Факультет електромеханіки та електрометалургії (ДМетІ) <br> Дніпровський металургійний інститут (ДМетІ)

Permanent URI for this communityhttp://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/14586

ENG: Faculty of Electromechanics and Electrometallurgy
Dnipro Metallurgical Institute

Browse

Now showing 1 - 40 of 279

Mathematical Model of Dynamics of Homomorphic Objects
(Petro Mohyla Black Sea National University, Mykolaiv, 2019) Kuzenkov, Olexandr; Serdiuk, Tetiana M.; Kuznetsova, Alisa; Tryputen, Mykola; Kuznetsov, Vitaliy; Kuznetsova, Yevheniia; Tryputen, Maksym
ENG: Abstract. The paper concerns topical problem of mathematical modeling of dynamics of heterogeneous groups with a logistic function as a basic one. Joint use of mathematical models of biological systems and computer-based simulation makes it possible to minimize time and save material resources while determining general tendencies of subpopulation progress; and to forecast state of the system as well as possible consequences of artificial intervention in the environment. Among other things, it concerns forecasting of genetic abnormalities. The paper proposes a model of dynamics of progress of a population consisting of n subpopulations. The model is represented in the form of differential equations with transition coefficients within their right sides. The transition coefficients mirror the share of species getting from ith subpopulation to jth one. The proposed system is not Voltairian one since its phase trajectories may cross coordinate axes. It has been proved that the system of differential equations is degenerated in the neighbourhood of equilibrium points. Analysis of the system of differential equations for n=2 has demonstrated a potential for three bifurcations. It has been proved that nine bifurcation types are possible for n=3. Numerical computer-based experiments have shown that the proposed model is stable as for the disturbance of its coefficients, and the obtained characteristics of the degenerated system are close to real ones.
One Approach to Quasi-Optimal Control of Direct Current Motor
(IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), 2019) Tryputen, Mykola; Kuznetsov, Vitaliy; Serdiuk, Tetiana M.; Kuznetsova, Alisa; Tryputen, Maksym; Babyak, Mykola O.
ENG: The article presents the calculation of the transfer function of the DCM-30-N1-0.2 micromotor DC, obtained a transcendental system of equations for determining the duration of the quasi-optimal control intervals and the dependence of the first control interval on the specified overshoot. The obtained dependence can be used in the engineering methodology for the synthesis of quasi-optimal control and the choice of actuators of the automatic control system.
Improvement of Technical Service of Track Circuits
(Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE, 2019) Serdiuk, Tetiana M.; Kuznetsov, Vitaliy V.; Serdiuk, Kseniia; Nikolenko, Anatoliy V.; Kuznetsova, Yevheniia; Kuznetsova, Alisa
ENG: The automated method of measuring the time and amplitude parameters of code current and parameters of track circuits (input impedance of the track circuit, a characteristic impedance, a propagation constant) were elaborated. The mathematic model of track circuits’ channel of transferring code current was improved and considered in this paper. The algorithms of definition of parameters of track circuit are offered.
Development of a Method of Calculating the Temperature of a Survey Assembly When Preparing a Train Dispatch
(Львовский политехнический национальный университет, Львів, 2020) Ustymenko, Dmytro V.; Kuznetsov, Vitaliy; Marenych, Oksana L.; Kovzel, Maksim; Mukha, Andrii M.; Sinkevych, Oleksiy; Tryputen, Mykola; Al Said Ahmad, Mohammad Ahmad Diab
ENG: The features of the thermal state of the current collection unit «contact wire – contact insert of the current collector» in the conditions of preparation of electric rolling stock for the journey are considered. As part of the study, a methodology has been developed for estimating the heating temperature of the power sliding contact zone in the conditions of train preparation for journey. Application of the method will help to reduce the number of «burnouts» of the contact wire due to the exact selection of the heating/cooling time of the train for a certain heating/conditioning current when preparing the electric rolling stock for the journey. It was established that the cause of the «burns» of the contact wire in the parking lots when preparing the train dispatch is the excess of the permissible temperature of the power sliding contact as a result of the prolonged action of the heating/conditioning current. The standard approach for determining the duration of heating is based on the average values of the loads on the system and therefore does not take into account some factors, for example, the state of the contact wire, the state of the contact insert of the current collector, the number of cars in the train, and so on. The proposed technique is based on the classical theory of electrical contact and the theory of heating a homogeneous body, which makes it possible to accurately assess the thermal state of the power sliding contact and convenient enough for use in operating conditions. The results of the work are of practical value, since the technology of preparing a train for dispatch can be supplemented by calculating the contact temperature «contact wire element – contact insert element» in accordance with the proposed methodology. This will allow for a specific train in specific conditions to apply a set of measures to prevent «burnout» of the contact wire in the event of a possible temperature exceeding the permissible value.
Improving the Reliability of Simulating the Operation of an Induction Motor in Solving the Technical and Economic Problem
(Springer, Cham, 2020) Tryputen, Mykola; Kuznetsov, Vitaliy; Kuznetsova, Alisa; Tryputen, Maksym; Kuznetsova, Yevheniia; Serdiuk, Tetiana M.
ENG: The article is devoted to the control of the statistical laws of linear voltages reproduced on a computer during computational studies on an energy-economic model when solving the problem of choosing protection tools for induction motors operating in workshop electric networks of industrial enterprises with low-quality electricity. Simultaneous and continuous estimation of average values, variances, autocorrelation and cross-correlation functions of harmonics of linear voltages is based on the adaptive approach. The article presents mathematical expressions for correcting the values of statistical quantities with the accumulation of information and proposes structural schemes for a comprehensive analysis of the results of reproduction of random variables and functions on a computer. The results of checking the values of the average values and dispersions of six harmonics of simulated linear voltages supplying an induction motor with a power of 7.5 kW are shown for the conditions of the rolling shop No. 1 of Dneprospetsstal LLC.
Структурування формувальних та стрижневих сумішей за способом паро-мікрохвильового затвердіння
(ТОВ «ТЕРМАЛ ЕНД МЕТІРІАЛ ЕНЖІНІРІНГ СЕНТЕР», 2021) Солоненко, Людмила Ігорівна; Реп’ях, Сергій Іванович; Узлов, Костянтин Іванович
UKR: Мета – дослідити властивості піщано-рідкоскляних сумішей, які структуровані в паро-мікрохвильовому середовищі (ПМЗ-процес). Методика. В дослідженнях для порівняння властивостей виготовляли стрижні за СО2-процесом та за способом паро-мікрохвильового затвердіння. Суміші виготовляли з кварцового піску марки 1К3О3016 та натрієвого рідкого скла з питомою щільністю 1440 кг/м3 та силікатним модулем МSiO2 = 2,93. Межу міцності на стиск отриманих зразків визначали відповідно до ГОСТ 23409.7-78, обсипальність зразків – до ГОСТ 23409.9 і газотвірну здатність – до ГОСТ 23409.12-78. Результати. Виготовлені ливарні форми та стрижні за способом паро-мікрохвильового затвердіння (ПМЗ-процесом) відразу після структурування придатні до використання, оскільки мають високу міцність, практично не містять вологи і, відповідно, практично негазотвірні, тобто не потребують послідуючого сушіння. Спосіб ПМЗ завдяки можливості отримувати ливарних форм та стрижнів із сумішей з вмістом РС від 0,5 до 1,5 % придатний для виготовлення в них виливів із сталі, чавуну і кольорових сплавів. Таким способом можливо виготовляти стрижні і форми будь-якої складності, а їх обмеження за масою і розмірами будуть обумовлені тільки вантажопідйомністю і розмірами робочого простору камери використовуваємої мікрохвильової (надвисокочастотної) печі. Наукова новизна. Вперше встановлено властивості піщано-рідкоскляних сумішей, які структуровані в паро-мікрохвильовому середовищі (за ПМЗ-процесом), з використанням 1...3 % (за масою) висушеного пилоподібного рідкого скла в кварцовому піску, та кварцового піску, плакованого 2...6 % рідкого скла і висушеного до сипучого стану. Практична цінність. Структурування за ПМЗ-процесом можна використовувати для виготовлення піщано-рідкоскляних форм та стрижнів масою до 6 кг при одиничному, мало- та дрібносерійному виробництві виливків з залізовуглецевих та кольорових сплавів.
Analysis of the Neutral Grounding Modes Influence on the Reliability Characteristics of Local Systems with Renewable Energy Sources
(Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej, Warszawa, 2021) Ostapchuk, Oleksandr; Kruczek, Włodzimierz; Kuznetsov, Valeriy; Kuznetsov, Vitaliy; Tsyplenkov, Dmytro
ENG: When comparing the performance indicators of electrical networks with different types of neutral grounding, along with the fulfilment of the requirement to ensure reliability of power supply to consumers, serious attention is drawn to the main network parameters influencing the performance of power supply systems. Analysis of research and its results, reported above, on the influence of the neutral ground of power networks on the reliability and electrical safety conditions of the power supply systems as a whole, on the damage of distribution networks and electrical equipment as well as on the working capacity of relay protection devices, provides an opportunity to estimate each specific operation mode of the neutral and to develop recommendations aimed at strengthening the positive indicators of the corresponding modes. Other things being equal, reliability of power supply to electrical receivers or reliability of distribution networks is mainly determined by the damage to network elements and the performance of relay protection devices. The degree of influence of these factors on the reliability of distribution networks depends on the neutral mode, which in turn determines the level of overvoltages and the nature of transient processes at ground failure.
Корозійна стійкість бронзових виробів
(Національна металургійна академія України, Дніпро; Технічний університет м. Варна, Болгарія, 2021) Кімстач, Тетяна Володимирівна; Узлов, Костянтин Іванович; Усенко, Руслан Вікторович; Солоненко, Людмила Ігорівна
UKR: На сьогодні все більш широке застосування в різних галузях промисловості знаходять сплави на основі міді. Це пояснюється поєднанням високої корозійної стійкості таких сплавів в різних середовищах з високими ливарними властивостями, здатністю до пластичної деформації, високої електро- і теплопровідності, тощо. У зв'язку з цим певний науковий і практичний інтерес представляє визначення базових положень які забезпечують бронзам потрібний рівень корозійної стійкості в середовищах різних складів (при різних умовах експлуатації). За результатами аналізу встановлено, що завдяки сукупності високої корозійної стійкості, конструкційної міцності та експлуатаційної надійності, найбільш широке застосування в промисловості знайшли алюмінієві бронзи. Ці сплави найчастіше застосовують в обладнанні, де завдяки стійкості до корозії, вони мають перевагу в порівнянні, наприклад, з олов'яними і крем'янистими бронзами. Істотним фактором, що визначає корозійну стійкість алюмінієвих бронз, є їх структура. При цьому сплави, які складаються тільки з α-фази, мають більш високу корозійну стійкість, в порівнянні з двофазними сплавами.
Возможности формирования единой национальной идентичности в украинском обществе: миф или реальность
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Палагута, Вадим Иванович
RUS: Рассматриваются возможности формирования единой национальной идентичности как политико-идеологический проект современной украинской власти и перспективы и объективные препятствия его реализации в украинском обществе.
Вибиваємість з виливків піщано-рідкоскляних стрижнів, що структуровані паро-мікрохвильовим затвердінням
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Солоненко, Людмила Ігорівна; Реп'ях, Сергій Іванович; Узлов, Костянтин Іванович; Білий, Олександр Петрович; Усенко, Руслан Вікторович
UKR: Мета досліджень – встановити вплив температури попереднього нагрівання та вмістрідкого скла в піщано-рідкоскляняних сумішах, що структуровані за ПМЗ-процесом на роботу їх руйнування під дією ударного навантаження. Методика.У роботі використовували кварцовий пісок марки 1К2О202, воду, натрієве рідке склоз питомою щільністю 1,42...1,44 г/см3 і силікатним модулем 2,8...3,0. Структурування сумішей проводили в мікрохвильовій печі з випромінюванням частотою 2,45 ГГц і потужністю магнетрона 0,9 кВт. Термічну обробку зразків проводили в лабораторній печі опору в інтервалі температур від 100 до 1100 С з ізотермічною витримкою зразка при заданій температурі впродовж 45...50 хв. Роботу вибивання зразків розраховували за методикою ЦНДІТМАШ. Руйнування зразків структурованих сумішей за ПМЗ-процесом проводили на лабораторному копрі марки 5033А. Структуру зразків досліджували на оптичному мікроскопі при збільшенні 100. Результати. Зі збільшенням температури попереднього нагріву робота вибивання піщано-рідкоскляних сумішей структурованих в паро-мікрохвильовій середовищі за способом ПМЗ, що містять від 0,5 до 2,5 % рідкого скла з модулем 2,8...3,0 знижується за експонентною залежністю і при температурі попереднього нагріву від 800 до 1100 °С, практично, стає рівною нулю. Робота вибивання сумішей, попередньо нагрітих до 600 °С, не перевищує 20 Дж. З цього випливає, що такі стрижні або їх окремі частини можуть бути видалені з виливків ударно-вібраційних способом навіть із сплавів на основі міді та алюмінію. Вибивання стрижнів або їх частин, у яких після контакту з залитим в ливарну форму розплавом температура не перевищила 600 °С, рекомендовано здійснювати шляхом занурення виливків в воду. Наукова новизна. Структурування формувальних і стрижневих сумішей в паро-мікрохвильовому середовищі вирішує проблему вибивання піщано-рідкоскляних сумішей, що містять рідкого скла до 2,5%, з виливків з більшості ливарних сплавів, що використовують в промисловості. Практична значущість. Результати досліджень будуть корисні при розробці технологій та обладнання, призначених для видалення піщано-рідкоскляних стрижнів та форм, що структуровані за ПМЗ-процесом.
Communicative Competence Development in Teaching Professional Discourse in Educational Establishment
(MECS Press, 2021) Kyrpychenko, Olena; Pushchyna, Iryna; Kichuk, Yaroslav; Shevchenko, Nataliia; Luchaninova, Olga; Koval, Viktor
ENG: The article is devoted to the question of communicative competence formation, represented in all spheres of professional application in higher education and states that the degree of its formation depends on a person's approach to behave in different social situations. This study examines the essence and structure of communicative competence, as well as the system of its formation while teaching a foreign language to higher education students of economics. Evaluation of the characteristics of developing communicative competence when working with economic texts is carried out as the main communicative unit on the example of the use of specific material in speech. The methodology of the formation of communicative competence among future economists is theoretically determined and experimentally tested through interaction with economic texts in English for professional purposes (49 students aged 17–20 years participated in the research). Analysis of linguistic, psychological, psycholinguistic and methodological bases of communicative competence formation, questionnaires of students and survey results gave grounds for the development of experimental methods of these competences formation by future economists in the process of studying modern foreign language. The interactive methods of learning from economic texts were developed under a new concept of teaching foreign language for the formation of communicative competence and introduced in experimental groups of learners. The data indicated a significant increase in intermediate and high levels of future economists’ communicative competences formation in groups with interactive classes.
Удосконалення системи класифікації зв’язувальних матеріалів, формувальних і стрижневих сумішей у ливарному виробництві
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Лютий, Ростислав Володимирович; Ямшинський, Михайло Михайлович; Селівьорстов, Вадим Юрійович; Іванов, Валерій Григорович
UKR: Поява нових наукових і технологічних розробок, зокрема створення зв’язувальних компонентів (ЗК) із раніше не дослідженою будовою та властивостями, потребує встановлення їх місця серед інших матеріалів, що зрештою зумовлює галузь їх застосування та створює умови для запровадження у виробництво. Кафедрою ливарного виробництва КПІ ім. Ігоря Сікорського протягом 2010-2021 рр. створено ряд нових екологічних ЗК фосфатного класу, які мають оригінальні схеми синтезу та значною мірою відрізняються від раніше відомих у ливарному виробництві металофосфатних ЗК. Створення цих матеріалів та позитивні результати їх лабораторних випробувань визвали необхідність проведення їх порівняльного аналізу з іншими ЗК та класифікації за загальноприйнятими ознаками. У статті представлено стислу характеристику 12 розроблених ЗК. Створено удосконалену системну класифікацію за хімічною природою та питомою міцністю, яка охоплює усі відомі світові зразки, а також створені нові матеріали. Проаналізовано усі можливі варіанти фізико-хімічних процесів, які призводять до твердіння формувальних та стрижневих сумішей і на цій основі створено нову системну класифікацію. Вказану систему можна розглядати як наукову основу для вибору технологічних режимів зміцнення ливарних форм і стрижнів, аналізу їх поведінки після заливання та під час вибивання форм, можливості повторного використання і регенерації сумішей.
Дослідження впливу домішок в бронзі БрО3А3 на її механічні властивості
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Кімстач, Тетяна Володимирівна; Узлов, Костянтин Іванович; Солоненко, Людмила Ігорівна; Реп'ях, Сергій Іванович; Білий, Олександр Петрович; Білий, Андрій Петрович; Іванова, Людмила Харитонівна; Хричиков, Валерій Євгенович
UKR: Постановка проблеми. Дослідити вплив основних легуючих компонентів Sn, Al по 3…4% кожного без урахування впливу домішок, а також кремнію, заліза, цинку та свинцю в бронзі системи Сu- Sn-Al на її механічні властивості. Мета. Встановити припустимі концентрації домішок кремнію, заліза, цинку та свинцю в бронзі системи Сu-Sn-Al при вмісті олова та алюмінію 3…4% кожного. Методика. Сплави для досліджень готували сплавленням первинних шихтових матеріалів технічної чистоти в індукційній печі тигельній з використанням графітового тигля і деревного вугілля в якості покривного матеріалу. Механічні властивості досліджуваних сплавів розраховували за результатами випробувань відповідних зразків при їх статичному розтягуванні і ударному вигині при кімнатній температурі відповідно до діючих стандартів. Мікроструктурні дослідження проводили на металографічних мікрошліфах, приготовлених за стандартними методиками на оптичному мікроскопі Neophot-21. Контроль хіміч- ного складу сплавів здійснювали на прецизійному аналізаторі EXPERT 4L на зразках, вирізаних з трефовидних проб. Оцінку ступеня впливу кожної з домішок на механічні властивості оцінювали за коефіцієнтами регресії завдяки вирішенню системи відповідних лінійних рівнянь методом Г. Крамера. Результати та їх обговорення. За результатами досліджень у роботі встановлені припустимі концентрації домішок кремнію, заліза, цинку та свинцю в бронзі системи Сu-Sn-Al при оптимальному вмісті олова та алюмінію 3…4% кожного. Висновки. Вперше встановлено вплив оптимальної кількості легуючих компонентів (Sn, Al по 3…4% кожного) без урахування впливу домішок, а також домішок кремнію, заліза, цинку та свинцю в бронзі БрО3А3 на її механічні властивості. Практичне використання одержаних закономірностей при приготуванні бронзи БрО3А3 є запорукою отримання виливків з заданим рівнем властивостей.
Дослідження умов утворення усадкової раковини в нижній шийці прокатних валків виконання СПХН-60
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Білий, Олександр Петрович; Солоненко, Людмила Ігорівна; Осипенко, Ірина Олександрівна; Усенко, Руслан Вікторович; Реп'ях, Сергій Іванович; Хричиков, Валерій Євгенович
UKR: В роботі досліджена можливість попередження виникнення усадкових раковин закритого типу в нижніх шийках чавунних прокатних валків виконання СПХН-60 за рахунок зміни теплофізичних та розмірних параметрів елементів комбінованої ливарної форми, яку на сьогодні використовують в ливарних цехах. Дослідження виконано за результатами термографування реальних валків виконання СПХН-60, адаптування отриманих даних та комп’ютерного моделювання процесу затвердіння чавунних валків в комбінованій кокільно-піщаній формі, а також вперше розробленого параметричного критерію послідовного затвердіння в системі нижня шийка валку та його бочки. Встановлено закономірності комплексного впливу діаметрів бочки і нижніх шийок валків, розмірів і теплофізичних параметрів матеріалів комбінованої форми на послідовність затвердіння даних елементів виливка. Отримані дані свідчать про те, що підвищення рівня теплофізичних властивостей формувальної суміші для нижньої шийки валка в межах використання відомих на сьогодні вогнетривких неметалевих матеріалів не дозволяє попередити виникнення усадкової раковини в нижній шийці валків виконання СПХН-60. Підвищення рівня теплоакумулюючої здатності формувальної суміші для нижньої шийки валка до 10000 Вт с0,5/(м²град) дозволить попередити виникнення усадкової раковини в нижній шийці валків виконання СПХН-60, але не є доцільним у зв'язку з появою шару вибіленого чавуну в нижній шийці, що неприпустимо для будь-якого прокатного валку. Для вирішення даної задачі рекомендовано для валків виконання СПХН-60 використовувати екранування валкової комбінованої форми в певний момент часу затвердіння розплаву в бочці. Мета роботи – дослідити можливість попередження виникнення усадкових раковин закритого типу в нижніх шийках прокатних валків за рахунок змін теплофізичних параметрів їх формувальних сумішей. Методика. В роботі використано метод термографування та комп'ютерного моделювання за програмою LVMFlow. Наукова новизна. Вперше встановлено закономірності комплексного впливу теплофізичних та розмірних параметрів елементів комбінованої ливарної форми на виникнення усадкової раковини в нижньої шийки прокатних валків виконання СПХН-60. Практична значущість. Використання результатів досліджень дозволить скоротити час та витрати на технологічні зміни виготовлення прокатних валків виконання СПХН-60 з метою попередження виникнення в їх нижніх шийках усадкових раковин шляхом зміни використуємих формувальних матеріалів та розмірів конструктивних елементів комбінованої ливарної форми.
Дослідно промислові випробування спікання агломерату з дрібнодисперсним марганцевим концентратом
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Пройдак, Юрій Сергійович; Ольшанський, В. І.; Гогенко, О. О.; Камкіна, Людмила Володимирівна; Філіппов, Ігор Юрійович; Мяновська, Яна Валеріївна; Сідорський, Олександр Володимирович
UKR: Об’єкт дослідження – металургійна технологія залучення дрібнодисперсних марганцевих концентратів, що утворюються при видобутку та збагаченні вихідної сировини, у виробництво марганцевого агломерату. Мета роботи – на основі результатів аналізу фізико-хімічних процесів при спіканні марганцевого агломерату та експериментальних досліджень розробити інноваційні технологічні рішення та рекомендації по технології спікання агломерату з підвищеною до 60% часткою в шихті Методи дослідження – теоретичні дослідження процесів агломерації концентратів базуються на основних положеннях фізичної хімії і теорії металургійних процесів. Розрахунки термодинамічної рівноваги оксидних систем, адекватних агломераційним, основані на теорії Гіббса та реалізовані за допомогою комп’ютерної програми «FASTSage 6.0»; для визначення внутрішньої будови марганцевої руди та марганцевих концентратів залучені рентгенівські методи дослідження - рентгенівський дифрактометр ДРОН-2; використаний метод математичної статистики для обробки результатів. Встановлено мінералогічну мікроструктуру рудних марганцевих концентратів і дрібнодисперсного концентрату збагачення марганцевої руди. Визначено раціональну схему попередньої підготовки дрібнодисперсних відходів збагачення марганцевої руди для використання в металургійних процесах; встановлено раціональну кількість відходів збагачення марганцевої руди у вихідній шихті; доведена можливість повернення 50...70% (проти звичайного 10...15 %) дрібнодисперсного (фракції 0-1 мм) марганцевого концентрату 2 сорту в шихту виробництва марганцевого агломерату за рахунок використання реагенту торф гідроксидний (РТГ) у кількості 5...7% з одночасним підвищенням міцності гранул агломерату вдвічі.
Фізичні та ливарні властивості сплавів системи Cu-Sn-Al
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Кімстач, Тетяна Володимирівна; Узлов, Костянтин Іванович; Реп'ях, Сергій Іванович; Мазорчук, Володимир Федорович; Усенко, Руслан Вікторович; Іванова, Людмила Харитонівна
UKR: Мета. Визначення фізичних та ливарних властивостей олов'яно-алюмінієвої бронзи, що містить Sn – до 6,73 % та Al – до 7,53 %, за масою. Методика. Плавки проводили у графітовому тиглі в індукційній печі під шаром деревного вугілля. Температуру ліквідус і солідус сплавів визначали за результатами термографування розплаву, що твердіє. Величину вільної (С) та абсолютно утрудненої (АЗ) лінійної усадки та температуру переходу сплаву з пластичного в пружний стан при охолодженні в ливарній формі визначали за загальноприйнятими методиками. Рідкоплинність бронз оцінювали довжиною заповненого каналу спіральної проби за ГОСТ 16438.Оцінку схильності бронзи БрО3А3 до пригару та до утворення гарячих i холодних тріщин здійснювали за результатами візуального дослідження поверхні зразків. Питому щільність литої бронзи визначали розрахунковим шляхом. Механічні властивості досліджуваних сплавів розраховували за результатами випробувань відповідних зразків при їх ударному вигині при кімнатній температурі відповідно до діючих стандартів. Контроль хімічного складу сплавів здійснювали на прецизійному аналізаторі EXPERT 4L на зразках, вирізаних з трефовидних проб. Мікроструктурні дослідження проводили на металографічних мікрошліфах, приготовлених за стандартними методиками на оптичному мікроскопі Neophot-21. Величину достовірності апроксимації та відповідні залежності будували з використанням комп'ютерної програми EXEL. Результати. За якісними та кількісними показники та оцінки фізичних та ливарних властивостей бронз системи Cu-Sn-Al із вмістом Sn до 6,73 % та Al до 7,53 %, визначено, що з числа можливого вмісту олова і алюмінію в системі Сu-Sn-Al найбільш перспективною є бронза з 3...4% (мас.) кожного з зазначених легуючих компонентів. Наукова новизна. Вперше визначено ряд фізичних та ливарних властивостей бронз системи Cu-Sn-Al із вмістом Sn до 6,73 % та Al до 7,53 %. Вперше встановлено, що лінійна усадка таких бронз, температура переходу з пластичного в пружний стан при охолодженні після затвердіння та величина ударного вигину при нормальній температурі залежать від їх структури, тобто від фазового складу, який визначається вмістом в бронзі її легуючих елементів. Практична значимість. За результатами досліджень фізичних та ливарних властивостей бронзу БрО3АЗ рекомендовано використовувати як ливарний матеріал.
Тривалість нагріву та випаровування води з парних наважок масою до 100 г мікрохвильовим випромінюванням
(Scientific Publishing Center “Sci-conf.com.ua”; SSPG Publish, Stockholm, Sweden, 2021) Солоненко, Людмила Ігорівна; Реп’ях, Сергій Іванович; Мазорчук, Володимир Федорович
UKR: У роботі досліджується вплив маси та місця положення наважок води масою до 100 г на тривалість їх нагрівання та випаровування. Встановлено взаємний вплив парних наважок води розташованих як на краю, так і в центрі робочого столу мікрохвильової печі. При цьому, зі збільшенням маси однієї наважки зростає і тривалість нагрівання та випаровування води з іншої наважки. В області малих мас наважок характер їхнього взаємного впливу змінюється і коли сумарне значення мас наважок води не перевищує 140 г, їх час випаровування прагне до однакових значень.
Дослідження кінетики азотування мало- та безнікелевих корозійностійких сталей в твердому стані
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Пройдак, Юрій Сергійович; Підгорний, Сергій Миколайович; Трегубенко, Геннадій Миколайович; Поляков, Георгій Анатолійович; Палаш, Богдан Валерійович
UKR: Мета. Дослідження кінетики азотування в твердому стані прокату з мало- та безнікелевих корозійностійких сталей на усю товщину для отримання стійкої аустенітної структури. Методика. Азотування зразків проводилося у вакуумній печі при температурах 1200-13500С при витримках від 2-х до 30-ти годин. Температуру заміряли платино-платинородієвою термопарою з точністю до +100С. В процесі нагріву зразків тиск азоту підтримували постійним. Після витягання зразків з печі виконували їх аналіз: рентгеноструктурний, пошаровий, металографічний та хімічного складу, у тому разі на вміст азоту. Результати. Результати проведеної роботи свідчать про принципову можливість азотування Сr-Мn і Сr-Мn-Ni сталей в твердому стані після їх гарячої деформації з відносно невеликою тривалістю процесу при товщині прокату до 7 мм. Наукова новизна. Вперше проведені дослідження кінетики азотування корозійностійких сталей Х15Г12 та Х18Н4Г10 в твердому стані при температурах 1200-13500С. Практична значущість. Застосування технології азотування мало та без нікелевих корозійностійких сталей в твердому стані значно підвищує їх якість та знижує їх собівартість.
Corrosion Resistance of Reinforced Layers of 15х11МФ Steel Steam Turbine Blades
(Національний науковий центр «Харкiвський фiзико-технiчний інститут», 2021) Hlushkova, D. B.; Bahrov, V. A.; Hrinchenko, O. D.; Hnatiuk, A. A.; Kalinina, N. E.; Kalinin, V. T.
ENG: The reliability of the vane apparatus of steam turbines largely determines the operation of the turbine as a whole. The results of scientific research indicate that the surface operation of the blades in the wet-steam flow is caused by a combination of corrosion and drip erosion. The presence of chemical elements and compounds in the working fluid intensifies the process of blade wear. The pH value of the working environment, which can fluctuate significantly during operation, has a significant effect on the wear characteristics. The influence of methods of strengthening the leading edges of steam turbine blades made of steel is analyzed 15H11MF on corrosion resistance. Corrosion tests of blade samples were carried out, the inlet edges of which were strengthened in three ways: high current amplification, electrospark alloying with T15K6 alloy, electrospark alloying with steel 15H11MF. According to the results of the tests, the layer strengthened by hardening by high-frequency currents has the lowest corrosion rate, the layer strengthened by electrospark alloying with T15K6 hard alloy has the highest. The corrosion rate of the layer reinforced by electrospark alloying of steel 15H11MF is 2.1 less than that of the layer reinforced with T15K6 alloy.
Complex of Mathematical Models and Methods to Calculate Pressure Effect on Sulfide Distribution in Steel
(Хмельницький національний університет, Україна, 2021) Selivyorstova, Tetjana V.; Selivyorstov, Vadim Yu.; Kuznecov, Vitaliy V.
ENG: Primary objective is to develop computational method to analyze digital pictures of sulfide prints, helping obtain qualitative image characteristics, and to formulate mathematical model of the distribution of sulphide inclusions to determine specific features of the pressure effect on the macrostructure formation of carbon steel castings flooded into the uncooled mold. The research was carried out using images of sulfide prints of templates cut of steel cylindrical castings; L500 steel was applied. The castings result from industrial tests of a method of gas-dynamic effect on the fusion in the foundry forms under the conditions of a casthouse of Dnipropetrovsk aggregate plant PJSC. Digital pictures of sulfide prints, obtained in terms of the increased rate of gas pressure and maximum pressure, were binarized; defective fra gments were removed; and zo ning took place. The developed computational method has been applied for fragments of images, representing different zones; data arrays have been received containing sizes and amounts of inclusions in the fragment. The developed computational method to analyze digital images of sulfide prints has been implemented. ASImprints software support has helped obtain qualitative characteristics of images; namely, distribution of amount of the certain-size sulfide inclusions. The computational method to analyze digital images of sulfide prints has made it possible to study the set of patterns of sulfide prints. The dependences have been obtained, describing specific features of sulfide inclusion distribution while varying gas-dynamic pressure method in terms of fusion in the casting form. It has been demonstrated that the distribution describes effectively the power-series distribution to compare with the exponential one. Mathematical model of the power -series distribution parameter dependence upon pressure has been developed. Deviation of the distribution parameters in terms of the experimental values and the model values has been evaluated. The research demonstrates the ways to apply an algorithm of simple recursive casting for quantitative analysis of digital images of sulfide prints. Use of ASImprints, being software implementation of the computational method to analyze digital images of sulfide prints making it possible to obtain qualitative characteristics of images, has helped identify that the increased pressure within a casting-device for gas injection system results in the increased specific amount of inclusions and the decreased specific zone of sulfide inclusions respectively. It has been defined that exponential function describes reliably the nature of sulfide inclusion distribution in the digital image of sulfide print. The research has demonstrated that fragments of a sulfide print, belonging to one zone, are statistically homogeneous. Thus, it is possible to analyze quantitively digital image zone of a sulfide print on its fragment. Mathematical model of dependence of sulfide inclusion distribution in carbon-steel castings in terms of gas-dynamic effect on fusion solidifying in a mold has been developed. The model may be applied to predict sulfide inclusion distribution within the selected zones of cross section of the cylindrical castings solidifying in the uncooled mold in terms of the preset mode of gas-dynamic effect.
Внутрішні тріщини у стрижнях, що структуровані в паро-мікрохвильовому середовищі
(Фізико-технологічний інститут металів і сплавів Національної академії наук України, Київ, 2021) Солоненко, Людмила Ігорівна; Реп’ях, Сергій Іванович
UKR: Метою дослідження є з'ясування механізму виникнення внутрішніх тріщин в ливарних формах та стрижнях, що виготовляють за процесом паро-мікрохвильового затвердіння (ПМЗ), з піску, що плакований рідким склом. У дослідженнях використовували кварцовий пісок марки 1К1О102, який плакували содовим натрієвим рідким склом з величиною силікатного модуля 2,9 і питомою щільністю 1440 кг/м3 при 20 °С. Дилатометричні вимірювання проводили в камері спеціально пристосованої для цього мікрохвильової печі з потужністю магнетрону 700 Вт і частотою 2,45 ГГц. Лінійну зміну висоти піску в ємності фіксували шляхом відеореєстрації показань індикатора годинникового типу у часі. Випробування пісків проводили як в середовищі мікрохвильового, так і паро-мікрохвильового випромінювання з попереднім просіюванням сухого плакованого піску через сито з осередком0,4 мм і 0,63 мм. В статті представлено результати дилатометричних досліджень зміни розмірів зразків з чистого піску і піску, що плакований рідким склом, від часу їх обробки мікрохвильовим випромінюванням на повітрі і в середовищі водяної пари. Показано, що причиною появи внутрішніх тріщин в ливарних формах та стрижнях, які виготовляють за ПМЗ-процесом, є тимчасове припинення мікрохвильового впливу на суміш під час її структурування. В результаті цього через різницю у характері і величини зміни розмірів шарів структурованої і неструктурованої суміші в опоці (стрижневому ящику) на фронті структурування з'являється шар зі слабким механічним зв'язком між сусідніми піщинками, а згодом і внутрішня тріщина. Наукова новизна роботи полягає в з'ясуванні причин і механізму виникнення внутрішніх тріщин в ливарних формах і стрижнях, що виготовляють за процесом паро-мікрохвильового затвердіння з піску, що плакований рідким склом.
Method of Lines in Distributed Problems of Experimental Data Processing
(RS Global Sp. z O.O., Poland, 2021) Shvachych, Gennady Grygorovych; Vozna, Nataliіa; Ivashchenko, Olena V.; Bilyi, Oleksandr P.; Moroz, Dmytro
ENG: In many cases, the mathematical support of non-stationary thermal experiments is based on methods for solving the inverse heat conduction problem (IHCP), which include boundary thermal conditions determination, identification of heat and mass transfer processes, restoration of external and internal temperature fields, etc. However, at present, the main field of the IHCP application remains the processing and interpretation of the results of the thermal experiments. It was here where the most considerable theoretical and applied successes were achieved in methods' effectiveness and the breadth of their practical use. This paper highlights the issues of mathematical modeling of multidimensional non-stationary problems of metallurgical thermophysics. The primary research purpose aims at solving problems associated with identifying parallel structures of algorithms and programs and their reflection in the computers’ architecture in solving a wide range of applied problems. Supercomputers are currently inaccessible due to the enormous cost and service price. In this regard, a real alternative is cluster-type computing systems by which the simulation results are covered in this paper. Being a relatively new technology, cluster-type parallel computing systems are useful in solving a large class of non-stationary multidimensional problems, while allowing to increase the productivity and quality of computations. The software developed in this paper can be used to plan and process the results of a thermophysical experiment. The algorithms developed in the application program package are simply reconstructed to solve other coefficient and boundary problems of thermal conductivity. The developed algorithms for solving thermophysical problems are highly accurate and efficient: the test solution for IHCP with accurate input data coincides with the thermophysical features of the sample material. The developed software for processing the results of a thermophysical experiment is self-regulating. Moreover, it is quite merely tuned to the solution of others and, in particular, of boundary IHCP.
Розрахунок кінетики просування фронту кристалізації ізосолідус залізовуглецевих сплавів у кокільних циліндричних формах
(Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України, Київ, 2021) Семенов, О. Д.; Хричиков, Валерій Євгенович; Куцова, Валентина Зіновіївна; Меняйло, Олена Валеріївна
UKR: Мета роботи – оцифрування експериментальних термографічних вимірів процесів твердіння в кокілі циліндричних виливків із залізовуглецевих сплавів, їх інтерполяція для діапазону вмісту вуглецю 0,1...4,83 % і розробка графоаналітичної методики побудови кінетики просування фронту ізосолідус. Сучасні аналітичні розрахунки твердіння і охолодження виливків методом інтегрального теплового балансу Стефана-Шварца, А. І. Вейника, М. І. Хворінова не дозволяють встановити вплив хімічного складу сплаву, повітряного зазору між затверділим шаром металу і кокілем, ступінь чорноти поверхні, розширення кокілю при нагріванні, усадки метала виливка та залежність теплофізичних коефіцієнтів від температури. Програми комп’ютерного моделювання процесів затвердіння підвищують точність розрахунків тільки за умови адаптації з результатами експериментальних вимірювань температур твердіння виливків, що мають конкретний хімічний склад. В роботі оцифровано результати дев’яти експериментальних досліджень процесів твердіння циліндричних виливків зі сплавів Fe-C, отримані Б. Б. Гуляєвим, О. Н. Магницьким, Л. М. Постновим в координатах параметричного критерію (τ/R2) і відносної товщини (х/R) затверділого шару металу (х). Отримані залежності кристалізації 100 % твердої фази з кроком 0,05 х/R інтерполювали в діапазоні вмісту вуглецю 0,04...4,83 %. Наведено приклади розрахунку тривалості твердіння циліндричних виливків різних хімічних складів, а за гіпотезою приведеної товщини М. І. Хворінова можливо встановити в першому наближенні тривалість затвердіння виливків у формі куля і плита. Отримані результати рекомендовано використовувати для оцінки точності комп’ютерного моделювання процесів затвердіння еталонних сплавів Fe-C і подальшого корегування теплофізичних коефіцієнтів, які взято в розрахунках. Побудовано кінетику просування фронту ізосолідус для сплаву Fe-0,3%C, який охолоджується в циліндричній виливниці, розрахована його загальна тривалість затвердіння. Використовуючи графіки в координатах τ/R2 і х/R можна розрахувати тривалість кристалізації виливків різних розмірів, мінімальний час безпечного переміщення виливниці зі злитком з кесона до ділянки охолодження виливків для виконання технології гарячого посаду злитка в термічну піч, реалізувати технологію впливу на рідкий метал в ливарній формі або газодинамічного тиску в процесі кристалізації рідкої фази.
Intelligent Decision Support System
(RS Global Sp. z O.O., Poland, 2021) Shvachych, Gennady; Pobochij, Ivan; Sazonova, Maryna; Bilyi, Oleksandr P.; Moroz, Dmytro
ENG: Here one of the new efficient approaches to solving problems of intelligent support of making decisions of a cooperate enterprise scale is analyzed, bearing in mind that the enterprise is oriented towards integration of two interconnected information technologies: a technology of constructing information storages and a technology of intelligent data analysis. A new conception of the role of informating-controlling systems in controlling and operating pipe manufacturing process is suggested. It broadens a traditional view over information systems just as if it were only an instrument of a computer data analysis. The role of the modern information systems in the manufacturing as an independent scientific and applied direction serving as a connecting link in the triad “raw product – ngineering process – end product” is substantiated. Some problems connected with plantation of the informating-controlling systems in the pipe manufacturing is formulated. It broadens a traditional view over information systems just as if it were only an instrument of a computer data analysis. The practical application of this product permits the operating personnel of the enterprise to control the engineering process, analyze the processes passing in each mill, adjust the PRP mills’ engineering characteristics in the pipe-manufacturing process. The suggested approach influences quite strongly the production’s quality improving and enables to work stably in the thin-walled pipe grades sphere.
Ontological Modeling of Electronic Educational Resources
(Springer Link, 2021) Guraliuk, Andrii; Rostoka, Marina; Koshel, Anna; Skvorchevska, Yevheniia; Luchaninova, Olga
ENG: Goal. Expand approaches to the development of electronic educational resources in the context of the COVID-19 pandemic. The technology of ontological modeling of electronic educational resources proposed by the authors is aimed at a specific applied result, for which methods for creating ordered data structures were effectively used. The objectives of the study are: to search for new and modernize existing approaches to the development of electronic educational resources in the context of the COVID-19 pandemic. Method. Analysis of electronic educational resources, presentation of the author's approach to the use of semantic technologies for modeling electronic educational resources. Results. The authors want to show that the use of their proposed approach, including with the help of the educational resource developed by them and implemented in the educational process, allows you to increase the efficiency of both teachers and creators (editors) of electronic textbooks. Thus, certain opportunities are created to improve the quality of electronic educational resources. Scientific novelty. There are conditions that make such resources more or less open, more convenient, understandable and visual for users. Practical meaning. The authors reveal the wide possibilities of effective application of the ontological approach to the design of electronic educational resources (electronic textbooks, manuals, educational collections, catalogs, etc.) with arbitrary digital content.
Визначення впливу дисперсності залізовмісної складової на технологічні властивості формувальних та стрижневих сумішей
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Селівьорстов, Вадим Юрійович; Доценко, Юрій Валерійович; Хричиков, Валерій Євгенович
UKR: Представлені результати досліджень вибору раціонального способу отримання залізовмісної складової різної дисперсності в кульових млинах для формувальних та стрижневих залізофосфатних ХТС, а також вплив дисперсності окалини на міцність суміші даного типу. Встановлено, що для отримання високодисперсної залізовмісної складової фосфатної ХТС в умовах діючого виробництва найбільш раціональним є застосування механічного способу – тобто подрібнення в кульових млинах, оскільки він є ефективним як з технологічної, так і з економічної точки зору, зважаючи, в тому числі, на розповсюдженість даного виду обладнання. Кожен із зразків окалини завантажувався в кульовий млин згідно з інструкцією і подрібнювався протягом 40 хвилин. Кожні 5 хвилин млин зупиняли і відбирали пробу масою 100 грамів, після чого визначався гранулометричний склад окалини в даному зразку. Згідно з літературними джерелами загальноприйнятої класифікації за даними гранулометричного складу не існує [7].Це пов’язано з різноманітністю цілей, задля яких визначають гранулометричний склад того чи іншого матеріалу. Гранулометричний склад різноманітних матеріалів встановлюється стандартами і технічними умовами, які розробляються для кожного окремо взятого споживача даної сировини. Нормативний документ по визначенню гранулометричного складу окалини металургійних комбінатів на сьогодні невідомий. Визначений гранулометричний склад прокатної окалини після подрібнення її в кульовому млині. Питома поверхня окалини на рівні 2300-2500 м2/г досягається вже через 20 хвилин подрібнення в кульових млинах, що підтверджує технологічну доцільність їх використання для подрібнення металевої складової залізофосфатних ХТС. Отримані дані щодо достатньо високої міцності на стиснення зразків залізофосфатної суміші, що досягає 3,5 – 4 МПа, і є цілком прийнятною для використання суміші для виготовлення об’ємних піщаних форм та стрижнів, показали перспективність проведення подальших досліджень у цьому напрямку.
Проблеми побудови асинхронних електроприводів зі спостерігачами стану
(Національна металургійна академія України, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2021) Стьопкін, Василь Володимирович; Юдін, О. В.; Котляр, М. В.; Паламарчук, О. О.
UKR: У даній роботі розглядаються проблеми побудови асинхронних електроприводів зі спостерігачами стану та останні досягнення в області бездатчикових приводів змінного струму. Визначено основні сфери застосування асинхронних електроприводів зі спостерігачами стану. В якості базової при розгляді конструкцій сучасних асинхронних електроприводів використано векторну безсенсорну систему керування з використанням перетворювачів координат із природної системи координат у нерухому та обертову та спостерігача стану на основі математичної моделі двигуна у двофазній стаціонарній системі координат. Розглянуто основні типи спостерігачів потоку та швидкості асинхронних електроприводів для задач побудови якісного асинхронного електроприводу з векторним керуванням без використання датчиків. Сформульовано задачу подальшої модернізації систем керування на основі електроприводу зі спостерігачем витрати та швидкості.
Аналіз впливу різних середовищ на корозійну стійкість мідних сплавів
(Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Дніпро, 2021) Кімстач, Тетяна Володимирівна; Узлов, Костянтин Іванович; Реп’ях, Сергій Іванович; Солоненко, Людмила Ігорівна
UKR: Мета роботи – встановлення взаємозв'язку корозійних пошкоджень із хімічним складом, а також зовнішніми чинниками, що впливають на корозію міді і мідних сплавів у різних умовах експлуатації. Методика. Об’єкт аналізу – актуальна нормативно-технічна база даних щодо складів стандартних та перспективних сплавів на основі міді для експлуатації в умовах агресивних середовищ (атмосфери, газів, розчинів солей і лугів, водних середовищ). Застосовано метод зіставного аналізу з метою обґрунтування перспективи використання спеціальних бронз для виготовлення корозійностійких деталей машин і механізмів. Результати та їх обговорення. Проаналізовано поведінку мідних сплавів у різних умовах експлуатації і розглянуто фактори, що викликають їх руйнування. Показано взаємозв'язок корозійних пошкоджень із хімічним складом, а також зовнішніми чинниками, що викликають корозію. Наведено відомості про швидкість корозії мідних сплавів у різних середовищах. Розглянуто питання раціонального використання мідних сплавів стосовно до своєрідних умов роботи деталей і споруд. Наведено актуальну інформацію щодо проблеми підвищення надійності та довговічності роботи виробів із мідних сплавів, одним із методів вирішення якої бачиться цілеспрямований вибір матеріалу для їх виготовлення залежно від умов експлуатації. Практична значимість. За результатами досліджень у роботі обґрунтовано ефективні галузі використання технічної міді, латуней, олов’яних, крем’янистих, алюмінієвих, нікелевих бронз із точки зору особливостей їх опору корозійним пошкодженням. Висновки. Встановлено, що мідні сплави характеризуються високою корозійною стійкістю в різних середовищах. У морських і океанських середовищах корозійна стійкість алюмінієвих бронз перевершує в ряді випадків стійкість усіх інших мідних сплавів. Зазначено, що найбільшу корозійну стійкість серед мідних сплавів мають алюмінієві бронзи і мідно-нікелеві сплави.
Моделювання впливу технологічних факторів на процес утворення газової пористості у відливках з вторинних алюмінієвих сплавів
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Трегубенко, Ганна Василівна; Меняйло, Олена Валеріївна
UKR: Мета. Дослідити вплив різних технологічних факторів на процес газовиділення водню при кристалізації вторинних алюмінієвих сплавів. Методика. Виконано моделювання процесу утворення газової пористості у відливках із вторинних алюмінієвих сплавів. Результати. Визначено, що для пізнішого виділення водню в газові бульбашки при затвердінні алюмінію та його сплавів необхідно підвищувати ступінь пересичення твердого металу воднем, зменшувати вихідний вміст водню в розплаві, підвищувати щільність і поверхневий натяг розплаву, збільшувати роботу утворення зародка газової бульбашки. Встановлено, щоб знизити інтенсивність виділення водню в газові бульбашки при затвердінні вторинних алюмінієвих сплавів потрібно зменшувати швидкість кристалізації та ступінь пересичення розплаву воднем. Наукова новизна. Вперше отримано математичну модель для прогнозування газовиділення водню в процесі затвердіння вторинних алюмінієвих сплавів. Практична значущість. Результати роботи можна застосовувати при виробництві конструкційних вторинних алюмінієвих сплавів для оптимізації технологічного процесу та мінімізації кількості газових пор та їх розмірів, а також отримання закритої газової пористості навіть після термо- або механічної обробки. Крім того, використання на практиці отриманих виразів дозволяє при отриманні литих алюмінієвих пористих сплавів (газарів) активно керувати процесом газовиділення водню при кристалізації та отримувати відливки з потрібною газовою пористістю.
Water Resistance of Structured Sand-Sodium-Silicate Mixtures
(Dnipro University of Technology, 2021) Solonenko, L. I.; Repiakh, Serhii I.; Uzlov, Kostiantyn I.; Mamuzich, I.; Bilyi, Oleksandr P.; Kimstach, Tetiana V.
ENG: Purpose. To establish regularities of changes in sand-sodium-silicate mixtures (SSSM) relative water resistance, structured by steam-microwave solidification method (SMS), on their structuring parameters and sodium silicate solute (SSS) dissolution conditions. Methodology. Technical purity water, SSS with 2.8–3.0 silicate modulus, quartz sand with 0.23 mm average particle size were used in this work. Studies were carried out on quartz sand samples, which were preliminarily cladded with 0.5–2.5 % (by weight) SSS and structured by SMS method. The fracture time of structured mixtures was evaluated on cubic specimens with 20 mm rib length, which were immersed in water at different temperatures. Findings. Changes in SSSM water resistance in water regularities depending on their manufacturing, use and storage conditions were established. Recommendations for SSSM rods removal from castings in water were developed. Originality. For the first time, it has been established that relative water resistance of the SSSM structured by SMS method decreases along with increase in water temperature in which it is destroyed. Depending on SSS mass used for quartz sand cladding in range 0.5–2.5 %, water resistance dependence on treatment in steam-microwave environment with 2–7 minutes’ running time acquires an inversion character with inversion point ∼3.1 minutes into the processing. For the first time, it has been discovered that in boiling water the relative water resistance of SSSM, structured by SMS-process and having preheating, monotonically increases with preheating temperature rising from 100 to 600 °С, sharply increases when heated to 600–700 °С and practically becomes absolute after preliminarily preheating to higher temperatures. Practical value. Research results will be useful in concepts of processes accompanying destruction of structured sands with water-soluble binders expanding, as well as in technologies and equipment development designed for SSS rods and mold rests removing from castings.
Аналіз поведінки водню при кристалізації вторинних алюмінієвих сплавів
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Трегубенко, Ганна Василівна; Меняйло, Олена Валеріївна
UKR: Мета. Дослідити поведінку водню при кристалізації вторинних алюмінієвих сплавів. Методика. Виконано моделювання процесу поведінки водню при кристалізації вторинних алюмінієвих сплавів. Результати. Виконано аналіз поведінки водню при затвердінні відливок із вторинних алюмінієвих сплавів. Отримані вирази для розрахунку поточних значень у процесі кристалізації вторинних алюмінієвих сплавів концентрацій водню в примежовому дифузному шарі, на фронті кристалізації, в об’ємі розплаву, який залишився і ефективного коефіцієнту розподілення водню. Наукова новизна. Уперше отримана математична модель для прогнозування поведінки водню в процесі затвердіння вторинних алюмінієвих сплавів. Практична значущість. Результати роботи можна застосовувати на практиці з метою оптимізації технологічного процесу і більш ефективного використання дорогоцінного обладнання для отримання якісних відливок із вторинних алюмінієвих сплавів.
Research into Phosphate Mineral Composition and waste Phosphorite Ore
(Dnipro University of Technology, 2021) Proidak, Andrii Yu.; Gasyk, Mykhailo; Proidak, Yurii S.
ENG: Purpose. Theoretical and experimental studies of chemical and mineral composition and the structure peculiarities of phosphorites from Ukrainian deposits to define the degree of their suitability for other industries. Methods. The ore chemical composition was determined by conventional (wet) analysis using standard certified chemical reagents. The mineral composition was studied on the scanning electron microscope equipped with the attachment for the energy- dispersive electron microprobe analysis (EMPA) with the software for calculating the chemical composition of the studied sample microvolume. The petrographic analysis was carried out by the traditional methods of microscopic section preparation with subsequent identification and description of the minerals. The microscopic study of the original ore samples aimed at their mineral composition determination was conducted on the Nu optical microscope (Germany) both in transmitted and reflected light. The thin and polished sections prepared using the standard technology were used as samples. In the laboratory environment, the phosphorites were subjected to magnetic dressing in magnetic fields with different intensity. The experiments in the weak field were modelled with the help of the magnetic analyzer while the experiments in the strong magnetic field were modelled on the rotor separator. The flotation dressing method was studied on the laboratory mechanical flotation machine. Findings. It was found that phosphate nodules are rounded mineral formations of irregular shape; they consist of sand bound with the yellow-brown phosphate cement. Ore useful substance is a phosphorus-bearing mineral that by the element chemical composition corresponds to fluorocarbon-hydroxyl-apatite with the dominant content of Ca (45.23%), P (15.67%), and B (27.87%). The results of the integrated petrographic study of the phosphorite samples from the ore body of “Peremoha” area are presented. Originality. The study has revealed that phosphorus-containing substance in the phosphorite samples is the mass that cements barren minerals (mainly quartz, glauconite, calcite and plagioclase). Practical implications. According to the phosphate content level, the phosphorites from Malokamyshevatske, Iziumske and Sinichino-Yaremovske deposits can be treated as minerals for ferrophosphorus smelting.
Estimating the Probability of the Emergency Operation of the Quarry Electric Locomotive Traction Electric Drive
(RS Global Sp. z O.O., Poland, 2021) Artemenko, Artem; Chornyi, Oleksii; Sydorenko, Valeriy; Serhiienko, Serhii; Zachepa, Yurii; Kuznetsov, Vitaliy; Kuznetsova, Alisa
ENG: The paper deals with the problem of the assessment of the functionality of the multi-motor direct current traction electric drive of the quarry electric locomotive. The problem of the failure of electric drive motors because of extremely unsatisfactory state of the rail tracks and the wear of wheel pairs is analyzed. Taking into account the number of the existing repaired electric motors the probability of fitting up the traction electric drive with the electric motors with the widest electrical parameters variety is determined.
Вплив розмірів та положення наважок води на обертовому столі мікрохвильової печі на тривалість їх випаровування
(Scientific Publishing Center “Sci-conf.com.ua”; SSPG Publish, Stockholm, Sweden, 2021) Солоненко, Людмила Ігорівна; Реп’ях, Сергій Іванович
UKR: У роботі досліджується характер зміни та ступінь впливу потужності мікрохвильового випромінювання від радіусу видалення точкової та великої наважки від центру осі обертання обертового столу мікрохвильової печі. Встановлено, що характер зміни потужності мікрохвильового випромінювання від радіусу видалення як точкової, так і великої наважки ідентичний і носить статечний характер. Відмінність у ступені впливу віддалення від осі обертання мікрохвильової печі на зміну інтенсивності нагріву наважок зумовлено як їх габаритними розмірами, так і відстанню від осі обертання робочого столу мікрохвильової печі. Найбільш інтенсивне нагрівання відбувається при положенні наважок на відстані від 70 до 110 мм від центру обертання робочого столу використовуваної мікрохвильової печі, при цьому інтенсивність зростає при зменшенні габаритних розмірів самої наважки.
Контроль експлуатаційної стійкості валків гарячої прокатки з високохромистих чавунів та швидкорізальних сталей
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Полякова, Наталія Володимирівна; Бойко, Максим Миколайович; Журавльова, Світлана Валеріївна; Чеченєв, Володимир Андрійович; Іващенко, Валерій Петрович; Хричиков, Валерій Євгенович
UKR: Мета. Властивістю, що визначає якість матеріалів робочого шару прокатних валків вважається їх зносостійкістю. Однак в умовах гарячої прокатки на її стабільність можуть вплинути такі властивості як корозійна стійкість та термостійкість. Поширеними матеріалами для виконання прокатних валків гарячої прокатки є білий високохромистий чавун та швидкорізальна сталь, питанням термостійкості яких у сучасній літературі не приділено достатньо уваги. Метою роботи є контроль якості високохромистого чавуну та швидкорізальної сталі як матеріалів валків гарячої прокатки за рахунок оцінки їх термостійкості. Методика. Експериментальні зразки високохромистого чавуну марки ІЧХ16НМФТ та швидкорізальної сталі марок Р5М5 та Р6М5 були піддані термоциклуванню за режимом: 200 циклів нагрівання до 600°С та охолодження до 20°С. Після випробувань оцінювали зміни мікроструктури та мікротвердості структурних. Результати. Представлені результати дослідження схильності матеріалів, що застосовуються для виробництва прокатних валків, до руйнування, викликаного термічною втомою. Досліджено умови зародження та зростання тріщин термічної втоми у білому високохромистому чавуні, оцінені структурні зміни, що відбуваються при термоциклуванні. На поверхні зразків білого високохромистого чавуну у процесі випробувань було виявлено утворення макро- та мікротріщин термічної втоми. Мікротріщини проходять по евтектичних карбіду, значною мірою поширюючись на залишковий аустеніт, по межі розділу карбіду з продуктами розпаду аустеніту. На поверхні зразків швидкорізальної сталі в описаних умовах випробувань тріщиноутворення не спостерігалося. Внаслідок термоциклування білого високохромистого чавуну відбувається зниження мікротвердості металевої матриці, а мікротвердість евтектичного карбіду у порівнянні з вихідним литим станом збільшується. Мікротвердість структурних складових швидкорізальної сталі змінюється менш істотно. Наукова новизна. Встановлено механізм впливу термоциклуваня білого високохромистого чавуну та швидкорізальної сталі на зносостійкість робочого шару прокатних валків з цих матеріалів. Практична значущість. Відбувається зниження зносостійкості прокатних валків з робочим шаром з високохромистого чавуну в литому стані внаслідок термовтомного руйнування під час експлуатації в умовах гарячої прокатки. Підвищити термостійкість високохромистого чавуну ІЧХ16НМФТ можна, за рахунок застосування спеціальних методів термообробки, спрямованих на отримання бейнітної структури металевої матриці. Рекомендується враховувати показники термостійкості матеріалів прокатних валків гарячої прокатки як додатковий критерій контролю їх якості.
Electrotechnical Materials
(RS Global, Warsaw, Poland, 2021) Tsyplenkov, Dmytro; Nikolenko, Anatolii V.; Kolb, Andrii; Grebeniuk, Andrii; Kuznetsov, Vitalii V.; Babyak, Mykola O.; Kovalenko, Viktor
ENG: The regularities of processes and phenomena that occur in dielectric, conductive, semiconductor and magnetic materials as part of electrical and electronic devices under the influence of energy of electric, magnetic and thermal fields are considered. The main feature of the textbook is a detailed structuring of educational material, focusing largely on the distance form of learning, as well as demonstration of the close relationship of the properties of various electrical materials and the basics of electrical engineering on specific examples. The manual is intended for students of specialties: 141 - "Electrical Energetics, Electrical Engineering and Electromechanics" and 275 - "Transport technologies", as well as for students of other specialties of higher education, which are related to the study of disciplines of electrical engineering and electronic computer science.
Расчет корпусов фасонных фрез для станков КЖ20
(Silesian University of Technology (PolSL), 2021) Sładkowski, Aleksander; Melnychuk, Petro; Proydak, Yuriy; Ruban, Vladislav
RUS: Рассмотрены вопросы работы специальных фасонных фрез для станков КЖ20, определено количество одновременно работающих цилиндрических режущих элементов, для расчета напряженного состояния корпусов фасонных фрез с возможностью повышения эффективности восстановления рабочих поверхностей колесных пар машин рельсового транспорта на станках КЖ20.
Rational Integration Level of Solar Generation in Traction Power Supply Substations for Supplying Auxiliary Consumers
(Kaunas University of Technology, Lithuania, 2021) Kuznietsov, M.; Kuznetsov, Valeriy; Ostapchuk, O.; Kuznetsov, Vitaliy; Hubskyi, Peter V.
ENG: The paper considers the existing levels of electricity consumption by responsible consumers of gas and evaluates the use of solar generation to meet these needs. Using mathematical modeling based on real statistics, the dependences of solar power on the time of day are determined, which allows to estimate the random component of solar generation and determine the possibility of compensating the variability by using AB. The method of choosing the optimal capacity of the battery, taking into account the stochastic nature of solar generation is presented.
The Formation of Collective Subjects’ Small Social Groups in the Information age (Problem of Identity)
(Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia (Uesb), Brasil, 2021) Palahuta, Vadym I.; Beskaravainyi, Stanislav S.
ENG: Purpose. Studying the impact of artificial intelligence (AI) technology on society, which leads to the formation of fundamentally new social groups. The greatest diversity and freedom of development will be allocated to small social groups that directly interact with AI. It is necessary to formulate the foundations of a model that will describe their genesis and self-maintenance. Methodology. Philosophical methods of hermeneutics, comparative method, structuralism and poststructuralism, social constructivism are used. Findings. To create a working model, further research is needed in two directions. First, to improve the categorical apparatus for describing a collective subject based on human-machine interaction. Secondly, the analysis of social groups in which, on the one hand, the human psyche loses its integrity, on the other hand, these groups remain stable and efficient. Originality. Thanks to AI, small social groups will have access to tools for organizing activities that previously had only larger social structures. Increasing subjectivity can lead both to an increase in their role in societies and to the fact that such groups can relatively quickly isolate themselves or marginalize. The threat is identified: the individual may be unable to give up their behavioral-cognitive and emotional identification with the group. The behavior of an individual will be determined both by the influence of AI of a small social group and by the influence of state structures. Practical value. Development of methods for small groups in modern social conditions using artificial intelligence.
Особливості реалізації графічного інтерактивного ігрового додатку для ознайомлення з технологією газодинамічного впливу на розплав в ливарній формі
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Селівьорстова, Тетяна Віталіївна; Селівьорстов, Вадим Юрійович; Чернов, Олександр Дмитрович
UKR: Стаття присвячена розробці інтерактивного графічного ігрового додатку для ознайомлення з особливостями нових ливарних технології, що базується на регульованому газодинамічного впливу на розплав в ливарній формі під час твердіння. Особливості навчального процесу при підготовці спеціалістів в галузі металургії, в тому числі ливарників, передбачає наявність ґрунтовної не тільки теоретичної і практичної підготовки, яка здійснюється в рамках ливарної лабораторії. Оснащення сучасної ливарної лабораторії вимагає суттєвих вкладень в обладнання, матеріали, крім того деякі ливарні технології не можуть бути адаптовані до навчального простору, це стосується і технології газодинамічного впливу на розплав в ливарній формі. Крім того, застосування графічного інтерактивного ігрового імітатора ливарної технології газодинамічного впливу на розплав в ливарній формі має незаперечні перспективи в рамках навчального процесу, особливу в умовах пандемії COVID-19. Тому розробка графічного інтерактивного ігрового додатку для ознайомлення з особливостями нової ливарної технології є актуальною задачею.