https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/38652 2026-04-07T09:27:56Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/42861 Провали напруги в електричних мережах та визначення їхніх характеристик Волошко, А. В.; Шевчук, В. В.; Voloshko, A.; Shevchuk, V. Широке впровадження засобів силової електроніки, зростаюча кількість нелінійних споживачів, зміна структури носіїв електричної енергії негативно впливають на якість електричної енергії. Одним з найвпливовіших параметрів якості електричної енергії, що впливають на перебої в роботі електричного обладнання, є провали напруги. Провали напруги в електричній мережі є негативним явищем, яке призводить до збільшення втрат електроенергії, зростання споживання реактивної потужності, зменшення продуктивності приймачів електроенергії, перебоїв в роботі електричного обладнання. Проаналізовано основні причини провалів напруги, такі як перенавантаження, короткі замикання, несправність обладнання та інші фактори, які впливають на стан електричних мереж, та методи визначення їхніх характеристик. Визначення провалів напруги часто встановлюється на основі двох параметрів — величина/глибина та тривалість. Таке визначення характерно для перехідних процесів внаслідок симетричних спадів напруги. Але перехідні процеси через несиметричні спади напруги визначаються не тільки значеннями величина/глибина та тривалість, а й так званою точкою на хвилі напруги, де відбувається провал напруги та зміною фазового кута під час провалу напруги. Стрибки фазового кута напруги в електричній мережі та пов’язаний з цим зсув фазового кута, суттєво впливають не тільки на похибку визначення кількісних та якісних параметрів електричної енергії, а є проблемою для силової електроніки, яка використовує перемикання фаз або перехід напруги через нуль. Визначення фазового кута проаналізовано на прикладі наявності короткого замикання в радіальній електричній мережі. Зазначено доцільність визначення основних характеристик провалів напруги в електричних мережах та проаналізовано найпридатніші методики.; Widespread introduction of power electronics, the growing number of non-linear consumers, and the change in the structure of electrical energy carriers have a negative impact on the quality of electrical energy. One of the most important l parameters of electrical energy quality influencing the interruptions of the operation of electrical equipment is voltage failures. Voltage failure in the electrical network is negative phenomenon that leads to an increase of electricity losses, an increase of reactive power consumption, a decrease of electric loads performance and interruptions in the operation of electrical equipment. Main causes of voltage failures, such as overloads, short circuits, equipment malfunctions and other factors that affect the state of electrical networks and methods for determining their characteristics are analyzed. The determination of voltage failure is often established on the basis of two parameters — magnitude/depth and duration. This determination is typical for the transient processes due to symmetrical voltage drops. But transient processes due to asymmetric voltage failures are determined not only by the values of magnitude/depth and duration, but also by the so-called point on the voltage wave where the voltage dip occurs and the change in the phase angle during the voltage dip. Jumps in the voltage phase angle in the electrical network and the associated phase angle shift significantly affect not only the error in determining the quantitative and qualitative parameters of electrical energy, but are also a problem for power electronics that use phase switching or voltage crossing through zero. The determination of the phase angle is analyzed on the example of the presence of a short circuit in the radial electrical network. The expediency of determining the main characteristics of voltage dips in electrical networks is highlighted and the most suitable methods are analyzed. 2023-01-01T00:00:00Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/42860 Підвищення еколого-енергетичної ефективності дизельного генератора регулюванням кута випередження впорскування палива Цимбал, С. В.; Галущак, О. О.; Полив’янчук, А. П.; Галущак, Д. О.; Цимбал, О. В.; Tsymbal, S.; Halushchak, O.; Polyvianchuk, A.; Halushchak, D.; Tsymbal, O. Розглянуто вплив використання біодизельного палива на робочі процеси дизельного двигуна та його еколого-енергетичні показники. Процес впорскування палива має значний вплив на ефективність згорання паливно-повітряної суміші. В залежності від кута випередження впорскування, тиск та температура повітря в циліндрах двигуна під час впорскування палива змінюються. На період затримки самозаймання паливо-повітряної суміші впливають властивості палива та кут випередження його впорскування. Використання біодизельного палива потребує зміни значення циклової подачі палива та зменшення періоду затримки самозаймання паливо-повітряної суміші. Зміни фізико-хімічних властивостей суміші палив вимагають адаптації параметрів впорскування. Проаналізовано вплив біодизельного палива та його суміші з дизельним паливом на різні фази робочого циклу дизеля. Для аналізу виокремлено такі фази як впорскування, згорання і розширення, з періодом затримки самозаймання включно, період швидкого горіння, період повільного горіння і період розширення газів. Зазначається, що фізико-хімічні властивості біодизельного палива впливають на процеси впорскування, випаровування та горіння палива в циліндрах двигуна. Використання біодизельного палива потребує змін: діаметра крапель палива, що впорскується, далекобійності струменя палива, інтенсивності горіння та інших параметрів. Ці зміни зокрема впливають на тривалість кожної фази такту згорання і розширення. Регулювання вмісту біодизельного палива в суміші палив та зміна кута випередження впорскування дозволяє впливати на вказані процеси. Експериментальні дослідження виконано на дизельному генераторі з двигуном СМД-15Э за різних співвідношень дизельного та біодизельного палив у суміші. В результаті проведених експериментів визначено оптимальні значення кута випередження впорскування для різних сумішей палив. Після опрацювання результатів досліджень визначено необхідні значення зміни кута випередження впорскування в залежності від складу суміші палив з метою мінімізації енергетичних затрат на виконання корисної роботи.; The article examines the impact of biodiesel fuel usage on the working processes of a diesel engine and its environmental and energy indicators. The fuel injection process has a significant impact on the combustion efficiency of the fuel-air mixture. Depending on the injection advance angle, the air pressure and temperature in the engine cylinders during fuel injection change. The self-ignition delay period of the fuel-air mixture is influenced by the properties of the fuel and the advance angle of its injection. The use of biodiesel makes it necessary to change the value of the cyclic fuel supply and to reduce the auto-ignition delay period of the fuel-air mixture. Changes in the physical and chemical properties of the fuel mixture require adaptation of the injection parameters. The article analyzes the impact of biodiesel fuel and its mixture with diesel fuel on different phases of the diesel engine's operating cycle. For the analysis, such phases as injection, combustion and expansion are distinguished, including the period of auto-ignition delay, the period of rapid combustion, the period of slow combustion and the period of gas expansion. It is noted that the physicochemical properties of biodiesel fuel affect the processes of fuel injection, evaporation and combustion in the engine cylinders. The use of biodiesel fuel causes a change in the diameter of the injected fuel droplets, the range of the fuel jet, the intensity of combustion and other parameters. These changes, in turn, affect the duration of each phase of the combustion and expansion stroke. Regulating the content of biodiesel in the fuel mixture and changing the injection advance angle allows to influence the specified processes. Experimental studies were performed on a diesel generator with an SMD-15E engine at different ratios of diesel and biodiesel fuels in the mixture. As a result of the experiments, the optimal values of the injection advance angle for different fuel mixtures were determined. After processing the research results, the necessary values of the change in the injection advance angle depending on the composition of the fuel mixture were determined in order to minimize energy costs for performing useful work. 2023-01-01T00:00:00Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/42859 Математична модель процесу енергорозрядки віброударного ковша гідравлічного екскаватора Сліденко, В. М.; Марчук, Л. Р.; Slidenko, V.; Marchuk, L. Розглянуто нелінійну модель політропічного процесу енергорозрядки пневмоакумулятора віброударного ковша гідравлічного екскаватора, пов’язаного з розгоном бойка ударного пристрою. Для аналізу використовується нелінійне диференціальне рівняння другого порядку та два методи інтегрування: метод пониження порядку диференціального рівняння з переходом до фазових координат і метод застосування ряду Тейлора (в формі ряду Маклорена). Дослідження показали, що коефіцієнти ряду Маклорена мають різну міру впливу на результат розрахунків. Виявлено, що впливовими в розрахунку процесу розрядки пневмоакумулятра є тільки коефіцієнти з парними номерами. Причому, зі збільшенням номера коефіцієнта його вплив на результати розрахунків зменшується. Застосування розробленої методики та розрахункової моделі в системі Mathcad дозволило дослідити процес розгону бойка, визначити раціональні енергетичні параметри ударного пристрою — гідромолота віброударного ковша гідравлічного екскаватора. Це важливо для забезпечення максимального впливу гідромолота на руйнування міцного ґрунту або гірської породи. Рекомендується впровадження запропонованої методології для розв’язання нелінійних диференціальних рівнянь з використанням фазових координат та ряду Тейлора. Розроблена методика може бути корисною для досягнення максимальної передачі енергії удару в робоче середовище, що є критичним для підвищення продуктивності та надійності гідравлічного обладнання. Отримані результати мають важливе значення для покращення технологічних рішень у галузі гідравлічного обладнання та їхнього подальшого впровадження у промислове виробництво. Дослідження відкриває можливість для адаптивного функціонування гідромолотів з урахуванням параметрів технологічного середовища та обґрунтування раціональних параметрів ударного пристрою віброударного ковша гідравлічного екскаватора. Ці результати є вагомим внеском у розвиток сучасних гідравлічних систем та їхнього застосування в промисловості.; The paper considers a nonlinear model of the polytropic process of energy discharge of the pneumatic accumulator of the vibration-impact bucket of a hydraulic excavator associated with the acceleration of the striker of the impactor. A nonlinear differential equation of the second order and two integration methods are used for the analysis: lowering the order of the differential equation with the transition to phase coordinates and using the Taylor series (in the form of the McLaurin series). Studies have shown that the coefficients of the McLaurin series have varying degrees of influence on the calculation result. Only the coefficients with even numbers were found to be influential in calculating the process of discharging a pneumatic accumulator. Moreover, as the number of the coefficient increases, its influence on the calculation results decreases. Application of the developed methodology and calculation model in the Mathcad system made it possible to study the process of striker acceleration and determine the rational energy parameters of the impact device — a hydraulic hammer of a hydraulic excavator’s vibration-impact bucket. This is important to ensure the maximum impact of the hydraulic hammer on the destruction of solid soil or rock. Implementation of the proposed methodology for solving nonlinear differential equations using phase coordinates and Taylor series is recommended. The developed methodology can be helpful to for achieving maxi mum impact energy transfer to the working environment, which is critical for improving the performance and reliability of hydraulic equipment. The results obtained are essential for improving technological solutions in hydraulic equipment and their further implementation in industrial production. The study opens up the possibility for the adaptive operation of hydraulic hammers, considering the technological environment’s parameters and substantiating the rational parameters of the impactor of the vibration-impact bucket of a hydraulic excavator. These results significantly contribute to developing modern hydraulic systems and their application in industry. 2023-01-01T00:00:00Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/42858 Критичний огляд сучасних тенденцій у забезпеченні якості отворів під час свердління пакетів вуглепластик/титановий сплав Колесник, В. О.; Лисенко, Б. Г.; Басов, В. В.; Довгополов, А. Ю.; Некрасов, Ю. О.; Панченко, А. В.; Ярош, В. Ю.; Kolesnyk, V.; Lysenko, B.; Basov, V.; Dovgopolov, A.; Nekrasov, Yu.; Panchenko, A.; Yarosh, V. У останні десятиліття пакети вуглепластик/титановий сплав набули поширення у виробництві компонентів авіаційної техніки на противагу використанню окремо волокнистих матеріалів та металевих сплавів, що пов’язано з вищими фізико-механічними та експлуатаційними властивостями пакетів у порівнянні зі сплавами. Разом з розширенням сфери застосування пакетів вуглепластик/титановий сплав збільшились і валова частка механічних операцій, що значною мірою пов’язано з необхідністю з’єднання шарів вуглепластику з шарами титанового чи алюмінієвого сплаву. У цьому контексті найпоширенішою операцією механічної обробки є свердління отворів. Одночасне оброблення різних за структурою, хімічним складом та фізико-механічними характеристиками матеріалів пакетів викликає низку викликів як перед дослідниками, так і інженерами в аспекті забезпечення економічної точності та якості отворів у шарах вуглепластику та титанового сплаву. Незважаючи на великий обсяг досліджень зі свердління отворів у пакетах вуглепластик/титановий сплав, всебічне розуміння основних параметрів свердління та їхній вплив на точність та якість отворів є недостатнім. Метою статті є критичний огляд процесів свердління отворів у пакетах вуглепластик/титановий сплав та вплив цих процесів на параметри обробки. Для узагальнення сучасних досягнень в галузі обробки пакетів проведено комплексний аналіз літератури. Розглянуті аспекти, які включають вплив режимів різання та технологій механічної обробки на показники якості отворів. Особливу увагу приділено обговоренню параметрів свердління у перехідній зоні шарів пакета, а також впливу різних стратегій і послідовності свердління на результати свердління пакетів вуглепластик/титановий сплав. Зокрема, вказано на поточні недоліки дослідження та означено подальші напрямки досліджень. Стаття спрямована на надання науковому та виробничому співтовариству повного розуміння процесів свердління пакетів.; In recent decades, CFRP/titanium alloy stacks have become widespread in the production of aircraft components, as opposed to the use of separate FRP and metal alloys, which is due to the higher physical-mechanical and operational properties of the stacks compared to alloys. Along with the expansion of the scope of application of CFRP/titanium alloy stacks, the gross share of mechanical operations also increased, which is largely related to the need to connect CFRP layers with the layers of titanium or aluminum alloy. In this context, the most common machining operation is drilling holes. The simultaneous machining of stacks with different structures, chemical composition, and physic-mechanical properties raises a number of challenges for both researchers and engineers in terms of ensuring the economic accuracy and quality of the machining at the same time in the layers of CFRP and titanium alloy. Despite the large amount of research devoted to the drilling of CFRP /titanium alloy stacks, a comprehensive understanding of the basic parameters of drilling and their influence on the accuracy and quality of holes is insufficient. This paper aims to provide a critical review of drilling mechanisms and their impact on machining parameters in the fabrication of holes in CFRP/titanium alloy stacks for the research and manufacturing communities. In this regard, a comprehensive analysis of the literature was conducted to summarize the current achievements in the field of stack machining. Aspects considered include the influence of cutting parameters and machining technologies, hole quality parameters. Particular attention was paid to the discussion of various parameters of drilling at the interface of the layers of the package, as well as the influence of different strategies and sequences of drilling on the results of drilling CFRP/titanium alloy stacks. In addition, current research shortcomings and future research trends are indicated. The review aims to provide the scientific and industrial community with a comprehensive understanding of stacks drilling mechanisms. 2023-01-01T00:00:00Z