EXTERNAL ROLLING OF A POLYGON ON CLOSED CURVILINEAR PROFILE

The rolling of a flat figure in the form of an equilateral polygon on a curvilinear profile is considered. The profile is periodic. It is formed by a series connection of an arc of a symmetrical curve. The ends of the arc rely on a circle of a given radius. The equation of the curve, from which the curvilinear profile is constructed, is found. This is done provided that the centre of the polygon, when it rolls in profile, must also move in a circle. Rolling occurs in the absence of sliding. Therefore, the length of the arc of the curve is equal to the length of the side of the polygon. To find the equations of the curve of the profile, a first-order differential equation is constructed. Its analytical solution is obtained. The parametric equations of the curve are obtained in the polar coordinate system. The limits of the change of an angular parameter for the construction of a profile element are found. It is a part of the arc of the curve. According to the obtained equations, curvilinear profiles with different numbers of their elements are constructed

TECHNOLOGY OF PRODUCING REINFORCED CONCRETE COLUMNS OF CIRCULAR CROSS-SECTIONAL AND INVESTIGATION OF THEIR STRAIN-STRESS STATE AT TRANSVERSE-LONGITUDINAL BENDING

The paper presents a method of producing Circular Cross-Section Columns (CCSC), which can provide sufficiently precise dimensions, with longitudinal reinforcement securely fixed in special plugs. An investigation procedure for determining the capacity of CCSC at all the stages of their loading with eccentric pre-stressing has been presented. Based on the conducted experimental work, load carrying and deformation parameters of the strain-stress state of reinforced concrete CCSC have been obtained. The investigation results make it possible to define calculation prerequisites and fracture criteria of the deformation method of calculating compressed-bent elements of CCSC at transverse bending and reinforcement deformation below the yield point

Визначення зон стійкості режимів і параметрів руху вібраційних машин різного технологічного призначення

This paper reports a study into the movement of vibratory machines for various technological purposes that determined their stable zones. These zones warrant that the predetermined parameters of energy saving and energy-efficient mode are maintained. The structural scheme of energy transmission within the elements of a vibratory machine has been built. It is common for any design of the vibratory machine and its operating modes. The machine estimation scheme has been constructed taking into consideration a technological load, which is a certain manufacturing environment or a material subject to processing based on the appropriate technology. Underlying the motion equations built is a substantiated discrete-continual model of the vibratory machine and processing environment. The estimation scheme takes into consideration possible structural solutions for a vibratory machine whose movement modes are harmonious or impact-vibrational. The adopted scheme is a resonance vibration-impact system. This study into the movement and establishing the zones of stability has been adapted to simpler and more complex systems by reducing a combined discrete-continual model to the discrete one. The result reveals a qualitative pattern of the vibratory machine movement ensuring the specified mode of its operation. It was found that at the predefined frequency of impacts and weight of a working body, the efficiency of the impact-vibratory machine is determined by the impact speed. The distribution of the basic parameters of such vibration systems has been estimated; stability cards for different zones have been built.This very approach opens up new possibilities for designing highly efficient vibration equipment. A stable resonance mode makes it possible to significantly reduce the energy cost of the manufacturing process and warrant the rational parameters of vibratory machine operation specified by the technology. The results obtained were applied for the development of methods for calculating and constructing a new class of vibratory machines that implement appropriate energy-saving stable zones of the workflowИсследовано движение вибрационных машин различного технологического назначения и установлены устойчивые зоны. Эти зоны гарантируют обеспечение заранее заданных параметров энергосберегающего и энергоэффективного режима. Разработана структурная схема передачи энергии в элементах вибрационной машины. Она является общей для любой конструкции вибрационной машины и ее режимов работы. Создана расчетная схема машины с учетом технологической нагрузки, которая представляет собой определенную технологическую среду или материал, подлежащих, предполагаемой соответствующей технологией, обработке. Составлены уравнения движения на основе обоснованной дискретно-континуальной модели вибрационной машины и обрабатывающей среды. Расчетная схема учитывает возможные конструктивные решения вибрационной машины с гармоническим и с ударно-вибрационным режимами движения. Принятая схема представляет собой резонансную виброударную систему. Исследование движения и установления устойчивых зон адаптировано к простым и более сложным системам редукцией смешанной дискретно-континуальной модели к дискретной. Этот результат раскрывает качественную картину движения вибрационной машины с обеспечением заданного режима ее работы. Обнаружено, что при заданных частоте ударов и массе рабочего органа эффективность ударно-вибрационной машины определяется ударной скоростью. Осуществлена оценка распределения основных параметров таких вибрационных систем и построены карты устойчивости для различных зон.Именно такой подход открывает новые возможности создания высокоэффективной вибрационной техники. Устойчивый резонансный режим позволяет значительно снизить затраты энергии на протекание технологического процесса и гарантировать заданные технологией рациональные параметры работы вибрационной машины. Полученные результаты использованы при разработке методов расчета и создания нового класса вибрационных машин, реализующих соответствующие энергосберегающие стойкие зоны рабочего процессаДосліджено рух вібраційних машин різного технологічного призначення та встановлені стійкі зони. Ці зони гарантують забезпечення наперед заданих параметрів енергоощадного та енергоефективного режиму. Розроблена структурна схема передачі енергії в елементах вібраційної машини. Вона є загальною для будь-якої конструкції вібраційної машини та її режимів роботи. Створена розрахункова схема машини із урахуванням технологічного навантаження, яким є певне технологічне середовище чи матеріал, що підлягають, передбачуваній відповідною технологією, обробці. Складені рівняння руху на основі обґрунтованої дискретно-континуальної моделі вібраційної машини та оброблювального середовища. Розрахункова схема враховує можливі конструктивні рішення вібраційної машини із гармонійним та із ударно-вібраційним режими руху. Прийнята схема представляє собою резонансну віброударну систему. Дослідження руху та встановлення стійких зон адаптовано до простих та більш складних систем редукцією змішаної дискретно-континуальної моделі до дискретної. Цей результат розкриває якісну картину руху вібраційної машини із забезпеченням заданого режиму її роботи. Виявлено, що при заданих частоті ударів і масі робочого органу ефективність ударно-вібраційної машини визначається ударною швидкістю. Здійснена оцінка розподілу основних параметрів таких вібраційних систем та побудовані карти стійкості для різних зон.Саме такий підхід відкриває нові можливості створення високоефективної вібраційної техніки. Стійкий резонансний режим дозволяє значно знизити витрати енергії на протікання технологічного процесу та гарантувати задані технологією раціональні параметри роботи вібраційної машини. Отримані результати використані при розробці методів розрахунку та створенні нового класу вібраційних машин, що реалізують відповідні енергоощадні стійкі зони робочого процес

Визначення енергетичних характеристик руйнування матеріалу в камері дроблення вібраційних дробарок

The crushing equipment is characterized by a significant energy-consuming system during the crushing workflow. The current trend in the development of such processes puts forward requirements for the development of new or improvement of existing energy-saving equipment. The essence of the solution to the problem in this work is determined by using resonant modes, which are inherently the most effective. The practical implementation of the resonance mode has been achieved taking into account the conditions for the interaction of the resonant vibration crusher with the material at the stages of its destruction. The degree of the stress-strain state of the material is taken into account, which was a prerequisite for identifying the potential for the development of a vibration load. Composed equations of motion based on a substantiated discrete-continuous model of a vibration crusher and processing material. An approach is applied to determine the stepwise destruction of the material with the determination of the required degree of energy. This methodological approach made it possible to reveal the nature of the process of material destruction, where energy costs at the stages of crack formation, their development and final destruction are taken into account. It was revealed that the greatest energy consumption during the operation of crushers goes into the kinetic energy of the crushing plates and the potential energy of deformation of the springs. The proposed model is common for any design of a vibration machine and its operating modes. The stable resonance mode has made it possible to significantly reduce the energy consumption for the course of the technological process of material grinding. The results obtained are used to improve the calculation methods for vibratory jaw and cone crushers that implement the corresponding energy-saving stable zones of the working process.Дробильное оборудование характеризуется значительной энергозатратной системой при выполнении рабочего процесса измельчения. Современная тенденция развития подобных процессов выдвигает требования к разработке нового или совершенствования существующего энергосберегающего оборудования. Сущность решения проблемы в данной работе определены путем использования резонансных режимов, которые по своей сути являются наиболее эффективными. Практическая реализация резонансного режима достигнут учетом условий взаимодействия резонансной вибрационной дробилки с материалом на этапах его разрушения. Учтена степень напряженно-деформированного состояния материала, что явилось предпосылкой выявления потенциальных возможностей развития вибрационной нагрузки. Составленные уравнения движения на основе обоснованной дискретно-континуальной модели вибрационной дробилки и обрабатывающего материала. Применен подход определения ступенчатого разрушения материала с определением необходимой степени энергии. Такой методологический подход позволил раскрыть характер процесса разрушения материала где учтены энергетические затраты на этапах образования трещин, их развития и окончательного разрушения. Выявлено, что наибольшие энергозатраты при работе дробилок идут в кинетическую энергию дробильных плит и потенциальную энергию деформации пружин. Предложенная модель является общей для любой конструкции вибрационной машины и ее режимов работы. Устойчивый резонансный режим позволил значительно снизить затраты энергии на протекание технологического процесса измельчения материала. Полученные результаты использованы при совершенствовании методов расчета вибрационных щековых и конусных дробилок, реализующих соответствующие энергосберегающие устойчивые зоны рабочего процессаДробильне обладнання характеризується значною енергозатратною системою при виконанні робочого процесу подрібнення. Сучасна тенденція розвитку подібних процесів висуває вимоги до розробки нового або вдосконалення існуючого енергоощадного обладнання. Сутність вирішення проблеми в даній роботі визначено шляхом використання резонансних режимів, які за своєю суттю є найбільш ефективними. Практична реалізація резонансного режиму досягнуто врахуванням умов взаємодії резонансної вібраційної дробарки із матеріалом на етапах його руйнування. Враховано ступінь напружено – деформованого стану матеріалу, що явилося передумовою виявлення потенційних можливостей розвитку вібраційного навантаження. Складені рівняння руху на основі обґрунтованої дискретно-континуальної моделі вібраційної дробарки та оброблювального матеріалу. Застосовано підхід визначення ступеневого руйнування матеріалу із визначенням необхідної ступені енергії. Такий методологічний підхід дозволив розкрити характер процесу руйнування матеріалу де враховано енергетичні витрати на етапах утворення тріщин, їх розвитку та остаточного руйнування. Виявлено, що найбільші енергозатрати при роботі дробарок йдуть на кінетичну енергію дробильних плит та потенціальну енергію деформації пружин. Запропонована модель є загальною для будь якої конструкції вібраційної машини та її режимів роботи. Стійкий резонансний режим дозволив значно знизити витрати енергії на протікання технологічного процесу подрібнення матеріалу. Отримані результати використані при вдосконаленні методів розрахунку вібраційних щокових та конусних дробарок, що реалізують відповідні енергоощадні стійкі зони робочого процес

Розробка системи визначення інформативності діагностичних параметрів циліндро-поршневої групи дизелів в експлуатації

A possibility has been investigated to diagnose the condition of a cylinder-piston group in the diesel engine KamAZ-740.63-400 for trucks KamAZ-6460 after a 60,000 km run. The following diagnosing parameters have been selected: a crankcase gas pressure, the compression and vacuometric properties of a cylinder-piston group. A special feature of these mated parts is that they maintain the normal combustion process in the diesel engine cylinders, as well as its resource. We have determined the boundary limits for diagnosing a crankcase gas pressure ‒ 2.39‒2.41 KPa. Based on data about the crankcase gas pressure, the examined trucks revealed malfunctions on the runs of 36,000 km, 48,000 km, 60,000 km. Given the rules for assessing the characteristics of compression-related faults, the minimum compression value for the diesel engines was 30.05 MPa or its difference among the cylinders did not exceed 10–12 %. The data on compression helped detect faults after 48,000 km run and 60,000 km run. We have determined the boundaries of wear based on the vacuometric parameters: maximum vacuum – 69–86 KPa; residual vacuum – 26–41 KPa. Control of the vacuometric properties of a cylinder-piston group has revealed faults in the diesel engines over their run interval of 36,000–60,000 km.An entropy approach has been applied to estimate the informativeness of the appropriate diagnosing parameters in bits. The informativeness level of a crankcase gas pressure is 0.329 bits, compression in cylinders – 0.249 bits, vacuometric indicators – 0.582 bits.This study allows the rational formation of the diesel engine condition diagnosing complexes during technical operation, as well determining the prerequisites for malfunctions. The data acquired are important for transportation and service enterprises and companies that manage freight vehiclesИсследованы возможности диагностирования цилиндро-поршневой группы дизеля КамАЗ-740.63-400 грузовых автомобилей КамАЗ-6460 на 60 тыс. км. их пробега. Выбраны следующие диагностические параметры: давление картерных газов, компрессионные и вакуометрични свойства цилиндро-поршневой группы. Особенность сопряжений деталей цилиндро-поршневой групы заключается в том, что поддерживается нормальный процесс горения в цилиндрах дизеля, а также его ресурс. Выявлены предельные границы для диагностики давления картерных газов 2,39–2,41 кПа. По данным давления картерных газов для исследуемых грузовых автомобилей неисправности обнаружены на пробегах 36 тыс. км., 48 тыс. км., 60 тыс. км. Учитывая правила оценки характеристик неисправностей компрессией, минимальное значение компрессии для дизелей составляла 30,05 МПа, или ее разница между цилиндрами не превышала 10–12%. По данным компрессии выявлены неисправности на 48 тыс. км. и 60 тыс. км. оптимальный наработки. Выявлены предельные границы износа по вакуометричнимы параметрами: максимальный вакуум – 69–86 кПа; остаточный вакуум – 26–41 кПа. По контролю вакуометричних свойств цилиндро-поршневой группы выявлены неисправности дизелей для интервала пробега 36–60 тыс. км.Используя энтропийный подход, проведена оценка информативность соответствующих диагностических параметров в битах. Уровень информативности давления картерных газов составляет 0,329 бит, компрессия в цилиндрах – 0,249 бит, вакуометрични показатели - 0,582 бит.Данные исследования позволяют рационально формировать комплексы диагностирования состояния дизеля во время технической эксплуатации, а также определить предпосылки развития неисправностей. Полученные данные важны для транспортных и сервисных предприятий и компаний, занимающихся грузовыми автомобилямиДосліджено можливості діагностування циліндро-поршневої групи дизеля КамАЗ-740.63-400 вантажних автомобілів КамАЗ-6460 на 60 тис. км. їх пробігу. Обрано наступні діагностичні параметри: тиск картерних газів, компресійні та вакуометричні властивості циліндро-поршневої групи. Особливість цих спряжень полягає в тому, що підтримується нормальний процес горіння в циліндрах дизеля, а також його ресурс. Виявлено граничні межі для діагностування тиску картерних газів 2,39–2,41 КПа. За даними тиску картерних газів для досліджуваних вантажних автомобілів несправності виявлені на пробігах: 36 тис. км., 48 тис. км., 60 тис. км. Враховуючи правила оцінки характеристик несправностей за компресією, мінімальне значення компресії для дизелів становила 30,05 МПа, або її різниця між циліндрами не перевищувала 10–12 %. За даними компресії виявлено несправності на 48 тис. км. та 60 тис. км. дослідного напрацювання. Виявлено граничні межі зношування за вакуометричними параметрами: максимальний вакуум – 69–86 КПа; залишковий вакуум – 26–41 КПа. За контролем вакуометричних властивостей циліндро-поршневої групи виявлено несправності дизелів для інтервалу пробігу 36–60 тис. км.Використовуючи ентропійний підхід, проведено оцінку інформативність відповідних діагностичних параметрів в бітах. Рівень інформативності тиску картерних газів становить 0,329 біт, компресія в циліндрах – 0,249 біт, вакуометричні показники – 0,582 біт.Дані дослідження дають змогу раціонально формувати комплекси діагностування стану дизеля підчас технічної експлуатації, а також визначити передумови розвитку несправностей. Отримані дані важливі для транспортних та сервісних підприємств та компаній, що займаються вантажними автомобілям

Визначення динамічної навантаженості несучої конструкції вагона-хопера з фактичними розмірами конструкційних елементів

The object of research is the supporting structure of the pellet wagon with the actual dimensions of the supporting elements. One of the most problematic areas is the determination of the indicators of dynamics and strength of the supporting structure of the hopper wagon with the actual dimensions of the structural elements. A study of the dynamic loading of the supporting structure of the hopper wagon was carried out. At the same time, the actual dimensions of the structural elements were determined by means of field studies. Mathematical modeling of the dynamic loading of the load-carrying structure of a hopper wagon with the actual dimensions of structural elements was carried out by means of mathematical modeling. The studies were carried out in a flat coordinate system. The presence of three degrees of freedom of the supporting structure of the hopper wagon was taken into account: vibrations of twitching, bouncing and galloping. Differential equations were solved in the MathCad software package. In doing so, they were reduced to the Cauchy normal form, and then integrated using the Runge-Kutta method. It was found that the maximum value of the acceleration acting on the supporting structure of the hopper wagon is 38.5 m/s2, which is 2.7% higher than the acceleration of the supporting structure with nominal dimensions. Computer simulation of the dynamic loading of the supporting structure of the hopper wagon was carried out. The calculation was carried out using the finite element method in the SolidWorks Simulation (CosmosWorks) software package. It was found that the maximum accelerations are concentrated in the middle part of the supporting structure of the hopper wagon and amount to 36.2 m/s2. The F-criterion was used to verify the developed model. The calculations showed that the calculated value of the criterion is Fc = 1.09 and is less than the table value Ft = 3.29. The adequacy hypothesis is not rejected. The natural frequencies and vibration modes of the hopper wagon supporting structure were determined. It has been established that the values of natural vibration frequencies of the hopper wagon bearing structure with the actual dimensions of the structural elements are within the permissible limits. The research will contribute to the creation of relevant developments to extend the service life of wagons that have exhausted their standard resource, as well as to increase the efficiency of railway transport operation.Объектом исследования является несущая конструкция вагона-окатышевоза с фактическими размерами несущих элементов. Одним из самых проблемных мест является определение показателей динамики и прочности несущей конструкции вагона-хоппера с фактическими размерами конструктивных элементов. Проведено исследование динамической нагруженности несущей конструкции вагона-хоппера. При этом определены фактические размеры конструкционных элементов путем натурных исследований. Проведено математическое моделирование динамической нагруженности несущей конструкции вагона-хоппера с фактическими размерами конструкционных элементов путем математического моделирования. Исследования проведены в плоской системе координат. К вниманию принято наличие трех степеней свободы несущей конструкции вагона-хоппера: колебания подергивания, подпрыгивания и галопирования. Решение дифференциальных уравнений осуществлено в программном комплексе MathCad. При этом они сводились к нормальной форме Коши, а затем интегрировались с помощью метода Рунге-Кутта. Установлено, что максимальная величина ускорения, действующего на несущую конструкцию вагона-хоппера составляет 38,5 м/с2, что выше на 2,7 % чем ускорение несущей конструкции с номинальными размерами. Проведено компьютерное моделирование динамической нагруженности несущей конструкции вагона-хоппера. Расчет проведен по методу конечных элементов в программном комплексе SolidWorks Simulation (CosmosWorks). Установлено, что максимальные ускорения сосредоточены в средней части несущей конструкции вагона-хоппера и составляют 36,2 м/с2. Для верификации разработанной модели использован F-критерий. Проведенные расчеты показали, что расчетное значение критерия составляет Fр=1,09 и является меньше табличного значения Ft=3,29. Гипотеза об адекватности не отклоняется. Определены собственные частоты и формы колебаний несущей конструкции вагона-хоппера. Установлено, что значения собственных частот колебаний несущей конструкции вагона-хоппера с фактическими размерами конструкционных элементов находятся в пределах допускаемых. Проведенные исследования будут способствовать созданию соответствующих наработок по продлению срока службы вагонов, исчерпавших свой нормативный ресурс, а также повышению эффективности эксплуатации железнодорожного транспортаОб'єктом дослідження є несуча конструкція вагона-окатишевоза з фактичними розмірами несучих елементів. Одним з найбільш проблемних місць є визначення показників динаміки та міцності несучої конструкції вагона-хопера з фактичними розмірами конструкційних елементів. Проведено дослідження динамічної навантаженості несучої конструкції вагона-хопера. При цьому визначено фактичні розміри конструкційних елементів шляхом натурних досліджень. Проведено математичне моделювання динамічної навантаженості несучої конструкції вагона-хопера з фактичними розмірами конструкційних елементів шляхом математичного моделювання. Дослідження проведені в плоскій систем координат. До уваги прийнято наявність трьох ступенів вільності несучої конструкції вагона-хопера: коливання посмикування, підскакування та галопування. Розв’язання диференціальних рівнянь здійснено в програмному комплексі MathCad. При цьому вони зводилися до нормальної форми Коші, а після цього інтегрувалися за допомогою метода Рунге-Кутта. Встановлено, що максимальна величина прискорення, яке діє на несучу конструкцію вагона-хопера складає 38,5 м/с2, що вище на 2,7 % за прискорення несучої конструкції з номінальними розмірами. Проведено комп’ютерне моделювання динамічної навантаженості несучої конструкції вагона-хопера. Розрахунок проведений за методом скінчених елементів в програмному комплексі SolidWorks Simulation (CosmosWorks). Встановлено, що максимальні прискорення зосереджені в середній частині несучої конструкції вагона-хопера та складають 36,2 м/с2. Для верифікації розробленої моделі використаний F-критерій. Проведені розрахунки показали, що розрахункове значення критерію складає Fр=1,09 та є меншим за табличне значення Ft=3,29. Гіпотеза про адекватність не відхиляється. Визначено власні частоти та форми коливань несучої конструкції вагона-хопера. Встановлено, що значення власних частот коливань несучої конструкції вагона-хопера з фактичними розмірами конструкційних елементів знаходяться в межах допустимих. Проведені дослідження сприятимуть створенню відповідних напрацювань щодо подовження строку служби вагонів, які вичерпали свій нормативний ресурс, а також підвищенню ефективності експлуатації залізничного транспорту

Rolling of a single-cavity hyperboloid of rotation on a helicoid on which it bends

The bending of a single-cavity hyperboloid with rotation while maintaining the rectilinear generator is considered. The resulting bending surfaces are a plural of open skew helicoids, including partial cases of oblique closed and open ordinary helicoid s. The parametric equations for the continuous bending of these surfaces are established by changing the angle between the straight line and its axis. The possibility of pure unrolling of a hyperboloid along a helicoid from the set of its bends with linear contact along a common rectilinear generator of both surfaces is shown. Using the obtained equations, the surfaces are constructed and the images of hyperboloid and helicoid with the common rectilinear generator of their contact are shown

Обгрунтування раціональних параметрів та режимів роботи відцентрового обрушувача насіння конопель

The object of research is technological processes, seeds of industrial hemp, and working bodies of the dehuller. A centrifugal-type device for crushing hemp seeds with a closed sector-type working body has been designed. Owing to this, the task related to seed dehulling was solved with a high level of efficiency in separating the seed coat from the kernel. The rational parameters for the dehuller have been substantiated: the diameter of the impeller is 162 mm, the gap between the impeller and the seed repelling panel is 80 mm, the frequency of rotation of the impeller is 2000 min–1. It was established that with the specified parameters and moisture content of the seeds within the limits of conditional (12.0–13.0 %), it is advisable to carry out dehulling process without preliminary separation of the seeds into fractions by width. It was established that an increase in seed size leads to a corresponding increase in the weight share of seed kernels. About 58.2 % of the main mass of seeds is the average fraction with a width of 2.5 to 3.0 mm. It was found that reducing the diameter of the impeller (from 236 mm to 162 mm) at a seed moisture content of 8.8 % improved the efficiency of dehulling. At a rotation frequency of the impeller of 2000 min–1, the highest total number of intact and destroyed kernels (23.23–29.33 %) was achieved for the two studied moistures. With an increase in seed moisture content from 8.8 % to 12.0 %, the number of dehulled kernels in the hempseed cake increased. It was noted that for seeds with a moisture content of 8.8 %, an increase in the gap led to a decrease in the dehulling efficiency for each of the three investigated seed fractions. The total number of dehulled kernels under such conditions decreased by 2.4–6.8 % and amounted to 16.4–26.9 %. For seeds with a moisture content of 12.0 %, an increase in the gap, on the contrary, increased the dehulling efficiency for each of the three investigated seed fractions. The total number of dehulled kernels for seeds of marked moisture increased within the range of 1.4–3.6 % and amounted to 27.4–31.0 %Об’єктом дослідження є технологічні процеси, насіння промислових конопель, робочі органи обрушувача. Розроблено пристрій відцентрового типу для обрушування насіння конопель із робочим органом закритого секторального типу. Завдяки цьому вирішено проблему обрушування насіння із високим рівнем ефективності відділення насіннєвої оболонки від ядра. Обгрунтовано раціональні параметри обрушувача: діаметр робочого колеса 162 мм, зазор між робочим колесом та відбивною декою 80 мм, частота обертання робочого колеса 2000 хв.-1. Встановлено, що за зазначених параметрів та вологості насіння в межах кондиційної (12,0–13,0 %) процес обрушування доцільно проводити без попереднього розділення насіння на фракції за шириною. Встановлено, що збільшення розмірів насіння призводить до відповідного зростання частки ваги насіннєвих ядер. Близько 58,2 % в основній масі насіння складає середня фракція шириною від 2,5 до 3,0 мм. Встановлено, що зменшення діаметру робочого колеса (від 236 мм до 162 мм) за вологості насіння 8,8 % підвищувало ефективність обрушування. За частоти обертання робочого колеса 2000 хв.-1 досягнуто найбільшу сумарну кількість цілих та зруйнованих ядер (23,23–29,33 %) для двох досліджуваних вологостей. Зі збільшенням вологості насіння від 8,8 % до 12,0 % кількість обрушених ядер в рушанці збільшувалося. Відзначено, що для насіння вологістю 8,8 % збільшення зазору призводило до зменшення ефективності обрушування для кожної з трьох досліджуваних фракцій насіння. Сумарна кількість обрушених ядер за таких умов зменшувалася в межах 2,4–6,8 % та складала 16,4–26,9 %. Для насіння вологістю 12,0 % збільшення зазору, навпаки, підвищувало ефективність обрушування для кожної з трьох досліджуваних фракцій насіння. Сумарна кількість обрушених ядер для насіння відміченої вологості збільшувалася в межах 1,4–3,6 % та складала 27,4–31,0 

Виявлення закономірностей ізолювальної здатності піноутворювача для локалізації горючих рідин

Designing environmentally friendly protective materials for flammable liquids makes it possible to influence the processes of heat resistance and the physical-chemical properties of a protective coating over a certain time until the emergency is eliminated. Therefore, there is a need to study the conditions that form a barrier for thermal conductivity and to define a mechanism for decelerating the transfer of heat to a flammable liquid by using a foaming agent. Given this, a mathematical model has been built for the process of changing the concentration of a foaming agent when used as a coating. Based on the experimental data, it was established that the foaming layer destruction process took place over 618 s until the achieved critical thickness of the foaming layer made the conductivity cease. According to the derived dependences, the concentration value was calculated at which the critical value of the foaming layer thickness is achieved, which leads to the ignition of a flammable liquid, and is about 25 %. It has been proven that the process of decelerating the temperature involves the decomposition of a foaming agent under the influence of the temperature, with heat absorption and foam release, the insulation of heat at the surface of the flammable liquid. Given this, it has become possible to define the conditions for protecting flammable liquids using foaming agents by forming a barrier to thermal conductivity. Experimental studies have confirmed that under the influence of water evaporation and foaming agent diffusion into a layer of the flammable liquid, the critical amount of the foaming agent reached a minimum in 606 s and only then the flammable liquid ignited. Thus, there is reason to argue about the possibility of using foaming agents to protect the leaks of flammable liquids, capable of forming a protective layer at the surface of the material. It also becomes possible to establish methods for assessing the insulating capacity of a foaming agent that could inhibit the rate of temperature penetration and the release of flammable liquids' vaporsСоздание экологически безопасных защитных материалов для горючих жидкостей позволит влиять на процессы термостойкости и физико-химические свойства защитного покрытия в течение определенного времени до устранения чрезвычайной ситуации. Поэтому возникает необходимость исследования условий образования барьера для теплопроводности и установление механизма торможения передачи тепла к горючей жидкости пенообразователем. В связи с этим разработана математическая модель процесса изменения концентрации пенообразователя при применении в качестве покрытия. По экспериментальным данным установлено, что процесс разрушения слоя пенообразователя проходил в течение 618 с, когда наступила критическая толщина слоя пенообразователя и электропроводность отсутствовала. За выведенными зависимостями рассчитано значение концентрации, при которой наступает критическое значение толщины слоя пенообразователя, что приводит к воспламенению горючей жидкости, и составляет около 25 %. Доказано, что процесс торможения температуры заключается в разложении пенообразователя под действием температуры с поглощением тепла и выделением пены, изоляцией на поверхности горючей жидкости тепла. Благодаря этому стало возможным определение условий защиты горючих жидкостей, путем образования барьера для теплопроводности с пенообразователя. Экспериментальными исследованиями подтверждено, что под действием диффузии пенообразователя в слой горючей жидкости критический размер пенообразователя пришел к минимуму в течение 606 с, и только тогда горючая жидкость вспыхнула. Таким образом, есть основания утверждать о возможности применения пенообразователей для защиты проливов горючих жидкостей, способных образовывать на поверхности материала защитный слой. А также установить методы оценки изолирующей способности пенообразователя, который тормозит скорость проникновения температуры и выхода паров горючих жидкостейСтворення екологічно безпечних захисних матеріалів для горючих рідин дозволить впливати на процеси термостійкості і фізико-хімічні властивості захисного покриття протягом певного часу до усунення надзвичайної ситуації. Тому виникає необхідність дослідження умов утворення бар'єру для теплопровідності і встановлення механізму гальмування передачі тепла до горючої рідини піноутворювачем. У зв’язку з цим розроблена математична модель процесу зміни концентрації піноутворювача при застосуванні в якості покриття. За експериментальними даними встановлено, що процес руйнування шару піноутворювача проходив протягом 618 с, коли наступила критична товщина шару піноутворювача і електропровідність стала відсутня. За виведеними залежностями розраховано значення концентрації за якої настає критичне значення товщини шару піноутворювача, що приводить до займання горючої рідини, та становить близько 25 %. Доведено, що процес гальмування температури полягає в розкладанні піноутворювача під дією температури з поглинанням тепла і виділенням піни, ізолюванням на поверхні горючої рідини тепла. Завдяки цьому стало можливим визначення умов захисту горючих рідин, піноутворювачами шляхом утворення бар'єру для теплопровідності. Експериментальними дослідженнями підтверджено, що під дією випаровування води і дифузії піноутворювача у шар горючої рідини, критичний розмір піноутворювача дійшов до мінімуму протягом 606 с і тільки тоді горюча рідина спалахнула. Таким чином, є підстави стверджувати про можливість застосування піноутворювачів для захисту проливів горючих рідин, здатних утворювати на поверхні матеріалу захисний шар. А також встановити методи оцінки ізолювальної здатності піноутворювача який гальмує швидкість проникнення температури та виходу парів горючих ріди

Встановлення закономірностей передачі тепла через захисну конструкцію до деревини

The conducted studies of the impact of thermal action of a high-temperature magnesium flame on construction materials for timber protection from atmospheric factors revealed a pattern of temperature transfer to timber. It was proved that depending on the thermophysical properties of the material, this can lead to its ignition or slowing down the thermal conductivity process. That is why there arises the need to study the conditions for thermal conductivity and establish the mechanism for inhibition of heat transfer to timber. In this regard, a mathematical model of the process of transferring heat flow on the surface of timber when protected by coatings was developed. According to the experimental data and obtained dependences, it was established that the density of heat flow through a steel plate increases to a value of more than 200 kW/m2, which is sufficient for ignition of timber. Instead, the density of heat flow through a vermiculite plate did not exceed 5.2 kW/m2, which is not enough for its ignition. It was established that the main regulator of the heat transfer process is the heat-insulating properties of a construction product, its resistance to high temperature, because certain construction products, such as an asbestos-cement product, are destroyed under the influence of magnesium flame. That is why a significant impact on the process of protection of natural combustible material when applying the protective coating is made in the direction of heat insulation of the timber surface. This makes it possible to argue about the relevance of the detected mechanism of the formation of heat-insulating properties when it comes to the protection of storage sites of explosive products and the practical attractiveness of the proposed technological solutions. Thus, the features of inhibiting the process of transferring heat to timber during the action of the magnesium flame include heat insulation of timber surfaces by thermally resistant material. Thus, the temperature of a magnesium flame was created on the vermiculate surface, and it did not exceed 100 °C on the surface of the timberПроведенными исследованиями влияния термического воздействия высокотемпературного пламени магния на строительные материалы для защиты древесины от атмосферных факторов является закономерным процесс передачи температуры до древесины. Доказано, что в зависимости от теплофизических свойств материала, это может привести к возгоранию или замедление процесса теплопроводности. Поэтому возникает необходимость исследования условий для теплопроводности и установление механизма торможения передачи тепла к древесине. В связи с этим разработана математическая модель процесса передачи теплового потока на поверхности древесины при защите покрытием. По экспериментальным данным и полученным зависимостями установлено, что плотность теплового потока через стальную пластину увеличивается до значения более 200 кВт/м2, что достаточно для воспламенения древесины. Зато плотность теплового потока через пластину из вермикулита не превысила 5,2 кВт/м2, что недостаточно для ее возгорания. Установлено, что основным регулятором процесса передачи тепла является тепло изолирующие свойства строительного изделия, его устойчивость воздействию высокой температуры, поскольку отдельные строительные изделия разрушаются под воздействием пламени магния. Поэтому существенное влияние на процесс защиты природного горючего материала при применении покрытия осуществляется в направлении тепло изолирования поверхности древесины. Это позволяет утверждать о соответствии обнаруженного механизма формирования тепло изолирующих свойств и практическую привлекательность предложенных технологических решений. Таким образом, особенности торможения процесса передачи тепла к древесине при воздействии пламени магния, заключаются в тепло изолировании поверхности древесины термически стойким материалом. Так, на поверхности вермикулита была создана температура пламени магния, а на поверхности древесины не превысила 100 °СПроведеними дослідженнями впливу термічної дії високотемпературного полум’я магнію на будівельні матеріали для захисту деревини від атмосферних чинників встановлено закономірним процес передавання температури до деревини. Доведено, що залежно від теплофізичних властивостей матеріалу, це може призвести до її займання, або уповільнення процесу теплопровідності. Тому постає необхідність дослідження умов для теплопровідності та встановлення механізму гальмування передачі тепла до деревини. У зв’язку з цим розроблена математична модель процесу передавання теплового потоку на поверхні деревин при захисті покриттями. За експериментальними даними і отриманими залежностями встановлено, що густина теплового потоку через стальну пластину збільшується до значення понад 200 кВт/м2, що достатнє для займання деревини. Натомість, густина теплового потоку через пластину з вермикуліту не перевищила 5,2 кВт/м2, що недостатньо для її займання. Встановлено, що основним регулятором процесу передавання тепла є тепло ізолювальні властивості будівельного виробу, його стійкість дії високої температури, оскільки окремі будівельні вироби руйнуються під впливом дії полум’я магнію, наприклад, азбоцементовий виріб. Тому суттєвий вплив на процес захисту природного горючого матеріалу при застосуванні захисного покриття здійснюється у напрямку тепло ізолювання поверхні деревини. Це дозволяє стверджувати про відповідність виявленого механізму формування тепло ізолювальних властивостей щодо захисту об’єктів зберігання вибухонебезпечних виробів та практичну привабливість запропонованих технологічних рішень. Таким чином, особливості гальмування процесу передавання тепла до деревини при дії полум’я магнію, полягають в тепло ізолюванні поверхні деревини термічно стійким матеріалом. Так, на поверхні вермикуліту була створена температура полум’я магнію, а на поверхні деревини не перевищила 100 °