Influence of the resonance characteristics of free-yaw small wind turbines on the performance

Variability of behavior within very short time periods is typical of a wind flow. Thus, the upwind horizontal axis wind turbine with passive yaw system represents a torsional oscillation system. The article aims to determine how the yaw oscillation impacts the wind turbine efficiency. Results of experimental study indicated that there are significant yaw angle fluctuations caused by a resonance phenomenon. Appearing of a resonant excitation leads to disproportional fluctuations of yaw angle about the mean value of 11.6° achieving the angle of 40°. Mathematical simulation of experimental wind turbine for conditions of observed phenomena showed a decrease of the efficiency at about 7 % achieving 47 % respectively

Дослідження основних параметрів технологічного процесу електроконтактного приварювання при відновленні деталей машин

The object of research is the process of restoring lancet cultivator paws by electrocontact welding of their working parts, the process connection with technological processing parameters and the physical and mechanical properties of their material.One of the most problematic places in the method of electrocontact welding when restoring the working organs of tillage machines is the lack of optimal operating parameters of this technological process of strengthening the cutting elements of working organs working in the soil-aggressive environment.Optimal parameters of electrocontact welding method of the metal mesh to the worn-out surface of the part make it possible to increase the strength of the material of the recovered parts, improve its physical and mechanical properties and increase their service life, and to reduce the magnitude and irregularity of wear.Theoretical studies of the main parameters of the technological process are carried out using the equations of mechanics of deformed bodies with their own physical and mechanical properties.In the course of the study, a steel mesh made of high-strength steel is used, and metal powders are used as a filler material, which strengthened the material of the component and increased its life.Increased wear resistance of the restored parts is obtained. This is due to the fact that with this technological process, the formation of the surface relief takes place with the formation of depressions on it, which retain the lubricant, which ensures a higher coating resistance.Due to this, it is possible to obtain a coating of parts with a thickness of up to 1.5 mm, an increase in their durability of 1.45–2.1 times and a decrease in wear intensity of 1.65 times compared to new cultivator paws.Приведены результаты исследования условий работы деталей машин, выявлены причины снижения их ресурса, дан анализ методов восстановления их работоспособности. Предложен технологический процесс повышения их долговечности применением более эффективного метода восстановления электроконтактным привариванием. Определены значения основных параметров предложенной технологии.Приведені результати досліджень умов роботи деталей машин, виявлені причини зниження їх ресурсу, поданий аналіз методів відновлення їх працездатності. Запропонований технологічний процес підвищення їх довговічності використанням більш ефективного методу відновлення електроконтактним приварюванням. Знайдені значення основних параметрів запропонованої технології

The EXPERIENCE Project: Automatic virtualization of "extended personal reality" through biomedical signal processing and explainable artificial intelligence [Applications Corner]

[EN] The transformation of communication media has revolutionized social interactions, incorporating audio and video into our lives. Despite the recent availability of virtual reality (VR) technology, its widespread adoption faces obstacles. Technological challenges in creating VR environments and scientific confounding concerning interindividual variability in responses to virtual simulations are key factors hindering its broader integration. The EXPERIENCE project makes real the complex interplay among multisensory perception, emotional responses, and extended social interactions by allowing the public-at-large to create their own VR environments automatically through portable devices (e.g., smartphones/tablets) without the need for technical skills. The VR environment augmented by an individual's physiological responses, psychological and cognitive descriptors, and behavioral outcomes defines the individual's subjective experience, namely, an individual's extended personal reality (EPR). The virtualization of a person's EPR provides a holistic and quantitative environment that can be shared with others to transfer personalized psychological and emotional responses. Additionally, EPR assessment enables subsequent manipulation of the VR through explainable artificial intelligence (AI) routines merging multisensory biofeedback, individualized perception of time-space, and neuromodulation. This technology can be exploited in a plethora of innovative scenarios, including mental healthcare, gaming, e-learning, and neuroeconomics, also leading to the creation of a new market for sharing and selling (virtual) experiences.The EXPERIENCE project has received funding from the European Commission Horizon 2020 Research and Innovation Program under Grant Agreement 101017727. The EXPERIENCE project is part of the crossproject collaboration SECTG comprising the SONICOM project [16], the CAROUSE L proje ct , the TOUCHLESS project, and the GUESTXR project. Gaetano Valenza is the corresponding author.Valenza, G.; Alcañiz Raya, ML.; Carli, V.; Dudnik, G.; Gentili, C.; Provinciale, JG.; Rossi, S.... (2024). The EXPERIENCE Project: Automatic virtualization of "extended personal reality" through biomedical signal processing and explainable artificial intelligence [Applications Corner]. IEEE Signal Processing Magazine. 41(1):60-66. https://doi.org/10.1109/MSP.2023.3344430606641

Science, technology, and innovation: the experience of European countries and prospects for Ukraine

The joint monograph presents the current research of scientific innovation field in Ukraine and EU countries. General questions of technical sciences, technology of food and light industry, economic sciences, agricultural sciences, legal sciences and public administration, applied cultural studies, fine arts, social philosophy and philosophy of history, pedagogical sciences, and so forth are reviewed. The publication is intended for scientists, educators, graduate and undergraduate students, as well as a general audience

STUDY ON OPTIMAL CHARACTERISTICS OF TWO-BLADE ROTORS FOR COAXIAL HELICOPTER OF LIGHT TAKE-OFF WEIGHT

The calculations of the rotor with various geometric and linkage parameters are resulted. The hovering coaxial rotor optimal characteristics for the agricultural version of the Byelorussian-Russian helicopter «Brat» are chosen

DETERMINATION OF OPTIMAL AZIMUTH FOR MOUNTING ULTRALIGHT COAXIAL HELICOPTER BLADES

The possibility of reducing vibration of the ultralight coaxial helicopter blades on the through harmonic wave by mounting blades on the optimal azimuth is shown. The methods of the aerodynamic calculation of rotors and the calculation results for the horizontal flight of “Rotorfly” helicopter are offered. The optimal azimuth of blades intersection is defined as 37.5 degrees angle along the direction of the upper rotor rotation

Обгрунтування параметрів технологічного процесу відновлення деталей машин методом пластичного деформування

We have studied technological processes related to the restoration of worn-out parts of agricultural machinery (plowshares, cultivator sweeps) that operate under conditions of intensive abrasive wear. We have determined the influence of operating parameters of the technological process on the quality of the restored surface of the cutting elements of machines’ working bodies under conditions of regular and vibration deformation. It was noted that the restoration technologies based on vibratory oscillations make it possible to create new machining methods characterized by higher intensity: the physical-mechanical properties of the recovered parts’ material, their shape and dimensions, as well as machining regimes. We have performed a strain gauge study of changes in the parameters of cutting elements in the working bodies of tillage machines, which made it possible to determine the magnitude of deformation when parts are machined. We have constructed a mathematical model of the dynamics of abrasive wear of the above-specified working bodies, which allowed us to define the patterns in the wear intensity distribution of a working body’s cutting element.Based on the derived curves of density distribution of wear magnitudes for cutting elements in the specified parts, we have defined a wear law that revealed patterns of change in the strained-stressed state of the working surface in a cutting element. We have estimated the influence of basic factors on the processes occurring in the material of parts during operation. The main factors for vibration machining of the parts’ working surface have been established: the amplitude, frequency of oscillations of a machining tool, the time of hardening. The criteria for the threshold condition of parts under conditions of abrasive wear have been defined: the thickness of edge of the cutting element of parts and a change in size. We have established the positive role of compressive stresses when machining the parts’ material in their wear-resistance improvement. A dependence of the magnitude of parts’ wear on the following key factors has been established: their material, restoration technique, operation duration. It has been proven that the use of vibratory oscillations of the machining working body reduces the intensity of wear of parts in tillage machinery, which is important and relevant to improving the reliability of agricultural machinesПроведено исследование технологических процессов восстановления изношенных деталей сельскохозяйственных машин (плужных лемехов, культиваторных лап), работающих в условиях повышенного абразивного износа. Определено влияние режимных параметров технологического процесса на качество восстановленной поверхности режущих элементов рабочих органов машин в условиях обычного и вибрационного деформирования. Отмечено, что технологии восстановления на основе вибрационных колебаний позволяют создавать новые методы обработки, характеризующиеся более высокой интенсивностью: физико-механическими свойствами материала восстановленных деталей, их формой и размерами, режимами обработки. Проведены тензометрические исследования изменения параметров режущих элементов рабочих органов почвообрабатывающих машин, которые позволили определить величину деформаций в процессе обработки деталей. Разработана математическая модель динамики абразивного износа выше указанных рабочих органов, которая позволила определить закономерности распределения интенсивности износа режущего элемента рабочего органа.На основании полученных кривых плотности распределения величин износа режущих элементов указанных деталей определен закон износа, что позволило выявить закономерности изменения деформационно-напряженного состояния рабочей поверхности режущего элемента. Произведена оценка влияния основных факторов на процессы, протекающие в материале деталей при эксплуатации. Установлены основные факторы вибрационной обработки рабочей поверхности деталей: амплитуда, частота колебаний обрабатывающего инструмента, время упрочнения. Установлены критерии предельного состояния деталей в условиях абразивного износа: толщина кромки режущего элемента деталей и изменение размера. Установлена положительная роль сжимающих напряжений при обработке материала деталей в повышении их износостойкости. Установлена зависимость величины износа деталей от следующих основных факторов: их материала, способа восстановления, времени работы. Доказано, что применение вибрационных колебаний обрабатывающего рабочего органа, снижает интенсивность износа деталей почвообрабатывающих машин, что является важным и актуальным для повышения надежности сельскохозяйственных машинПроведено дослідження технологічних процесів відновлення зношених деталей сільськогосподарських машин (плужних лемешів, культиваторних лап), що працюють в умовах підвищеного абразивного зношування. Визначено вплив режимних параметрів технологічного процесу на якість відновленої поверхні ріжучих елементів робочих органів машин в умовах звичайного і вібраційного деформування. Відзначено, що технології відновлення на основі вібраційних коливань дозволяють створювати нові методи обробки, які характеризуються більш високою інтенсивністю: фізико-механічними властивостями матеріалу відновлених деталей, формою і розмірами, режимами обробки. Проведено тензометричні дослідження зміни параметрів ріжучих елементів робочих органів ґрунтообробних машин, що дозволили визначити величину деформацій в процесі обробки деталей. Розроблено математичну модель динаміки абразивного зношування вище зазначених робочих органів, яка дозволила визначити закономірності розподілу інтенсивності зносу ріжучого елемента робочого органу.На підставі отриманих кривих щільності розподілу величин зносу ріжучих елементів зазначених деталей визначено закон зношування, що дозволило виявити закономірності зміни деформаційно-напруженого стану робочої поверхні ріжучого елемента. Зроблено оцінку впливу основних факторів на процеси, що протікають в матеріалі деталей при експлуатації. Встановлені основні фактори вібраційної обробки робочої поверхні деталей: амплітуда, частота коливань обробного інструменту, час зміцнення. Встановлено критерії граничного стану деталей в умовах абразивного зношування: товщину кромки ріжучого елемента деталей та зміна розміру. Встановлена позитивна роль стискаючих напружень при обробці матеріалу деталей в підвищенні їх зносостійкості. Встановлено залежність величини зносу деталей від наступних основних факторів: матеріалу, способу відновлення, часу роботи. Доведено, що застосування вібраційних коливань обробного робочого органу, знижує інтенсивність зношування деталей ґрунтообробних машин, що є важливим і актуальним для підвищення надійності сільськогосподарських маши

Investigation of the ultrasonic sound signals during the cementing materials induration

The paper is devoted to investigation mechanism of cement mixture setting and stiffening. Method for registration of the acoustic oscillations induced during the heterophase transitions executing in liquid medium was proposed (method of acoustic emission (AE)). Using of conical vessel serving as a resonator allows the amplification of registered acoustic signal and provides high sensitivity of the registration. The experimental results show that the using of AE-method allows remote monitoring of the dynamics of concrete mixtures condition during setting. Therefore, this method can be successfully applied in building as a non-destructive method for determining the start and end of the solidification of the cement solution

Investigation of the ultrasonic sound signals during the cementing materials induration

The paper is devoted to investigation mechanism of cement mixture setting and stiffening. Method for registration of the acoustic oscillations induced during the heterophase transitions executing in liquid medium was proposed (method of acoustic emission (AE)). Using of conical vessel serving as a resonator allows the amplification of registered acoustic signal and provides high sensitivity of the registration. The experimental results show that the using of AE-method allows remote monitoring of the dynamics of concrete mixtures condition during setting. Therefore, this method can be successfully applied in building as a non-destructive method for determining the start and end of the solidification of the cement solution