Fire resistance evaluation of reinforced concrete floors with fire-retardant coating by calculation and experimental method

With the help of a previously developed technique based on the solution of inverse and direct problems of heat conductivity, the fire resistance of a hollow-core reinforced concrete floor with “Neosprei” fire- retardant plaster coating was estimated. The thermal and physical characteristics, as well as characteristics of the fire-proof ability of “Neosprei” fire-retardant plaster coating, have been determined. The conclusion has been made on the effectiveness of this coating and on the boundaries of the fire-retardant coatings use to ensure the normed values of the fire resistance degree of hollow-core reinforced concrete floors, including in the mining industry

Regional choreographic schools in Ukraine: the socio-cultural and pedagogical aspects

It is very important to preserve and develop folk choreographic culture in the modern socio-cultural space research of regional dance traditions. This is especially true for those territories, which are now only fragmentarily represented in Ukrainian art history. The aim of this study was to identify the main trends and establish the peculiarities of socio-cultural and pedagogical aspects of regional dance schools in Ukraine. This cross-sectional study was carried out on a sample of 264 scientific and pedagogical employees engaged in scientific and teaching activities in the field of choreography at higher education institutions in Ukraine, namely Kyiv University of Culture, Kyiv National University of Culture and Arts (KNUCA), Volyn National University named after Lesya Ukrainka, and Kyiv Municipal Academy of Variety and Circus Arts. While writing this article, we also analyzed the works of international researchers. A questionnaire consisting of 4 questions was used for data collection and the analytical methods were descriptive statistics (percentage). According to the study results, the features of the formation of choreographic schools in different geographical and cultural regions of Ukraine highlight promising areas of their development from the perspective of scholars of choreography engaged in scientific and teaching activities in higher education institutions. In conclusion, Ukrainian regional choreography is a creative and multidimensional phenomenon. In each region of Ukraine, folk ethnography is characterized by its authentic features and way of performance due to geographical, historical, social, political, economic, and other factors

Challenges of fuel cell technologies for the needs of the energy transition to a zero-carbon technology

The study focuses on the challenges of implementing fuel cell technologies and materials to achieve efficient use of green hydrogen and zero CO2 emissions. It is shown that only identifying the optimal parameters for each fuel cell component and technology and testing the system will help achieve the planned output-specific power. The thorough structure optimization of the membrane-electrode complex and testing in actual operating conditions will accelerate the implementation of fuel cell technologies. An example of structural optimization and improvement of catalytic activity of electrodes and electrolytes is shown. The current density of 0.36 μA/cm2 was obtained at a voltage of 0.6 V and a temperature of 500 °C for the fuel cell with 75–80 μm thick ZnO electrolyte and without membrane electrode assembly optimization. It is shown that the fuel cell electrodes’ catalytic activity depends on the modeling profile and structure of the catalytic layer, which was verified by testing in real fuel cell operating conditions

Estimation of the main dimensions of the traction permanent magnet-assisted synchronous reluctance motor

Goal. The goal of the research is to develop an algorithm for selecting the main dimensions of a traction permanent magnet-assisted synchronous reluctance motor. Methodology. A method for determining the main dimensions of the motor, which combines the analytical selection of stator parameters and numerical field calculations for the selection of rotor parameters. The need to check the mechanical strength of a rotor with permanent NdFeB magnets in flux barriers is shown. Results. The article proposes an algorithm for selecting the main dimensions of a traction permanent magnet-assisted synchronous reluctance motor, which combines analytical expressions for selecting stator parameters and numerical field calculations for selecting rotor parameters. It is determined that analytical methods for calculating the magnetic circuit need to be developed in order to reduce the time to select the main dimensions of the motor. Originality. For the first time the sizes of active parts of the permanent magnet-assisted synchronous reluctance motor with power of 180 kW for the drive of wheels of the trolleybus are defined. Practical significance. As a result of research the sizes of active parts, stator winding data and a design of a rotor of the electric motor are defined. The obtained results can be applied when creating an electric motor for a trolleybus

Оцінка головних розмірів тягового синхронно-реактивного електродвигуна з постійними магнітами

Goal. The goal of the research is to develop an algorithm for selecting the main dimensions of a traction permanent magnet-assisted synchronous reluctance motor. Methodology. A method for determining the main dimensions of the motor, which combines the analytical selection of stator parameters and numerical field calculations for the selection of rotor parameters. The need to check the mechanical strength of a rotor with permanent NdFeB magnets in flux barriers is shown. Results. The article proposes an algorithm for selecting the main dimensions of a traction permanent magnet-assisted synchronous reluctance motor, which combines analytical expressions for selecting stator parameters and numerical field calculations for selecting rotor parameters. It is determined that analytical methods for calculating the magnetic circuit need to be developed in order to reduce the time to select the main dimensions of the motor. Originality. For the first time the sizes of active parts of the permanent magnet-assisted synchronous reluctance motor with power of 180 kW for the drive of wheels of the trolleybus are defined. Practical significance. As a result of research the sizes of active parts, stator winding data and a design of a rotor of the electric motor are defined. The obtained results can be applied when creating an electric motor for a trolleybus.У статті розглянуті питання проектування тягового синхронно-реактивного електродвигуна з постійними магнітами потужністю 180 кВт для приводу коліс тролейбуса. Запропоновано спосіб визначення головних розмірів електродвигуна, який поєднує аналітичний вибір параметрів статора та чисельно-польові розрахунки для вибору параметрів ротора. Показана необхідність перевірки механічної міцності ротора, в якому розташовано постійні магніти NdFeB у потокових бар’єрах. У результаті дослідження визначено розміри активних частин, обмоткові дані статора та конструктив ротора електродвигуна

Розробка методики розрахунку та аналізу параметрів пропуску повені та хвилі прориву із врахуванням топографічних та гідравлічних неоднорідностей річища

It has been established that the most likely period of breakthrough wave occurrence is the time of spring flooding or heavy rain when water-head facilities are subjected to significant loads that lead to the collapse of their individual elements or the entire structure. In addition, the possibility of man-made accidents that can occur at any time cannot be ruled out. It has been proven that breakthrough wave formation depends on the nature of the destruction or the overflow through a water-head facility. For the study reported in this paper, a model of the kinematics of riverbed and breakthrough flows was used, which is based on the equations of flow, washout, and transport of sediments that are averaged for the depths of the stream. The differential equations describing the nonstationary flow averaged for depth are solved using the numerical grid system FST2DH (2D Depth-averaged Flow and Sediment Transport Model), which implements a finite-element method on the plan of a riverbed's topographic region. These tools are publicly available, which allows their wide application to specific loads and boundary conditions of mathematical models. The construction of an estimation grid involving the setting of boundary conditions and the use of geoinformation system tools makes it possible to simulate the destruction of a culvert of the pressure circuit and obtain results for a specific case of an actual riverbed and a water-head facility. It has been established that there is a decrease in the speed of wave propagation along the profile, from 3 m/s to 1 m/s. The impact of bottom irregularities, the effect of floodplains, and the variety of bottom roughness have also been assessed, compared to the results of their calculation based on one-dimensional models given in the regulatory documents. Hydraulic calculations were carried out taking into consideration the related properties of the main layer of the floodplain, which consists of peat accumulations, and the heterogeneity of the depths and roughness of floodplain surfaces of soils. It has been established that there is almost no erosion of supports in the floodplain zone in this case. It was found that as the distance between the flow and breakthrough intersection increases, there is a decrease in the height of the head from 2.1 m to 1.25 m.Установлено, что наиболее вероятным периодом возникновения волны прорыва является время весеннего половодья или значительного ливня, когда водонапорные сооружения подвергаются значительным нагрузкам, приводящим к разрушению целиком или отдельных элементов. Также нельзя исключать возможность техногенных аварий, которые могут произойти в любое время. Доказано, что формирование волны прорыва зависит от характера разрушения или перелива расхода через водонапорное сооружение. Для исследований использована модель кинематики русловых и прорывных потоков, построенная на базе уравнений скоростей потока, размыва и транспорта наносов, усредненных по глубинам потока. Дифференциальные уравнения, описывающие нестационарное усредненное по глубине течение, решаются с помощью численной сеточной системы FST2DH (2D Depth-averadged Flow and Sediment Transport Model), реализующей метод конечных элементов на плане топографического участка русла. Построена расчетная сетка с заданием предельных условий с использованием средств геоинформационной системы (указанные средства находятся в открытом доступе и позволяют широкое применение их к конкретным нагрузкам и предельным условиям математических моделей). Проведено моделирование разрушения водопропускного сооружения напорного контура, что позволило получить результаты для конкретного случая реального русла и водонапорного сооружения. Установлено, что происходит уменьшение скорости распространения волн вдоль профиля с 3 м/с до 1 м/с. Оценено влияние неровностей дна, влияние поймы и шероховатости дна, сравнить их с результатами расчетов по одномерным моделям, приведенным в нормативных документах. Проведены гидравлические расчеты с учетом связанных свойств основного слоя поймы, состоящей из торфяных накоплений, и неоднородности глубин и шероховатости пойменных поверхностей грунтов. Установлено, что размыва опор на пойменной зоне в этом случае практически отсутствуют. Установлено, что с удалением потока от пересечения прорыва наблюдается понижение высоты напора с 2,1 м до 1,25 мВстановлено, що найбільш вірогідним періодом виникнення хвилі прориву є час весняної повені чи значної зливи, коли водонапірні споруди піддаються значним навантаженням, що призводять до їх руйнування цілком, чи окремих елементів. Також не можна виключати можливість техногенних аварій, які можуть статися у будь-який час. Доведено, що формування хвилі прориву залежить від характеру руйнування чи переливу витрат через водонапірну споруду. Для досліджень використано модель кінематики руслових та проривних потоків, що побудована на базі рівнянь швидкостей потоку, розмиву та транспорту наносів, які усереднені по глибинам потоку. Диференціальні рівняння, що описують нестаціонарну усереднену по глибині течію, вирішуються за допомогою чисельної сіткової системи FST2DH (2D Depth-averadged Flow and Sediment Transport Model), яка реалізує метод скінченних елементів на плані топографічної ділянки річища. Зазначені засоби знаходяться у відкритому доступі та дозволяють широке застосування їх до конкретних навантажень та граничних умов математичних моделей. Побудова розрахункової сітки із заданням граничних умов та використанням засобів геоінформаційної системи уможливлює провести моделювання руйнування водопропускної споруди напірного контуру, та отримати результати для конкретного випадку реального річища та водонапірної споруди. Встановлено, що відбувається зменшення швидкості поширення хвиль вздовж профілю з 3 м/с до 1 м/с. Оцінено також вплив нерівностей дна, вплив заплави та розмаїття шорсткості дна, порівняно їх із результатами розрахунків за одновимірними моделями, що наведені у нормативних документах. Проведено гідравлічні розрахунки з врахуванням зв’язаних властивостей основного шару заплави, яка складається із торфових накопичень, та неоднорідності глибин та шорсткості заплавних поверхонь ґрунтів. Встановлено, що розмиви опор на заплавній зоні у такому випадку практично відсутні. Встановлено, що із віддаленням потоку від перетину прориву спостерігається пониження висоти напору з 2,1 м до 1,25

Статичне дослідження елементів самоблокувального диференціалу підвищеного тертя з метою збільшення його надійності і експлуатаційних характеристик

Статичне дослідження елементів самоблокувального диференціалу підвищеного тертя з метою збільшення його надійності і експлуатаційних характеристик = Static investigation of elements of self-locking differential of increased friction with the purpose of increasing its reliability and exploitate / О. О. Островерх, В. Р. Мандрика, О. М. Агапов, О. І. Зінченко, О. М. Леоненко // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : НУК, 2021. – № 1 (484). – С. 24–30.Анотація. диференціал – це механізм трансмісії автомобіля, що розподіляє підведений до нього крутний момент між вихідними валами і забезпечує їх обертання з різними кутовими швидкостями, що необхідно для маневрування автомобіля. Метою роботи є збільшення надійності і експлуатаційних характеристик самоблокувального диференціалу автоматичного Красикова. Методика дослідження. Конструктивне виконання даного диференціала має невеликий ресурс роботи при блокуванні на дорогах звичайного користування. підвищений знос внутрішніх поверхонь замкнутого каналу і тіл обертання – кульок, обумовлений тим, що кульки всередині замкнутого каналу на різних його ділянках котяться неоднаково, а з різними швидкостями. щоб зменшити тертя між кульками із зовнішньою стінкою перехідної гілки в приводному корпусі, в одному з каналів пропонується встановити бронзову втулку, яка зменшить коефіцієнт тертя на чверть. це дозволить зменшити навантаження, що створюється при обертанні напівосьових елементів і руху кульок по замкнутому каналу. також в ролі поліпшення технічних характеристик пропонується змінити сферичну форму гвинтових напівосьових елементів на трапецієподібну. це дозволить зменшити площу контакту кульки з напівосьових елементом і дасть можливість для збільшення міцності. Результати дослідження. У роботі виконано статичний аналіз напівосьових елементів зі сферичною гвинтоподібною поверхнею і трапецієподібною. в ролі матеріалу обрана лита легована сталь. кріплення виконано по внутрішній циліндричній поверхні, з подальшим створенням сітки кінцевих елементів і додатком зовнішнього розподіленого навантаження в 50 Н/кв.м. на епюрі статичної напруги максимальні концентратори виникають при вході і виході в гвинтове зачеплення, і становить 151,47 МРа для сферичної напіввісі, і 181,47 МРа для трапецієподібної. епюра переміщення вказує на максимальне зміщення в 0,021 мм для сферичної напіввісі, і 0,03 мм для трапецієподібної. цей параметр не впливає на збільшення зазору в кульковою ланцюжку, для якої оптимальним значенням є 0,1-0,2 мм. побудовані епюри коефіцієнта запасу міцності вказують на мінімальний запас по міцності для сферичної поверхні 1,59, і трапецієподібної 1,1, що обумовлено меншою площею контакту. Наукова новизна. Впровадження нової трапецієподібної форми напіввісей дозволить збільшити мінімальний коефіцієнт запасу міцності, та тим самим збільшиться термін роботи диференціалу. також варто зазначити, що робочі витки трапецієподібної напіввісі практично не відчувають навантаження, на відміну від рівномірного навантаження для сферичної напіввісі. на епюрах деформації видно ймовірне пошкодження, яке може виникнути в точці входу і виходу в зачепленні, але для сферичної напіввісі можливо ще й зминання всієї робочої поверхні гвинта, на відміну від трапецієподібної. Практична значимість. Проведене дослідження виконано в повному обсязі і описує всі переваги і недоліки запропонованих поліпшень зі збільшення надійності і експлуатаційних характеристик самоблокувального диференціалу автоматичного Красикова.Abstract. The differential is a transmission mechanism of the car that distributes the torque supplied to it between the output shafts and provides their rotation with different angular speeds, which is necessary for maneuvering the car. The aim is to increase the reliability and performance of the self-locking differential automatic Krasikov. Research methodology. The constructive execution of this differential has a small resource of work at blocking on roads of usual use. Increased wear of the inner surfaces of the closed channel and the bodies of rotation – balls, due to the fact that the balls inside the closed channel in different parts of it roll differently, but at different speeds. To reduce the friction between the balls with the outer wall of the transition branch in the drive housing, in one of the channels it is proposed to install a bronze sleeve, which will reduce the coefficient of friction by a quarter. This will reduce the load created by the rotation of the semi-axial elements and the movement of the balls in a closed channel. Also, as an improvement of technical characteristics, it is proposed to change the spherical shape of the screw semi-axial elements to trapezoidal. This will reduce the contact area of the ball with the semi-axial element and will increase strength. Results of the research. The static analysis of semi-axial elements with a spherical helical surface and a trapezoidal surface is performed in the work. Cast alloy steel is selected as the material. Fastening is made on an internal cylindrical surface, with the subsequent creation of a grid of finite elements and application of the external distributed loading in 50N/mm2. In the static voltage diagram, the maximum concentrators occur at the entrance and exit of the screw gear, and is 151,47 MPa for the spherical half-axis, and 181,47 MPa for the trapezoidal. The displacement plot indicates a maximum displacement of 0,021 mm for the spherical half-axis, and 0,03 mm for the trapezoidal. This parameter does not affect the increase in the gap in the ball chain, for which the optimal value is 0,1-0,2 mm. The constructed plots of the safety factor indicate the minimum safety margin for the spherical surface of 1,59, and trapezoidal 1,1, which is due to the smaller contact area. Scientific novelty. The introduction of a new trapezoidal shape of the half-axles will increase the minimum coefficient of strength, and thus increase the service life of the differential. It should also be noted that the working turns of the trapezoidal half-axis practically do not feel the load, in contrast to the uniform load for the spherical half-axis. The deformation plots show the probable damage that can occur at the point of entry and exit in engagement, but for the spherical half-axis it is also possible to wrinkle the entire working surface of the screw, in contrast to the trapezoidal. Practical significance. The study is performed in full and describes all the advantages and disadvantages of the proposed improvements to increase the reliability and performance of the self-locking differential automatic Krasikov

Pedagogical Action in Educational Space of the Younger Pupils Schooling Activities

In this paper we characterise the individual learning action of primary school children as proactive, independent and responsible. A necessary condition to form academic self-sufficiency is a special pedagogical action, when retention of the functional difference between the two parts of learning action that is between orientation and performance becomes the subject of teachers work. A teacher develops a polarised education space in such a way as to watch how children organise preparatory part of their action, whether the children are active in using notational systems and address the teacher or peers facing difficulties, how they make decisions switching from preparation to implementation. The paper details the essential characteristics of the teaching action which are the openness and targeting. Targeting of the pedagogical action is understood in different aspects of individual learning activities presented as a difference between orientation and implementation. The example of the open teaching action in organising academic work of the children on designing notation (helpers) is considered in detail.В данной статье определяется индивидуальное учебное действие младшего школьника как действие инициативное, самостоятельное и ответственное. Необходимым условием формирования учебной самостоятельности является особое педагогическое действие, когда предметом работы учителя становится удержание функционального различия между двумя частями учебного действия - ориентировкой и исполнением. Учитель особым образом строит поляризованное образовательное пространство и наблюдает за тем, как ребенок организует подготовительную часть своего действия, инициативен ли он в обращении к знаковым средствам, обращается ли в ситуации затруднения к учителю, сверстникам, как принимает решение при переходе от подготовки к реализации. В статье подробно описаны существенные характеристики педагогического действия - открытость и адресность. Адресность педагогического действия понимается в аспекте разных сторон индивидуального учебного действия, представленного как различение ориентировки и реализации. Подробно рассматривается пример открытого педагогического действия при организации учебной работы детей по конструированию знаковых средств («помощников»)

СТАТИЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ЕЛЕМЕНТІВ ТРЬОХВАЛЬНОЇ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ ЛЕГКОВОГО АВТОМОБІЛЯ З ПОПЕРЕЧНИМ РОЗТАШУВАННЯМ ДВИГУНА

The design of the three-shaft gearbox of the car with the transverse arrangement of the engine is designed. To determine the static study of the elements of the designed three-wave gearbox, the finite element method was used, which allows to take into account the geometric forms and real conditions of transmission, the distribution of external loads, as well as the physical properties of the materials used. The COMPASS 3D V16 software environment was used to build the 3D gear model. APM FEM ("Automatic Machine Design") system, which is an integrated in COMPASS-3D tool for preparation and further finite element analysis of a three-dimensional solid model, is used as the calculation program. The material is a standard steel with low strength characteristics, which will allow the use of higher strength steels with increasing loads. The finite element grid was created according to the standard algorithm. Three-dimensional models of gears are divided into finite elements, which will allow them to calculate with high accuracy. To increase productivity, the model was simplified, exceptions were made for some elements (chamfers, holes, rounding) that do not have a significant effect on durability. Fastening of a part is made on internal openings of details. Unlike the classic calculation of dental strength, when the force is applied only to the tooth contact line, in this calculation, the maximum torque was applied to the entire working surface of the tooth. The output of the gear load is the maximum torque created on the motor shaft.Based on the obtained results, we can say that the load is distributed along the length of the tooth unevenly. The greatest stresses arise from the side of application of the load to the edge of the tooth, as well as in the middle and lower legs of pairing it with the gear crown. Different effort distribution over the entire surface of the gears is associated with different angles of the profile of the original contour of the teeth.Also, the calculation of the coefficient of fluidity and strength, and the maximum displacement was calculated. As a result of the calculations for the margin of safety and fluidity, the small figures in the gear of constant engagement are due to the fact that the efforts for the calculation were made to one edge. Given that the gear will be engaged in the gearing will be all the teeth, the total factor of safety, and the fluidity will be comparable to the gear of the fifth gear. One-edge effort is made to simplify the calculation.Analysis of the calculation of the natural frequency oscillations and angular (cyclic frequencies), showed their small influence on the details and mechanisms in the design of the gearbox.В роботі спроектовано трьохвальну коробку передач легкового автомобіля з поперечним розташуванням двигуна. Для визначення статичного дослідження елементів спроектованої трьохвальної коробки передач використовувався метод кінцевих елементів, який дає змогу досить повно врахувати геометричні форми та реальні умови роботи передач, розподілу зовнішніх навантажень, а також фізичні властивості використовуваних матеріалів. Для побудови тривимірної моделі зубчастих коліс використовувалось програмне середовище КОМПАС 3D V16. В якості розрахункової програми застосовано систему APM FEM («Автоматичне Проектування Машин»), яка являє собою інтегрований в КОМПАС-3D інструмент для підготовки і подальшого кінцево-елементного аналізу тривимірної твердотільної моделі. Матеріал застосований стандартний сталь з невисокими характеристиками міцності, який дозволить при збільшенні навантажень надалі застосувати більш високоміцні сталі. Створення сітки кінцевих елементів проводилось у відповідності зі стандартним алгоритмом. Тривимірні моделі шестерень розбиті на кінцеві елементи, що дозволить з високою точністю провести їх розрахунок. Для збільшення продуктивності модель була спрощена, виконано виключення з розрахунку деяких елементів (фасок, отворів, округлень), які не чинять значного впливу на міцність. Кріплення деталі виконано по внутрішніх отворах деталей. На відміну від класичного розрахунку на міцність зубів, коли зусилля прикладається тільки до лінії контакту зубів, у даному розрахунку шестерень максимальний момент був прикладений до всієї робочої поверхні зуба. Вихідними даними по навантаженні шестерні служить максимальний крутний момент створюваний на валу двигуна.Виходячи з отриманих результатів, можна сказати, що навантаження розподіляється по довжині зуба нерівномірно. Найбільші напруги виникають зі сторони прикладання навантаження до кромки зуба, а також у середній і нижній ніжки сполучення її з зубчастим вінцем. Різний розподіл зусиль на всій поверхні шестерень пов'язано, з різними кутами профілю вихідного контуру зубів.Також був виконаний розрахунок коефіцієнту запасу текучості та міцності, та розраховане максимальне переміщення. В результаті проведених розрахунків по запасу міцності і текучості, невеликі показники у шестерні постійного зачеплення пов'язано з тим, що зусилля для розрахунку було докладено до однієї кромки. З огляду на те, що при роботі шестерні в зачепленні будуть знаходитися всі зуби, сумарно коефіцієнт запасу міцності, і текучості буде порівнянний з шестернею п'ятої передачі. Додаток зусилля до однієї кромки виконано для спрощення розрахунку.Аналіз розрахунку власних частотних коливань і кутових (циклічних частот), показав їх незначний вплив на деталі і механізми при конструюванні коробки передач