Higher borides and oxygen-enriched Mg-B-O inclusions as possible pinning centers in nanostructural magnesium diboride and the influence of additives on their formation

The study of high pressure (2 GPa) synthesized MgB2-based materials allows us to conclude that higher borides (with near MgB12 stoichiometry) and oxygen-enriched Mg-B-O inclusions can be pinning centers in nanostructural magnesium diboride matrix (with average grain sizes of 15-37 nm). It has been established that additions of Ti or SiC as well as manufacturing temperature can affect the size, amount and distribution of these inclusions in the material structure and thus, influence critical current density. The superconducting behavior of materials with near MgB12 stoichiometry of matrix is discussed.Comment: 4 pages, 1 figues, presented at VORTEX VI-2009, accepted for Physica

ДОСЛІДЖЕННЯ СПОСОБІВ КОРЕКЦІЇ ШВИДКІСНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПАЛИВНИХ НАСОСІВ ЗА РАХУНОК ДРОСЕЛЮВАННЯ НА ВСМОКТУВАННІ

The possibility of using fuel supply systems with throttling at the intake is analyzed. The possibility of influencing, over a fairly wide range, the appearance of speed characteristics due to the choice of structural and adjusting parameters is shown.The advantages of suction throttling systems are fully manifested if throttling is performed not by changing the fuel pumping pressure, but by changing the time-section of the suction bodies, therefore, when choosing the design of the regulatory body, it is necessary to ensure the following conditions: the maximum possible passage distance must correspond to the maximum passage area, and the minimum passage area in size (width and height) must lie outside the zone of unstable flow of fuel through it.The proposed design of the fuel pump differs from the usual ones by the presence of a metering slit on the plunger and a corresponding groove in the pump sleeve.The rotation of the plunger with a rail causes an increase or decrease in the length of the gap extending into the groove, and thereby the passage area, the degree of filling of the plunger space with fuel, and therefore the cyclic feed, are changed.The speed characteristics of the pilot fuel pump, taken along the entire course of the rack, show their significant improvements. This makes it relatively easy to provide a speed response that matches the external performance of a diesel engine with a high torque margin.The results of the experiments (the straightness of the adjusting characteristics, a sufficiently large stroke of the rack) confirmed the potential capabilities of the pump in question to ensure the required unevenness of fuel supply when used on multi-cylinder diesel engines.The results of processing an experiment conducted in the entire operating range of revolutions and loads showed that the fluctuation of the maximum fuel pressure from cycle to cycle does not exceed 1 MPa.Проаналізовано можливість застосування систем подачі палива з дроселюванням на всмоктуванні. Показана можливість за рахунок вибору конструктивно-регулювальних параметрів впливати, в досить широких межах, на вигляд швидкісних характеристик.Переваги систем з дроселюванням на всмоктуванні проявляються в повній мірі, якщо здійснювати дросселирование не зміна тиску підкачки палива, а зміною часу-перетину всмоктувальних органів, тому при виборі конструкції регулюючого органу необхідно забезпечити такі умови: максимальної прохідний площі повинен відповідати якомога більший хід рейки, а мінімальна прохідна площа за своїми розмірами (ширина і висота) повинна лежати поза зоною нестійкого течії через неї палива.Запропонована конструкція паливного насоса відрізняється від звичайних наявністю на плунжері дозуючої щілини і відповідної канавки у втулці насоса.Поворот плунжера рейкою викликає збільшення або зменшення довжини щілини, виходить в канавку, і тим самим змінюється прохідна площа, ступінь наповнення надплунжерного простору паливом, а отже, і циклова подача.Швидкісні характеристики досвідченого паливного насоса, зняті по всьому ходу рейки, показують їх істотні поліпшення. Це дозволяє порівняно просто забезпечити швидкісну характеристику, відповідну зовнішній характеристиці дизеля з підвищеним запасом по крутний момент.Результати експериментів (прямолінійність регулювальних характеристики, досить великий хід рейки) підтвердили потенційні можливості розглянутого насоса в забезпеченні необхідної нерівномірності подачі палива при використанні його на багатоциліндрових дизелях.Результати обробки експерименту, проведеного в усьому робочому діапазоні оборотів і навантажень, показали, що коливання максимального тиску палива від циклу до циклу не перевищує 1 МПа

ОЦІНКА ЕНЕРГЕТИЧНИХ ВИТРАТ НА УПРАВЛІННЯ ЗЧЕПЛЕННЯМИ ТРАНСМІСІЇ

Comparison of energy costs for control (switching on and off) of existing and modern dry permanently closed couplings is made. The impact of these costs on different types of clutch actuators is considered. Mechanical and hydraulic actuators and the difference of their operating principles are analyzed, their characteristic differences are determined. Conditioned factors that take into account when creating new clutches and drives can make it easier to manage the node. The initial parameters for calculating the energy costs of the clutch control are determined, including the work done by the driver to engage and disengage the clutch, the effort applied to the clutch control pedal, the drive gear and its pedal travel, and the work to be done in the action on the release bearing. A new, original design of the dual clutch with a pendulum movable support of a pressure mechanism is considered. The advantages of this design are explained, namely, that the engagement of each clutch is due to the movement of the specified support between the support surface and the lever associated with the pressure disk. As an example, the dry grip of the tractor of the Kharkov Tractor Plant HTZ-17221 is considered. The energy costs for managing the clutch of the base structure and with the adapted dual dry clutch have been calculated. You definitely need work to exclude one clutch, and you also need work to switch from one clutch to another. Conclusions are made regarding the results of the study on finding energy costs for managing existing and modern dry clutches. Comparative energy costs per impact on the tractor clutch with a dry single-disc clutch and a dual-clutch dry adaptation. The difference of the work performed in the given coupling structures is determined. Advantages of using the original clutch, namely the reduction of energy costs for clutch management, are stipulated.Проведено порівняння енергетичних витрат на управління (включення та виключення) існуючих і сучасних сухих постійно замкнутих зчеплень. Розглянуто вплив цих витрат при різних типах приводів зчеплення. Проаналізовані механічний та гідравлічний приводи та різниця їх принципів роботи, визначені їх характерні відмінності. Обумовлені фактори, врахування яких при створенні нових зчеплень та приводів, може полегшити управління вузлом. Визначені вихідні параметри для розрахунку енергетичних витрат на управління зчепленням, а зокрема роботу, що витрачається водієм на включення та виключення зчеплення, зусилля, що прикладається на педаль управління зчепленням, передавальне число привода та його хід педалі, а також роботу, яку необхідно виконати при дії на вижимний підшипник. Розглянута нова, оригінальна конструкція здвоєного зчеплення з маятниковою рухомою опорою натискного механізму. З’ясовані переваги такої конструкції, а саме це те, що включення кожного з зчеплень відбувається завдяки переміщенню вказаної опори між опорною поверхнею та важелем, який пов'язаний з натискним диском. В якості прикладу розглянуто сухе зчеплення трактора Харківського тракторного заводу ХТЗ-17221. Проведено розрахунки енергетичних затрат на управління зчепленням базової конструкції та  з адаптованим здвоєним сухим зчепленням. Визначена необхідна робота для виключення одного зчеплення, а також робота необхідна для переключення з одного до другого зчеплення. Зроблено висновки щодо результатів дослідження по знаходженню енергетичних витрат на управління існуючих і сучасних сухих зчеплень. Порівняні витрати енергії на один вплив на зчеплення трактора з сухим однодисковим зчепленням, та адаптованого для нього сухого здвоєного зчеплення. Визначена різниця виконаної роботи в наведених конструкціях зчеплень. Зумовлені переваги застосування оригінального зчеплення, а саме зниження витрат енергії на управління зчепленням

МОДЕЛЮВАННЯ ДИНАМІКИ АВТОМОБІЛЯ ПРИ УПРАВЛІННІ ПОТУЖНІСТЮ СПОЖИВАЧІВ ЕНЕРГІЇ ДВИГУНА ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРАННЯ

The analysis of research in the direction of increasing the effective performance of the internal combustion engine of a car is carried out. The main flows, types of power consumption of the internal combustion engine and ways to increase its effective power have been determined. The influence of the high-speed operating mode of the attachments on the power consumption depending on the driving conditions of the vehicle is analyzed. Changes in the dynamic indicators of a car when controlling the power flows of the internal combustion engine to the drive of the driving wheels and attachments have been investigated. A modular scheme for controlling the operating modes of attachments has been developed on the example of controlling the generator of a car. A working sample of an attachment drive control device was made and made. A simulation model of the car and its components has been developed. The dependences of the change in the dynamic factor on the speed of the vehicle are given for various consumption of ICE power for the drive of attachments. On the basis of theoretical and experimental studies, conclusions have been drawn about the need to optimize the power consumption for the drive of the internal combustion engine attachments during vehicle operation to improve the dynamic characteristics, fuel efficiency and environmental safetyПроведено аналіз досліджень в напрямку підвищення ефективних показників ДВЗ автомобіля. Визначені основні потоки, види витрат потужності ДВЗ і шляхи підвищення його ефективної потужності. Проаналізовано вплив швидкісного режиму роботи навісного обладнання на витрати потужності в залежності від умов руху автомобіля. Досліджено зміни динамічних показників автомобіля при управлінні потоками потужності ДВЗ на привід ведучих коліс та навісного обладнання. Розроблено модульну схему управління режимами роботи навісного обладнання та досліджено зміну показників автомобіля на прикладі керування його генератором. Виготовлено робочий зразок пристрою керування приводами навісного обладнання. Розроблено імітаційну модель автомобіля та його складових. Наведено залежності зміни динамічного фактору від швидкості руху автомобіля при різних витратах потужності ДВЗ на привід навісного обладнання. На підставі теоретичних і експериментальних досліджень зроблені висновки щодо необхідності оптимізації витрат потужності на привід навісного обладнання ДВЗ при експлуатації автомобіля для покращення його динамічних характеристик, паливної економічності та екологічної безпеки

Comprehensive research method for explosive coal dust

The article briefly analyses the explosion and fire hazard properties of coal dust of different dispersions. It is emphasised that many experts working in the field of explosion protection and industrial safety pay insufficient attention to changes in the properties of the dust when reducing its dispersity. It is suggested to develop a new, complex methodology based on the dispersed composition of coal dust. The authors suggest to put methods of special sample preparation and dispersing of samples in two stages as a basis of the complex methodology. To do research with the help of thermal synchronous analysis of the smaller fractions, the authors propose to regrind the coal fraction obtained after the cone crusher in an analytical mill. To exclude adhesion of particles due to the process of static charges accumulation it is suggested to use impactless sieving machine of Retsch company which allows to take out the accumulated charges of static electricity. The coal dust fractions obtained after sieving were sent for granulometric analysis by a dynamic image processing method in CAMSIRE and by an optical microscopic method using a LEICA DM 4000 with image scope colour processing. A simultaneous thermal analysis was performed selectively for fractions smaller than 1000 μm. This was carried out with an STA 449 F3 and NETZSCH Proteus termal analysis application software. The authors consider that the obtained results allow to conclude that it is further expedient to carry out research work in this direction and will make it possible to develop recommendations aimed at prevention of coal dust aerosol explosions

Study of the two-rotor electric motor of a drive of vehicle drive wheels

In recent years, electric and hybrid vehicles have taken more and more attention due to their apparent advantages in saving fuel resources and reducing harmful emissions into the environment. Even though electric vehicles can solve the ecological problem, their operation is faced with a number of inconveniences associated with a limited driving distance from a single charge due to limited storage of energy from an independent power source and a lack of the required service and repair infrastructure. In hybrid and electric vehicles one of the main parameters is the curb weight, which affects energy consumption, vehicle speed, stability, controllability and maneuverability. In this regard, leading car manufacturers use parts with a low specific weight (non-metallic, aluminum alloys, etc.) in the design and also exclude some units from the design. Due to these technical solutions, the vehicle's operating is improved. One of the groups of parameters to be defined when designing a new electric vehicle is the parameters relating to the electric motor. The purpose of the article is determination of the mechanical characteristics of a two-rotor electric motor during magnetic flux control and assessment of the possibility of organizing the drive of the drive wheels of the vehicle. The electric motor has two mechanically independent outputs. For the study, an electrical equivalent diagram has been developed for the given two-rotor electric motor. A simulation model of the equivalent diagram has been built. Simulating the interaction processes of the rotors with the stator made it possible to obtain data for building the mechanical characteristics for each output of the electric motor. Analysis and processing of the mechanical characteristics data of the electric motors showed the conformity and the range of changes in the torque on each of the rotors when changing their slip and revolution, which are required when building algorithms for the operation of electric motor control systems as part of drives for various purposes. Analysis of the simulation results made it possible to assess the possibility of using the considered two-rotor electric motor for the drive of drive wheels in an electric and hybrid wheeled vehicle

Synthesis of the Energy-Saving Dry Dual Clutch Control Mechanism

A promising direction in developing up-to-date transport vehicles is the use of transmissions, an essential element of which is a dual-clutch. Improving functional performance, energy efficiency, and environmental friendliness are relevant and require appropriate research. The object of study is a dry dual-clutch working with a manual transmission with high energy efficiency. In the proposed design scheme, a rotary lever and a movable carriage can change the structural diagram of the force interaction between the pressure spring and the clutch discs. The developed mathematical model of the clutches control mechanism allowed for analyzing the process of controlling the dual-clutch transmissions (DCT) and obtaining functional dependencies between pushing forces in friction pairs and the carriage position. As a result, a method for synthesizing DCT was proposed to ensure the transmission of a given torque. Furthermore, it was determined and numerically proven that the same radial movement of the carriage when switching-on the clutches does not guarantee equal loading for the frictional discs of each clutch. This fact increases the uneven dynamics of torque and disc wear. Overall, the synthesis of the energy-saving dry dual-clutch control mechanism providing the same clutch margin for each clutch was developed. The method can be generalized and applied to designing dry dual-clutch transmissions for machines of various purposes.</jats:p

Synthesis of the Energy-Saving Dry Dual Clutch Control Mechanism

A promising direction in developing up-to-date transport vehicles is the use of transmissions, an essential element of which is a dual-clutch. Improving functional performance, energy efficiency, and environmental friendliness are relevant and require appropriate research. The object of study is a dry dual-clutch working with a manual transmission with high energy efficiency. In the proposed design scheme, a rotary lever and a movable carriage can change the structural diagram of the force interaction between the pressure spring and the clutch discs. The developed mathematical model of the clutches control mechanism allowed for analyzing the process of controlling the dual-clutch transmissions (DCT) and obtaining functional dependencies between pushing forces in friction pairs and the carriage position. As a result, a method for synthesizing DCT was proposed to ensure the transmission of a given torque. Furthermore, it was determined and numerically proven that the same radial movement of the carriage when switching-on the clutches does not guarantee equal loading for the frictional discs of each clutch. This fact increases the uneven dynamics of torque and disc wear. Overall, the synthesis of the energy-saving dry dual-clutch control mechanism providing the same clutch margin for each clutch was developed. The method can be generalized and applied to designing dry dual-clutch transmissions for machines of various purposes