Three-dimensional visualisation of tracks in OPERA nuclear emulsion films

The possibility of a three-dimensional visualisation/reconstruction of tracks in nuclear emulsion films using X-ray imaging is described in this paper. The feasibility of the technique is established with experimental results

Дослідження енергоефективності процесів механічного руйнування зношених автомобільних шин

We studied the process of cutting the worn pneumatic Bridgestone tire the size of 7.1/11.0-5 using the cutting tool made of alloys of grades R6M5 and T15K6, resulting in the obtained data array on the reduced cutting forces. Regression coefficients were calculated, which formed the basis of a mathematical model in the form of a second-order polynomial. The constructed mathematical model expresses cutting forces dependence on the totality of geometrical parameters and hardness of the cutting tool’s material and operational parameters of the cutting process. Using it can help determine the combination of optimal geometrical parameters, material of the cutting tool and operational parameters in order to ensure the minimization of cutting forces and energy consumption for the cutting process as a whole.The mathematical model was refined based on the obtained equation of cutting force dependences on tensile strength of the materials of automobile tires. The adequacy of the refined model was confirmed by estimating homogeneity of variances of the estimated and experimental values of cutting forces by using a statistical Fischer criterion. We determined effective operational parameters: spindle rotation frequency and cutting tool feed; geometrical parameters and hardness of the cutting tool’s material, which ensure minimal power consumption when cutting worn automobile tiresПроведены исследования процесса обработки резанием изношенных пневматических шин режущим инструментом из сплавов марок Р6М5 і Т15К6. Полученная математическая модель формирования сил резания при резки пневматических шин пополам. Определены эффективные режимные параметры: частота вращения шпинделя станка и подача режущего инструмента, геометрические параметры и твердость материала режущего инструмента, которые обеспечивают минимальные энергозатратыПроведені дослідження процесу обробки різанням зношених пневматичних шин ріжучим інструментом зі сплавів марок Р6М5 і Т15К6. Отримана математична модель формування сил різання при розрізання пневматичних шин навпіл. Визначено ефективні режимні параметри: частота обертання шпинделя верстата і подача ріжучого інструменту, геометричні параметри і твердість матеріалу ріжучого інструменту, які забезпечують мінімальні енерговитрат

Моделювання траекторії руху металевих і абразивних частинок в миючому жолобі

Thousands of tons of metal-containing sludge are produced every month at machine-building, especially bearing producing and metallurgy enterprises where is processed. In the production of bearings, up to 10.0 thousand tons of sludge containing up to 90 % of the metal fraction is produced annually. At present, the sludge is practically nonrecyclable and brought to landfills degrading the environment.To increase the uniformity of metal powder at the stage of sludge washing, it is necessary to separate the solid articles by their density.To solve this issue, a comprehensive system of environmentally friendly technology is used for reclaiming the grinding sludge where in the process of movement of the sludge particles in a flow of detergent solution, their washing and separation by density take place. The study of the trajectory of motion of solid sludge particles makes it possible to set the mode parameters of the gutter which provide effective separation of particles by density. This enables determining the height of separator installation in the solution flow and obtaining a larger percentage of homogeneous metal particles.The main parameters of the washing gutter which can ensure effective separation of metal and abrasive particles include length and width of the gutter, level of the solution flow, flow rate of the solution, flow rate of fluid through the sidewall of the gutter, flow rate of solution through nozzles, number of nozzles and distance between them.Based on theoretical studies and a mathematical model describing the motion of metallic and abrasive particles in a detergent solution, a program in the C++ language and in the C++ Builder 6 programming environment was developed.The developed program makes it possible to simulate trajectories of motion of metal and abrasive particles in the detergent solution flow in the gutter. In the mode of random particle parameters, diameter in a range of 18–500 μm for metal particles and in a range of 31–200 μm for abrasive particles is selectedНа предприятиях машиностроения (особенно на подшипниковых заводах) и металлургии, осуществляющих обработку металлов, ежемесячно образуются тысячи тонн металлосодержащих шламов. В подшипниковом производстве ежегодно образуется до 10,0 тысяч тонн шламов, содержащих до 90% металлической фракции. В настоящее время шламы практически не перерабатываются, а вывозятся в специальные захоронения или на свалки, ухудшая экологию.Для повышения однородности металлического порошка на стадии мойки шламов необходимо осуществлять разделение твердых частиц по плотности.Для решения этого вопроса применяется комплексная система экологически безопасной утилизации шлифовальных шламов, где в процессе движения частиц шлама в потоке моющего раствора происходит их мойка и разделения по плотности. Исследование траектории движения твердых частиц шлама позволяет установить режимные параметры моющего желоба, которые обеспечивают эффективное разделение частиц по плотности. Это дает возможность определить высоту установки разделителя в потоке раствора и получить более значительный процент однородных металлических частиц.Основными параметрами моющего желоба, которые могут обеспечить эффективное разделение металлических и абразивных частиц, являются: длина, ширина желоба, уровень потока раствора, расход раствора, расход потока жидкости через боковую стенку желоба, расход потока раствора через форсунки, количество форсунок и расстояние между ними.На основе проведенных теоретических исследований и построенной математической модели, описывающей движение металлических и абразивных частиц в моющем растворе, разработана программа на языке С++ в среде C++ Builder 6.Разработанная программа дает возможность моделировать траектории движения металлических и абразивных частиц в потоке моющего раствора в желобе. В режиме случайных параметров частиц диаметр металлических частиц выбирается из диапазона 18–500 мкм, абразивных – 31–200 мкмНа підприємствах машинобудування (особливо на підшипникових заводах) і металургії, що здійснюють обробку металів, щомісяця утворюються тисячі тонн металовмісних шламів. В підшипниковому виробництві щорічно утворюється до 10,0 тисяч тонн шламів, які містять до 90 % металевої фракції. На теперішній час шлами практично не переробляються, а вивозяться в спеціальні захоронення або на звалища, погіршуючи екологію.Для підвищення однорідності металевого порошку на стадії миття шламів необхідно здійснювати поділ твердих частинок за щільністю.Для вирішення цього питання застосовується комплексна система екологічно безпечної технології утилізації шліфувальних шламів, де у процесі руху частинок шламу в потоці миючого розчину відбувається їх миття та розділення по щільності. Дослідження траєкторії руху твердих частинок шламу дозволяє встановити режимні параметри мийного жолобу, які забезпечують ефективне розділення частинок по щільності. Це дає можливість визначити висоту встановлення роздільника в потоці розчину та отримати більш значний відсоток однорідних металевих частинок.Основними параметрами миючого жолоба, що можуть забезпечити ефективне розділення металевих і абразивних частинок, є: довжина, ширина жолоба, рівень потоку розчину, витрати розчину, витрати потоку рідини через бічну стінку жолоба, витрати потоку розчину через форсунки, кількість форсунок та відстань між ними.На основі проведених теоретичних досліджень та побудованої математичної моделі, що описує рух металевих і абразивних частинок в миючому розчині, розроблено програму на мові С++ в середовищі C++ Builder 6.Розроблена програма дає можливість моделювати траєкторії руху металевих і абразивних частинок в потоці миючого розчину в жолобі. В режимі випадкових параметрів частинок діаметр металевих частинок вибирається з діапазону 18–500 мкм, абразивних – 31–200 мк

Моделювання траекторії руху металевих і абразивних частинок в миючому жолобі

Thousands of tons of metal-containing sludge are produced every month at machine-building, especially bearing producing and metallurgy enterprises where is processed. In the production of bearings, up to 10.0 thousand tons of sludge containing up to 90 % of the metal fraction is produced annually. At present, the sludge is practically nonrecyclable and brought to landfills degrading the environment.To increase the uniformity of metal powder at the stage of sludge washing, it is necessary to separate the solid articles by their density.To solve this issue, a comprehensive system of environmentally friendly technology is used for reclaiming the grinding sludge where in the process of movement of the sludge particles in a flow of detergent solution, their washing and separation by density take place. The study of the trajectory of motion of solid sludge particles makes it possible to set the mode parameters of the gutter which provide effective separation of particles by density. This enables determining the height of separator installation in the solution flow and obtaining a larger percentage of homogeneous metal particles.The main parameters of the washing gutter which can ensure effective separation of metal and abrasive particles include length and width of the gutter, level of the solution flow, flow rate of the solution, flow rate of fluid through the sidewall of the gutter, flow rate of solution through nozzles, number of nozzles and distance between them.Based on theoretical studies and a mathematical model describing the motion of metallic and abrasive particles in a detergent solution, a program in the C++ language and in the C++ Builder 6 programming environment was developed.The developed program makes it possible to simulate trajectories of motion of metal and abrasive particles in the detergent solution flow in the gutter. In the mode of random particle parameters, diameter in a range of 18–500 μm for metal particles and in a range of 31–200 μm for abrasive particles is selectedНа предприятиях машиностроения (особенно на подшипниковых заводах) и металлургии, осуществляющих обработку металлов, ежемесячно образуются тысячи тонн металлосодержащих шламов. В подшипниковом производстве ежегодно образуется до 10,0 тысяч тонн шламов, содержащих до 90% металлической фракции. В настоящее время шламы практически не перерабатываются, а вывозятся в специальные захоронения или на свалки, ухудшая экологию.Для повышения однородности металлического порошка на стадии мойки шламов необходимо осуществлять разделение твердых частиц по плотности.Для решения этого вопроса применяется комплексная система экологически безопасной утилизации шлифовальных шламов, где в процессе движения частиц шлама в потоке моющего раствора происходит их мойка и разделения по плотности. Исследование траектории движения твердых частиц шлама позволяет установить режимные параметры моющего желоба, которые обеспечивают эффективное разделение частиц по плотности. Это дает возможность определить высоту установки разделителя в потоке раствора и получить более значительный процент однородных металлических частиц.Основными параметрами моющего желоба, которые могут обеспечить эффективное разделение металлических и абразивных частиц, являются: длина, ширина желоба, уровень потока раствора, расход раствора, расход потока жидкости через боковую стенку желоба, расход потока раствора через форсунки, количество форсунок и расстояние между ними.На основе проведенных теоретических исследований и построенной математической модели, описывающей движение металлических и абразивных частиц в моющем растворе, разработана программа на языке С++ в среде C++ Builder 6.Разработанная программа дает возможность моделировать траектории движения металлических и абразивных частиц в потоке моющего раствора в желобе. В режиме случайных параметров частиц диаметр металлических частиц выбирается из диапазона 18–500 мкм, абразивных – 31–200 мкмНа підприємствах машинобудування (особливо на підшипникових заводах) і металургії, що здійснюють обробку металів, щомісяця утворюються тисячі тонн металовмісних шламів. В підшипниковому виробництві щорічно утворюється до 10,0 тисяч тонн шламів, які містять до 90 % металевої фракції. На теперішній час шлами практично не переробляються, а вивозяться в спеціальні захоронення або на звалища, погіршуючи екологію.Для підвищення однорідності металевого порошку на стадії миття шламів необхідно здійснювати поділ твердих частинок за щільністю.Для вирішення цього питання застосовується комплексна система екологічно безпечної технології утилізації шліфувальних шламів, де у процесі руху частинок шламу в потоці миючого розчину відбувається їх миття та розділення по щільності. Дослідження траєкторії руху твердих частинок шламу дозволяє встановити режимні параметри мийного жолобу, які забезпечують ефективне розділення частинок по щільності. Це дає можливість визначити висоту встановлення роздільника в потоці розчину та отримати більш значний відсоток однорідних металевих частинок.Основними параметрами миючого жолоба, що можуть забезпечити ефективне розділення металевих і абразивних частинок, є: довжина, ширина жолоба, рівень потоку розчину, витрати розчину, витрати потоку рідини через бічну стінку жолоба, витрати потоку розчину через форсунки, кількість форсунок та відстань між ними.На основі проведених теоретичних досліджень та побудованої математичної моделі, що описує рух металевих і абразивних частинок в миючому розчині, розроблено програму на мові С++ в середовищі C++ Builder 6.Розроблена програма дає можливість моделювати траєкторії руху металевих і абразивних частинок в потоці миючого розчину в жолобі. В режимі випадкових параметрів частинок діаметр металевих частинок вибирається з діапазону 18–500 мкм, абразивних – 31–200 мк

Diagnostics of car wheel bearings with the use of noise-acoustic control methods

This paper presents a method of noise-acoustic non-destructive control during carrying out of diagnostics of bearings of mats rolling in car wheels. The proposed non-destructive method of control provides an opportunity to check the efficiency of the selected lubricant, thereby increasing the life and performance of the bearings. A laboratory installation for the diagnosis of roller bearings has been created, which allows to obtain their acoustic parameters depending on the load of the bearing unit, the time of application, and application of different types of lubricants in bearings. The theoretical and practical contribution of this proposition is that the mathematical model developed by the authors is aimed at determining the degree of wear of bearing shafts, which allows to predict their possible work life based on the received noise-acoustic parameters

Contrast-to-noise ratio optimization for a prototype phase-contrast computed tomography scanner.

In the field of biomedical X-ray imaging, novel techniques, such as phase-contrast and dark-field imaging, have the potential to enhance the contrast and provide complementary structural information about a specimen. In this paper, a first prototype of a preclinical X-ray phase-contrast CT scanner based on a Talbot-Lau interferometer is characterized. We present a study of the contrast-to-noise ratios for attenuation and phase-contrast images acquired with the prototype scanner. The shown results are based on a series of projection images and tomographic data sets of a plastic phantom in phase and attenuation-contrast recorded with varying acquisition settings. Subsequently, the signal and noise distribution of different regions in the phantom were determined. We present a novel method for estimation of contrast-to-noise ratios for projection images based on the cylindrical geometry of the phantom. Analytical functions, representing the expected signal in phase and attenuation-contrast for a circular object, are fitted to individual line profiles of the projection data. The free parameter of the fit function is used to estimate the contrast and the goodness of the fit is determined to assess the noise in the respective signal. The results depict the dependence of the contrast-to-noise ratios on the applied source voltages, the number of steps of the phase stepping routine, and the exposure times for an individual step. Moreover, the influence of the number of projection angles on the image quality of CT slices is investigated. Finally, the implications for future imaging purposes with the scanner are discussed