Увагу приділено підвищенню ефективності процесів холодного об’ємного штампування за рахунок формування моделі матеріалів та розвитку методів розрахунку напружено-деформованого стану. Науковою основою вивчення зазначеної проблеми є феноменологічний підхід до формування моделі матеріалів. Набули подальшого розвитку методи розрахунку напружено-деформованого стану в процесах монотонного та немонотонного деформування. Показано доцільність застосування критеріїв деформовності у випадку простих і складних навантажень у процесах холодного об'ємного штампування. Вивчено процеси прямого вісесимметричного видавлювання, радіального видавлювання з подальшою осадкою, комбінованого радіально-прямого видавлювання. Показано, що третій інваріант тензора напружень впливає на ресурс пластичності. Вперше встановлено, що для операцій радіально-прямого видавлювання необхідно використовувати в критеріях руйнування показники напруженого стану, що враховують механізми руйнування зрізом і відривом. Встановлено залежність діаграм пластичності від інваріантів тензора напружень в діапазоні зміни безрозмірного показника напруженого стану від зсуву до двовісного розтягу.

Визначено підходи до діагностування механічних характеристик матеріалів, а також методики визначення параметрів їх технологічного паспорта на базі феноменологічної теорії здеформованості. Визначення вказаних характеристик дозволяє без трудомістких експериментальних досліджень проводити вибір матеріалів для процесів холодного пластичного деформування, а також дає можливість прогнозування технологічної спадковості заготовок на різних етапах їх формоутворення.

Мета роботи - синтез інерційно-жорсткісних параметрів двомасових резонансних вібраційних машин з урахуванням взаємовпливу жорсткісних параметрів у коливальних системах. Потреба в цих дослідженнях зумовлена тим, що на роботу вібраційної машини взаємно впливають параметри коливальної системи, основними з яких є інерційні, жорсткісні та силові. Якщо правильно їх розрахувати та реалізувати в конструкції вібраційної машини, вона буде роботоздатною. Неврахування одного виду параметрів спричиняє похибку під час розрахунків. Уточнено аналітичні вирази за класичними підходами до лінійних коливальних систем із гармонійним збуренням. Для цього розглянуто фізичну модель двомасової резонансної коливальної системи та складено її математичну модель у вигляді системи лінійних диференціальних рівнянь. На підставі цього сформовано розв'язок (значення амплітуд коливань). Невідомими параметрами залишаються жорсткісні, за умови, що інерційні конструктивно задано. Тож, використовуючи детермінант матриці коефіцієнтів у разі невідомих, проведено необхідні математичні операції, що задовольняють накладені умови з встановлення жорсткісних параметрів. Отримано низку аналітичних виразів, в яких враховано взаємовплив жорсткісних параметрів в системі. Порівняно отримані результати згідно з уточненими виразами та класичними аналітичними виразами. Встановлено, що значення запропонованих виразів не суттєво відрізняється від класично визначених, а тому для інженерних розрахунків достатньо використовувати існуючі вирази. Запропоновані вирази є точнішими, а тому їх рекомендується використовувати під час наукових досліджень. Вперше вдалось синтезувати аналітичні вирази для встановлення інерційно-жорсткісних параметрів, що надають змогу точніше розраховувати двомасові резонансні коливальні системи. Встановлено, що за правильного вибору резонансних налагоджень у системі взаємовплив жорсткісних параметрів у системі є незначним, а тому науково обгрунтовано можна використовувати класичні підходи. Встановлені аналітичні вирази можуть широко застосовуватись під час проектування вібраційного технологічного обладнання. Прозорість виведення та відносна простота запропонованих аналітичних виразів сприяє їх широкому використанню на практиці.

Мета роботи - обгрунтування параметрів тримасових коливальних систем з інерційним приводом, що забезпечують їх роботу міжрезонансній зоні. Тримасові міжрезонансні вібраційні машини (ТММРВМ) рідко застосовуються у виробництві, оскільки вони є складними у розрахунку, проектуванні, виготовленні, експлуатації та переналагодженні. Якісно нові підходи до розрахунку і проектування ТММРВМ надало б змогу широко впроваджувати їх як технологічне обладнання на підприємствах різних галузей промисловості. Уточнено аналітичні вирази за класичними підходами до лінійних коливальних систем із гармонійним збуренням. Для цього розглянуто фізичну модель тримасової міжрезонансної коливальної системи та складено її математичну модель у вигляді системи лінійних диференціальних рівнянь. На основі цього сформовано розв'язок (значення амплітуд коливань). Використовуючи детермінант матриці коефіцієнтів за невідомих, проведено необхідні математичні операції, що задовольняють накладені умови зі встановлення невідомих жорсткісних параметрів. Наведені аналітичні залежності надають змогу проектувати ТММРВМ, що володіють значним динамічним потенціалом, внаслідок чого вони є енергоефективнішими у порівнянні з одно- та двомасовими. Запропоновано нові аналітичні залежності для розрахунку тримасових коливальних систем із інерційним приводом, що забезпечують їх роботу в міжрезонансній зоні. Встановлені аналітичні вирази можуть широко застосовуватись під час проектування вібраційного технологічного обладнання. Достатня точність і простота запропонованих аналітичних виразів сприяє їх широкому використанню на практиці.

Мета роботи - аналіз енергетичної ефективності одно-, дво- та тримасових коливальних систем. Вібраційне технологічне обладнання широко використовується майже у всіх галузях промисловості. Найчастіше використовуються прості одно- та двомасові коливальні системи, оскільки існують певні труднощі під час розроблення та виготовленні тримасових вібраційних машин. Серед них складність проходу через резонансні піки коливань під час входу та виходу з робочих міжрезонансних режимів роботи внаслідок ефекту Зоммерфельда, складність розрахунку та проектування реактивної маси, яка повинна бути доволі легкою. Проте, тримасові вібраційні машини у разі роботи у міжрезонансній зоні володіють значним динамічним потенціалом, що на пряму впливає на енергоефективність. Існує необхідність вкотре продемонструвати переваги тримасових систем, що надасть поштовх до активних досліджень у цьому напрямі. За поставленим технічним завданням проектують одно-, дво- та тримасову механічні коливальні системи з інерційним приводом на основі дебалансних віброзбудників. Проведено розрахунок необхідної потужності приводу для кожної з них. Проаналізовано отримані результати. Визначено, що внаслідок міжрезонансних режимів роботи з великим динамічним потенціалом, тримасові коливальні системи є значно енергоефективнішими у порівнянні з одно- та двомасовими. Це підтверджує необхідність подальших досліджень таких коливальних систем з метою їх широкого впровадження у виробництві. Підтверджено енергетичну ефективність тримасових міжрезонансних коливальних систем з інерційним приводом у порівнянні з одно- та двомасовими. Отримані результати надають поштовх до активних досліджень, розрахунку, проектування та впровадження тримасових вібраційних машин як технологічного обладнання на підприємствах різних галузей промисловості.

Мета роботи - обгрунтування параметрів тримасових коливальних систем з інерційним приводом, що забезпечують їх роботу міжрезонансній зоні. Тримасові міжрезонансні вібраційні машини (ТММРВМ) рідко застосовуються у виробництві, оскільки вони є складними у розрахунку, проектуванні, виготовленні, експлуатації та переналагодженні. Якісно нові підходи до розрахунку і проектування ТММРВМ надало б змогу широко впроваджувати їх як технологічне обладнання на підприємствах різних галузей промисловості. Уточнено аналітичні вирази за класичними підходами до лінійних коливальних систем із гармонійним збуренням. Для цього розглянуто фізичну модель тримасової міжрезонансної коливальної системи та складено її математичну модель у вигляді системи лінійних диференціальних рівнянь. На основі цього сформовано розв'язок (значення амплітуд коливань). Використовуючи детермінант матриці коефіцієнтів за невідомих, проведено необхідні математичні операції, що задовольняють накладені умови зі встановлення невідомих жорсткісних параметрів. Наведені аналітичні залежності надають змогу проектувати ТММРВМ, що володіють значним динамічним потенціалом, внаслідок чого вони є енергоефективнішими у порівнянні з одно- та двомасовими. Запропоновано нові аналітичні залежності для розрахунку тримасових коливальних систем із інерційним приводом, що забезпечують їх роботу в міжрезонансній зоні. Встановлені аналітичні вирази можуть широко застосовуватись під час проектування вібраційного технологічного обладнання. Достатня точність і простота запропонованих аналітичних виразів сприяє їх широкому використанню на практиці.

Мета роботи - аналіз енергетичної ефективності одно-, дво- та тримасових коливальних систем. Вібраційне технологічне обладнання широко використовується майже у всіх галузях промисловості. Найчастіше використовуються прості одно- та двомасові коливальні системи, оскільки існують певні труднощі під час розроблення та виготовленні тримасових вібраційних машин. Серед них складність проходу через резонансні піки коливань під час входу та виходу з робочих міжрезонансних режимів роботи внаслідок ефекту Зоммерфельда, складність розрахунку та проектування реактивної маси, яка повинна бути доволі легкою. Проте, тримасові вібраційні машини у разі роботи у міжрезонансній зоні володіють значним динамічним потенціалом, що на пряму впливає на енергоефективність. Існує необхідність вкотре продемонструвати переваги тримасових систем, що надасть поштовх до активних досліджень у цьому напрямі. За поставленим технічним завданням проектують одно-, дво- та тримасову механічні коливальні системи з інерційним приводом на основі дебалансних віброзбудників. Проведено розрахунок необхідної потужності приводу для кожної з них. Проаналізовано отримані результати. Визначено, що внаслідок міжрезонансних режимів роботи з великим динамічним потенціалом, тримасові коливальні системи є значно енергоефективнішими у порівнянні з одно- та двомасовими. Це підтверджує необхідність подальших досліджень таких коливальних систем з метою їх широкого впровадження у виробництві. Підтверджено енергетичну ефективність тримасових міжрезонансних коливальних систем з інерційним приводом у порівнянні з одно- та двомасовими. Отримані результати надають поштовх до активних досліджень, розрахунку, проектування та впровадження тримасових вібраційних машин як технологічного обладнання на підприємствах різних галузей промисловості.

Мета роботи - встановлення першої власної частоти континуальної ділянки (КД) у вигляді стрижня (тіла з розподіленими параметрами) міжрезонансної вібраційної машини (МР ВМ). Робота базується на фундаментальних методах механіки, зокрема теорії механічних коливань. Власні частоти та реакції в опорах КД знаходилися з використанням методу початкових параметрів, застосовуючи функції Крилова та метод Релея - Рітца. Розглянуто дискретну модель МРВМ і встановлено парціальну частоту її реактивної маси, яка і є вихідним параметром, який повинна забезпечити КД. Із використанням аналітичних методів сформовано частотне рівняння КД. Знайдено значення її першої власної частоти, яка практично співпала з парціальною частотою дискретної моделі. КД у вигляді стрижня змодельовано у програмному продукті SOLIDWORKS Simulation. Вперше обгрунтовано найбільш оптимальну схему кріплення КД у вигляді пружного стрижня, що встановлений на двох шарнірних опорах, один із кінців якого консольно закріплений, а другий приводиться в рух від ексцентрика. Вперше з використанням методу Релея - Рітца аналітично знайдено власну частоту КД, що є визначальним параметром для синтезу міжрезонансних дискретно-континуальних ВМ, в яких було узгоджено парціальну частоту дискретної моделі з значенням першої власної частоти стрижня. Встановлені аналітичні вирази надають можливість сформувати ефективну концепцію побудови інженерної методики розрахунку дискретно-континуального вібраційного технологічного обладнання різноманітного технологічного призначення, здатного ефективно реалізовувати міжрезонансні режими роботи. Достатня точність запропонованих аналітичних виразів сприяє їх широкому використанню на практиці.

Мета роботи - розробка оптимального способу керування динамічними параметрами віброприводів адаптивних вібраційних технологічних машин (АВТМ). Робота базується на створені прямої нейромережевої моделі АВТМ і застосуванні технології гібридного нейро-ПІД управління для формування коригувального впливу на основі пропорційно-інтегрально-диференційного закону на кожнім такті керування, для мінімізації помилки зворотного зв'язку по амплітуді коливань робочого органу вібромашини. Розроблено спосіб керування, який надає можливість забезпечувати резонансний режим роботи АВТМ завдяки постійній корекції частоти циклічної вимушуючої сили віброприводу, за даного способу керування на резонансній частоті АВТМ проводиться стабілізація питомої роботи вібраційного поля АВТМ шляхом автоматичної корекції амплітуди коливань робочого органу за допомогою нейромережевого ПІД-регулятора з самонастройкою на основі прямого нейроемулятора АВТМ. Вперше отримано структурну схему, математичну модель і проведено моделювання роботи гібридного нейромежевого ПІД-контролера на основі прямого нейроемулятора АВТМ для стабілізації питомої роботи вібраційного поля вібромашин на резонансній робочій частоті. Запропонований спосіб стабілізації технологічно оптимальних параметрів вібраційного поля надає можливість забезпечити мінімальні енергозатрати на вібропривод за стабільних технологічно оптимальних параметрів вібраційного поля адаптивної вібраційної технологічної машини на протязі всього технологічного циклу віброобробки.

Мета роботи - обгрунтування раціональної конструкції вібротранспортера як складового вібротранспортної лінії довжиною 8 м, що забезпечуватиме необхідні технологічні параметри транспортування штучних вантажів. Складність цієї задачі полягає у тому, що швидкість транспортування вантажів масою 12 кг повинна бути не менше 0,5 м/с. Потреба в цих дослідженнях обумовлена технічним завданням, отриманим від замовника. Складність визначеної задачі полягає у необхідності забезпечення високих швидкостей транспортування на досить масивному обладнанні, що вимагає проведення ретельних науково-технічних досліджень. Встановлюючи технологічні параметри руху робочого органа (амплітуду та частоту його коливань, масу завантаження тощо), беручи до уваги призначення вібромашини та можливі рекомендації щодо її подальших умов роботи, базуючись на технологічних параметрах, які вона повинна забезпечувати, обгрунтовується її принципова схема (структура), вибирається тип приводу та режим роботи. Встановлюються інерційно-жорсткісні та силові параметри коливальної системи, на основі яких окреслюються конструктивні параметри вібромашини, розробляється її конструкція. Здійснюється моделювання її роботи, що надає змогу попередньо оцінити роботоздатність майбутньої установки. Науково обгрунтовано конструкцію двомасового резонансного вібраційного транспортера з інерційним приводом, реалізованого на витих пружних елементах як найбільш доцільних для представлених умов. Уперше синтезовано аналітичні вирази для вибору типу віброзбуджувача (для одномасових систем як проміжного етапу досліджень) з умови взаємовпливу маси моторів-вібраторів на споживану потужність вібраційного транспортера. Викладений матеріал формує цілісність методології створення вібраційного технологічного обладнання і може використовуватись інженерно-технічними працівниками. Наведені аналітичні вирази можуть широко застосовуватись під час проєктування вібраційного технологічного обладнання.