http://sap.pstu.edu/issue/feed 2025-05-23T00:49:42+03:00 Зусін Антон Михайлович zusin_a_m@pstu.edu Open Journal Systems У цьому випуску збірника вміщено статті, присвячені теоретичним i експериментальним дослідженням проблем міцності металургійних та будівельних машин, виконаним науковими працівниками й аспірантами провідних технічних вузів i НДI СНД. Збірник буде корисним для студентів i аспірантів металургійних i машинобудівних вишів, спiвробiтникiв науково-дослідних інститутів i металургійних заводів. Статті друкуються мовою оригіналу. http://sap.pstu.edu/article/view/330263 2025-05-19T21:25:06+03:00 Сергій Гудзь goods_s_a@pstu.edu Тетяна Годун godun_t_m@pstu.edu Віктор Дарієнко vvdarienko@gmail.com

<p>У статті розглянуто питання уточнення геометричних характеристик відкритих <br>тонкостінних поперечних перерізів сталевих балок при дії ексцентрично прикладеного <br>навантаження, що призводить до виникнення кручення. Тримальні елементи при цьому <br>перебувають в умовах складної просторової роботи каркасної системи. Приділено увагу <br>необхідності врахування реальних конструктивних особливостей перерізів, що впливають на <br>розподіл напружень та деформацій у процесі експлуатації. Досліджено вплив заокруглень у <br>місці примикання полички до стінки прокатних відкритих профілів, що призводить до <br>істотного підвищення моменту інерції при вільному крученні. <br>Запропоновано уточнений підхід до визначення секторального моменту інерції, що <br>враховує не лише геометричні параметри перерізу, але й жорсткісні характеристики <br>приєднаних конструктивних елементів. Це дозволяє точніше моделювати умови роботи <br>балки у складі просторової системи, зокрема при її жорсткому розкріпленні з площини вигину. <br>Уточнення вказаних характеристик дозволяє уникнути суттєвих похибок при визначенні <br>нормальних напружень у перерізі, що в свою чергу впливає на загальну просторову стійкість <br>та експлуатаційну надійність конструкції. <br>Застосування уточнених характеристик дозволяє забезпечити рівномірний розподіл <br>напружень, раціональніше використання міцності матеріалу та уникнення локальних <br>перевантажень, що є критично важливим для тонкостінних елементів. Урахування <br>зазначених факторів сприяє підвищенню точності розрахунків, зниженню матеріалоємності <br>конструкцій, покращенню техніко-економічних показників і забезпеченню довговічності <br>проектованих об’єктів. До розрахунків, у яких використовуються ці геометричні <br>характеристики, можна віднести звичайний розрахунок балок на загальну стійкість і <br>альтернативний розрахунок за теорією другого порядку; розрахунок на сумісну дію <br>поперечного вигину (в одній або двох площинах) і кручення від ексцентричності прикладення <br>навантаження; розрахунок балок із пошкодженнями та викривленнями.</p>

2025-05-23T00:00:00+03:00 Авторське право (c) 2025 Сергій Гудзь, Тетяна Годун, Віктор Дарієнко http://sap.pstu.edu/article/view/330264 2025-05-19T21:43:41+03:00 Іван Нефьодов nefyodov_i_o@gmai.com Валерій Лаврик lavrik_v_p@pstu.edu Володимир Суглобов suglobov_v_v@ukr.net

<p>Досліджено умови експлуатації навантажувачів в морських портах та виникаючі при <br>цьому пошкодження вантажопідйомників. Розроблено твердотільні моделі для дослідження <br>напружено-деформованого стану металоконструкції вантажопідйомника авто навантажувачів методом кінцевих елементів, які дозволили виявити найбільш навантажені ділянки - опора направляючого ролика, бічний лист внутрішньої рами, напрямний ролик. <br>Запропоновано використання пружних амортизаторів, які крім амортизації динамічних навантажень забезпечують демпфування коливань за рахунок внутрішнього тертя пружних матеріалів. Надано рекомендації щодо вибору матеріалів пружних амортизаторів для балансирних візків з урахуванням їхньої амортизуючої та демпфуючої <br>здібностей.</p>

2025-05-23T00:00:00+03:00 Авторське право (c) 2025 Іван Нефьодов, Валерій Лаврик, Володимир Суглобов http://sap.pstu.edu/article/view/330267 2025-05-19T21:56:42+03:00 Володимир Суглобов suglobov_v_v@ukr.net Андрій Кльон klyon_a_m@pstu.edu

<p>У статті розглянуто сучасний стан нормативної бази для силового розрахунку <br>циліндричних зубчастих передач в Україні та світі. Проведено порівняння методик <br>розрахунку міцності зубців циліндричних коліс, викладених у стандартах ISO 6336 та ГОСТ <br>21354-87.</p>

2025-05-23T00:00:00+03:00 Авторське право (c) 2025 Володимир Суглобов, Андрій Кльон http://sap.pstu.edu/article/view/330269 2025-05-19T22:06:44+03:00 Анатолій Іщенко ischenko50@ukr.net Станіслав Капустін stanislavkapustinengineer@gmail.com Дмитро Вольський volskyi_d_i@students.pstu.edu

<p>Для сучасного прокатного виробництва актуальним є питання міцності та надійності <br>конструкцій роторних пил, які призначені для різання металопрокату. <br>Одним з основних факторів, який знижує надійність пили, є недостатня довговічність <br>підшипників високошвидкісного дискового валу, що сприймає зусилля різання. Як відомо, при <br>тривалій експлуатації роторних пил місце для посадки ріжучого диску на планшайбі <br>зношується, інколи виникає похибка в отворі при виготовленні нового диску. Тому має місце <br>ексцентриситет центру ваги диску, що приводить до значних вібраційних навантажень на <br>підшипникові вузли. <br>Для успішного вирішення питань надійності металургійного обладнання необхідно <br>організувати безперервно діючу систему збору та обробки даних про відмови обладнання в <br>процесі експлуатації. Обробка таких даних дозволяє: встановити види функцій щільності <br>ймовірності відмов; обґрунтувати математичні моделі, що відображають зміну надійності <br>в часі; виявити елементи, які лімітують надійність металургійних машин і намітити заходи, <br>спрямовані на усунення недоліків існуючого і спроектованого обладнання. <br>Критерієм відмови є стан деталей роторної пили, який унеможливлює її подальшу <br>експлуатацію в заданому технологічному процесі. Критерієм граничного стану є вихід з ладу <br>деталей пили, для заміни або відновлення яких потрібно проведення повного демонтажу всіх <br>вузлів пили та проведення їх ремонту або заміни на нові. Найбільш схильним до зношування <br>елементом пили є касета, що складається з двох барабанів та натяжного ролика, їх <br>підшипників, ременів на барабанах та корпусу.</p>

2025-05-23T00:00:00+03:00 Авторське право (c) 2025 Анатолій Іщенко, Станіслав Капустін, Дмитро Вольський http://sap.pstu.edu/article/view/330270 2025-05-19T22:21:33+03:00 Олександр Лещенко leshenko_o_i@pstu.edu

<p>Можливості сучасних CNC систем керування верстатами дають змогу перейти до <br>побудови програм з елементами динамічного програмування, за якого КП являє собою n<br>кроковий процес ухвалення рішень залежно від прогнозованої зміни умов оброблення. У цьому <br>разі можна сказати, що на вихідні параметри системи керування верстатом з ЧПК <br>впливатимуть, окрім координат точок поверхні деталі ще змінні керування, значення яких <br>залежать від стана системи на даному інтервалі траєкторії переміщення. Класичним <br>прикладом такого способу нівелювання збурювальних впливів процесу обробки є адаптивні <br>системи, проте вартість таких проектів, з урахуванням їхнього технічного супроводу в <br>процесі експлуатації, зростає на порядок. Тому залишаються актуальними завданням <br>створення алгоритмів управління, що базуються на результатах попереднього моніторингу <br>динамічних процесів обробки на різних ділянках траєкторії формоутворення. Такий підхід дає <br>змогу за мінімальних витрат автоматично отримувати необхідні параметри поверхонь <br>деталей, без індивідуального налаштування на обробку кожної з них. <br>На основі досліджень, проведених на кафедрі «Технології машинобудування» у 2019 р. <br>впроваджено у виробництво на металургійному комбінаті «Азовсталь» технологічний процес <br>остаточної обробки валків сортового прокату типу «на попередньо налаштованих <br>верстатах». Це стало можливим завдяки науково обґрунтованій методиці, що дає змогу <br>прогнозувати і враховувати у вигляді системних поправок ймовірне значення похибки <br>позиціонування верстата в кожній точці координатної площини. У перспективі, за <br>відповідних досліджень можна отримати поправки для корекції програмної траєкторії, як <br>реактори на збурювальну дію вектору сил різання, що змінюється за величиною і напрямком. <br>Включення в модель системи формоутворення розрахункових значень поправок шляхом <br>їх підстановки в заголовки технологічних підпрограм для верстата з пристроєм ЧПК класу <br>CNC і таким чином керувати вихідною точністю обробки деталі.</p>

2025-05-23T00:00:00+03:00 Авторське право (c) 2025 Олександр Лещенко http://sap.pstu.edu/article/view/330247 2025-05-19T19:50:40+03:00 Сергій Каргін kargin_s_b@pstu.edu Леонид Тарасюк taracuk_l_i@pstu.edu Валентин Бакланський baklansky_v_m@pstu.edu

<p>Сучасне виробництво сталі в металургії диктується безперервним посиленням вимог до <br>якості металу. Поряд зі зниженням рівня вмісту шкідливих домішок (сірка, фосфор, гази, <br>кольорові метали) все більша увага приділяється ступеню чистоти сталі по неметалевим <br>включенням (НВ), яка впливає на анізотропію властивостей, поріг холодноламкості, <br>зварюваність, схильність до старіння та тощо. <br>Конвертерне виробництво має найбільший потенціал в сталеплавильному секторі <br>завдяки надійності і високої економічності. Розвиток технологій виробництва <br>нафтогазопровідних труб є однією з найбільш перспективних і затребуваних галузей в <br>сучасній металургії. Аналіз економічної обстановки провідними фахівцями і вченими показав, <br>що ціна на нафту і газ буде неухильно зростати з кожним роком. Це пов'язано з постійним <br>виснаженням наявних родовищ і високими ресурс та енерговитратами для розробки нових <br>родовищ. <br>Тому споруда надійних нафтогазових магістралей буде першочерговим завданням <br>металургійних підприємств, які зуміли освоїти сучасні технології виплавки труб 4-го і 5-го <br>покоління, які завжди будуть конкурентне спроможними на ринку. <br>У <br>роботі проведене огляд світових тенденцій виробництва високоміцних <br>нафтогазопровідних труб великого діаметру в країнах Європи, Японії та Україні. Зроблені <br>висновки про перспективу розвитку технологій в цій галузі для нашої країни. <br>Користуючись світовими тенденціями, виконано аналіз можливостей виробництва <br>сталі для нафтогазопровідних труб четвертого і п'ятого покоління на маріупольському <br>комбінаті «ім. Ілліча» (ММКІ) , а також аналіз проблем, які можуть виникнути при виплавці <br>цих сталей.</p>

2025-05-23T00:00:00+03:00 Авторське право (c) 2025 Сергій Каргін, Леонид Тарасюк, Валентин Бакланський http://sap.pstu.edu/article/view/330252 2025-05-19T20:30:56+03:00 Сергій Щербаков sherbakov_s_v@pstu.edu Олена Черевко cherevko_e_a@pstu.edu

<p>У статті розглянуто проблеми підвищення ефективності конвертерного виробництва <br>сталі шляхом впровадження автоматизованих систем з динамічним керуванням, що <br>ґрунтуються на безперервному отриманні та обробці інформації про параметри <br>технологічного процесу. <br>Проаналізовано існуючі підходи до математичного моделювання конвертерних <br>процесів. Наведено можливості практичного застосування статичних та динамічних <br>моделей, що використовуються для розрахунку шихти та матеріального балансу плавки, <br>описують кінетику процесів, зокрема, швидкість зневуглецювання та зміну температури. <br>Показано, що поєднання статичних і динамічних моделей дозволяє створити комплексну <br>систему керування, здатну здійснювати автоматичне ведення технологічного процесу. Метою дослідження є розробка програмного забезпечення, яке поєднує в собі функції <br>статичного та динамічного розрахунку параметрів конвертерної плавки, а також забезпечує <br>візуалізацію технологічних операцій та роботи конвертерного обладнання. <br>Запропоноване програмне забезпечення розроблене на базі 2D та 3D ігрового рушію <br>загального призначення Godot Engine, що має такі переваги, як безкоштовність, <br>кросплатформеність та підтримку різних мов програмування. Програмне забезпечення <br>створене з використанням мови GDScript, 3D-моделей, розроблених у середовищі Blender, та <br>скриптів, які описують поведінку окремих елементів системи. Програмне забезпечення <br>реалізує візуалізацію основних етапів конвертерної плавки та керування технологічним <br>обладнанням. Окрім візуалізації, програма моделює процеси конвертерної плавки на базі <br>статичних та динамічних розрахунків. <br>Розглянуті моделі адекватно відображають реальні процеси конвертерної плавки. <br>Розроблене програмне забезпечення може бути використане як для автоматичного <br>керування технологічним процесом, так і для навчання та тренування персоналу. <br>Впровадження системи динамічного керування конвертерною плавкою дозволить підвищити <br>ефективність конвертерного виробництва, покращити якість сталі та зменшити <br>собівартість продукції.&nbsp;</p>

2025-05-23T00:00:00+03:00 Авторське право (c) 2025 Сергій Щербаков, Олена Черевко http://sap.pstu.edu/article/view/330254 2025-05-19T20:42:46+03:00 Володимир Григоренко hryhorenko_v_u@pstu.edu Олег Заболотній zabolotnii_o_m@aspirants.pstu.edu

<p>Швелери виробляють по технологіям гарячої прокатки з квадратної чи прямокутної <br>заготовки так і по технології холодного згинання смуги або листа. <br>Маловуглецеві сталі, що застосовуються при виробництві гарячекатаних швелерів <br>дають можливість зварювання, але не мають високої міцності. Тому постає питання з <br>підвищенням показників міцності метала швелерів. Швелери сталеві згинають в місцях між полкою та стійками. Але такий профіль <br>поступається жорсткістю по зрівнянню з гарячекатаними швелерами. Тому постає <br>питання щодо підвищення жорсткості швелерів виготовлених методом згинання. <br>В роботі запропоновано складові розвинутої технології виготовлення холодногнутих <br>профілів. Першою складовою є застосування маловуглецевої сталі при контрольованій <br>прокатки, де виконується інтенсивна термічна обробка, яка збільшує, в основному, <br>показники міцності сталі. Друга складова - для підвищення жорсткості в останніх проходах <br>на профілегибочних безперервних станах запропоновано локально нагрівати метал в зонах <br>кутів та осаджувати полку і заповнювати кут в 90 градусів між полкою та стійкою. <br>Гнуті швелери виготовляють з низьковуглецевих сталей (сталь 20, Ст3сп,) з границями <br>міцності 370-410 Н/мм2 регламентованим за ДСТУ 2834-94. Виробництві гнутого швелера <br>виконувати , наприклад, із сталі S355 де границя міцності досягає 630 Н/мм2 по EN 10025<br>2:2022. При цьому зменшення маси погонного метра швелера по зрівнянню з гарячекатаним <br>може досягати значних величин Важливо те, що швелери зі сталі S355 можливо зварювати.</p>

2025-05-23T00:00:00+03:00 Авторське право (c) 2025 Володимир Григоренко, Олег Заболотній http://sap.pstu.edu/article/view/330258 2025-05-19T20:54:48+03:00 Сергій Щербаков sherbakov_s_v@pstu.edu Олена Черевко cherevko_e_a@pstu.edu

<p>В статті зроблено акцент на необхідності трансформування змісту та методів <br>викладання дисциплін вищої школи в зв’язку з викликами сучасності, пов’язаними з <br>відсутністю можливостей організації очного навчання, коли освітні послуги надаються <br>безпосередньо за місцем проживання чи тимчасового перебування. За таких умов самостійна <br>робота з опанування матеріалів навчальних дисциплін стає на передній план та складає <br>суттєвий відсоток від загального учбового навантаження. Слід означити основні ключові <br>моменти переходу на дистанційну форму навчання. Особливої уваги потребує формування у <br>студентів алгоритмів планування учбового процесу. В той же час і робота викладача <br>потребує зміни методів подання інформації в бік більшої конкретики, практичності та <br>орієнтації на аудиторію. З цього приводу мають бути переглянуті методичні матеріали з <br>метою адаптації до більш самостійної роботи. Оцінка знань має максимально позбутися <br>формальних підходів. Демонстрація та захист практичних робіт повинні бути публічними з <br>залучанням всієї аудиторії студентів. Це сприяє підвищенню рівня активності та засвоєння <br>матеріалів лекцій, зменшенню кількості нез’ясованих питань та помилок під час виконання <br>завдань. Дуже важливими є міждисциплінарні зв’язки, тому що дистанційна форма освіти <br>за відсутності матеріально-технічної бази потребує надання більш комплексних знань, <br>особливо в області моделювання поведінки об’єктів та роботи спеціалізованого обладнання. <br>Отже, в даній роботі розглянуто можливості впровадження сучасних інформаційних <br>технологій для організації практичної роботи студентів в умовах дистанційного навчання з <br>обмеженим доступом до лабораторної бази. В якості прикладу представлено віртуальну <br>лабораторну роботу з проектування локальної системи автоматичного регулювання з <br>використанням програмованого логічного контролера (PLC). Наведено принципи <br>математичного моделювання об’єкта та організації дистанційного управління засобами <br>SCADA та web-технологій.</p>

2025-05-23T00:00:00+03:00 Авторське право (c) 2025 Сергій Щербаков, Олена Черевко http://sap.pstu.edu/article/view/330259 2025-05-19T21:03:38+03:00 Володимир Григоренко hryhorenko_v_u@pstu.edu Сергій Куцевол kutsevol_s_v@aspirants.pstu.edu

<p>Стани холодної прокатки труб широко застосовуються для виробництва високоякісних <br>труб відповідального призначення. <br>В існуючих станах холодної прокатки труб примусовий катаючий радіус є незмінним і <br>рівним ділильному діаметру ведучої шестерні пари ведуча шестерня - нерухома зубчаста <br>рейка, а природний катаючий радіус є змінним і залежить від параметрів робочого конусу <br>деформування. <br>Значення примусового катаючого радіусу приймають на практиці як середню величину <br>між діаметром труби-заготовки та діаметром готової труби і тільки в одному перетині <br>робочого конусу значення примусового катаючого радіусу буде дорівнювати значенню <br>природного катаючого радіусу. <br>В роботі розглядається варіант застосування ведучих шестерень з змінним ділильним <br>радіусом для кожного наступного зуба шестерні за законом відповідно з зміною природного <br>катаючого радіусу. <br>Вперше запропоновано алгоритм розрахунків ділильного радіусу кожного зубця ведучої <br>шестерні який забезпечує рівність примусового та <br>природного катаючого радіусів по <br>довжині зони деформування робочого конуса згідно його параметрів для способу коли <br>деформування стінки виконують на конічній оправці і коли деформування стінки виконують <br>на оправці з криволінійною твірною її повздовжнього профілю. <br>Отримані результати потрібні для забезпечення більш раціональних умов <br>деформування металу, покращення поверхні прокатаних труб, зменшення зносу поверхні <br>рівчаків валків та оправок, а також для підвищення міжремонтного часу роботи обладнання <br>стану. <br>Також це потрібно і для проектування при розробці модернізацій чи при розробці нових <br>конструкцій станів холодної прокатки труб.</p>

2025-05-23T00:00:00+03:00 Авторське право (c) 2025 Володимир Григоренко, Сергій Куцевол http://sap.pstu.edu/article/view/330261 2025-05-19T21:15:23+03:00 Володимир Григоренко hryhorenko_v_u@pstu.edu Дмитро Іскрижицький iskryzhytskyi_d_v@aspirants.pstu.edu

<p>В Україні виробляють значні обсяги холоднодеформованих труб відповідального <br>призначення. <br>В останнє півтора десятиліття почався процес заміни станів холодної прокатки труб <br>застарілих конструкцій на новітні стани типу KPW, LG, ХПТ. <br>Особливістю новітніх станів ХПТ 6-20, ХПТ 2-40, ХПТ 20 -45, KPW25, LG20 є те, що <br>вони мають можливість виконувати процес за різними варіантами сполучень подачі та <br>повороту і в тому числі за варіантом з подачею та поворотом перед деформування як прямим <br>так і зворотним ходом кліті. При цьому процес деформування зворотним ходом є мало <br>вивченим. <br>Такі стани встановлені для забезпечення можливість випускати труби за <br>регламентованими показниками по якості за сучасними стандартами та з високою <br>продуктивністю і відповідно для підвищення конкурентної здатності українських виробників. <br>В роботі набуло розвитку дослідження осередку деформування труби між нерухомою <br>оправкою та валками, що перекатуються при зворотному ході кліті і висвітлюються <br>позитивні відмінності від процесу деформування при прямому ході кліті. <br>Отримані результати потрібні для проектування маршрутів прокатки, вибору <br>варіантів застосування сполучень подачі та повороту при прямому та зворотному ході кліті, <br>розробок калібровок інструменту процесу холодного деформування на новітніх станах <br>холодної прокатки труб відповідального призначення з підвищеними якісними показниками.</p>

2025-05-23T00:00:00+03:00 Авторське право (c) 2025 Володимир Григоренко, Дмитро Іскрижицький http://sap.pstu.edu/article/view/330274 2025-05-19T22:45:23+03:00 Вікторія Каращук karashchuk_v_o@pstu.edu Дмитро Іванченко ivanchenko_d_a@pstu.edu Олена Кіріцева kiritseva_o_v@pstu.edu Олег Джус djusov22@gmail.com

<p>У роботі проведено комплексне дослідження аварійності автомобільного транспорту <br>в контексті забезпечення соціальної безпеки населення. Розглянуто статистику дорожньо<br>транспортних пригод (ДТП) з постраждалими в Україні за семирічний період з 2017 по 2023 <br>роки. У процесі аналізу було вивчено динаміку зміни кількості ДТП з постраждалими, а <br>також кількості травмованих і загиблих осіб унаслідок таких подій. Проведено обчислення <br>середньорічних показників для зазначених параметрів, що дозволило встановити загальні <br>тенденції та виявити потенційно небезпечні фактори. На основі зібраних даних побудовано <br>діаграми, які відображають відсотковий розподіл кількості ДТП з постраждалими за видами <br>в середньому за рік. <br>Зокрема, встановлено, що найбільша частка випадків ДТП з постраждалими – 41% – <br>припадає на зіткнення, яке, своєю чергою, є причиною близько 50% усіх випадків травмування. <br>Разом із цим, найбільша частка загиблих – 35% – зафіксована внаслідок наїзду на пішохода. <br>Таким чином, саме зіткнення транспортних засобів і наїзд на пішохода є основними видами <br>ДТП, що спричиняють найвищу щорічну кількість постраждалих та загиблих осіб. У роботі <br>також розглянуто кореляційні зв’язки між видом дорожньо-транспортної пригоди та <br>кількісними наслідками у вигляді травм і смертей. Визначено лінійний коефіцієнт кореляції, <br>побудовано поля розсіювання та лінії регресії для візуалізації взаємозв’язків між ключовими <br>параметрами. <br>З метою прогнозування рівня аварійності запропоновано розроблення математичної <br>моделі, що враховує взаємозалежність між типом ДТП та кількістю постраждалих і <br>загиблих. Така модель дозволяє проводити аналітичні розрахунки, прогнозувати можливі <br>ризики та приймати обґрунтовані управлінські рішення у сфері безпеки дорожнього руху. <br>Реалізація результатів дослідження на практиці сприятиме підвищенню ефективності <br>впровадження технічних, організаційних та економічних заходів щодо запобігання ДТП і <br>зменшення їх тяжких наслідків. Запропоновані підходи можуть бути використані для <br>удосконалення системи управління транспортною безпекою, а також у діяльності <br>державних установ, органів місцевого самоврядування, страхових компаній і громадських <br>організацій, зацікавлених у підвищенні рівня соціальної безпеки на автошляхах України.</p>

2025-05-23T00:00:00+03:00 Авторське право (c) 2025 Вікторія Каращук, Дмитро Іванченко, Олена Кіріцева, Олег Джус http://sap.pstu.edu/article/view/330276 2025-05-19T23:02:52+03:00 Володимир Шумляківський shumliakivskyiv@ztu.edu.ua Сергій Чуйко expertauto@ukr.net Марина Прохорчук maribel.dictu@gmail.com

<p>В статті розглянуто проблеми безпеки руху на перехрестях, облаштованих <br>світлофорним регулюванням, де час дозволеного сигналу по одній вулиці може мати різну <br>тривалість на підходах на перехресті. Даний спосіб організації пофазового роз’їзду є <br>ефективним у випадках, коли є значна різниця між інтенсивністю руху на підходах до <br>перехрестя, та геометрія проїзної частини не дає можливості введення третьої фази для <br>організації повороту ліворуч. Також ефективно даний метод сприяє зменшенню затримок в <br>русі на перехресті габаритних автобусів та тролейбусів, що повертають ліворуч. В статті <br>зазначено такого загальновідомого недоліку даного метода, як відсутність інформації у <br>водіїв стосовно сигналу світлофора на зустрічних смугах. Проведено аналіз аварійності на <br>перехрестях з організацією пофазового роз’їзду методом розщепленої фази в м. Житомир. <br>Приведені статистичні дані, надані Управлінням патрульної поліції України в м. Житомир, <br>стосовно дорожньо-транспортних пригод з потерпілими і загиблим, що стались на <br>досліджувальних перехрестях, дані про ДТП з матеріальним збитком, отримані з відкритих <br>джерел, зокрема Житомир.інфо. Узагальнено результати опитування водіїв-професіоналів <br>стосовно їх думки, щодо необхідності підвищення інформативності. В опитуванні прийняли <br>участь водії тролейбусів та автобусів трамвайно-тролейбусного управління м. Житомир, та <br>водії вантажівок підприємств ПП «Юмакс» і ПП «Гладкій» м. Житомир. Узагальнені дані <br>опитування свідчать про необхідність введення додаткових інформаційних пристроїв для <br>того, щоб позначати, перехрестя на яких час дозволеного сигналу, неоднаковий для різних <br>напрямків. Як вирішення проблеми підвищення інформативності на перехрестях з <br>організацією пофазового роз’їзду методом розщепленої фази, запропоновано введення <br>статичного знаку, що встановлюватиметься на підходах до перехрестя та використання <br>динамічних табло, які б дублювали сигнали світлофорів на зустрічній смузі.</p>

2025-05-23T00:00:00+03:00 Авторське право (c) 2025 Володимир Шумляківський, Сергій Чуйко, Сергій Чуйко, Марина Прохорчук http://sap.pstu.edu/article/view/330202 2025-05-19T14:12:38+03:00 Ірина Захарова zakharova_i_v@pstu.edu Євген Куров kurovevgene@gmail.com

<p>У статті досліджено характер структурних перетворень у зоні термічного впливу (ЗТВ) зварних з’єднань трубної сталі 13Г1СУ, що виникають при різних швидкостях охолодження в умовах імітації зварювального термічного циклу. Сталь 13Г1СУ відноситься до низьколегованих конструкційних сталей підвищеної міцності, які широко застосовуються в енергетичній, будівельній і трубопровідній галузях, зокрема у виготовленні магістральних трубопроводів, резервуарів високого тиску та зварних конструкцій, що експлуатуються в умовах низьких температур. Надійність таких зварних з’єднань суттєво залежить від структури та властивостей ЗТВ, яка формується внаслідок нагріву й подальшого охолодження під час зварювання.<br>Проведено комплекс дилатометричних та мікроструктурних досліджень у діапазоні швидкостей охолодження від 100 до 0,3 ºС/с. Встановлено, що в залежності від термокінетичних умов у ЗТВ формується мартенситно-бейнітна, бейнітна, ферито-бейнітна структура або суміші з різним співвідношенням фаз. При високих швидкостях охолодження (100 ºС/с) переважає тверда змішана бейнітно-мартенситна структура з високою твердістю (до 358 HV), яка характеризується підвищеною схильністю до холодних тріщин. Із зменшенням швидкості охолодження зменшується вміст мартенситу, зростає частка бейніту та полігонального фериту, що сприяє зниженню твердості й підвищенню пластичності ЗТВ.<br>На основі отриманих результатів встановлено ділянки температур і відповідні швидкості охолодження, при яких формуються структурні стани з оптимальними механічними характеристиками. Визначено безпечні режими охолодження для зварювання сталі 13Г1СУ, за яких мінімізується ризик утворення твердих та крихких фаз у ЗТВ. Отримані результати є основою для подальшої оптимізації зварювальних технологій та підвищення надійності зварних з’єднань у відповідальних конструкціях.</p>

2025-05-23T00:00:00+03:00 Авторське право (c) 2025 Ірина Захарова, Євген Куров http://sap.pstu.edu/article/view/330209 2025-05-19T14:57:11+03:00 Віра Щетиніна shetinina_v_i@pstu.edu Ірина Воленко volenkoiryna@gmail.com

<p>Занурювальний барабан, що забезпечує занурення протравленої в сірчаній кислоті полоси в цинк, при безперервному гарячому цинкуванні, з температурою 718 – 728 К в ванні агрегату цинкування, експлуатується під дією високої температури і агресивного середовища, корозії, руху полоси, розплаву, абразивного зносу і конвективних потоків. В результаті зносу під дією високої температури і агресивного середовища занурювальний барабан виходить з строю, що призводить до зупинок агрегату цинкування, електромагнітного викачування рідкого цинку з ванни, збільшення витрати цинку, матеріаломісткості процесу цинкування і собівартості оцинкованого листа, Тому підвищення тріщиностійкості, зносостійкості та корозійної стійкості є важливою науково-технічною проблемою. На основі виробничих випробувань шляхом занурення зразків, наплавлених дротами різних хімічних складів, в цинк безпосередньо в ванні агрегату цинкування в процесі гарячого цинкування встановлено, що основним видом зносу занурювальних барабанів агрегату цинкування є корозія. Ефективним способом підвищення корозійної стійкості є наплавлення корозійностійкого металу корозійностійким хромонікелевим дротом Зв08Х21Н10Г6, що забезпечує аустенітну структуру, і подрібнення мікроструктури, значно знижує знос і підвищує відносну зносостійкість філограм поверхні барабана, що побудовані шляхом вимірювання діаметра наплавлених занурювальних барабанів по довжині бочки після експлуатації в ванні агрегату цинкування підтверджено обраний для наплавлевлення дріт. Встановлено, що на корозійну стійкість, тріщиностійкість та зносостійкість впливає погонна енергія, зі зниженням якої відносна зносостійкість підвищується внаслідок зростання швидкості наплавлення, кристалізації та подрібнення мікроструктури, зменшення тепловкладення, зварювальних напруг та схильності до утворення кристалізаційних і підсолідусиих тріщин. Механізм підвищення корозійної стійкості, тріщиностійкості та зносостійкості при високошвидкісному наплавленні на низькій енергії корозійностійким хромонікелевим дротом полягає в забезпеченні структури аустеніту, зростанні швидкості наплавлення, утворенні однорідної мілкодисперсної мікроструктури, зменшенні тепло-вкладень, мікроспотворень кристалічної решітки, мікронапруг, щільності дислокацій і зварювальних напруг, зростанні швидкості кристалізації, подрібненні мікроструктури, скороченні міжатомної відстані та збільшенні міжатомних зв’язків. Розроблено процес високошвидкісного наплавлення на низькій енергії занурювальних барабанів агрегату цинкування корозійностійким хромонікелевим дротом Зв08Х21Н10Г6, що забезпечує аустенітну структуру, зменшення тепловкладень, мікроспотворень кристалічної решітки, мікронапруг, щільності дислокацій і зварювальних напруг, подрібнення мікро-структури, скороченні міжатомної відстані, підвищення міжатомних зв’язків, корозійної стійкості та зносостійкості барабанів більш ніж у 4 рази, зниження витрат цинку, матеріалоємності процесу цинкування і собівартості оцинкованого листа.</p>

2025-05-23T00:00:00+03:00 Авторське право (c) 2025 Віра Щетиніна, Ірина Воленко http://sap.pstu.edu/article/view/330211 2025-05-19T15:09:41+03:00 Сергій Щетинін shetinin_s_v@pstu.edu Сергій Десятський desyatskyi_s_p@pstu.edu

<p>Збільшення виробництва труб зумовлено швидким розвитком трубопровідного<br>транспортування газоподібних, рідких та сипких середовищ, подальшим розвитком<br>містобудування та різних галузей машинобудування.<br>Широке використання труб обумовлено можливістю транспортування по них різних<br>продуктів і високими механічними властивостями труб, які при порівняно невеликій масі<br>мають значний запас міцності і великий опір вигину і скручування.<br>Найбільший попит на світовому ринку мають труби для магістральних газо- і<br>нафтопроводів, які експлуатуються при коливаннях температури (від -40 до +50ºС) і<br>виготовляються з вуглецевих і низьколегованих сталей.<br>Україна економічно зацікавлена у транспортуванні газу та нафти через свою<br>територію та будівництво трубопроводів. Тому доцільно розробляти нові способи<br>зварювання труб, що забезпечують підвищення продуктивності, якості та ударної в'язкості<br>зварних з'єднань, зниження енергоємності, матеріаломісткості та собівартості труб.<br>В даний час якісне формування зварних швів при односторонньому зварюванні<br>забезпечується за рахунок утримання рідкого металу зварювальної ванни спеціальними<br>підкладками, флюсами, мідними та мідно-флюсовими подушками, поперечним магнітним<br>полем.<br>При зварюванні труб, за розробленим способом, збільшується площа, якою обертається<br>активна пляма, зменшується в 4 рази тиск дуги, що забезпечує при односторонньому<br>високошвидкісному зварюванні якісне формування зворотного валику на флюсовій подушці<br>незалежно від зазору в стику.<br>Встановлено закономірність розподілу магнітного поля зварювального струму у<br>зварювальній ванні, пластинах та трубах. При протіканні струму пластинами індукція на<br>середині товщини металу дорівнює нулю і зростає при наближенні до поверхні. Максимальне значення індукції розміщується на поверхні. При переході від верхньої до нижньої поверхні<br>індукція змінює напрямок протилежне.</p>

2025-05-23T00:00:00+03:00 Авторське право (c) 2025 Сергій Щетинін, Сергій Десятський http://sap.pstu.edu/article/view/330216 2025-05-19T15:23:19+03:00 Антон Зусін zusin_a_m@pstu.edu

<p>Ходові колеса мостового крана є елементом конструкції, які найчастіше виходять з<br>ладу та вимагають відновлення та ремонту. Причина – знос реборд коліс. Тому фахівцям у<br>галузі підйомно – транспортного обладнання потрібно знати вимоги до вибракування ходових<br>коліс та методи їх відновлення. Вантажопідйомні крани займають провідне місце в системі<br>машин для механізації монтажних та вантажно-розвантажувальних робіт у будівництві.<br>За допомогою вантажопідіймальних кранів досягаються високі темпи та індустріальність<br>виробництва будівельно-монтажних робіт.<br>Кранами мостового типу називаються вантажопідіймальні крани, з<br>вантажозахоплюючим органом, підвішеним до вантажного візка, до поворотної стріли на<br>вантажному візку або талі, що переміщається по пересувному мосту.<br>До них відносяться: а) Мостові крани – крани мостового типу з безпосереднім<br>спиранням моста на надземний крановий шлях; б) Козлові крани – крани мостового типу з<br>опиранням моста на крановий шлях за допомогою двох опорних стійок; в) Напівкозлові крани<br>– крани мостового типу з опиранням моста на крановий шлях з одного боку безпосередньо, а<br>з іншого - за допомогою опорної стійки.<br>Зношування, що виникає під впливом різних факторів (робота просто неба, в умовах<br>запиленості, атмосферних опадів і т.п.) при нормальній експлуатації кранів називається<br>природним, а його результат – природним зносом. Зношування, що протікає швидко і є<br>результатом поганого догляду, дефектів виробництва, називається аварійним, яке<br>результат – аварійним зносом. За характером взаємодії тертьових поверхонь розрізняють<br>механічні, молекулярно-механічні та корозійно-механічні види зношування кранів. Вирішити проблему зношування важливе завдання, бо відновлення кранового колеса<br>економічно вигідніше ніж покупка нового, різниця складає до п'яти разів.</p>

2025-05-23T00:00:00+03:00 Авторське право (c) 2025 Антон Зусін http://sap.pstu.edu/article/view/330217 2025-05-19T15:31:44+03:00 Павло Цокотун tsokotunpv@gmail.com Олексій Капустян kapustyan.ae.zp@gmail.com

<p>Ефективність роботи підприємств при сучасному рівні електрифікації залежить від<br>стабільного електропостачання, одним з елементів якого є трансформатор. Надійна робота<br>трансформатора зумовлена станом його ізоляції. Для відновлення діелектричних<br>властивостей ізоляції, порушених через зволоження, трансформатори, що знаходяться на<br>монтажі, в експлуатації та ремонті, нагріваються та сушаться. показала, що найбільш<br>просте та зручне в експлуатації є обладнання для термовакуумної обробки. незалежно від<br>методу, що використовується, процес сушіння виходить дорогим і енергоємним. Мета<br>статті – запропонувати і реалізувати порядок дій для побудови математичної моделі<br>термовакуумної обробки силових трансформаторів. Математичне моделювання враховує<br>складну, багатошарову конструкцію трансформаторів, різнорідні матеріали, їх<br>теплофізичні властивості, а також особливості технологічного процесу. Активна частина<br>розглядається як об'єкт, що складається з послідовно з'єднаних різнорідних елементів,<br>виготовлених з різних матеріалів, що входять до конструкції активної частини.<br>Впровадження програми розрахунку режимів термовакуумної обробки дозволяє розробляти<br>технологічні процеси на стадії проектування нових виробів та вдосконалювати діючу<br>технологію термовакуумної обробки серійних трансформаторів. Запропонована методика<br>сушіння трансформаторів, дозволяє збільшити їхню експлуатаційну надійність,<br>обґрунтовано збільшити термін їхньої служби і, отже, здешевити їхню експлуатацію. Проведено комплекс експериментальних робіт на полігоні, що підтвердили достовірність<br>результатів, отриманих під час теоретичних досліджень, і показала, що запропоновані<br>параметри є надійними для оцінки стану ізоляції трансформаторів.</p>

2025-05-23T00:00:00+03:00 Авторське право (c) 2025 Павло Цокотун, Олексій Капустян http://sap.pstu.edu/article/view/330219 2025-05-19T15:48:20+03:00 Сергій Попов snpopovzntu@ukr.net Олексій Капустян kapustyan.ae.zp@gmail.com

<p>В роботі представлена концепція багатофакторного системного підходу при<br>оптимізації норм витрати матеріалів електричних зварювальних реакторів з урахуванням<br>чисельних методів. Показано, що загальні складові витрат виражаються через розміри<br>зварювальних трансформаторів, реакторів та електромагнітні навантаження (щільність<br>струму в обмотках, індукцію в сталі), що надалі дозволить знайти характеристики, що<br>забезпечують поєднання оптимальних конструктивних параметрів електрообладнання та їх<br>можливого номінального та пікового навантаження. У той же час, завдання аналітичної<br>оптимізації є досить складним і трудомістким, тому раніше при її вирішенні не уявлялося<br>можливим враховувати ряд важливих факторів, не пов'язаних простою аналітичною<br>залежністю, яка б визначала цінову оцінку в залежності від технологічності, надійності,<br>стійкості при коротких замиканнях, здатності навантаження і інших факторів. Критерієм<br>оптимізації була обрана мінімізація витрат на виготовлення та експлуатацію реактора при<br>заданих споживчих властивостях (визначених замовником), з урахуванням потужності<br>реактора, класу ізоляції, характеру нелінійності, стійкості при КЗ, терміну служби та ін.<br>Розрахунки здійснювали з використанням математичного пакету MathCAD.<br>Показано, що визначення оптимальних параметрів трифазного ярмового зварювального<br>реактора шляхом застосування напівемпіричних коефіцієнтів призводить до отримання<br>усереднених значень, що зумовлює додаткові витрати активних матеріалів. Розроблено<br>структурно-аналітичну схему проектного синтезу електричних реакторів. Отримано<br>залежність мас і відповідних цих мас електричні втрати при мінімумі цільової функції для<br>заданого індуктивного опору реактора.</p>

2025-05-23T00:00:00+03:00 Авторське право (c) 2025 Сергій Попов, Олексій Капустян http://sap.pstu.edu/article/view/330222 2025-05-19T15:58:40+03:00 Олександр Мітяєв tmzntu@gmail.com Олександр Петрашов tmzntu@gmail.com Олексій Капустян kapustyan.ae.zp@gmail.com

<p>Низька вартість алюмінієвих ливарних сплавів зумовлює високий інтерес до пошуків<br>нових методів її переробки. Застосування загальновідомих методів управління структурою<br>та властивостями виливків із алюмінієвих сплавів не завжди забезпечують необхідну якість<br>деталей, виготовлених із вторинної сировини, у зв'язку з негативним впливом шихти та<br>домішок заліза. Мета досліджень - підвищення механічних властивостей вторинних ливарних<br>алюмінієвих сплавів та розробка нової ресурсозберігаючої технології їх рециклінгу.<br>Матеріалом для даного дослідження обрано сплав АК7ч і його аналог А356.2. Частина шихти<br>була перероблена в дрібнокристалічний переплав шляхом розливання рідкого металу<br>температурою 720 °С в воду при температурі 20°С. Експериментальні плавки з різним<br>складом вихідної шихти, різною обробкою комплексом, що модифікує і різною концентрацією<br>заліза проводили в електричній печі опору. Дослідження структури і контроль механічних<br>властивостей здійснювали на зразках після термічної обробки по режиму Т6. Проведені<br>дослідження показали що комплексне застосування модифікуючої обробки і<br>дрібнокристалічного переплаву (МК-1 до 0,1% і МКП до 45% у складі) здатне значно<br>підвищити механічні властивості вторинних алюмінієвих сплавів АК7ч і А356.2 (σв &gt; 300<br>МПа, δ &gt; 5% і HRB &gt; 50). Отримано залежності межі міцності, відносного видовження і<br>твердості від кількості модифікуючого комплексу і дрібнокристалічного переплаву в<br>початковій шихті. Отримані результати дозволяють застосувати комплексну технологію<br>переробки вторинної сировини для отримання якісних виливків в промислових умовах.<br>Використання шихтових матеріалів зі сприятливою спадковою структурою дозволяє<br>скоротити кількість застосовуваних добавок, що модифікують, що в свою чергу значно<br>знижує викиди газів і покращує екологічну обстановку в ливарному цеху.</p>

2025-05-23T00:00:00+03:00 Авторське право (c) 2025 Олександр Мітяєв, Олександр Петрашов, Олексій Капустян http://sap.pstu.edu/article/view/330226 2025-05-19T16:16:10+03:00 Михайло Сидоренко sidorenko.mik@gmail.com Роман Фролов frolovra@zp.edu.ua Миколай Ємано emanovnf@ukr.net Олексій Капустян kapustyan.ae.zp@gmail.com

<p>Вальниці машин нового покоління стають все більш складними виробами, до яких<br>пред'являються високі вимоги щодо забезпечення контактної витривалості, у тому числі при<br>підвищеній температурі. Для підвищення контактної витривалості застосовують<br>поверхневе пластичне деформування (ППД). Одним з перспективних напрямків ППД є<br>зміцнення мікрокульками. Більшість робіт не враховує вплив температури на контактну<br>витривалість деталей після ППД. Метою роботи є підвищення контактної витривалості<br>сталі ЕІ-347Ш за рахунок раціоналізації режимів зміцнення мікрокульками та скляними<br>кульками. Випробування на контактну втому проводилися на установках МКВ-Т при<br>температурах 20 ºС і 300 ºС. Всі зразки перед зміцненням піддавалися поліруванню. Для цього<br>було спеціально розроблено пристосування, яке забезпечувало постійний тиск на зразок при поліруванні. Визначення залишкових напружень проводили методом свердління глухого<br>отвору на зразках свідках. Для визначення впливу тиску робочої рідини на контактну<br>витривалість були проведені випробування чотирьох партій зразків: в початковому стані і<br>зміцнених на протязі 3-х хвилин при тиску робочої рідини 0,16; 0,2; 0,25 МПа відповідно.<br>Розглянуті режими зміцнення призводять до збільшення шорсткості в порівнянні з<br>поліруванням приблизно на один квалітет. Найменша зміна шорсткості спостерігається при<br>тиску робочої рідини 0,2 МПа. Глибина зміцненого шару на всіх режимах знаходиться в<br>межах 0,08 ... 0,1 мм. При тиску робочої рідини 0,16 МПа спостерігалося зниження<br>мікротвердості, яке пов'язане з нестійкістю процесу і нерівномірністю зміцнення. Визначені<br>среднелогаріфмічна довговічність та гарантована довговічність; побудовані прямі, що<br>апроксимують функції розподілу логарифмів кількості циклів. Встановлено, що найбільша<br>довговічність зразків має місце при зміцненні скляними кульками при тиску робочої рідини 0,3<br>МПа, що обумовлено сприятливим поєднанням величини залишкових напружень, наклепу,<br>мікротвердості, які отримані при мінімальному збільшенні шорсткості. Встановлено<br>закономірності впливу режимів зміцнення мікрокульками та скляними кульками на<br>контактну витривалість сталі ЕІ-347Ш. Застосовані більш сучасні методики випробувань.<br>Визначено параметри зміцнення зразків зі сталі ЕІ-347Ш мікрокульками та скляними<br>кульками, які забезпечують підвищення довговічності при контактному навантаженні. Це<br>дозволить раціонально призначати режими ППД при проектуванні вальниць для<br>перспективних газотурбінних двигунів. Удосконалено методику випробувань, що дозволило<br>підвищити достовірність отриманих результатів.</p>

2025-05-23T00:00:00+03:00 Авторське право (c) 2025 Михайло Сидоренко, Роман Фролов, Миколай Ємано, Олексій Капустян