Вісник Львівського національного університету природокористування. Серія Агроінженерні дослідження

Використання онлайн сервісів навчання із штучним інтелектом

В. Фіялковський , Х. Мозуль , С. Штогрин , П. Луб , Л. Чухрай — Fri, 20 Dec 2024 00:00:00 +0200

Узагальнено досвід, переваги та недоліки використання ШІ-технологій в освіті. Проаналізовано сучасний стан використання штучного інтелекту в освіті. Проаналізовано сучасні аналоги ШІ та обґрунтовано доцільність їхнього використання. Описано сервіси для онлайн навчання із технологіями ШІ, які користуються популярністю як в навчальних закладах, так і у виробничих компаніях. Основну увагу приділено таким мовним моделям та сервісам як Chat GPT, Microsoft Gemini та «На Урок». Акцентується на тому, що ШІ може надавати інформацію та відповіді на запитання з різних предметів, допомагаючи розширити свої знання тощо. Наведено перелік завдань у вищій освіті, до яких доцільно застосовувати ШІ-технології, що спрощуватиме і робитиме більш цікавим навчання студента та роботу викладача. Наведено переваги та недоліки окремих онлайн сервісів для навчання, що використовують ШІ-технології, узагальнено показники їхньої точності, надійності та простоти використання. Наголошено на тому, що незважаючи на недоліки наявних ШІ, вони мають значні переваги перед ручним пошуком потрібної інформації, включаючи збір даних у режимі реального часу, підвищену точність і порівняно нижчий рівень невідповідності. Використання розглянутих інструментів ШІ у навчальному процесі дає змогу підвищити коректність запитів, точність збору даних та, відповідно, підвищити коректність отриманої інформації для навчального контенту. Встановлено, що використання ШІ має великий потенціал для розвитку освітнього процесу. Підкреслено загальносвітову зацікавленість ШІ-технологіями у виробничій сфері, яка має зростаючу тенденцію. Таку тенденцію логічно пов’язано із вимогами до знань студентів, що в майбутньому знадобиться у їх кар’єрній діяльності. Встановлено, що використовування ШІ має великий потенціал для підвищення ефективності освітнього процесу і не тільки.

Вплив сучасних інформаційних технологій на процеси ініціації та планування проєктів розвитку громад та регіонів

Fri, 20 Dec 2024 00:00:00 +0200

Проаналізовано стан розвитку громад та регіонів. Встановлено потребу реалізації проєктів, управління якими потребує використання різноманітних інформаційних технологій. Виявлено потребу розроблення підходу до визначення рівня інформаційного розвитку проєктних офісів, які реалізовують проєкти розвитку громад та регіонів. Наведено особливості використання у проєктних офісах сучасних інформаційних технологій для управління проєктами. Запропоновано оцінювати рівень інформаційного розвитку проєктних офісів на підставі аналізу взаємодоповнювальних процесів діджиталізації, цифровізації та цифрової трансформації. На основі цього класифіковано проєктні офіси на три рівні розвитку. Встановлено, що використання сучасних інформаційних технологій для виконання процесів ініціації та планування проєктів розвитку громад та регіонів має свої особливості. Вони відображаються управлінськими операціями збору та аналізу великих обсягів даних.

Запропонований підхід до визначення рівня інформаційного розвитку проєктних офісів, які реалізовують проєкти розвитку громад та регіонів. Він передбачає визначення показників швидкості доступу до інформації, покращення якості ухвалення рішень проєктними менеджерами та рівня інформаційного розвитку проєктних офісів. Використання запропонованого підходу забезпечує врахування особливостей формування даних про показники проєктного середовища. Вони покладені в основі вибору інформаційних технологій, які забезпечать ефективну реалізацію проєктів розвитку громад у різних сферах із оптимальним використанням ресурсів та досягненням стратегічних цілей розвитку громад та регіонів.

На підставі використання запропонованого підходу кількісно оцінено показники та рівень інформаційного розвитку проєктних офісів для заданих умов. Встановлено, що найвища швидкість доступу до інформації спостерігається у екологічних проєктах, що становить приблизно 80 Кбайт/сек, а найнижча швидкість доступу у соціальних проєктах – 32 Кбайт/сек. Найбільше значення показника покращення якості ухвалення рішень спостерігається у транспортних проєктах, близько 25 % порівняно з ухваленням рішень без використання інформаційних технологій, а найнижче – 20 % у соціальних проєктах. Встановлено, що різні типи проєктів мають різний рівень використання інформаційних технологій, що впливає на швидкість доступу до інформації та покращення якості ухвалення управлінських рішень проєктними менеджерами.

Методика використання Utm-міток для моніторингу трафіку сайту та вебаналітики

Х. Мозуль , П. Луб , Л. Чухрай , С. Штогрин , В. Фіялковський — Fri, 20 Dec 2024 00:00:00 +0200

Проаналізовано вагомість вебсервісів та Інтернету в площині просування послуг через соціальні мережі та вебсайти. Акцентовано на тому, що підприємства, які просувають товари через вебдодатки та соціальні мережі, прагнуть налагодити зв’язок з аудиторією, а також залучати все більшу кількість клієнтів. Виокремлено переваги маркетингу у соціальних мережах, які сьогодні відносять до найефективніших методів просування товарів та послуг. Зазначено, що освоєння ІТ-інструментів, які дозволяють моніторити активність користувачів у соціальних мережах, є досить актуальним питанням для сучасних підприємств. Проаналізовано технічну можливість моніторингу користувачів у глобальній мережі завдяки інструментам вебаналітики. Зазначено, що ці інструменти надають розробникам та власникам сайтів інформацію про те, що користувачі роблять, які здійснюють навігацію і що їх цікавить найбільше. Описано переваги та недоліки, а також головні інструменти вебаналітики, які лежать в основі метрики – цифрових показників щодо переглядів, покупок, відвідин, цільових дій для відстеження тощо. Подано методику застосування технології Urchin Tracking Module та системи Google Analytics. Означено можливості та спосіб використання UTM-міток, а також методику формування звітів активності користувача на вебсайті. Описано методику створення UTM-мітки, а також складові її запису – параметр та змінну відстеження. Наведено роль кожного із цих елементів щодо виявлення джерела трафіку вебсайту з метою відстежувати потік нових користувачів. Подано перелік результатів моніторингу за користувачами вебсайту, яких можна досягнути за коректного використання UTM-міток та системи Google Analytics. Отримано результати опрацювання окремих звітів Google Analytics та оцінення сплеску активності користувачів вебсайту.

Використання інтелектуальних інформаційних систем для управління простежуваністю сільськогосподарської продукції

А. Желєзняк , В. Пташник , Р. Падюка , В. Смолінський , В. Станько — Fri, 20 Dec 2024 00:00:00 +0200

Розвиток сільського господарства в сучасних умовах повинен враховувати не лише технологічні чинники виробництва та рівень використання ресурсного потенціалу, а й вимоги до якості сільськогосподарської продукції. На законодавчому рівні в Україні впроваджуються вимоги управління ланцюгами поставок сільськогосподарської продукції. У зв’язку з цим у виробників продуктів харчування виникає потреба в автоматизації процесу управління простежуваністю сільськогосподарської продукції. Це дасть змогу переробним підприємствам впроваджувати внутрішні стандарти якості відповідно до регламентів Європейського Союзу та законодавчих норм України. Виробники продуктів харчування можуть нести юридичну відповідальність за безпеку продуктів харчування на всіх етапах: від виробництва до збуту в роздрібній мережі, що зумовлює важливість окресленого питання для цієї категорії підприємств як користувачів інформаційних систем і технологій. Впровадження спеціалізованих інтелектуальних інформаційних технологій дасть змогу виробникам та переробним підприємствам ефективніше управляти ланцюгами поставок та бути конкурентоспроможними на внутрішньому і зовнішньому ринках.

У статті здійснено аналіз перспектив використання інтелектуальних інформаційних систем для управління ланцюгом постачання та простежуваністю сільськогосподарської продукції. Розглядаються основні компоненти інтелектуальної інформаційної системи, яка б дозволяла виконувати поставлені вимоги із забезпечення простежуваності продукції від виробництва до реалізації. Здійснено опис процесів, що впливають на простежуваність продукції та можуть бути автоматизовані: ідентифікація та маркування, система ведення запасів, впровадження технологій та інструментів відстеження. Описано допоміжні технології, які можуть використовуватися для забезпечення продукції для сільського господарства. Розглянуто можливості застосування технологій безконтактного обміну даними та інструментів відстеження на прикладі RFID. Запропоновано напрями вирішення проблем простежуваності продукції для сільськогосподарських виробників з використанням інтелектуальних інформаційних технологій.

Використання інтелектуалізованих інформаційних технологій для управління ресурсами сільськогосподарських підприємств

П. Луб , О. Ковалишин , Л. Чухрай , В. Станько , Н. Заплатинський — Fri, 20 Dec 2024 00:00:00 +0200

Встановлено, що, хоча використання штучного інтелекту в сільському господарстві має свої недоліки та ризики, воно є перспективним напрямом для ефективного вирішення проблеми продовольчої безпеки. Визначено потребу в інноваційних технологіях сільського господарства та розуміння потреб в умовах глобалізації ринку. Доведено об’єктивну потребу агроформувань у розробці та вдосконаленні швидкого й ефективного моделювання сценаріїв прийняття управлінських рішень та інтегрування їх з метою оцінки майбутніх вигод, очікуваних прибутків та прогнозування термінів окупності. Наголошено, що в сучасних умовах впровадження інформаційних компаній щодо інноваційних процесів аграрної галузі як загалом, так і в окремих підгалузях та складових необхідно організовувати на рівні державних програм, особливо щодо застосування в напрямі технічних та технологічних складових виробничих процесів підприємств аграрного сектору, сприяти розвитку видів діяльності з високою наукоємністю, перейти від технологічно низької ресурсної до високотехнологічної інноваційної економіки. Результати проведених досліджень дали змогу систематизувати знання про наявні технології штучного інтелекту (ШІ), які проявили себе як успішні методи вирішення проблем у сфері сільського господарства та агропромисловості і поширюватимуться в цьому напрямі протягом наступних п’яти – семи років. Подальшими етапами дослідження може стати докладне вивчення різних технологій та методів ШІ для пошуку їх найкращого використання у різних сферах людської життєдіяльності (зокрема в сільському господарстві та агропромисловості), визначення їх ефективного поєднання між собою та обґрунтування оптимальної внутрішньої структури (математизація та програмний код).

Підхід і модель прогнозування врожайності озимої пшениці на основі машинного навчання

А. Тригуба , А. Желєзняк , І. Тригуба , А. Татомир — Fri, 20 Dec 2024 00:00:00 +0200

Проведено аналіз предметної галузі та наукової літератури щодо використання інтелектуальних підходів до прогнозування та планування діяльності в сільському господарстві. Обґрунтовано доцільність використання машинного навчання для прогнозування процесів у сільському господарстві. Обґрунтовано модель прогнозування врожайності озимої пшениці на основі використання історичних даних, алгоритмів машинного навчання та врахування особливостей процесів і використання ресурсів у сільському господарстві. Запропонований підхід до прогнозування врожайності озимої пшениці ґрунтується на використанні історичних даних та алгоритмів машинного навчання, які враховують особливості виконуваних процесів та ресурсів, задіяних у сільському господарстві. Вибір ефективної моделі прогнозу врожайності озимої пшениці базується на розробленому алгоритмі, який передбачає системне виконання семи етапів. Для підготовки даних використано інтелектуальні алгоритми аналізу, які забезпечують оцінку взаємозв’язків між факторами, що впливають на врожайність озимої пшениці.

На основі якісно підготовлених даних обґрунтовано модель прогнозу врожайності озимої пшениці, здійснивши оцінку точних показників. Для дослідження обрано три алгоритми (система найменших квадратів (OLS), посилення градієнта (XGBoost) і лінійна регресія з поліноміальними характеристиками. У результаті були створені окремі моделі, порівняні за показниками якості. На основі результатів виявлено, що найкращою моделлю є модель посилення градієнта (XGBoost). Він має найнижчі значення з усіх показників якості - MSE, RMSE, MAE і R-квадрат. Подальші дослідження необхідно проводити в напрямку створення інтелектуальної інформаційної системи планування процесів у сільському господарстві з модулем прогнозування врожайності озимої пшениці на основі обґрунтованої нами моделі.

Використання імітаційного моделювання в інформаційних системах підтримки ухвалення рішень

П. Луб , В. Смолінський , Р. Падюка , О. Боярчук , В. Станько — Fri, 20 Dec 2024 00:00:00 +0200

Означено передумови застосування ІТ для розробки інформаційно-аналітичних інструментів підтримки ухвалення рішень у проєктах розвитку агропромислового комплексу. Проаналізовано чинні підходи до дослідження технологічних систем із мінливим зовнішнім середовищем за допомогою методів моделювання та зокрема ІТ. Розкрито складові проєктів технологічних систем та дію проєктного середовища. Означено причини мінливості зовнішніх умов виконання технологічних процесів збирання врожаю культур та підстави застосування методів статистичного імітаційного моделювання. Акцентовано на доцільності створення сукупності моделей, що відображатимуть складові технологічної системи збирання врожаю культурних рослин. Виокремлено складові зовнішнього проєктного середовища, що формують імовірнісне формування тривалості фонду часу на виконання робіт у технологічній системі. Наведено елементи методики врахування статистичною імітаційною моделлю впливу агрометеорологічних умов на фонд часу для виконання робіт в осінній період у проєктах технологічних систем збирання врожаю цукрових буряків. Виконано моделювання та узагальнено їхні результати. Наведено використання методів кореляційно-регресійного аналізу для встановлення закономірностей зміни тривалості природно дозволеного фонду часу відносно планового часу початку збирання врожаю культури та обґрунтування кореляційної залежності. Встановлено закономірність зміни тривалості природно дозволеного фонду часу на виконання бурякозбиральних робіт та статистичні характеристики цього показника для різних календарних термінів початку виконання робіт. Встановлено диференціальні функції розподілу тривалості природно дозволеного фонду часу на виконання бурякозбиральних робіт в осінній період.

Вплив використання генеративного штучного інтелекту на продуктивність розробників програмних продуктів

О. Ковалишин , Л. Чухрай , Н. Заплатинський — Tue, 25 Feb 2025 00:00:00 +0200

Означено, що створення та швидке впровадження генеративного штучного інтелекту стає рушійним фактором подальшого розвитку технологічного прогресу. Аналізуючи розвиток більшості галузей, можна стверджувати, що його використання дає змогу отримати додану вартість, оскільки він допомагає частково або повністю автоматизувати низку функцій, які до цього здійснювали наймані працівники. Найбільше застосування штучного інтелекту спостерігається у виробництві, медицині, безпеці, енергетиці. Це свідчить про те, що проходить перерозподіл професій. Тобто виокремлюються окремі з них, які потрібні для роботи зі штучним інтелектом. Насамперед це ті, хто розробляє рішення з його використанням, передусім IT-фахівці, розробники програмних продуктів. Вони застосовують різні інструменти ШІ – від ChatGPT і Einstein GPT до H2O.ai і далі.

Досліджено, як ШІ може підвищити продуктивність розробки програмного забезпечення групами розробників – осіб із різними ролями, які виконують різноманітні завдання, результатом яких є спільний результат. Дослідження проводили з використанням результатів роботи фахівців із розробки програмного забезпечення компанії SoftServe. Для цього було залучено понад 1000 її співробітників-програмістів, які працювали у відділеннях компанії, розташованих у семи різних країнах, та виконували різні проєкти на окремих рівнях. Встановлено, що використання розробниками в компанії SoftServe генеративного ШІ дозволяє майже на третину скоротити загальний час на створення програмного продукту порівняно з тими, які його не застосовували. Результативність виконання та отримання запланованого результату тестовою групою у проєкті SDLC є на 45% вища, ніж контрольної.

Запровадження ШІ у робочі процеси розробки програмного забезпечення дозволяє підвищити продуктивність його виконавців. Підтвердженням цього є результати його використання інженерами C#/.NET Back-End, завдяки чому вона зростає в середньому на 49 %, а час на отримання кінцевого результату зменшується на 33% порівняно з тими, хто його не застосовує. Ці дані засвідчують, що генеративний штучний інтелект відіграє значну роль у галузі ІТ під час розробки програмного забезпечення.

Виявлено, що ефективне використання генеративного ШІ не тільки зменшує час на розробку та підвищує продуктивність, а й сприяє зменшенню технічного боргу на етапі впровадження проєкту. Команди, які інтегрували генеративний ШІ в робочі процеси, знижують кількість помилок у коді на 25 %, що водночас сприяє підвищенню загальної якості продукту та зменшенню витрат на подальше технічне обслуговування. Отже, ШІ не тільки покращує процеси розробки, але й позитивно впливає на повний життєвий цикл програмного забезпечення.

Вплив режимів MIG-паяння на параметри зварних швів з урахуванням синергетичного ефекту роботи зварювального півавтомата

О. Швець , С. Березовецький , П. Коруняк , С. Баранович , Р. Шеремета — Thu, 13 Feb 2025 00:00:00 +0200

У технологічних процесах машинобудування для з’єднання одно- та різнорідних матеріалів усе частіше застосовують метод паяння в інертних газах за допомогою зварювальних півавтоматів. Цей метод ще називають MIG-паяння. Попри всі його переваги, оператори зварювального обладнання не мають чітких рекомендацій щодо вибору режимів роботи обладнання та їх впливу на параметри швів зварних з’єднань.

Дослідження процесу MIG-паяння сталі 09Г2С зварювальним півавтоматом Trans Puls Synergic (TPS) 2700 СМТ від Fronius проводили з використанням спеціального мідно-кремнієвого дроту CuSi3 діаметром 1,2 мм в захисному середовищі чистого аргону з використанням зварювальної колони, призначеної для виконання лінійних зварних швів з метою виявлення особливостей впливу режимів і параметрів технологічного процесу на форму та якість отримуваних з’єднань.

У результаті проведених досліджень встановлено, що процес MIG-паяння сталі за допомогою зварювального півавтомата апаратом Fronius TPS 2700 CMT має певні особливості налаштування технологічних параметрів на різних режимах його роботи. Синергетика джерела живлення дозволяє задавати основні параметри процесу в певних межах залежно від обраного режиму його роботи.

Найкраща якість MIG-паяння була досягнута при роботі зварювального півавтомата в режимах Synergic та СМТ. Для зварювання листової сталі товщиною 1…3 мм на цих режимах струм зварювання слід задавати в діапазоні 90…160 А при швидкості подачі дроту 3…5 м/хв відповідно. Також встановлено, що зі збільшенням швидкості переміщення пальника ширина шва зменшується, а отже, опуклість шва зростає.

У результаті досліджень сформовані рекомендації щодо налаштування зварювального півавтомата з врахуванням синергетичного ефекту його роботи.

Методичний комплекс для визначення сили різання під час виконання токарних операцій

С. Баранович , Р. Шеремета , О. Швець , С. Коробка , С. Сиротюк — Thu, 13 Feb 2025 00:00:00 +0200

У праці запропоновано методичний комплекс для визначення сили різання під час виконання токарних операцій, оскільки зменшення споживання енергії під час механічної обробки металів є важливим технологічним елементом для оптимального виробництва. Споживання енергії може бути визначене за допомогою прямого або непрямого вимірювання. Щоб мінімізувати витрати часу на вимірювання сили різання, під час механічної обробки, а також інших технологічних параметрів можна застосувати методи комп’ютерного вимірювання і моделювання. Таке вимірювання і визначення необхідних технологічних параметрів механічної обробки металів можна реалізувати використанням віртуальних засобів у програмному середовищі LabVIEW виробництва National Instruments. Це програмне забезпечення має декілька переваг, зокрема: використовується візуальна мова програмування; зручний та інформативний інтерфейс для користувача; можливість використання зовнішніх пристроїв введення/виведення даних у реальному часі; має потужні засоби візуалізації даних, що дозволяє відображати дані у вигляді графіків, діаграм, таблиць; підтримує різні операційні системи, такі як Windows, macOS, Linux, що дозволяє використовувати його на різних пристроях тощо. Тому для визначення технологічних параметрів токарної механічної обробки пропонується застосовувати це програмне середовище. Вимірювання основної складової сили різання можна здійснити за допомогою безперервного потоку вхідних даних з використанням динамометра кручення ДК1, оснащеного програмно-апаратним комплексом для отримання цифрового сигналу вимірювальних величин, а інші складові визначити аналітичним методом за допомогою програмного середовища LabVIEW. Цей метод вимірювання дає змогу проводити дослідження в широкому діапазоні вимірюваних технологічних параметрів механічної обробки металів на токарно-гвинторізних верстатах у режимі реального часу, візуалізувати та аналізувати вимірювані параметри на ПК.

Аналітичне та експериментальне визначення температурних параметрів робочої рідини регульованого об’ємного гідроприводу машин

М. Михалюк , Я. Шолудько , М. Бабич , Р. Гуменюк — Sun, 23 Feb 2025 00:00:00 +0200

Розглянуто гідросистему сучасного навантажувача JCB 4CX Sitemaster Pro. Встановлено вплив температури робочої рідини на потужність гідравлічного приводу в цілому та його залежність від технічного стану елементів гідравлічної системи. Проведені розрахунки та дослідження показали, що теоретично нові насоси, які мають експлуатаційний знос, мають різну раціональну температуру робочої рідини. Проведено аналіз проблем підвищення ефективності потужності маніпулятивного гідроприводу і мехатронних систем, а також гідравлічного приводу сільськогосподарської техніки, транспортних засобів, дорожньо-будівельної техніки та вантажопідйомного обладнання, що працює у важких умовах експлуатації. Розглянуть перспективні напрями вдосконалення існуючих та створення нових взірців і моделей силового гідроприводу вищезазначених систем, установок, машин та обладнання. Розглянуті способи підвищення ККД регульованого об’ємного гідравлічного приводу з використанням кількох об’ємних гідромоторів. Проведені дослідження показують, що втрата тиску в нагнітальній магістралі від насоса до входу в гідромотор повинна бути мінімальною. Запропонований метод побудови кривих сталої гідромотора, використання якого дає уявлення про значення витрати і максимального тиску, що розвивається насосним агрегатом. Пропонуються методи зниження енергії: значення параметрів потоку повинні бути підібрані максимально наближеними до значень подачі насосного агрегату. У разі конструктивної складності необхідно зменшити втрати енергії на дроселювання за рахунок використання регуляторів витрати і клапанів тиску.

Обґрунтування впливу котка на процес ущільнення комбінованого способу обробітку поля після збирання кукурудзи

М. Корчак , А. Рудь , С. Грушецький , С. Замойський — Sun, 23 Feb 2025 00:00:00 +0200

При запропонованому комбінованому способі обробітку поля, засміченого рослинними залишками кукурудзи, послідовно здійснюються процеси: переріз довгих та грубих рослинних залишків; розподіл по рядках; ущільнення; подрібнення згорненої рослинно-земляної маси; вирівнювання обробленої поверхні ґрунту. Кожен процес сприяє кращому протіканню наступного.

Котки при запропонованому комбінованому способі обробітку поля після збирання кукурудзи здійснюють один із найважливіших технологічних процесів – ущільнення розрізаних та згорнених стебел по смугах обробітку, забезпечуючи при цьому більш ефективне протікання наступних процесів запропонованого способу.

Проведені теоретичні дослідження впливу котка на процес ущільнення розрізаних і згорнених рослинних залишків кукурудзи по смугах обробітку, зокрема обґрунтовано його основні технологічні параметри. Дослідження впливу котка на процес ущільнення рослинних залишків дають можливість його науково обґрунтувати.

Обґрунтовано основні технологічні параметри котка, враховуючи отримані раніше дослідні дані характеру засміченості поля рослинними залишками кукурудзи: діаметр котка D_к = 0,20…0,24 м, ширина котка B_к = 0,20…0,25 м.

Теоретично обґрунтований коток реалізований у розробці комбінованого подрібнювача рослинних залишків кукурудзи. Отримано подальший розвиток досліджень з обґрунтування ущільнення стеблових залишків та котків, що застосовуються в комбінованих ґрунтообробних агрегатах для обробітку ґрунту після збирання кукурудзи.

Експериментальне дослідження впливу вібраційного навантаження

Sun, 23 Feb 2025 00:00:00 +0200

Проведено експерименти з аналізу оптимальних характеристик розробленого пристрою для трамбування сінажу і силосу ущільнювачами віброударного типу для селянського сімейного господарства з метою перевірки і уточнення передумов для визначення ефективності ущільнення силосної маси за різних умов і режимів роботи. При завантаженні подрібненої рослинної маси на силос або сінаж потрібно постійно здійснювати трамбування. Воно викликає ущільнення і вентилювання подрібненої маси, доступ свіжого повітря, що не дає можливості нагрітися масі до надмірної температури, з ростом якої різко підвищується швидкість біохімічних реакцій, яке призводить до погіршення якості корму і втрати поживних речовин. Надмірному нагріву силосної маси при заповненні сховищ запобігає інтенсивне трамбування. Досліджено легкий, дешевий, але потужний i продуктивний вiброущiльнювач для силосування в селянських господарствах сімейного типу. Досліди проведено при заготівлі сінажу із зернофуражних культур. Одержані результати можна використати для характеристики процесу трамбування сінажу із традиційних культур – злакових, бобових і їхніх сумішей. Обрано оптимальні параметри компактного вібратора для малих сховищ. Доведено, що ущільненням силосної маси електричним робочим органом віброударного типу із параметрами, прийнятими для виробничих умов, можна швидко досягти залишкової щільності силосної маси, що дорівнює середній щільності силосної маси в баштових сховищах в процесі зберігання. Найінтенсивніше ущільнюється силосна маса протягом перших 10...30 секунд. Таку тривалість можна взяти за основну для трамбування на одному місці робочими органами ударного типу. Зазначено, що у процесі трамбування силосної маси із злакових трав при радіусі кривошипа 0,03 м, частоті ударів штовхача 8 Гц, тривалості трамбування 10 секунд і масі механізму еквівалентній 80 кг, що припадають на 1 м² площі башмака штовхача, досягнуто щільності проби 377 кг/м³. Такої щільності можна досягнути, ущільнюючи пробу зеленої маси статичним тиском, що створюється вантажем 1200 кг на 1 м² протягом 72 годин.

Дослідження фізико-механічних властивостей плодів яблук сорту Гала

З. Гошко, В. Буртак , М. Магац, О. Левчук , Т. Кохана — Thu, 13 Feb 2025 00:00:00 +0200

Стаття присвячена дослідженню фізико-механічних властивостей плодів яблук, які слід враховувати в їх післязбиральному обробітку, адже надалі всі плоди піддаються механічній дії: очищенню, транс портуванню, сортуванню, зберіганню, переробці тощо. Проєктування та розрахунок обладнання для здійснення механічних операцій неможливі без знання технологічних властивостей плоду (розмірно-масових показників, міцності, зусилля різання). Значення зусилля різання плодів необхідно знати для встановлення оптимальних та раціональних параметрів робочих органів, що забезпечують подрібнення плодів, а також у проєктуванні машин та апаратів переробної промисловості.

Виконання поставлених завдань передбачає розробку програми експериментальних досліджень, зокрема з визначення фізико-механічних властивостей плодів яблук сорту Гала, що добре зарекомендували себе в Україні і добре культивуються в західних областях:

- масових і розмірних показників;

- щільності плодів;

- зусилля різання плодів.

Були проведені дослідження, здійснено аналіз отриманих результатів експериментальних досліджень та побудовано на їх основі експериментальні криві. Можна зробити такі висновки щодо плодів яблук сорту Гала:

- діаметр d_мін= 57 мм, d_макс= 80 мм, d_ср= 63 мм, V_{коеф. варіац.}= 7 %;

- маса m_мін= 95 г, m_макс= 150 г, m_ср= 115 г, V_{коеф. варіац.}= 6,7 %;

- об’єм V_мін= 100 см³, V_макс= 165 см³, V_ср= 129 см³, V_{коеф. варіац.}= 4,6 %;

- щільність g_мін= 0,39 г/см³, g_макс= 0,54 г/см³, g_ср= 0,46 г/см³, V_{коеф. варіац.}= 4,7 %;

- зусилля різання Р_мін= 125 Н, Р_макс= 210 Н, Р_ср= 163 Н, V_{коеф. варіац.}= 4,3 %;

- питомий опір різанню q_мін= 1,31 Н/см, q_макс= 2,09 Н/см, q_ср= 1,69 Н/см, V_{коеф. варіац.}= 5,6 %.

Отримані результати свідчать, що діапазон коливань значень за розмірно-масовими показниками плодів яблук сорту Гала незначний, а значення коефіцієнта варіації не перевищує 10 %.

Дослідження фізико-механічних властивостей квасолі сорту Ластівка

З. Гошко , В. Буртак , Р. Барабаш , Т. Кохана , О. Березовецька — Thu, 13 Feb 2025 00:00:00 +0200

Досліджено фізико-механічні властивості квасолі, які варто враховувати під час збирання і подальшого післязбирального обробітку, адже все зерно піддається механічній дії: обмолоту, очищенню, сортуванню, транспортуванню, зберіганню, переробці тощо. Зауважено, що проєктування та розрахунок обладнання для здійснення механічних операцій неможливі без знання технологічних властивостей складових зерна (оболонки, ядра). Значення зусилля руйнування оболонки і ядра необхідно знати для встановлення оптимальних та раціональних параметрів робочих органів, а також у проєктуванні машин та апаратів збиральної і переробної промисловості.

Для виконання поставлених завдань розроблено програму експериментальних досліджень, яка передбачала визначення таких фізико-механічних властивостей квасолі сорту Ластівка, які добре зарекомендували себе в країнах Європи і добре культивуються в західних областях України: масових і розмірних показників; зусилля, що витрачається на руйнування; модуля пружності.

Отримані результати свідчать, що діапазон коливань значень за розмірно-масовими показниками насіння квасолі сорту Ластівка не суттєвий. Знаючи середню кількість рослин на одному квадратному метрі, кількість стручків на рослині й кількість зернин у стручку, можна легко розрахувати планову врожайність квасолі.

Доведено, що зусилля руйнування насіння є досить високим і має значні межі варіації, що може негативно впливати на його обробку, очищення, транспортування. Неправильно вибрані режими роботи обладнання можуть спричинити руйнування частини насіння.

Теоретичні дослідження механізму зміни ступеня стиску в безшатуннному двигуні внутрішнього згоряння

Т. Колеснікова , О. Лиходій , Т. Махоркіна — Fri, 20 Dec 2024 00:00:00 +0200

Встановлено, що одним із напрямків поліпшення економічних і екологічних показників двигунів внутрішнього згоряння є регулювання ступеня стиску на часткових режимах роботи двигуна. Для цього було проведено аналітичний огляд робіт із застосування змінного ступеня стиску в бензинових двигунах.

За результатами огляду й аналізу робіт зі створення двигунів зі змінним ступенем стиску встановлено, що поліпшити економічні й одночасно токсичні показники бензинового двигуна можливо удосконалюванням процесу згоряння на часткових режимах шляхом регулювання ступеня стиску. Також встановлено, що перспективною конструкцією двигуна зі змінним ступенем стиску є безшатунний поршневий двигун із кривошипно-кулісним силовим механізмом. У цьому двигуні, на відміну від відомих нетрадиційних двигунів, ефективний К.К.Д. має тенденцію підвищуватися при збільшенні ступеня стиску вище 14, завдяки меншій залежності механічного коефіцієнта корисної дії від навантаження і частоти обертання. Крім того, у безшатунному двигуні внутрішнього згоряння простіше й ефективніше реалізується зміна ступеня стиску, що в цілому підвищує показники двигуна.

Відомо, що зразки двигунів зі змінним ступенем стиску мають невелику швидкість механізму зміни ступеня стиску. Це призводить до значного часу роботи двигуна з ознаками детонації і знижує його надійність і довговічність. Отож, дослідження впливу конструкції механізму зміни ступеня стиску на швидкість зміни ступеня стиску залежно від параметрів робочого процесу – один із важливих напрямків наукової роботи по створенню двигуна зі змінним ступенем стиску. Досліджено вплив режиму роботи двигуна на швидкодію механізму зміни ступеня стиску, розроблена математична модель розрахунку часу спрацьовування механізму, розроблено методику вибору раціональних параметрів перерізу гідрозамків механізму. Наведені результати теоретичного та експериментального дослідження механізму зміни ступеня стиску для бензинового чотиритактного двигуна.

Розподіл напружень у півплощині з круговим отвором при розтягу під кутом до прямолінійного краю

О. Пономаренко , В. Семерак , О. Бурнаєв , О. Гавриляк — Fri, 20 Dec 2024 00:00:00 +0200

У сучасній промисловості та будівництві при проєктуванні споруд і машин в авіабудуванні, кораблебудуванні, машинобудуванні широке застосування знаходять пружні деталі у вигляді тонких пластин, які з різних міркувань послаблюються різноманітними отворами. При завантаженні таких деталей поблизу отворів виникає концентрація напружень, яка може негативно вплинути на міцність деталі. Напруження по контурах отворів розподіляються досить нерівномірно: є малі ділянки, які піддаються дії високих напружень. Саме ці ділянки є такими, де з’являються крихкі тріщини або пластичні деформації, розвиток яких може призвести до руйнування конструкції.

Тому вивчення розподілу напружень біля криволінійних отворів є важливим завданням як з теоретичного, так і з інженерного погляду. Отримано розв’язок задачі теорії пружності про концентрацію напружень у півплощині з круговим отвором при розтягу під довільним кутом до прямолінійного краю. Задача розв’язується, виходячи з основної функції напружень, що відповідає напруженому стану в неослабленій отвором півплощині і до цієї функції напружень додається друга бігармонічна функція, яка відповідає додатковому напруженому стану, що виникає у зв’язку з наявністю отвору. Задача зводиться до знаходження бігармонічної функції напружень, яка задовольняє граничні умови на контурі отвору, на прямолінійному краю, та на нескінченності. Наукова новизна полягає в тому, що розв’язок цієї задачі дає відомості про вплив на концентрацію напружень такого фактора, як орієнтування краю півплощини відносно поля навантажень у вигляді розтягу. Розв’язок задачі наведено у біполярних координатах. Отримано формули для напружень по контуру отвору та на прямолінійному краю, а також відомий результат для розтягу півплощини з круговим отвором уздовж прямолінійного краю. Отримано значення напружень для деяких часткових випадків для характерних точок на контурі отвору та на прямолінійному краю. Результати, отримані в роботі, дають змогу теоретично визначити коефіцієнт концентрації напружень біля отворів і можуть бути використані в інженерній практиці під час проєктування деталей у корабле-, авіа- та машинобудуванні.

Напружений стан трансверсально-ізотропного середовища зі сфероїдальним включенням за умов неідеального контакту

Т. Бубняк , В. Семерак , О. Бурнаєв , О. Пономаренко , Л. Шпак , О. Говда — Fri, 20 Dec 2024 00:00:00 +0200

Просторові задачі теорії пружності і термопружності є важливою частиною сучасної механіки деформівного твердого тіла. Їх актуальність визначається численним застосуванням цієї науки для вирішення важливих технічних і технологічних проблем у різних галузях виробництва. Необхідність таких досліджень зумовлена, передусім, знанням міцності матеріалів і елементів конструкцій. Як правило, екстремальні напруження досягаються в зонах розділу фаз, оскільки практично всі конструктивні матеріали неоднорідні за своєю структурою.

Важливою є проблема моделювання властивостей міжфазної межі з урахуванням реальних особливостей її структури. Отримання достовірної і повної інформації про розподіл напружень в елементах конструкцій пов’язане з використанням ефективних аналітичних і числових методів розв’язування просторових задач теорії пружності.

У просторових задачах теорії пружності і термопружності для трансверсально-ізотропних тіл розв’язок представляється через потенціальні функції, які є гармонічними у спеціально вибраних системах координат. Це суттєво зменшує математичні труднощі, які виникають під час розв’язування конкретних крайових задач.

Останніми роками з’явились публікації як вітчизняних, так і зарубіжних вчених, в яких розглядаються задачі теорії пружності і термопружності для ізотропного середовища в умовах неідеального механічного і теплового контактів. Зокрема, у працях А. Т. Улітка, Ю. М. Неміша, Н. Е. Качаловської та ін. розглядаються осесиметричні задачі. Однак для трансверсально-ізотропного тіла з включеннями канонічної форми розв’язки таких задач майже відсутні. На відміну від проаналізованих задач для ідеального контакту, розв’язок останніх отримується не в замкнутому вигляді, а зводиться до розв’язування нескінченних систем лінійних алгебраїчних рівнянь.

Важливі результати в цьому напрямі отримані в роботах Я. С. Підстригача, Ю. М. Подільчука, побудовані точні розв’язки просторових задач теорії пружності і статичної термопружності у сферичній, циліндричній, сфероїдальній, параболічній та інших системах координат.

Наведено постановку задачі теорії пружності про розподіл нормальних, меридіальних і кругових напружень трансверсально-ізотропного середовища, яке містить анізотропне включення у формі стиснутого сфероїда при рівномірному всесторонньому стиску, залежно від геометрії включення.

На основі отриманих розв’язків просторових задач теорії пружності і термопружності для трансверсально-ізотропного середовища зі стиснутим сфероїдальним включенням в умовах неідеального механічного і теплового контактів досліджено розподіл термонапружень як у середовищі, так і у включенні за дії довільного лінійного температурного і силового полів. Отримано інженерні формули для розрахунку концентрації напружень у середовищі та включенні за різних механічних навантажень – стиску, розтягу, зсуву, згину та кручення.

Перспективи реорганізації машинобудівних підприємств у великі машинобудівні фірми України

С. Березовецький , Р. Гуменюк , О. Швець , О. Березовецька , П. Коруняк — Fri, 20 Dec 2024 00:00:00 +0200

Стаття присвячена проблемі підвищення конкурентоспроможності українських машинобудівних підприємств, що є важливим завданням для забезпечення національної економіки сучасними технологічними засобами виробництва. Наголошено на необхідності забезпечення високої якості продукції машинобудування, яка визначає рівень попиту на вітчизняну техніку та її конкурентоспроможність на внутрішньому й міжнародному ринках. Проведено глибокий аналіз сучасного стану підприємств галузі та виявлено ключові фактори, які перешкоджають досягненню високої якості продукції. Окрема увага надається ролі організаційно-технологічних аспектів у забезпеченні інноваційного розвитку машинобудування та впровадженні передових методів виробництва, що базуються на світовому досвіді. Виявлено, що фірмові виробничо-технологічні системи є найефективнішими для забезпечення повного контролю над життєвим циклом продукції – від розробки до утилізації, що дозволяє досягати високих стандартів якості.

Аналіз історичних аспектів розвитку машинобудування в Україні вказує на проблеми, що виникли внаслідок розриву прямих зв’язків між виробниками і споживачами техніки. Визначено, що відмова від централізованого ремонтно-обслуговуючого виробництва призвела до погіршення якості технічного обслуговування і, відповідно, до зниження ефективності експлуатації техніки. У статті обґрунтовано, що відновлення прямих виробничо-технологічних зв’язків і застосування сучасних методів організації виробництва є ключовими умовами для підвищення якості та конкурентоспроможності української машинобудівної продукції.

Подано пропозиції щодо створення сприятливих умов для розвитку машинобудівних підприємств, зокрема шляхом законодавчого врегулювання питань якості та диверсифікації виробництва. Наголошено на важливості державної підтримки, спрямованої на стимулювання інновацій та підвищення якості продукції. Основний акцент зроблено на необхідності впровадження програмних заходів, які забезпечать зростання обсягів виробництва, підвищення технічних характеристик машин, а також розвиток технологічних систем, що забезпечать ефективну експлуатацію техніки протягом усього життєвого циклу.

Шляхи інтенсифікації процесу підготовки деталей для відновлення автомобільної техніки

В. Кохан , О. Гончарук — Fri, 20 Dec 2024 00:00:00 +0200

Війна російської федерації з Україною суттєво змінила технологічні процес підготовки колісної військової автомобільної техніки до відновлених робіт, ремонту і технічного обслуговування, через втрату стаціонарних ремонтних пунктів, баз, заводів. Згідно з аналізом наявних військових і цивільних ультразвукових установок і технологій очистки, що застосовуються для замочування і очищення паливних та ходових систем автомобілів, було виявлено низку важливих аспектів та недоліків у процесі роботи установок, які слід врахувати у розробці нових зразків. Такі ультразвукові установки часто використовуються для очищення деталей, що зазнають значного забруднення під час експлуатації, зокрема паливних форсунок, фільтрів, насосів, деталей ходової частини тощо і вимагають від ультразвукових установок: ефективності очищення, мобільності, енергоефективності; надійності і простоти в обслуговуванні, безпеки використання, а також урахування вимог щодо безпечного використання у військових умовах.

Запропонована нова технологія підготовки поверхні деталей ультразвуком для мобільних відновлювально-ремонтних підрозділів Сил оборони України. Нова технологія в поєднанні із запатентованою універсальною установкою будуть відповідати таким вимогам, зокрема:

- мати компактний та легкий дизайн для зручності транспортування і використання в польових умовах;

- працювати від стандартних джерел живлення, з можливістю автономного і мережевого живлення (від генераторів та інших альтеративних джерел);

- використовувати передові ультразвукові технології для глибокого замочування та очищення паливних систем і деталей ходової частини;

- бути оснащеною інтуїтивно зрозумілим інтерфейсом для швидкого налаштування і використання без потреби в додатковій підготовці персоналу;

Універсальна ультразвукова установка з новою технологією очищення сприятиме підвищенню ефективності і якості виконання поставлених завдань та скороченню часу на відновлення автомобільної техніки в умовах бойових дій, що особливо актуально є для підрозділів, які займаються технічним обслуговуванням в польових умовах.

Оцінка пристосованості автомобілів-рефрижераторів до перевезення вантажів, що швидко псуються

О. Миронюк , Р. Паславський , О. Сукач , В. Шевчук — Fri, 20 Dec 2024 00:00:00 +0200

Розкрито чинники, що впливають на вибір рухомого складу автотранспортних засобів для перевезення різного типу вантажів. Акцентовано на сучасних логістичних підходах у доставці продуктів у роздрібну торговельну мережу за допомогою спеціалізованого рухомого складу. Встановлено, що під час роботи автомобілів-рефрижераторів на розвізних маршрутах температурного режиму перевезення часто не дотримується через часті відкривання дверей фургона, що призводить під час перевезення до втрати якості вантажів, що швидко псуються. Основним параметром, що чинить такий негативний вплив, є температура навколишнього повітря. Представлено вираз теплового балансу всередині вантажного відсіку автомобіля-рефрижератора, розкрито складові втрат тепла. З’ясовано основні резерви у зменшенні втрат тепла автомобіля-рефрижератора, за яких забезпечується збереження якості вантажу.

Висвітлено конструктивні особливості та технічні характеристики спеціалізованих транспортних засобів для перевезення вантажів, що швидко псуються, а також їхніх холодильних установок. Експериментально досліджений вплив температури навколишнього повітря та часу розвантаження на температуру повітря у вантажному відсіку автомобілів-рефрижераторів із холодильними установками компресорного та евтектичного типу. Підтверджена гіпотеза про лінійний характер впливу температури навколишнього повітря на температуру повітря у вантажному відсіку автомобіля-рефрижератора. Отримано аналітичні залежності температури повітря в вантажному відсіку різних типів автомобілів-рефрижераторів від температури навколишнього повітря, часу розвантаження та часу руху з вантажем. Подано рекомендації стосовно вибору раціонального рухомого складу для перевезення дрібних партій морозива на розвізних маршрутах у торговельній мережі м. Львова. Встановлено, що для перевезення дрібних партій вантажів, що швидко псуються, на розвізних маршрутах з частими зупинками для вивантаження вантажу при високих температурах навколишнього повітря доцільніше застосовувати автомобілі марки IVECO. Це дозволить забезпечити збереження якісних показників вантажу та підвищити ефективність використання спеціалізованого рухомого складу транспортних засобів.

Порівняльний аналіз методик агроекологічної оцінки машинно-тракторних агрегатів в Україні та країнах ЄС

П. Сивулька — Fri, 20 Dec 2024 00:00:00 +0200

У статті наведено порівняльний аналіз підходів, методик та нормативних баз агроекологічної оцінки машинно-тракторних агрегатів (МТА) в Україні (Східна школа) та країнах ЄС (Західна школа, на прикладі ФРН). Суттєві відмінності під час використання важких тракторів класів 3–6 і проблеми ущільнення та деградації аграрних угідь зумовлюють актуальність розвитку вітчизняної школи та нормативної бази в аспекті гармонізації з ЄС. Зокрема щодо неоднозначності використання питомого тиску в контакті колеса з ґрунтом як єдиного нормативного показника агроекологічної оцінки МТА, відсутності вітчизняної нормативної бази щодо оперативної оцінки фізико-механічних характеристик конкретних земель (пенетрометри – за практикою ЄС) та врахування коліс різних типорозмірів передньої та задньої осей і додаткове ущільнення ґрунту колесами задньої осі під час руху однією колією.

Опрацьовано пропозиції з гармонізації вітчизняної нормативної бази з практикою ЄС щодо оперативної оцінки характеристик ґрунту за допомогою прийняття відповідного стандарту ISO як ДСТУ та розвиток агроекологічної оцінки МТА з урахуванням послідовності проходу коліс передньої і задньої осей, різних типорозмірів передніх і задніх шин, впливу навісних та причіпних знарядь.

Встановлено потребу подальшого розвитку та вдосконалення методик дослідження й оцінки ефекту ущільнення ґрунту за умови послідовного проходження коліс передньої і задньої осей, впливу навісного й причіпного обладнання на динаміку перерозподілу навантажень по осях та відповідного ущільнення, аналітичної оцінки впливу коліс різних типорозмірів на передній та задній осях та кратності проїзду.

Оцінка професійного ризику працівників під час обслуговування та ремонту електричного обладнання

Fri, 20 Dec 2024 00:00:00 +0200

На об’єктах підприємств електроенергетики найбільша частка нещасних випадків зі смертельними наслідками припадає на ураження електричним струмом (55% від загальної кількості). Електротравматизм здебільшого виникає під час експлуатації зовнішніх електроустановок (53%), зокрема трансформаторних підстанцій, повітряних ліній електропостачання, конденсаторних та перетворювальних пристроїв. Найбільш травмонебезпечними професіями на підприємствах електроенергетики є електрослюсар з ремонту електрообладнання та електромонтер. Тому використання методів ідентифікації ризиків та небезпечних чинників під час експлуатації електричного обладнання – актуальне завдання попередження виробничого травматизму. Ризик небезпечних ситуацій можна оцінити як поєднання важкості наслідків та ймовірності виникнення небезпечної ситуації під час виробничої діяльності. Обґрунтовано професійні ризики та основні види загроз у процесах ремонту та обслуговування електроустаткування. Встановлено, що ступінь базового ризику виникнення небезпечних ситуацій ураження працівника електричним струмом, який зумовлюються недоліками допуску до роботи електромонтера або порушенням ним вимог безпеки, а також недоліками організації робіт з ремонту та обслуговування електроустаткування становить по 48 балів, що відповідає середньому рівню – ризик не може бути прийнятним без запровадження захисних заходів. Ступінь базового ризику через недоліки забезпечення інструментами, спецодягом та іншими засобами індивідуального захисту, а також їх несправностями становить 54 бали, що відповідає високому ризику. За результатами оцінювання ризиків під час експлуатації електричного обладнання визначають адекватність планованих заходів безпеки, потребу їх удосконалення чи запровадження інших заходів безпеки. Для зниження ймовірності виникнення травмонебезпечних ситуацій і пов’язаних з ними збитків планують відповідні заходи безпеки – від таких, що спрямовані на повне усунення небезпек на робочому місці й до таких, що передбачають застосування засобів індивідуального захисту.

Оцінка адекватності імітаційної моделі руху універсальних тягово-транспортних засобів

Г. Худавердян , О. Сукач — Fri, 20 Dec 2024 00:00:00 +0200

Представлено результати досліджень потенційного максимального тягового зусилля, що може розвинути колісна машина (КМ) по деформованій поверхні. Метою проведення експериментальних досліджень є перевірка імітаційної моделі руху КМ згідно з WES-методикою армії США в програмному середовищі MATLAB Simulink, а саме її програмного модуля для визначення максимального тягового зусилля на адекватність. Раніше оцінка цієї моделі на адекватність базувалась на зіставленні результатів уже наявних експериментальних даних щодо колісного трактора Т-150К та результатів відповідного імітаційного моделювання – розрахунку за допомогою опрацьованого вищезгаданого програмного модуля. Експериментальне визначення тягового зусилля відбувалося на базі легкого тактичного автомобіля «Мамай» та мiнiтрактора Mahindra Feng Shou FS244 з відомими техніко-експлуатаційними показниками. Експеримент проводився відповідно до принципів, закладених у методиці WES армії США – «їде/не», яка є однією з основ, на яких побудована імітаційна модель. Представлена структура даних, необхідна для порівняння результатів експерименту і моделювання, визначено основні показники та їхні джерела для подальшої оцінки адекватності моделі. Представлено вимірювальне обладнання, що було необхідне для проведення експерименту, а саме твердомір ґрунту ЛАН-М PRO для визначення конусного індексу опорної поверхні, що деформується, який був доопрацьований відповідно до методики, динамометра ДПУ-2-2-У2 для визначення тягового зусилля, лазерний безконтактний тахометр UNI-T UT373 для визначення реальної частоти обертання коліс. Підтвердження адекватності цієї моделі дозволить її використання при розробці універсальних тягово-транспортних засобів типу Унімог/Автотрак категорії N1/T1 ще на етапі проєктування. Підібрано агрегати силового приводу та визначено її тяговий клас – підібрано технологічне обладнання та причеп. За результатами експерименту встановлено, що ця імітаційна комп’ютерна модель руху КМ адекватна.

Методика імітаційного моделювання технологічних процесів технічного обслуговування

Р. Барабаш , А. Шарибура , В. Чухрай , М. Михалюк — Fri, 20 Dec 2024 00:00:00 +0200

Представлена методика дає змогу для врахування таких структурних особливостей ТП ТО, як обмеження на черговість виконання операцій і розміщення робочих зон об’єкта обслуговування.

Процес моделювання створює умови для забезпечення: реалізації важливих теоретичних положень про взаємозалежність різних параметрів ТП ТО (фронту ТО f, кількості робітників u і обладнання різних типів K_r), а також взаємозалежності різних показників ефективності ТП (тривалості Т_Т.П коефіцієнтів використання фондів робочого часу робітників ƞ_u і обладнання ƞ_r); автоматизованого розрахунку параметрів і показників ефективності ТП та техніко-економічних показників; отримання початкових даних для синтезу параметричних рядів виробничих структур різної продуктивності, визначення максимальної та оптимальної продуктивності.

Для імітаційного моделювання ТП ТО автомобілів, тракторів, мобільної техніки та їхніх гідравлічних систем у середовищі Net Beans IDE розроблено систему автоматизованого проєктування. Вихідними даними для моделювання є кількість: ЕТО та їх зміст, робочих зон, в яких вони проводяться, типів обладнання, норм часу на операції та пріоритету виконання тих чи інших операцій. Необхідно знайти мінімальний час Т_Т.П, за який можна виконати N операцій, на які накладено виразну виробничо-технологічну структурність.

Цей алгоритм дає змогу отримати такий розпис операцій, за якого тривалість технологічного циклу є мінімальною за одночасного досягнення максимально можливих значень їх коефіцієнтів використання. Такий розподіл здійснюється з дотриманням таких обмежень: по-перше, в одній робочій зоні одночасно може виконуватися операція лише одним виконавцем і одним типом обладнання, тому операції, які просторово розміщені в одній робочій зоні, у невпорядкованій моделі можуть розташовуватися лише послідовно, але не паралельно; по-друге, розподіл операцій між виконавцями та обладнанням здійснюють без порушення часових та міжопераційних зв’язків; по-третє, потрібно досягнути мінімуму втрат робочого часу виконавців під час переміщень їх навколо об’єкта та в інші робочі зони.

Описаний алгоритм дозволяє виконувати багато випадкових симуляцій побудови розв’язків. Кожен із розв’язків є відмінним, оскільки для вибору операцій, які будуть виконуватися, використовується генератор рівномірного розподілу випадкових величин.

Інноваційні ГІС-технології в сільському господарстві на базі автоматизованої платформи EOSDA CROP MONITORING

О. Березовецька , А. Шарибура , О. Крупич , С. Березовецький — Sun, 23 Feb 2025 00:00:00 +0200

Інноваційні ГІС-технології на базі автоматизованої платформи EOSDA Crop Monitoring відіграють ключову роль у модернізації сільського господарства, забезпечуючи можливість швидкого збору та аналізу польових даних. Ці дані надаються не тільки з традиційних земельних установок, але й за допомогою супутникового моніторингу та дронів, що дозволяє отримати точну інформацію про стан полів, рослин та кліматичні умови.

Одним із основних напрямків використання таких даних є прогнозування врожайності, що дозволяє фермерам заздалегідь планувати свої дії, знижуючи ризики втрат та оптимізуючи використання ресурсів. Технології точного землеробства на основі ГІС (геоінформаційні системи) дають можливість регулювати кількість добрив та засобів захисту рослин на конкретних ділянках поля, що забезпечує ефективність господарства.

Платформа EOSDA Crop Monitoring дає змогу відстежити переміщення та чисельність худоби, що має вирішальне значення для управління великими сільськогосподарськими підприємствами. Інтеграція супутникових даних з іншими джерелами інформації, створеними підприємствами різного масштабу, досягає не лише короткострокових фінансових результатів, але й сприяє реалізації довгострокових цілей сталого розвитку в агросекторі.

Платформа також має інтуїтивно зрозумілий інтерфейс, що робить технологію доступною для малих фермерських господарств. Впровадження інноваційних ГІС-технологій дозволяє оцінювати ризики, пов’язані з кліматичними змінами, шкідниками та хворобами рослин. Точне дозування добрив і пестицидів зменшує їхнє використання, покращуючи якість ґрунту. Інтегровані системи підтримки ухвалення рішень забезпечують рекомендації для оптимізації агрономічних практик. Важливу роль відіграє також співпраця між учасниками аграрного сектору, що сприяє спільному розвитку та обміну знаннями.

Аналіз наявних конструкцій та формування схеми гібридного приводу колісної автотехніки високої прохідності

А. Кіхтан — Sun, 23 Feb 2025 00:00:00 +0200

Гібридний привід стає уже одним із серійних елементів нового, 4-го покоління колісної та гусеничної військової автотехніки (ВАТ). Однак як умови використання (бездоріжжя), так і цільові пріоритети використання гібридного приводу (мінімізація звукової та інфрачервоної локації переміщення тепловізорами ворога) кардинально відрізняються від уже звичних гібридних автомобілів загального призначення. Окрім того, в польових умовах автомобіль із гібридним приводом часто може бути і джерелом електроенергії для забезпечення підрозділу за відсутності стаціонарних електромереж.

Умови руху з бездоріжжям додатково обумовлюють певні вимоги до характеристик гібридного приводу – збільшується у декілька разів опір рухові, значно більші вимоги щодо запасу автономного ходу на електротязі з вимкнутим двигуном внутрішнього згоряння та відповідній ємності батарей. Окрім цього, вимоги щодо проїзду водних перешкод – глибиною до 0,8-1,2 м, що обумовлює додаткові обмеження щодо забудови електроприводу.

Відповідно це накладає визначальний вплив на схеми та технічні характеристики приводу, що тільки зараз приймається на озброєння, із значним запізненням порівняно зі звичними гібридними автомобілями загального призначення. Зрозуміла обмеженість інформації у загальнодоступних джерелах власне щодо схем та технічних характеристик гібридного приводу ВАТ обумовила і розгляд та аналіз доступних патентів у цій сфері провідних виробників автотехніки, а також публікацій щодо випробувань та оцінки ефективності конкретних моделей, з аналізу яких випливає і схема приводу. Важливим є також живучість ВАТ – збереження можливості руху при виході з ладу тягового електроприводу або двигуна внутрішнього згоряння. Відповідно опрацьовано два варіанти схем приводу (патентно чистих) для перспективних зразків вітчизняної ВАТ, що є актуальним і для аграрного та інших секторів економіки. Опрацьовані дві схеми приводу у процесі патентування.

Дослідження коефіцієнтів зчеплення та опору коченню автомобільних шин

Р. Шевчук , О. Сукач , О. Миронюк , В. Шевчук , Ю. Габрієль — Sun, 23 Feb 2025 00:00:00 +0200

Для визначення тягово-зчіпних показників автомобілів, зокрема коефіцієнтів опору коченню і зчеплення автомобілів, широко використовується спосіб буксирування, який може реалізуватись доволі простим пристроєм, оснащеним горизонтально розташованим динамометром та гнучким буксирним пасом. Вказаний спосіб характеризується великою похибкою визначення середнього зусилля буксирування, яке зумовлене мінливістю взаємодії колісних рушіїв з опорною поверхнею і, відповідно, низькою точністю визначення способом буксирування як коефіцієнта зчеплення з опорною поверхнею, так і інших тягово-зчіпних показників, зокрема коефіцієнта опору коченню.

Стандартний тяговий пристрій для визначення тягово-зчіпних властивостей мобільних енергетичних засобів характеризується значним елементарним інтервалом вимірювання ∆t_ді, який обмежений можливістю людини візуально спостерігати і реєструвати поточні покази динамометра. Значний елементарний інтервал ∆t_ді спричиняє низьку точність визначення зусилля буксирування й відповідно середнього значення сили, коефіцієнта опору коченню та зчеплення. Це зумовлено зміною показів динамометра зі значною швидкістю через мінливість мікропрофілю дороги. Тому візуальний спосіб спостереження під час досліджень вкрай неточний.

Розроблено методику та програмний комплекс для підвищення точності визначення зусилля буксирування мобільних енергетичних засобів, яка забезпечується зменшенням елементарного інтервалу реєстрації значень вимірювання. Запропонований програмний модуль приєднується до силової тензоланки електронного динамометра. Модуль представлений у вигляді мікросхеми з аналогово-цифровим перетворювачем, що з’єднується через мікроконтролер з шиною підключення зовнішніх пристроїв та інтерфейс виводу даних. Така архітектура модуля забезпечує передачу даних на електронний носій інформації ‑ карту пам’яті чи персональний комп’ютер.

Визначено коефіцієнти опору коченню та зчеплення коліс Debica Passio 2 175/70 R13 82T автомобіля ЗАЗ Sens для різних типів опорної поверхні. Встановлено, що для асфальтованої дороги значення φ_і перебуває в межах 0,6914…0,7162 із середнім значенням 0,698. Для ґрунтової дороги значення φ_і перебуває в межах 0,5754…0,6144 із середнім значенням 0,595. Для гравійної ділянки дороги значення коливаються в межах 0,3755…0,4451 із середнім значенням 0,408. Найменші значення φ_і отримано для мокрої ґрунтової дороги – 0,3275…0,3768 із середнім значенням 0,358.

Для зимових шин коефіцієнт зчеплення для асфальтованої дороги φ_і є в межах 0,6138…0,6514 із середнім значенням 0,6280. Для ґрунтової дороги значення φ_і‑ 0,5799…0,6045 із середнім значенням 0,5919. Для гравійної ділянки дороги значення коливаються в межах 0,3847…0,4041 із середнім значенням 0,3945. Більші порівняно з літніми шинами значення φ_і отримано для мокрої ґрунтової дороги – 0,3761…0,3908 із середнім значенням 0,3825.

Мобільність та керованість руху автомобіля бездоріжжям: формування нормативної бази

Т. Крайник , С. Ковалишин — Sun, 23 Feb 2025 00:00:00 +0200

Проаналізовано методики та нормативні бази передових країн щодо вимог та оцінки мобільності – максимальних швидкостей руху та керованості – стійкості руху автомобілів бездоріжжям і ґрунтовими дорогами, насамперед щодо військової автотехніки (ВАТ), автомобілі для аграрної та лісогосподарської сфер. Зазначено, що це здебільшого відповідні модифікації (самоскиди, лісовози тощо) повнопривідної ВАТ другої лінії – забезпечення переднього краю. Окремою вимогою в цій сфері є дотримання агроекологічних вимог щодо допустимих тисків у контакті шин з грунтоematics of the steering drive under the condition of maximum alignм з умов агроекології. Перепади висот нерівностей бездоріжжя формують особливі вимоги щодо кінематик підвіски і кермового приводу та, відповідно, щодо керованості та стійкості руху автомобілів. Збільшені амплітуди ходів підвіски для бездоріжжя зумовлюють і формування відповідної кінематики кермового приводу з умови максимального суміщення. Швидкісні режими руху лімітуються допустимим віброколивними навантаженнями на водія, що суттєво відрізняються від умов руху автодорогами з твердим покриттям.

Опрацьовано методику експериментальної оцінки мобільності руху автомобілів бездоріжжям та пропозиції щодо формування відповідної вітчизняної нормативної бази (з урахуванням Правил ЄЕК ООН щодо сертифікації конструкцій для допуску до експлуатації й на автодорогах з твердим покриттям).

Analiza procesów nieustalonych w fragmencie sieci elektrycznej ultra wysokiego napięcia, która zawiera dławiki powietrzne

V. Levoniuk, T. Muchailovicz — Sun, 23 Feb 2025 00:00:00 +0200

W artykule dokonano analizy publikacji naukowych związanych z badaniem procesów przejściowych w elementach sieci elektrycznych, których kluczowymi elementami są długie linie elektroenergetyczne o rozłożonych parametrach oraz dławiki powietrzone, podczas pracy normalnej i awaryjnej. Analiza wykazała, że problematyka badań procesów przejściowych w długich liniach elektroenergetycznych jest aktualna, lecz niewystarczająco ujawniona w odniesieniu do procesów przejściowych z udziałem dławików bocznikowych. Na podstawie uogólnionej interdyscyplinarnej metody modelowania, która opiera się na modyfikacji całkowej zasady wariacyjnej Hamiltona-Ostrogradskiego, wybudowany jest model matematyczny fragmentu sieci elektrycznej, głównymi elementami której są długie linie elektroenergetyczne o rozłożonych parametrach, które zawiera dławiki powietrzne. Model prezentowany w jednoliniowym wykonaniu. Opracowany model matematyczny opiera się na równaniu długiej linii z pochodnymi cząstkowymi drugiego rzędu. Do rozwiązania wspomnianego równania proponuje się wykorzystanie warunków brzegowych Neumanna i Poincarégo. Realizacja modelu obiektu została realizowana za pomoc metod numerycznych drogą dystretyzacji równań linii przez metodę prostych. Przeprowadzono poszukiwania napięcia w fikcyjnym węźle elektroenergetycznej linii przesyłowej oraz przedstawiono jego wygląd. Na podstawie opracowanego modelu matematycznego napisano kod programu w algorytmicznym języku programowania Visual Fortran, za pomocą którego przeprowadzono eksperymenty numeryczne.

Za pomoc tego modelu zostało przeanalizowano elektromagnetyczne procesy nieustalone w systemu elektroenergetycznym w stanie symetrycznego trójfazowego zwarcia. Przedstawiono wyniki symulacji komputerowej w postaci rysunków, które zostały przeanalizowane. Także podane rekomendacji dla ewentualnych użytkowników.

Дослідження відхилення напруги від номінального значення у системі електропостачання підприємства

Д. Гречин , І. Дробот , М. Гошко , О. Какула , В. Філіпович — Sun, 23 Feb 2025 00:00:00 +0200

Під якістю електроенергії розуміють ступінь відповідності фактичних значень параметрів електроенергії значенням, зазначеним у ГОСТ 13109-97. У нашому дослідженні йдеться про відхилення напруги, нормальні значення яких становлять +5 або -5 %, а граничні – +10 або -10 % за ГОСТ 13109-97. Коливання напруги в мережі залежать від потужності джерела живлення, потужності, що втрачається під час електропередачі, та потужності електрообладнання. Найпоширенішими споживачами електроенергії є асинхронні двигуни, потужність яких пропорційна квадрату напруги, тому втрати значно більші. При втраті напруги швидкість обертання двигуна також зменшується, що спричиняє збільшення ковзання. Струм також збільшується, ефективність знижується, а ізоляція зношується швидше. При зниженні напруги пусковий момент двигуна і механічні характеристики погіршуються.

В електрообладнанні втрати напруги призводять до зниження потужності, збільшення витрат часу на технічні та виробничі процеси, а отже, до погіршення продуктивності та якості продукції. У разі зниження напруги освітлення також погіршується, оскільки світловий потік залежить від значення напруги. З підвищенням напруги ККД лампи зростає, але термін її служби зменшується.

Наше дослідження присвячене актуальним питанням експлуатації електромережі підприємства. Сучасні дослідницькі та аналітичні методи дали змогу досягти чудових результатів у різних сферах. Зокрема, програмне забезпечення MATLAB/Simulink дозволяє аналізувати різні параметри роботи електромереж у різних режимах, для розрахованого електропостачання підприємства побудувати модель системи електропостачання і на ній дослідити відхилення напруги від номінального значення.

У статті представлено побудовану модель розрахованої системи електропостачання підприємства у середовищі MATLAB/Simulink. Проведено дослідження роботи системи електропостачання на цій моделі. Моделювання проведено при зміні навантаження в межах від 0,2Sн до 1,2Sн. Дослідження проведено на предмет відхилення напруги в різних точках схеми від номінального значення, для трьох випадків, при зміні коефіцієнта трансформації на трансформаторі 10/0,4 кВ, для значень 400 В, 400•1,025 В, 400•1,05 В.

Аналіз отриманих результатів показав, що схема спроєктована на належному рівні, оскільки здебільшого відхилення перебувають у межах гранично допустимої норми, проте для забезпечення точнішого дотримання рівня напруги можна здійснити регулювання напруги на трансформаторі за допомогою перемикання обмотки або у першій лінії збільшити переріз проводу живлення.

Обґрунтування вибору системи керування електроприводом насосного агрегату для водоочистки та водопідготовки на основі комп’ютерного моделювання

Sun, 23 Feb 2025 00:00:00 +0200

У статті розглянуто питання вдосконалення системи керування електроприводом насоса водоочисної системи цукрового заводу. На прикладі протічного діафрагмового електролізера зі споживаною потужність 5 кВт та продуктивністю за анолітом 4,5–5 м³/год розглянуто роботу промислової водоочисної системи. Спираючись на відомі методики розрахунку, проаналізовано дросельний та частотний методи керування електроприводу насосного агрегату. Зокрема, розраховано спожиту потужність, коефіцієнт корисної дії, момент, швидкість обертання вала як функції витрати води із забезпеченням заданого тиску. Розраховано коефіцієнти корисної дії установки з різними методами керування та показано енергетичні переваги частотного методу керування насосним агрегатом. Водночас встановлено, що в режимі частотного керування двигуном збільшення гідравлічного опору системи призводить до зниження економії електроенергії. Для дослідження асинхронного двигуна під час прямого пуску з вентиляторним моментом статичного навантаження використано нелінійну MathCAD-модель. За результатами моделювання встановлено, що під час пуску асинхронного приводу насоса двигун дуже швидко виходить на номінальний режим роботи, але момент постійно пульсує. За допомогою математичної моделі системи автоматичного керування проведено порівняння роботи розімкненої та замкненої систем. Аналіз отриманих діаграм Найквіста, амплітудно-частотних та фазо-частотних характеристик показав підвищення стійкості роботи для замкненої системи. Проведено моделювання використання П-, ПІ- та ПІД-регуляторів. Усі розглянуті схеми спочатку дають гарну стабілізацію, але з часом П- та ПІ-регулятори викликають нестійку роботу системи. А у системі з ПІД-регулятором підбір параметрів дозволив отримати перехідний процес тривалістю близько 0,2 с.