Державні еталони є основою технічної бази державної метрологічної системи. Створення державного первинного еталону одиниці сили вирішує такі завдання, як забезпечення єдності вимірювань сили, передавання розміру одиниці сили із необхідною точністю, метрологічне забезпечення численного парку робочих еталонів і робочих засобів вимірювальної техніки, що застосовуються в Україні та країнах ближнього зарубіжжя. Одним з основних етапів створення державного еталона є розробка математичної моделі процесу відтворення розміру одиниці фізичної величини, а саме Н - ньютона. Силовідтворюючі установки, що застосовуються калібрувальними лабораторіями як правило, простежуються до національного еталонів через звірення за допомогою прецизійних перетворювачів сили. Калібрування силовимірювальних приладів, як правило, буде проводитися на цих установках відповідно до документованої процедури, наприклад ISO 376, і складові похибки та невизначеності результатів калібрування будуть залежати від калібрувальних та вимірювальних можливостей установок відтворення розміру одиниці сили. Аналогічно, похибка результатів вимірювання при калібрування промислового обладнання, що вимірює силу, буде частково залежати від невизначеності та похибки, що виникає від приладу для вимірювання сили, і похибки будь-якого подальшого вимірювання сили частково залежатимуть від похибки, пов'язаної з відтворенням одиниці сили, у тому числі і національним еталоном. Можна помітити, що похибка та невизначеність остаточного вимірювання сили залежить від усіх попередніх етапів вимірювання, і ця робота має на меті дати рекомендації щодо того, як можна оцінити ці внески. Мета дослідження - аналіз складових похибки багатоважільних силовідтворюючих установок, що входять до складу державного еталона. Проаналізовано метод відтворення, зберігання та передачі розміру одиниці сили, установками важільного підсилювання, які можуть застосовуватися у якості еталонних метрологічними інститутами та калібрувальними лабораторіями. Розглянуто основні принципи роботи зазначених вище еталонних установок та створено атематичну модель відтворення розміру одиниці сили.

Контроль над водними ресурсами стає важливим стратегічним завданням. Тому державні органи ставлять перед агенціями, що займаються водними ресурсами, мету керувати запасами води та створювати правила її раціонального використання. Основним моментом контролю води є вимірювання. Існують три важливі аспекти вимірювань водних ресурсів: при видобутку води з природних надр, при споживанні та при передачі на зберігання. Контроль споживання води іноді базується не на вимірюваннях, а на попередній оцінці, наприклад, за допомогою відкачування. Технологія ультразвукового вимірювання, як основа автоматизованого контролю ресурсів, має потенційну роль на цьому ринку. На відміну від механічних (турбінних) лічильників ультразвукові мають пріоритет, оскільки вони дають можливість реалізувати розумне вимірювання. На відміну від електромагнітних лічильників, які також вимірюють з високою точністю і реалізують розумні функції, ультразвукові лічильники набагато більше підходять для неочищеної води і стічних вод. Такі водні ресурси зазвичай погано контролюються, а це означає, що ніхто не знає їх точної ціни. Вимірювання є обов'язковим для контролю вартості та для виставлення рахунків. Точність є важливим питанням, особливо коли ми говоримо про вимірювання в трубах великих діаметрів. Альтернативи ультразвуковим витратомірам практично немає. Ринок різноманітних приладів обліку рідин зосереджений на діаметрах до 400 мм. Для більших діаметрів використовуються тільки ультразвукові вимірювачі. У них багато каналів зондування потоку, складні алгоритми обробки даних. Таким чином, вони застосовні в дуже широкому діапазоні вимірювання. Розглянуто ультразвукові витратоміри час-імпульсного типу, щоб зрозуміти особливості їхньої теорії вимірювання з урахуванням усіх факторів, що впливають на їхню роботу. Описані похибки, властиві цим витратомірам під час вимірювань. Оскільки точність має велике значення при розрахунках, оцінено та проаналізовано вартість 1 % похибки вимірювання споживання водних ресурсів для труб малих (DN50 - DN150 мм) і великих (DN200 - DN1200 мм) діаметрів. Показано та обговорено втрати від встановлення неякісних приладів обліку.

Індекс рубрикатора НБУВ: З385 + З322-503

Рубрики:

Теплофікаційні трубопроводи

Вимірювання температури (термометрія)

Шифр НБУВ: Ж29126:Прилад. Пошук видання у каталогах НБУВ 

Вдосконалено методи побудови дросельних схем газогідродинамічних вимірювальних перетворювачів фізико-механічних параметрів плинних середовищ. Проведено огляд сучасних дросельних перетворювачів різноманітних параметрів, побудованих на різних схемах, з різною кількістю та типами дросельних елементів, з різними вихідними сигналами. Встановлено, що якість вимірювального перетворювача визначається як структурною схемою, так і конструктивними характеристиками дросельних елементів конкретної вимірювальної схеми. Для побудови газогідродинамічних перетворювачів запропоновано застосувати структурний синтез в поєднанні з параметричною оптимізацією, за допомогою якої досягають заданих характеристик перетворювачів. Мета роботи - розроблення ефективного методу побудови дросельних схем газогідродинамічних вимірювальних перетворювачів фізико-механічних параметрів плинних середовищ із застосуванням структурної оптимізації схем та оцінки кожної схеми методами параметричної оптимізації за допомогою відповідного критерію, який кількісно визначає якість вимірювального перетворювача. Для досягнення поставленої мети авторами виконано аналіз критеріїв та ресурсів структурної та параметричної оптимізації газогідродинамічних перетворювачів. Зокрема, проаналізовано такі ресурси структурного синтезу схем вимірювальних перетворювачів: порядок схеми та компонування дроселів, тип дроселів, вихідні сигнали, режим живлення перетворювача. Запропоновано підходи до параметричної оптимізації дросельних схем: на основі математичної моделі визначають цільову функцію, формують обмеження на змінні і фіксовані величини, обгрунтовують параметри оптимізації, вибирають метод оптимізації. В результаті виконаних досліджень авторами розроблено методику структурно-параметричної оптимізації газогідродинамічних вимірювальних перетворювачів, яка дає змогу синтезувати дросельні схеми та будувати математичні моделі перетворювачів заданих параметрів плинного середовища із оптимальними характеристиками.

Роботу присвячено теорії розрахунку дзеркальних систем, яким притаманні анастигматичні властивості, а саме - дослідженням у частині розробки методів параметричного розрахунку габаритів і абераційної корекції. Системи дозволяють виправити три аберації третього порядку. Дзеркальні анастигмати дозволяють розвинути кутове поле зору приладів при збереженні високої світлосили, що дозволяє їх використовувати в оптоелектронній апаратурі, яка працює у широкому спектральному діапазоні. Повна відсутність хроматичних аберацій, висока роздільна здатність, припустимі хвильові критерії якості зображення забезпечують відмінні можливості використання дзеркальних анастигматів. Розроблено загальнометодологічні підходи, які можуть бути застосованими до створення детальних інженерно-технічних методик розрахунків групи дзеркальних анастигматичних систем. Суттєвий недолік дзеркальної оптики - центральне екранування, яке погіршує якість зображення. Для його усунення вводять повороти або зміщення дзеркал, але при цьому виникають неелементарні аберації парних порядків, які необхідно коригувати. Створення композицій з нецентрованими катоптричними елементами вимагає подальшого розвитку розрахунково-методичної бази. Представлено математичні розв'язки задачі створення базових моделей нецентральних дзеркальних систем, отримано точні формули розрахунку для дійсних променів з умов корекції коми і астигматизму для заданих кутів падіння головного променя на поверхні дзеркал і "косої" товщини, що визначає їх взаємне розташування. Представлено розв'язання задачі оцінки астигматизму II порядку, що впливає на певні зображення в полі зображення за допомогою так званих інваріантів нахилів, які описують зв'язок поворотів дзеркальних поверхонь з нахилами меридіонального та сагітального зображень відносно головного променю. Отримано умову анастигматичності тридзеркальної системи. На підгрунті запропонованих формул створено нову методику параметричного розрахунку нецентрованих дзеркальних систем, яка дозволяє створювати алгоритми, а також проектувати, як базові моделі, так і складні дзеркальні системи з позаосьових дзеркал. Створення нових алгоритмів дво- і тридзеркальних нецентрованих об'єктивів дозволить збільшити накопичений потенціал обчислювальної оптики. Область застосування запропонованої методики можна поширити за кількістю компонентів.

Автоматичний роботизований комплекс очевидно стане одним з основних суб'єктів у проведенні силових акцій в недалекому майбутньому. Для контролю параметрів руху, а також пошуку, виявлення цілей і прицілювання до складу комплексу входить система технічного зору. Мінімальна достатня конфігурація такої системи включає пошукову телевізійну камеру широкого поля зору, телевізійний і тепловізійний приціли, далекомір. Застосування лазерних далекомірів забезпечує високу точність наведення зброї, але генерує потужну демаскуючу ознаку. Для забезпечення скритності функціонування роботизованого комплексу далекоміри можуть працювати в пасивному режимі з використанням інформації від бортових телевізійних камер. Але водночас суттєво погіршуються метрологічні характеристики інформаційного вимірювального каналу. Оцінено точність п'яти методів пасивного вимірювання дальності до цілі з використанням телевізійних камер наземного роботизованого комплексу. Класичний метод зовнішньобазового далекоміру телевізійного прицілу із шкалою, розрахованою на зріст людини 1,65 м, забезпечує точність вимірювання 135 м при дальності 1000 м. Метод зовнішньобазового далекоміру, при якому шкала далекоміру формується на віддаленому дисплеї у вигляді вертикальної лінії змінної довжини в процесі обрамлення цілі, забезпечує точність вимірювання 100,3 м при дальності 1000 м. Метод внутрішньобазового далекоміру, за яким в якості бази використовується відстань між вхідними зіницями телевізійного прицілу і камери широкого поля зору, забезпечує точність вимірювання 76 м при дальності 1000 м. Метод вимірювання дальності за рахунок переміщення наземного роботизованого комплексу забезпечує точність вимірювання 168 м при дальності 1000 м. Метод вимірювання внаслідок використання варіаоб'єктиву не придатний для наземного роботизованого комплексу. Сформульовано пропозиції щодо просторової компоновки системи технічного зору, в якій реалізовано метод внутрішньобазового далекоміру, що забезпечує найвищу точність вимірювання.

Індекс рубрикатора НБУВ: Ц501.1-91

Рубрики:

Байові ракети (реактивні снаряди)

Шифр НБУВ: Ж29126:Прилад. Пошук видання у каталогах НБУВ 

Кількість звернень до лікарів з дерматологічними захворюваннями щороку стрімко зростає і щороку чисельність випадків саме зі злоякісними новоутвореннями шкіри збільшується. У медичній практиці, діагностика будь-яких шкірних захворювань відбувається в декілька етапів: збір анамнезу, візуальний огляд з перкусією та пальпацією, направлення в лабораторію, у разі необхідності, на додаткове обстеження. Останній етап є найбільш затратним через тривалість проведення гістологічних аналізів, а з злоякісними новоутвореннями - це є досить критичним фактором. До того ж, без висновка лабораторії та результатів аналізів надати рекомендації щодо профільного лікування майже неможливо, оскільки лікарю слід діяти навмання. Окрім того, на сьогодні дерматологи зазвичай користуються лише дерматоскопами, оскільки іншого інструменту практичною медициною не передбачено. З огляду на це виникає потреба в діагностичному інструментарії, який дозволить дерматологам швидко диференціювати патологічні стани та захворювання шкіри. Задача роботи - пошук істотних відмінностей в значеннях ємності та імпедансу здорових тканин і тканин, що мають онкологічні утворення різного ступеня тяжкості, ураження та дислокації. Знайдені відмінності можуть бути використані для прогнозування та діагностики стану злоякісних новоутворень верхніх шарів шкіри. За результатами експериментальних досліджень запропоновано до використання розроблений імпедансний аналізатор стану біологічної тканини, структурна схема та принцип роботи якого наведені в роботі. Результати даного дослідження можуть слугувати ключовим фактором і відправною точкою в майбутньому розширенні інструментарію дерматологічних кабінетів, з метою підвищення ефективності швидкої діагностики та ідентифікації дерматологічних захворювань, не очікуючи результатів гістологічних досліджень.

Індекс рубрикатора НБУВ: З842.22-56

Рубрики:

Вимірювання високочастотних та імпульсних струмів і напруги

Шифр НБУВ: Ж29126:Прилад. Пошук видання у каталогах НБУВ 

Визначено актуальність моделювання з наступним аналізом особливостей перетворень технологічного фантома реального об'єкта, зокрема прецизійної приладобудівної продукції, що впливає на підтримку точності формотворення цього об'єкта в умовах автоматизованого виробництва. Мета дослідження - обгрунтування аналітичних моделей перетворень технологічного фантома об'єкта з врахуванням типу координатних систем, за якими можна спостерігати перетворення одних координат у інші, які мають визначені особливості в зонах існування матеріального об'єкту. Ці особливості перетворень суттєво впливають на точність формотворення цього об'єкту. Запропоновано основні аналітичні моделі, які визначають особливості формотворення технологічного фантому та необхідність поєднання технологічного фантома з масою об'єкту, що надає можливості врахування проблем виготовлення елементів поверхні об'єкту, визначення особливостей формотворення точності відтворення об'єктів, наприклад, деталей приладів. З отриманих в роботі аналітичних моделей ми маємо можливість стверджувати, що для будь-якого об'єкта технологічний фантом має геометричну побудову, і форма цієї побудови є головним чинником впливу на точність формотворення об'єкту. Дослідження обгрунтовує аналітичну модель перетворень технологічного фантома об'єкта, що визначає залежності геометричних характеристик формотворення прецизійного об'єкта, який виготовлюють за допомогою визначених адитивних чи руйнівних (зі зменшенням маси об'єкта) технологічних процесів. У подальших дослідженнях модель формотворення технологічних об'єктів у просторі потребує моделювання саме особливостей представлення маси з огляду на енергетичні зв'язки технологічного фантома об'єкта в певному об'ємі, який має задачі визначення та підвищення точності виготовлення.

Усе більшого поширення у багатьох галузях промисловості набувають вимірювачі витрат і кількості плинних середовищ, що грунтуються на застосуванні вихрового методу. Це пов'язано із простотою і надійністю перетворювача витрати; лінійністю шкали; наявністю частотного вимірювального сигналу, низькими вимогами до співвісності і забезпечення довжини прямих ділянок тощо. Серед засобів вимірювання вихрового класу найбільшого застосування набули прилади, первинний перетворювач яких містить тіло обтікання. Принцип дії таких витратомірів грунтується на вимірюванні частоти утворення вихорів за встановленим у потоці тілом обтікання. Метрологічні характеристики вимірювачів окреслюються формою тіла обтікання, тому пошук оптимальної форми чутливого елементу і конфігурації гідравлічного каналу витратоміра у цілому для забезпечення високих метрологічних показників залишається актуальною проблемою. Запропоновано алгоритм вирішення зазначеної проблеми за критеріями максимального діапазону вимірюваних витрат, що окреслюється сталістю числа Струхаля, і ефективності взаємодії тіла обтікання з потоком вимірюваного середовища, що грунтується на оцінці втрат тиску потоку вимірюваного середовища і похибки вимірювача, із застосуванням імітаційного моделювання у програмному комплексі Ansys Fluent, що реалізовує методи обчислювальної гідродинаміки. Здійснено моделювання для трьох форм тіла обтікання: циліндр, призма з трикутним перерізом, призма з перерізом у вигляді трапеції, що дозволило обрати чутливий елемент для подальшого розв'язання задачі багатопараметричної оптимізації на підгрунті наявних особливостей конфігурації гідравлічного каналу витратоміра. Отримані результати підтвердили запропоновану авторами стратегію. Перспективою подальших досліджень є проведення імітаційних досліджень запропонованої конфігурації гідравлічного каналу для різних класів вимірюваних середовищ.

Точність обробки поверхонь складного профілю значною мірою залежить від обраної стратегії обробки, яка дозволить створити на інтервалах програмної траєкторії інструменту однакові, у певних межах, силові характеристики процесу формоутворення. У цьому випадку з'являється можливість включити до програми керування верстатами з CNC модулі підналагодження, які формують на окремих ділянках, векторні значення поправок, що залежать від пружних деформацій процесу різання. Тому особливо важливо знати модуль і напрямок результуючого вектору сил різання, який не обов'язково збігається з напрямом подачі. Мета роботи - створення методу розрахунку сил різання моделюванням CAD системою геометричних параметрів зрізу, фрезою з нелінійною твірною. Твердотільне моделювання процесу побудовано на основі булевих операцій "перетину" та "віднімання" 3D об'єктів: зубів радіусної фрези з гвинтовою різальною крайкою та заготовки, що "переміщується" зі швидкістю подачі. Інструментом для реалізації цього методу є програмний модуль, створений на основі API функцій, вхідними даними для якого є: 3D інструмент та заготовка, а також рівняння траєкторії її переміщення під час руху врізання на дискретне значення подачі. Орієнтація на властивості API додатка дає можливість моделювати різні траєкторії під час обробки поверхонь складного профілю, наприклад, гвинтові або трохоідальні. У перспективі можливо враховувати в моделі процеси пластичної деформації в зоні стружкоутворення підключенням зовнішніх модулів. У ході проведених досліджень фрезерування кінцевими радіусними фрезами з гвинтовою різальною крайкою, коли два або більше зубів знаходяться в межах дуги контакту було встановлено шляхом 3D моделювання, який товщини і ширини шар зрізає кожен із зубів у процесі подачі на оберт. Отже, в процесі формоутворення присутні різні за напрямом і модулем змінні нормальні та тангенціальні сили різання у функції від кута повороту фрези. Тому прийняте в теорії різання поняття "окружна сила на фрезі", як постійна складова процесу, може стати суттєвою причиною помилки при розгляді найважливіших питань механізму збудження різних за своєю природою коливань, що виникають у зоні обробки.

Розглянуто можливість застосування крокуючого робота - гексапода для досліджень, контролю стану технічних сухих каналів, замкнутих просторів тощо. Порівняно з існуючими конструкціями, що застосовуються сьогодні, гексапод має перелік переваг, що робить його більш універсальним засобом, а саме: автономність, за рахунок джерела живлення, встановленого на роботі, конструктивні особливості, що забезпечують його підвищену прохідність по нерівним поверхням. Натомість, такий тип робота вимагає розробку більш складних алгоритмів руху, ніж у випадку з колісними або гусеничними машинами, так як гексапод представляє собою платформу із, рухомими кінцівками, які у свою чергу рухаються за допомогою сервоприводів. Тому рух платформи забезпечується керуванням кожного сервопривода. Окрім цього, додатково обробляється інформація про навколишнє середовище з датчиків-далекомірів, датчиків дотику кінцівки з поверхнею, камерами, акселерометрами і т.п. Увагу приділено алгоритмам повороту робота, оскільки запропонована сфера застосування накладає обмеження на можливість вільно маневрувати у просторі. Розроблено алгоритм повороту робота в замкнутих просторах на базі матриць стану кінцівок, що значно спрощує практичну реалізацію та дозволяє легко змінювати тип ходи у процесі роботи гексапода. Також запропоновано введення буферної матриці стану, яка дозволяє запам'ятовувати останнє положення кінцівок робота у випадку його поломки, після ліквідації якої, є можливість продовжити рух із довільного останнього стану. Або повернутися у початкове положення та змінити маршрут. Універсальність алгоритму дозволяє використовувати його не лише при розробці програмної частини гексапода, а й для інших видів крокуючих роботів. Так як розроблений алгоритм дозволяє легко модифікувати типи ходи на кожній ітерації кроку. У подальшому планується протестувати даний алгоритм на макеті гексапода та доповнити його необхідними складовими для вертикального переміщення, що є дуже важливим для прохідності в даній сфері застосування.

Ефективність функціонування котельних установок залежить від наявності достовірної інформації про хід технологічних процесів. Відсутність контрольно-вимірювальних систем складу відхідних газів призводить до низької ефективності роботи котлоагрегату, зокрема, через неякісне спалювання палива. Тому у сучасних умовах експлуатації котельних установок актуальним є розроблення технологічних рішень, орієнтованих на пошук та мінімізацію причин та механізмів утворення шкідливих речовин у відхідних газах. У зв'язку з тим, що заміна зношених котлоагрегатів на нові потребує значних капіталовкладень, перспективним напрямом є модернізація існуючих котлоагрегатів. Це маловитратний ефективний спосіб раціонального використання палива з одночасним зменшенням рівня шкідливих речовин у відхідних газах. Актуальним залишається забезпечення функціонування систем контролю за складом повітряно-паливної суміші (ППС) із заданою швидкодією та високою достовірністю підтримання коєфіцієнта надлишку повітря (КНП) на стехіометричному рівні. Запропоновано алгоритм роботи системи автоматичного керування процесом спалювання палива в котлоагрегатах середньої та малої потужності шляхом регулювання співвідношення компонент ППС для пальника зі зворотним зв'язком за сигналами сенсора кисню. Розглянуто алгоритми функціонування частотного регулятора співвідношення компонент ППС в різних режимах роботи. Розроблені алгоритми дозволили підтримувати стехіометричне співвідношення "повітря-паливо" у топці котла, знизити рівень викидів токсичних речовин в атмосферу та підвищити коєфіцієнт корисної дії котла за рахунок оптимізації процесу спалювання палива. Програмувач співвідношення ППС виконаний в середовищі технічного програмування LM Programmer і працює з операційними системами сімейства Windows (XP, Vista, 7, 8, 10) та сенсорами кисню виробництва фірми Bosch. Візуалізація процесу контролю процесом спалювання палива виконана в середовищі технічного програмування LogWorks 3 та функціонує в середовищі операційних систем Windows.

Під час контролю технологічних процесів виготовлення різнопрофільних деталей, до яких висуваються вимоги підвищеної точності обробки, необхідно дотримуватись систематичного вимірювання їх геометричних розмірів, допустимих відхилень, дотримання форм та розташування поверхонь елементів деталей. На сьогоднішній день цей вид неруйнівного контролю проводиться із використанням спеціальних оптичних систем та дозволяє досліджувати різні вироби, незалежно від їх виду, конструктивних особливостей та структури матеріалів, із яких вони виготовлені. Тобто візуально-оптичний метод вимірювань - один із найважливіших методів неруйнівного контролю у виробництві. Розглянуто практичний досвід щодо вибору та оптимального застосування 3D відеовимірювальної системи при обмеженому ресурсному забезпеченні. Вибір фірми-виробника та моделі (типу) відеовимірювальної системи здійснювався залежно від складності завдань вимірювань. В першу чергу оцінювалась похибка результатів вимірювань, яка визначалась технічними показниками, та складом функціональних можливостей програмного забезпечення. Для контролю виготовлення механічних деталей підвищеної точності визначені базові вимоги до технічних показників та програмного забезпечення відеовимірювальної системи. Зроблено акцент на економічному ефекті внаслідок скорочення часу вимірювань лінійних розмірів та кутів на площині контрольованих деталей, з одночасним використанням високоякісних функціональних можливостей обробки відеозображень, що значно зменшує вірогідність виникнення помилки оператора. Обгрунтовано вибір між ручними та автоматизованими системами вимірювань: основними факторами є пропускна спроможність та необхідний обсяг вимірювань. Оцінено як позитивний фактор можливість збереження файлів результатів вимірювань у форматах Exel, Word, а також SPC для статистичної обробки інформації з метою покращення якості виготовлення деталей. Визначені особливості відеовимірювальних систем щодо: реалізації інноваційних метрологічних рішень - мультисенсорної метрології, а саме - включення у програму вимірювань оптичного, лазерного та контактного дослідження; здійснення зворотного проєктування (Reverse Engineering) попередніх версій деталей, для яких уже втрачені кресленики, а CAD-моделі недоступні.

В Україні на теперішній час налічується більше 6000 котельних установок теплопродуктивністю до 1 Гкал/год з коефіцієнтом корисної дії (ККД) близько 70 %, що потребують заміни чи модернізації, 40 % котлів експлуатуються з ККД менше 82 %, близько 11 000 котлоагрегатів потужністю від 100 кВт до 1 МВт знаходяться в експлуатації більше 20 років. Хоча частка цих котлоагрегатів в системі комунальної теплоенергетики України не перевищує 14 %, прогнозована економія природного палива в цих котлах складає більше 130 млн кубометрів на рік. Таким чином підвищення ефективності процесу спалювання палива в котлоагрегатах малої та середньої потужності є актуальною задачею. Представлено результати створення способу та його апаратної реалізації для підвищення швидкодії та достовірності контролю процесу спалювання палива в котлоагрегатах на основі вимірювання концентрацію залишкового кисню у відхідних газах. Розроблений спосіб реалізується ступінчастою корекцією співвідношення повітряно-паливної суміші, що надходить в топку котла для спалювання, за зворотними сигналами від широкосмугового кисневого сенсора виробництва Bosch, що знаходиться у відхідному каналі. Регулювання співвідношення "повітря-паливо" з автоматичним налаштуванням частоти обертання дуттєвого вентилятора залежно від кількості природного палива, що надходить для спалювання, забезпечує малотоксичне спалювання палива з незначними викидами оксидів азоту та монооксиду вуглецю, та високий ККД. Додатково застосування частотно-регульованого електроприводу в системі керування процесом спалювання дає змогу зменшити енергоспоживання на 30 - 40 %, усунути пускові струми та перевантаження двигуна, зменшити механічний знос устаткування, збільшити термін служби контактно-комутаційної апаратури. В цілому, розроблена система надає змогу оптимізувати режим спалювання палива із врахуванням фактичних умов, режимів роботи котлоагрегату та характеристик палива; знизити питомі витрати палива мінімум на 10 %; зменшити рівень викидів оксидів азоту до 40 % та монооксиду вуглецю до 50 %; підвищити ККД мінімум на 5 %; якісно спростити роботу обслуговуючого персоналу котлоагрегату.

Технічний прогрес породжує безперервне розширення класу конструкційних матеріалів і вдосконалення їх властивостей. Поява нових матеріалів обумовлена природним прагненням підвищити ефективність конструкцій, що розробляються. Один з найбільш яскравих проявів прогресу в розвитку матеріалів, конструкцій і технології пов'язаний з розробкою і застосуванням композитних матеріалів. Композити мають ряд очевидних переваг перед іншими матеріалами, зокрема перед металами. Такими перевагами є висока питома міцність і жорсткість, висока корозійна стійкість, хороша здатність витримувати знакозмінні навантаження та інші. Слід зазначити ще одну, можливо, найголовнішу особливість композитів - це здатність до спрямованої зміни властивостей матеріалу відповідно до призначення конструкції і характеру її навантаження під час експлуатації. При впливі навантажень на конструкцію її міцність оцінюється за граничним станом матеріалів елементів конструкції. Коли в матеріалі виникає граничний стан, то відбувається його перехід в інший механічний стан - пружній, пластичний або стан руйнування. Робота направлена на визначення оптимального критерію міцності композитного матеріалу, що враховує різну величину граничних напружень не тільки за різними напрямками осей координат, а й на розтягування і стиснення та подальшого обчислення максимального значення допустимого навантаження для одношарового однонаправленого композитного матеріалу. Під час дослідження розглянуто основні властивості композитних матеріалів, методи виготовлення деталей із композитного матеріалу, розглянуто основні їх властивості та методи руйнування. Наведено характеристику критеріїв міцності композитних матеріалів, визначено найбільш придатний для обчислення максимального значення допустимого навантаження для одношарового однонаправленого композитного матеріалу. Запропонований підхід до оптимального проєктування елементів одношарових композитних конструкцій може становити інтерес для розробників чисельних і аналітичних методів вирішення завдань оптимального проєктування більш складних структур.

Індекс рубрикатора НБУВ: Ц541.41

Рубрики:

Прилади спостереження та управління вогнем артилерії, прицільні пристосування

Шифр НБУВ: Ж29126:Прилад. Пошук видання у каталогах НБУВ 

З стендового обладнання для випробування гіроскопічних приладів і систем та їх чутливих елементів виділяється одновісна обертова платформа. Подано огляд принципів побудови промислово освоєних стендів для дослідження статичних і динамічних характеристик гіроскопічних приладів і систем. Запропоновано схему побудови універсального лабораторного стенду, компактної обертової платформи для дослідження статичних і динамічних характеристик мікромеханічних гіроскопів і акселерометрів, як датчиків кутової швидкості. Розглянуто фізичні компоненти такого стенду та технічні і технологічні проблеми його практичної реалізації. Запропонований лабораторний стенд розглядається як кіберфізична система, в якій обчислювальні компоненти відіграють вирішальну роль при визначені параметрів системи та досліджуваних мікромеханічних датчиків. Для цього, окрім фізичного контуру керування електричним приводом для забезпечення стабільності кутової швидкості платформи, розглядається незалежний вимірювальний контур для аналітичного визначення параметрів системи, в тому числі досліджуваних мікромеханічних датчиків. Універсальність стенду забезпечується вирішенням зворотних задач - визначенням в процесі випробовувань статичних і динамічних характеристик електричного приводу та вимірювальних датчиків, які працюють на різних фізичних принципах. Передбачається, що малогабаритний лабораторний стенд, окрім вирішення практичних задач дослідження мікромеханічних датчиків, при розробці відповідного інформаційного інтерфейсу віртуального приладу, може ефективно застосовуватися в навчальному процесі при проведенні лабораторних робіт з відповідних дисциплін напряму приладобудування.

Розглянуто основні особливості умов роботи засобів наземного орієнтування. Показано, що при наявності зовнішніх збурень можливим є виникнення додаткової похибки вимірювань. Наведено основні характеристики зовнішніх збурень. Запропоновано нову структуру регулятора зворотного зв'язку, до складу якого входить астатичний ідентифікатор стану. Розглянуто математичну модель приладу у формі простору станів з врахуванням зовнішніх збурень. Керування положенням чутливого елементу запропоновано проводити методом модального керування за неповним вектором стану. Припускається, що вимірюваним параметром для ідентифікації вектору стану є кут відхилення чутливого елементу гіротеодоліту в азимуті. Проведено аналіз спостережуваності при заданій структурі матриць стану і вимірювань. Для зменшення похибки оцінювання, що виникає внаслідок наявності неконтрольованих збурень, в ідентифікаторі стану використовуються як пропорційний, так і інтегральний канали зворотного зв'язку. Визначено коефіцієнти спостережувача, що має астатичну складову в рівнянні стану у припущенні, що процес оцінювання має бути аперіодичним. Проведено моделювання роботи астатичного ідентифікатору на основі розробленої програмної моделі. Коефіцієнти програмної моделі обрано на основі конструктивних рішень, що використовуються на сучасному етапі розвитку систем визначення азимутальних напрямків на базі гіротеодолітів. Розраховано коефіцієнти спостережувача для заданих параметрів приладу. Результати моделювання показали, що застосування запропонованого методу дозволяє суттєво зменшити вплив постійної складової зовнішнього збурення. Похибка оцінювання кутових координат і швидкостей, які використовуються в системі керування положенням чутливого елементу, астатичним ідентифікатором стану прямує до нуля, у той час, як статична система має постійну складову похибки. У подальших дослідженнях планується побудова узагальненої системи, яка включає керування рухом чутливого елементу як в азимуті, так і в негіростабілізованій площині.