
    In many cases, the quality of mixing is estimated by the following integral indicators, as the accumulated defor-mation, time, shear stress, etc. [1-4]. Usually these indicators do not always allow for a full understanding of the mixing process. Unresolved part of the scientific problem forecast performance polymer mixing equipment is inves-tigating the complexity of quantifying [3]. For straight mixing quality criterion accept concentration dispersed ma-terial in the dispersion environment [4]. If input component compositions with different temperatures such criteria may be uniformity of temperature field. Research data are devoted to the numerical modeling of the mixing process by finite element method [5, 6], based on a mathematical model [4].
    The purpose of research is to study the dynamics of the mixing process of polymer composites in screw extruder with a dynamic mixer barrier type.
    The process of mixing considered in the zone and in the batching screw dynamic mixing barrier type for three dis-persed variants introducing material into the dispersion environment. The criteria of efficiency of mixing polymers made the change the concentration of dispersed material in the dispersion medium and changes temperature uni-formity of the mixture.
    The numerical study of mixing two polymers with different versions of the introduction dispersed material in the dispersion environment. Simulation results show that the introduction of dispersed material in the dispersion envi-ronment at the core of a rotating screw is almost twice as fast, than when it is introduction at fixed external cylin-der. To further improve the effectiveness of confusing extruder is advisable to use mixers barrier type. Using as criteria the mixing changes the distribution of concentration and temperature differences mixture showed the effec-tiveness of assessment processes of mixing of polymer composites in educational version Ansys Academic Teaching.

    Переглянути
  • Змішування розплавів термопластів у коаксіальному зазорі

    Досліджено залежність ефективності змішування полімерів у коаксіальному зазорі від співвідношення в’язкості дисперсійного середовища й диспергованого матеріалу для двох варіантів обертового руху циліндрів.

    Переглянути