Вісник Приазовського Державного Технічного Університету. Серія: Технічні науки

Метод збереження цифрових медичних зображень для подальшого використання в лікувально-діагностичному процесі

Л.М. Козак — 2025-10-30

Інформаційні технології оброблення, аналізу, зберігання та обміну цифровими медичними даними є основою цифрової трансформації в галузі охорони здоров’я. Наразі актуальною є інтеграція медичних інформаційних систем (МІС), різних електронних ресурсів та різнорівневих засобів програмного забезпечення в інтегровану екосистему цифрової медицини. Для забезпечення ефективного використання цифрових медичних даних широко використовуються хмарні технології, які надають доступ до програм та даних з мінімальним використанням інфраструктури всередині установи охорони здоров'я. Метою роботи є розроблення методу збереження цифрових медичних зображень для подальшого використання в лікувально-діагностичному процесі з врахуванням особливостей внутрішніх процесів інформаційного обміну у закладі охорони здоров’я (ЗОЗ) та із забезпечення потреби інформаційної взаємодії двох чи більше таких установ. Запропонований метод складається з чотирьох етапів збереження сформованого зображення на різних рівнях подальшого зберігання за стандартом DICOM: у БД інформаційно-діагностичної системи, PACS, у сховищі тривалого зберігання. Останній етап забезпечує анонімізацію даних для подальшого використання за межами ЗОЗ. Розроблений метод збереження цифрових медичних зображень містить покроковий опис дій з використанням дескриптивної логіки, що дає змогу формалізувати весь процес зберігання медичної інформації

Оптимальні методи відновлення і зміцнення кернів клещевих захватів колодязних кранів

В.П. Лаврик — 2025-10-30

Серед багатьох типів підйомно-транспортних машин, що застосовуються в прокатному виробництві, значне місце займають спеціальні колодязні крани. Для забезпечення високої продуктивності прокатного цеху, високої якості прокату та безпечної роботи персоналу необхідно приділити особливу увагу надійності роботи таких кранів. Підвищення вимог до якості прокату з одночасним збільшенням маси сталевих зливків розкрило в роботі допоміжного підйомно-транспортного устаткування ряд істотних недоліків. Один з них – транспортування і посадка зливків у колодязі, видача їх у прокатку після нагрівання, за допомогою кліщових захватів з робочими органами у вигляді кернів. Стійкість кернів і надійність затискання зливків порівняно невелика і їх змінюють досить часто (6-7 штук у зміну). Середньомісячна витрата кернів в процесі експлуатації колодязних кранів становіть близько 1200 одиниць. Використання пошкоджених кернів і несвоєчасна їх заміна призводить до ненадійного захоплення зливків, що може привести до травм працівників підприємства, руйнування колодязної печі та іншого металургійного обладнання. Для вибору оптимальних шляхів продовження терміну служби керна було проведено аналіз досліджень температурних умов служби кернів кліщових кранів. Встановлено, що в процесі роботи кернів відзначається циклічна зміна температур: від 1200°С на поверхні керна до 100°С при його охолодженні у баках з водою. У період між захопленнями зливків коливання температури досягають 300-400°С. В результаті циклічної зміни температури виникають значні термічні напруги. Якщо врахувати, що керни піддаються додатковому спектру навантажень, таких як ударні, стискаючі і зминаючі, то це призводить до утворювання тріщин розпалу. При подальшій експлуатації кернів у такому режимі сітка розпалу сприяє інтенсивному зносу, зминанню, відколам. Розробка оптимальних способів відновлення та зміцнення кернів колодязних кранів включає кілька ключових етапів: 1. Діагностика та оцінка стану кернів. Аналіз умов експлуатації та режимів роботи для встановлення причин зношення та утворення дефектів; 2. Вибір методу відновлення. Наплавлення з подальшою механічною обробкою – використовується для ліквідації глибоких пошкоджень і досягнення необхідних розмірів і властивостей; 3. Контроль якості відновлених кернів. Використання неруйнівних методів контролю для оцінки стану зварних швів та наплавлених поверхонь; 4. Тестування та дослідна експлуатація. Випробування на стендах і у виробничих умовах для підтвердження надійності та безпеки. 5. Аналіз результатів дослідної експлуатації для оптимізації процесів відновлення

Лінійна оптимізація технологічних параметрів розгортання отвору втулки зубчастого редуктора

С.В. Попов — 2025-10-30

Розглядається задача оптимізації режимів різання під час розгортання отворів у втулках зубчастих редукторів. Відмічено, що точність та якість обробки суттєво залежать від правильно визначених параметрів швидкості різання та подачі. Вони впливають на продуктивність та стійкість різального інструменту. Запропоновано математичну модель процесу розгортання з урахуванням технічних обмежень металорізального верстату та інструменту. Сформульовано критерій оптимальності, запропоновано систему нерівностей. Використання методу лінійної оптимізації дозволило визначити оптимальні режими, що забезпечують максимальну продуктивність зі збереженням необхідної якості обробки

Дослідження впливу параметрів повітряного потоку на ефективність калібрування насіння у пневмосепараторі

В.О. Вовк — 2025-10-30

Подано результати теоретичного та експериментального дослідження впливу параметрів повітряного потоку на ефективність калібрування насіння у пневмосепараторі з осьовим вентилятором. Обґрунтовано необхідність стабілізації аеродинамічного поля у каналі за рахунок використання дифузора-вирівнювача та системи спрямовуючих лопатей. Проведено дослідження для насіння пшениці м’якої (вологість 12 ± 0,5%, маса 1000 насінин 35-40 г) із застосуванням повного факторного експерименту 3³. Визначено вплив швидкості повітряного потоку (4,5-6,5 м/с) та товщини шару насіння (15-35 мм) на ефективність калібрування і питомі енерговитрати. Критерій зупинки експериментів встановлювався за стабілізацією показників протягом 5 хв, із трьома повтореннями кожного режиму (n = 3). Статистичну обробку результатів виконано методом ANOVA при
p < 0,05. Отримано, що оптимальні умови калібрування досягаються за швидкості повітря 5,5-6,0 м/с і товщини шару 20-25 мм, при цьому відхилення швидкості по перерізу каналу не перевищує ±10%. Удосконалена конструкція пневмосепаратора забезпечує підвищення ефективності калібрування на 12-15% та зменшення питомих енерговитрат на 10-12% порівняно з традиційними системами. Результати є валідними для насіння пшениці; для інших культур параметри швидкості та товщини шару потребують додаткового уточнення

Дослідження міцності та динамічних характеристик універсального вантажного вагона мобільною системою

О.В. Фомiн — 2025-10-30

Дане дослідження спрямоване на розвиток підходів та інструментів для експериментального аналізу показників міцності та якості руху нових вантажних вагонів з метою допуску їх до експлуатації на коліях загального користування. Це передбачає оновлення теоретичних принципів, методів тестування та обладнання, зокрема заміну вагонів-лабораторій на мобільні цифрові вимірювальні системи. Також в роботі запропоновано оцінку показників якості руху (коефіцієнт запасу стійкості, коефіцієнти вертикальної динаміки) за допомогою вимірювання напружень в диску колеса колісної пари вантажного вагона. У роботі використано методику вимірювання сил між колесом та рейкою шляхом фіксації деформацій у ключових зонах з метою подальшої оцінки показників якості руху вагона в умовах експлуатації. Паралельно обґрунтовано необхідність модернізації програмних та методичних рішень для оцінки динамічних характеристик нового та модернізованого рухомого складу, який зараз будується Українськими вагонобудівними заводами. Обґрунтовано доцільність заміни вагонів-лабораторій на компактні мобільні комплекси, що підвищить оперативність та достовірність випробувань. Встановлено зони впливу вертикальних та бічних навантажень на напруження в диску колеса вантажного вагона. Запропонована оптимізована схема розміщення тензодатчиків для точного визначення сил колесо-рейка. В роботі сформульовані універсальні технічні вимоги до мобільних вимірювальних систем, призначених для експлуатаційного контролю якості руху вантажних вагонів в умовах експлуатації та під час виконання робіт з допуску нових вагонів на колії загального користування. Запропонована система успішно випробувана в реальних умовах експлуатації вантажного вагона. Отримані результати дозволяють чітко визначити технічні параметри для створення мобільних діагностичних комплексів. Ці дані мають вагоме значення при проектуванні систем моніторингу для залізничного транспорту, орієнтованих на оцінку безпеки шляхом постійного контролю стану конструкцій та динаміки руху. Їх реалізація безпосередньо сприятиме зниженню ризику аварій на залізницях

Методика проектування технологічного процесу відновлення розподільних валів суднових двигунів зносостійкими покриттями

М.С. Агєєв — 2025-10-30

Однією з задач формування багатофункціональних покриттів для забезпечення заданого ресурсу вузлів тертя можна вважати врахування поведінки взаємозалежних параметрів системи «технологія відновлення – деталь – експлуатація». Випадкові зміни технологічних та експлуатаційних факторів ускладнюють оцінку параметрів матеріалу в процесі формування зносостійкого покриття та його вибір і не надає можливості внести корегування, а також врахувати структурні зміни в поверхневому шарі матеріалу в процесі технічної експлуатації. Останнім часом вирішення питання підвищення експлуатаційних властивостей вузлів тертя все тісніше пов’язують з розвитком способів нанесення зносостійких покриттів в процесі відновлювального ремонту. Вибір зносостійких покриттів проводиться за таким основним показником, як величина зносу [1]. Проте, одного лише цього аспекту недостатньо для оптимального визначення матеріалу та методу створення захисного покриття для деталей, що піддаються тертю. Важливо враховувати конструкційні та технологічні потреби, що виникають в процесі використання в цілому [2]. В статті представлена методика проєктування технологічного процесу відновлення зношених поверхонь вузлів тертя. Може використовуватися як типова для складових технологічного процесу формування зносостійких покриттів, що забезпечує взаємодію між факторами, які характеризують технологічний процес, а також для виявлення керованих факторів. Об’єктом проєктування є технологічний процес відновлення розподільчого валу суднового двигуна шляхом нанесення багатофункціональних покриттів в процесі ремонту, що забезпечує заданий ресурс

Інтегрована модель врахування поведінкових факторів екіпажу в системі експлуатаційної безпеки судна

П.В. Никитюк — 2025-10-30

У статті представлено інтегровану математичну модель управління експлуатаційною безпекою морських суден, яка комплексно враховує як технічні аспекти деградації бар'єрів безпеки, так і поведінкові фактори екіпажу. Обґрунтовано необхідність переходу від суто технократичного підходу до оцінювання ризиків до мультифакторного аналізу, що відображає реальну динаміку впливів у складному середовищі під час виконання технологічних операцій на борту судна. Зокрема, увага зосереджена на тому, як психофізіологічний стан членів екіпажу (втома, емоційне вигорання, неуважність) може прискорювати деградацію технічних систем і призводити до передчасного досягнення критичних значень інтегрованого індексу ризику (SIRI). Модель побудовано на основі модульного підходу з можливістю адаптації до типу судна, характеру навігаційного переходу, типу вантажу, рівня автоматизації та зовнішніх умов. Розроблена система дозволяє не лише фіксувати поточний рівень ризику, але й здійснювати прогнозування майбутніх загроз з урахуванням змін у поведінці екіпажу та технічному стані. Для цього запропоновано використовувати інструменти машинного навчання, зокрема моделі на основі рекурентних нейромереж (типу LSTM), які навчаються на послідовностях параметрів стану судна. Окрему увагу приділено розробці сценаріїв реакції системи на критичні ситуації, а також обґрунтовано можливість інтеграції моделі у інтелектуальні навігаційно-діагностичні комплекси. Проведені експерименти та сценарний аналіз підтверджують високу ефективність моделі у прогнозуванні розвитку аварійних ситуацій, зменшенні часу реагування та зниженні імовірності негативних наслідків. Запропонована модель є кроком до створення повнофункціональних інтелектуальних систем підтримки прийняття рішень (DSS) для впровадження в практику судноплавства нового покоління, де управління ризиками здійснюється в реальному часі з урахуванням як технічних, так і людських чинників

Дослідження мінливості «мусонної депресії» у Бенгальській затоці

Г.Г. Томчаковський — 2025-10-30

Мусонні депресії (МД), як області зниженого тиску, що формуються над акваторією Бенгальської затоки, мають значний вплив на погодні умови в період літнього мусону. Вони характеризуються штормовим вітром, високими хвилями, інтенсивною хмарністю і сильними дощами, становлячи небезпеку для морського судноплавства та берегової інфраструктури в регіоні. Часова мінливість МД характеризується істотними змінами у широкому діапазоні масштабів – від між річного до внутрішньо місячного. Розуміння причин, що контролюють мінливість режиму МД, необхідне для зниження ризиків і втрат у секторі морського транспорту, що відіграє ключову роль в світовій економіці. Досліджено МД Біскайської затоки двох типів, у тому числу з радіусом до 2 тис. км. Показано, що обидва типи МД за сприятливих умов однаково трансформуються у тропічний циклон. Визначено, що утворення МД у Біскайській затоці не сприяють сталому розвитку літньої мусонної циркуляції. Визначено, що утворення МД під час літнього мусону є типовим лише для Біскайської затоки. Така відмінність пов’язана з особливими умовами у приводні атмосфері, що виникають завдяки конвекційній нестійкості над розпрісненими зонами океану в дельтах річок. Вперше встановлено, що МД у Біскайській затоці утворюються циклічно, тобто під впливом певних умов. Час утворення МД співпадає з тимчасовим зменшенням відцентрової сили в умовах зменшення кутової швидкості обертання Землі навколо своєї вісі. Це підтверджено фактом припинення циклічного утворення МД у Біскайській затоці під час локального зростання кутової швидкості обертання Землі в умовах літнього сонцестояння. Отримані результати створюють основу для поліпшення якості прогнозів погодних умов на морських шляхах у північній частині Індійського океану та оптимізації стратегій мінімізації погодних ризиків для морської галузі

Вплив проактивного управління судном на зменшення вібрації та гідроакустичних шумів судна

В.Ю. Кучеренко — 2025-10-30

У статті проведено комплексне дослідження впливу параметрів управління судном – зокрема курсу, диференту та швидкості – на рівень вібрації конструктивних елементів судна та інтенсивність підводного шумового випромінювання (URN). В даній роботі розглянуто, що коливання крутного моменту головного двигуна та нерівномірність обертання гребного валу значно посилюються в умовах хвилювання, особливо за відсутності ефективної корекції курсу судна і контролю за параметрами крену і диференту судна. Такі коливання спричиняють підвищене навантаження на елементи валопроводу, основу головного двигуна та корпус судна, що, у свою чергу, зумовлює збільшення структурного шуму та акустичного навантаження на морське середовище. У межах дослідження в даній роботі оглянуто підхід до оптимізації управління судном та контролем морехідного стану судна. Зміна курсу судна відносно напрямку хвильового фронту, разом із корекцією диференту та швидкості руху судна, дозволяє знизити гідродинамічну асиметрію обтікання й скручувальні навантаження, зменшуючи відповідно структурні коливання та підводний шум. Для аналізу вібрацій застосовано алгоритми спектральної обробки сигналу, зокрема дискретне перетворення Фур’є, що дозволило виявити основні джерела збудження низькочастотних гармонік, пов’язаних із гвинтом та валовою лінією. Вимірювання та оцінка вібраційної активності проводилися відповідно до міжнародних стандартів ISO 6954 та ISO 20283-5, із урахуванням критеріїв допустимого рівня вібрацій для елементів конструкції та забезпечення життєздатності суднових систем. Результати аналізу лягли в основу розробки рекомендацій щодо практичного маневрування судном, орієнтованого на зниження акустичного впливу на довкілля. Методика, що запропонована у статті, дозволяє оцінювати та зменшувати структурні вібрації та URN без конструктивних змін, спираючись лише на ефективне керування судном. Матеріали дослідження мають практичне значення для екіпажів морських суден, проєктантів навігаційних систем та розробників автоматизованих систем управління. Вони також узгоджуються з сучасними вимогами IMO щодо мінімізації підводного шуму в зонах підвищеної екологічної чутливості. У статті представлено комплексну методологію зменшення шумового навантаження, що базується на поєднанні рішень по управлінню судном, контролю морехідних якостей судна, динамічних характеристик корпусу та стандартів технічного контролю і стану судна

Особливості оцінювання і прогнозування стану суднових теплообмінних апаратів в системі експлуатації на основі технології цифрових двійників

І.В. Грицук — 2025-10-30

Одним із напрямів удосконалення суднових енергетичних установок є підвищення їхньої ефективності під час перетворення теплової енергії в окремих елементах системи. Такі процеси базуються на законах термодинаміки, гідрогазодинаміки та тепломасообміну, і саме вони визначають коефіцієнт корисної дії установки, обсяг теплових та шкідливих викидів, строк служби, а також компактність і досконалість систем. Важливу роль у формуванні цих показників відіграють теплообмінники, які є ключовими складовими енергетичних установок. Обґрунтована необхідність удосконалення обладнання суднових енергетичних установок і теплообмінних апаратів, що визначають практичний запит на розробку, удосконалення і впровадження науково-технічних розробок і рішень для інтенсифікації процесів теплообміну в умовах експлуатації судна. Обґрунтовані і системно ураховані особливості оцінювання і прогнозування стану суднових теплообмінних апаратів у системі експлуатації на основі технології цифрових двійників вантажного судна і суднової енергетичної установки. Розроблена модель і інформаційна складна система в реалізації задач дослідження, що дозволяє надалі досліджувати укрупненою моделлю представлення цифрового двійника інтелектуальної системи управління експлуатацією вантажного судна та суднової енергетичної установки. Теоретично та експериментально обґрунтувані реалізації досліджуваного застосування в частині практичних методів формування цифрового двійника для представлення результатів роботи теплообмінного обладнання судна в реальних умовах експлуатації. Наведений приклад застосування методу для реального теплообмінника судна

Термозміцнення залізорудних окатишів на сталевих перфорованих подинах

Є.В. Чупринов — 2025-10-30

Розроблено, виготовлено та випробувано конструкцію жаростійких сталевих перфорованих піддонів і спосіб їх кріплення до випалювального візка, що дозволяє замінити колосники на конвеєрних машинах для термозміцнення залізорудних окатишів. Мета роботи – вдосконалення процесу виробництва окатишів шляхом зменшення витрати високолегованого металу, підвищення продуктивності обпалювальних машин і поліпшення металургійних характеристик обпалених окатишів. Завдання дослідження – обґрунтування можливості заміни колосників на обпалювальних візках конвеєрних машин, відпрацювання їх конструкції та кріплення на візках, відпрацювання технологічного процесу термозміцнення сирих окатишів. Виконані напівпромислові та промислові випробування показали працездатність прийнятих технічних рішень. Встановлено, що заміна колосників піддонами дозволить зменшити витрату високолегованого металу, підвищити продуктивність випалювальних машин і поліпшити металургійні характеристики випалених окатишів

Дослідження особливостей розповсюдження озону за кисневим струменем, створеного високовольтним електричним розрядом на виході з продувної фурми

С.І. Семикін — 2025-10-30

Ключовою ланкою для киснево-конвертерного процесу є протікання окислювально-відновних обмінних процесів за участю кисню, які є гетерогенними та мають різний час перебігу в залежності від місця перебігу, «дійових осіб» окрім кисню, інтенсивності руху розплавлених мас та активності самого кисневого потоку (того, як і у якій кількості кисень проникає між межами розділу фаз, що взаємодіють, та реагує з іншими елементами). Відповідно для його інтенсифікації необхідно активізувати процеси окислення, що можливо завдяки активізації кисневого потоку, наприклад, при перетворенні частини кисню на озон. В роботі проведено дослідження генерації озону високовольтним електричним розрядом безпосередньо на виході з продувного сопла верхньої кисневої фурми та його розподілу за кисневим струменем. Встановлено, що максимальний рівень концентрації озону за довжиною струменя спостерігається на відстані 5-7 калібрів та у подальшому при розширенні струменя його концентрація зменшується в результаті розбавлення киснем. Відповідно до досліджень за перетином встановлено зосередження озону в центрі струменя впродовж усього потоку. За отриманими результатами було розроблено емпіричний коефіцієнт розширення кисневого струменя для оцінки продуктивності озону. Встановлено, що при локалізації розряду на виході з продувного сопла на відстані 40 калібрів (що є робочою висотою розміщення продувної фурми відносно рівня металевої ванни у кисневому конвертері у промислових умовах) за довжиною кисневого струменя продуктивність озону складатиме 15 мг/хв, що, на думку авторів, є достатнім для проведення активізації окислювальних обмінних процесів

Оптимізація параметрів лиття алюмінієвих сплавів під високим тиском з урахуванням динаміки процесу пресування

К.О. Крейцер — 2025-10-30

У статті запропоновано комплексний підхід до вдосконалення технологічного процесу лиття алюмінієвих сплавів під високим тиском, який базується на урахуванні динаміки пресування рідкого металу в межах формоутворювальної камери. Обґрунтовано теоретичні засади взаємозв’язку між режимами подачі розплаву, конфігурацією литникової системи, характеристиками сплаву Аl-Si та механізмами формування внутрішньої структури виливків. Особливу увагу приділено впливу швидкості переміщення поршня, рівня тиску ущільнення, температурних градієнтів у прес-формі та фазовим переходам, що виникають у ході тверднення. Теоретичний аналіз базується на положеннях гідродинаміки, термокінетики та механіки деформівного тіла, що дозволяє створити інтегровану модель процесу лиття як багатофакторної та нестабільної системи. У межах дослідження акцентовано на складності контролю заповнення порожнини форми при високих швидкостях та коротких циклах лиття, характерних для промислових ливарних систем. Встановлено, що динамічні характеристики потоку розплаву критично впливають на ризики формування таких дефектів, як газові включення, турбулентні шви, локалізована пористість і термічні тріщини. Теоретична модель, побудована з використанням методу скінченних елементів, дозволяє досліджувати просторово-часову еволюцію температурних полів, тиску, швидкості потоку та щільності тверднення у ключових зонах прес-форми. На основі моделювання розроблено низку теоретичних рекомендацій щодо варіативного регулювання швидкості поршня та ступеня стискання металу залежно від стадії заповнення. Показано, що впровадження принципів адаптивного термокінетичного керування, зокрема шляхом контролю тепловідведення через охолоджувані канали прес-форми, забезпечує зменшення внутрішніх напружень, збереження однорідності структури та рівномірність охолодження по всьому об’єму виливка. Вдосконалений алгоритм управління циклом охолодження дозволяє мінімізувати час витримки перед відкриттям форми, скорочуючи тривалість виробничого циклу без втрати якості продукції. Узагальнені результати підтверджують ефективність запропонованого теоретичного підходу: за моделювальними розрахунками кількість дефектів може бути знижена на 30-40%, а щільність виливків – підвищена на понад 10% у порівнянні з традиційними технологічними картами. Запропонована система оптимізації параметрів лиття алюмінієвих сплавів під високим тиском сприяє підвищенню технологічної надійності, енергоефективності та відтворюваності результатів, що особливо актуально у контексті цифровізації виробництва та впровадження концепцій «розумного лиття». Застосування динамічного моделювання у поєднанні з адаптивним керуванням відкриває нові можливості для створення саморегульованих систем лиття, здатних до самонавчання та автоматичної корекції параметрів у відповідь на зміну властивостей матеріалу чи зовнішніх умов

Оцінка впливу на довкілля як інструмент реалізації принципів сталого розвитку

О.О. Бакуліч — 2025-10-30

У статті розглядається синтез понять сталого розвитку та процедури оцінки впливу на довкілля як основних підходів до екологічно відповідального планування. Мета статті полягає в тому, щоб систематизувати теоретичну основу сталого розвитку та визначити, яку роль оцінка впливу на довкілля планованої діяльності відіграє у практичній реалізації цієї концепції. У дослідженні використано методи системного та порівняльного правового аналізу міжнародних стандартів, узагальнення сучасного досвіду впровадження екологічних оцінок. Розкрито триєдину структуру сталого розвитку через економічний, соціальний та екологічний виміри, проаналізовано еволюцію міжнародних ініціатив. Детально досліджено методологію проведення оцінки впливу на довкілля, включаючи етапи попередньої оцінки, визначення сфери оцінки, базових досліджень, прогнозування впливів та розробки заходів з мінімізації ймовірних впливів. Особливу увагу приділено системі індикаторів сталості (вуглецевий слід, водний слід, індекс біорізноманіття), які дозволяють кількісно оцінити внесок проєктів у досягнення Цілей сталого розвитку. Обґрунтовано необхідність забезпечення прозорості процесів та активної громадської участі як основи довіри до інституційних механізмів. Визначено основні виклики сучасної практики, пов'язані з кліматичними змінами, кумулятивними ефектами та трансграничним впливом проєктів. Наукова новизна полягає в комплексному підході до розгляду сталого розвитку та оцінки впливу на довкілля як взаємодоповнюючих концепцій. Практична значущість роботи визначається можливістю використання для екологічно відповідального планування

Особливості мінімізації відходів у технологічному процесі виробництва хліба

В.С. Волошин — 2025-10-30

В роботі розглянуті дослідження, що стосуються мінімізації відходів у традиційних промислових технологіях виробництва хліба. Показано, що при відносно невеликій кількості органічних відходів, що легко утилізуються в післявиробничий період, існує доки непереборна кількість енергетичних відходів, які досягають великих розмірів та відносяться до світових об’ємів виробництва цієї важливої для людини продукції. Незважаючи на певні сучасні технології та темпи виробництва хліба, питання промислових відходів існує і не вирішується. В статті запропоновано результати дослідження теоретично обґрунтованого мінімуму відходів загального типу щодо технології виробництва хліба, розроблено методику, що дозволяє використовувати принцип термодинамічної двоєдиності, як механізм, що відповідає за утворення відходів у технологічному процесі, та як основний, що дозволяє мінімізувати утворення відходів в межах самого технологічного процесу. Показано межі, які існують в досягненні бажаного результату, розподіл мінімально можливих відходів між етапами технологічного процесу, та рекомендовано використовувати модифіковану енергію зовнішнього впливу, як спроможну переробити ту частину сировини, яка в певних умовах здатна потрапити у відхід, але за допомогою нової енергії здатна до деяких інших якостей, що роблять з неї корисний продукт в межах самого технологічного процесу. Показано, як можна використати резонансні джерела енергії для досягнення цілі – максимально мінімізувати енергетичні втрати в технологічному процесі виробництва хліба. Посилаючись на теоретично обґрунтований мінімум утворення відходів, запропонований метод введення модифікованої енергії резонансних коливань в технологічний процес дозволяє не тільки на порядок знизити втрати теплової енергії, але й за рахунок резонансних взаємодій з молекулами сировинної води знизити втрати органічних відходів до максимально можливих 3% від сировини, що використовується в технології

Методи корегування поточних значень технологічних параметрів в автоматизованих системах керування

О.І. Сімкін — 2025-10-30

Розглядається питання організації збору та обробки технологічної інформації в АСУ ТП в рамках функціонування інформаційної підсистеми АСУ ТП. Висвітлено основні проблеми, що виникають при розробці програмного забезпечення. Поставлені основні задачі дослідження, описані методи вирішення проблеми, проведено експерименти з вимірювання технологічних параметрів (температура, швидкість повітря) при різних значеннях керуючих впливів. Обрано та розроблено алгоритми фільтрації та корекції аналогових сигналів. Проведено ідентифікацію параметрів об’єкта за отриманими експериментальними даними, розроблено та протестовано декілька систем автоматичного керування, проаналізовано результати моделювання роботи САР та порівняно з реальними вимірами

Аналіз впровадження сучасних технологій для підвищення ефективності суднових електроенергетичних систем

В.В. Поливода — 2025-10-30

Робота зосереджена на дослідженні сучасних технологій оптимізації суднових систем електропостачання суден. У ній розглянуто проблеми та фактори, що сприяють прогресу в цій галузі, такі як вплив морської галузі на навколишнє середовище та постійне зростання конкуренції. Наведено приклади найефективніших технологічних досягнень, включаючи світлодіодні системи освітлення, енергоефективні електродвигуни, частотно-регульовані приводи та гібридні джерела живлення. Проаналізовано стратегії, спрямовані на сприяння раціональному та відповідальному споживанню енергії, з ефективним управлінням системами накопичення енергії. Значна увага приділяється інтеграції альтернативних джерел енергії, таких як сонячна та вітрова енергія, та їх потенціалу для сприяння декарбонізації судноплавства та зменшення залежності від традиційних видів палива. Гібридні рушійні установки, системи рекуперації відпрацьованого тепла та сучасні системи управління енергетичним обладнанням досліджуються як комплексні та інтегровані підходи до оптимізації споживання енергії на суднах. Відзначається швидкий розвиток рішень для систем накопичення енергії, таких як літій-іонні акумулятори, які є дуже важливими для забезпечення ефективної та надійної роботи гібридних та повністю електричних суден з єдиною уніфікованою електроенергетичною системою. У статті наведено порівняльний аналіз розглянутих підходів до оптимізації на основі ключових критеріїв, таких як економія палива, рівень скорочення викидів, загальна надійність та економічна доцільність впровадження. Крім того, у статті ілюструється успішне застосування цих стратегій оптимізації на різних типах суден, від малих поромів до великих контейнеровозів та круїзних лайнерів. В окремому розділі представлено огляд останніх наукових досліджень та публікацій у цій галузі, а також майбутні тенденції та напрямки розвитку в оптимізації енергетичних систем суден, включаючи зростаючу роль цифровізації, автоматизації, використання штучного інтелекту, впровадження альтернативних видів палива

Технології автоматизації в обслуговуванні суднових систем: проблеми та шляхи покращення через міжгалузевий досвід

О.О. Самойлов — 2025-10-30

Розглянуто міжгалузеве запозичення передових технологій автоматизації з авіаційної, залізничної, автомобільної, енергетичної, аерокосмічної та логістичної сфер для підвищення надійності, безпеки та ефективності технічного обслуговування морського транспорту. Зроблено акцент на важливості переходу від традиційного регламентного обслуговування до підходів, що базуються на фактичному технічному стані та прогнозуванні відмов. На основі аналізу сучасних рішень в інших галузях, розглянуто можливості адаптації таких інновацій у морській індустрії: впровадження дистанційного моніторингу обладнання, цифрових двійників, IoT (інтернет речей)-сенсорів, систем діагностики та машинного навчання для аналізу технічного стану, використання дронів та автономних роботів для інспекції та аварійних робіт, а також розробка комплексних цифрових платформ управління технічним обслуговуванням. Стаття демонструє, що такі технології вже довели свою ефективність у суміжних секторах – зниження кількості аварій на 30–70%, зменшення витрат на ремонти до 40%, скорочення простоїв на 20–50%. Водночас у морській галузі ці підходи все ще впроваджуються повільно, що зумовлено нестачею відкритих баз для навчання моделей прогнозування та відсутністю єдиних стандартів обміну технічною інформацією. Підкреслено необхідність системного підходу до інтеграції прогнозного обслуговування у морський транспорт, створення нормативної бази, розвитку цифрової інфраструктури флоту, підготовки персоналу до роботи з новими інструментами моніторингу й аналізу. У роботі наведено приклади вже реалізованих ініціатив: дистанційний моніторинг суднових енергетичних установок, використання сертифікованих дронів для інспекції танків, аналітичні платформи управління обслуговуванням флоту, а також описано потенційні майбутні розробки – дрони-ремонтники, автономні модулі пожежогасіння, цифрові паспорти “здоров’я” суден. Результати дослідження свідчать, що саме впровадження прогнозного обслуговування може стати ключовим напрямом цифрової трансформації морської індустрії. Це дозволить не лише підвищити безвідмовність суден і безпеку екіпажів, але й суттєво знизити експлуатаційні витрати, мінімізувати екологічні ризики та забезпечити вищий рівень готовності флоту до сучасних викликів

Програмні та апаратні засоби для морських логістичних перевезень в умовах невизначеності

О.В. Шарко — 2025-10-30

Розглянуто питання моделювання та підтримки прийняття управлінських рішень щодо розвитку морських транспортних перевезень з використанням програмно-апаратних засобів та інструментарію інформаційного супроводу логістичних рішень. Показано, що керування транспортними перевезеннями в умовах невизна-ченості вимагає контент-аналізу інформації про можливість здійснення діалогу споживача з комп'ютером, створення інтерактивного освітнього середовища, виявлення компонентів цього середовища, специфіки змістовної інтерпретації. Запропоновано модель освітнього середовища морської транспортної логістики, що складається із системного та прикладного програмного забезпечення, програмно-апаратних рішень, елементів динамічного супроводу процесів управління. Виконано структуризацію завдань системного та прикладного програмування. Структурування прикладного програмного забезпечення, призначеного для вирішення задач управління транспортом на основі запитів споживачів, дозволяє працювати з текстовими документами, отримувати запити з інтернет-ресурсів. Розглянуто зміст платформ системного програмного забезпечення транспортної логістики із зазначенням реалізаційних програм. Описано призначення компо-нентів прикладного програмного забезпечення. Виділено засоби встановлення та редагування завдань при-кладного програмного забезпечення транспортної логістики, в якості яких обрані адаптація під екран смар-тфона, технічна підтримка сервісу, підстроювання контенту під інші версії, створення інтерактиву на одно-му екрані. Наводиться опис засобів взаємодії з контентом морської інформаційної архітектури, що забезпе-чують інтерактивну навігацію по існуючим інформаційним ресурсам, в якості яких вибрані форми зворот-ного зв'язку, онлайн-записи, кнопки інтерактивності, вставки, камери телефону, архівні сховища, інформа-ційні блоки, візуальна. Складено рекомендації щодо створення інтерактивного сайту логістики морських транспортних перевезень, які здійснюються в умовах невизначеності впливу зовнішнього середовища

Правові колізії в практиці організації мультимодальних перевезень за участю морського транспорту: ризики та управлінські наслідки в умовах надзвичайних ситуацій

А.М. Ібрагім — 2025-10-30

У статті проаналізовано ключові організаційні проблеми та управлінські ризики, що виникають у практиці мультимодальних перевезень за участю морського транспорту через фрагментарність міжнародного та національного законодавства. Досліджено, як правові колізії впливають на ефективність логістичних ланцюгів, особливо в умовах надзвичайних ситуацій. Метою роботи є ідентифікація системних недоліків у правовому полі та розробка практичних рекомендацій для мінімізації їх негативного впливу на транспортний процес. Методологія дослідження поєднує порівняльний аналіз ключових міжнародних конвенцій та Закону України «Про мультимодальні перевезення вантажів» із системним підходом до оцінки їх наслідків для транспортних операторів та вантажовласників. Встановлено, що впроваджена в Україні мережева модель відповідальності на практиці створює «клаптикову» систему компенсації, що генерує значні фінансові та операційні ризики для учасників ринку, ускладнює процеси страхування та врегулювання претензій. Проаналізовано практичні наслідки таких колізій, як збереження архаїчної норми про звільнення перевізника від відповідальності за навігаційну помилку, що знижує надійність морського етапу перевезення та розбіжність у строках позовної давності. Окрему увагу приділено впливу правового вакууму в регулюванні перевезень в умовах воєнного стану, що створює управлінський параліч у питаннях страхування військових ризиків. Обґрунтовано, що відсутність імперативної норми щодо цифровізації документообігу, на відміну від права ЄС, створює нетарифні бар'єри та гальмує інтеграцію в європейський транспортний простір. Наукова новизна полягає у розробці пропозицій, спрямованих на вдосконалення управлінських та організаційних аспектів перевезень шляхом реформування правової бази. Запропоновано конкретні кроки для гармонізації законодавства, що дозволить підвищити прогнозованість, безпеку та ефективність мультимодальних ланцюгів постачання

Модернізація турбовітродувок ТЕЦ: технічні аспекти заміни компресора

А.М. Ялова — 2025-10-30

Мета дослідження. Метою дослідження є оцінка можливості заміни компресора для забезпечення подачі дуття з необхідними параметрами на доменну піч - 9, стабільної роботи доменної печі та гарантованого обсягу дуття на ДП-9 під час подальшої реконструкції повітродувок. Матеріали і методи. Для проведення дослідження були використані дані про існуючі параметри компресорної установки та її характеристики, зокрема параметри роботи компресора, які визначають необхідні умови для стабільної роботи системи дуття на ДП-9. У дослідженні було застосовано метод аналізу технічних характеристик компресорних установок: для порівняння різних моделей компресорів були зібрані технічні характеристики існуючого компресора та можливих кандидатів на заміну. Порівнювались параметри ефективності, потужності, енергоспоживання, а також вплив на стабільність роботи печі. Порівняння результатів до та після заміни – для оцінки впливу заміни компресора на систему в цілому використовувалися методи статистичного аналізу, що дозволило виявити зміни в енергоефективності, стабільності роботи та витратах на обслуговування установки. Результати. Наукова новизна дослідження полягає в розробці та впровадженні методики заміни компресора в компресорній установці для забезпечення стабільної роботи системи дуття на ДП-9 ПАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг». Вперше виявлено та обґрунтовано, що заміна компресора з урахуванням новітніх моделей дозволяє не лише оптимізувати параметри дуття, але й знизити енергоспоживання та підвищити ефективність роботи компресорної установки в умовах підвищених навантажень. Дослідження також включає комплексний аналіз впливу модернізації на систему проміжного охолодження та виявлення нових аспектів, що сприяють стабільності і довговічності роботи установки в умовах реконструкції. Практичне значення. Практичне значення дослідження полягає в розробці рекомендацій щодо заміни компресора в компресорних установках для забезпечення стабільної роботи системи дуття на ДП-9. Заміна компресора дозволяє значно підвищити енергоефективність процесу, зменшити енергоспоживання та знизити витрати на обслуговування обладнання. Впровадження запропонованих рішень дає змогу забезпечити безперебійну та стабільну роботу доменної печі, що важливо для підтримки високої продуктивності та якості продукції. Крім того, розроблені методи можуть бути використані для реконструкції та модернізації інших промислових установок, що дозволяє підвищити загальну ефективність виробничих процесів

Напрями оптимізації роботи обертових печей

І.А. Ленцов — 2025-10-30

У статті представлено аналітичний огляд результатів наукових досліджень щодо покращення роботи обертових печей у чотирьох напрямах: оптимізація гідравлічної роботи печі та запічних теплообмінників, визначення оптимального температурного режиму та температурного профілю вздовж печі, інтенсифікація теплообміну всередині печі, удосконалення систем керування піччю, зокрема за рахунок використання штучного інтелекту. Особлива увага приділяється впливу на підвищення енергоефективності, зниження викидів та покращення якості продукції при виробництві вапна

Розробка шаблонів користувацького інтерфейсу на основі патернів проєктування

Н.О. Соколова Н.О. — 2025-10-30

Дана стаття присвячена дослідженню питання розробки шаблонів інтерфейсів із використанням патернів проєктування. Актуальність дослідження зумовлена постійним зростанням кількості програмних продуктів у різних сферах, що вимагає створення ефективних, гнучких та масштабованих архітектур. Розробка шаблонів користувацького інтерфейсу на основі патернів проєктування є багатогранною темою, яка охоплює адаптивність, спеціалізовані рішення, інтеграцію сучасних технологій і повторне використання існуючих рішень. Розглянуті джерела демонструють, як патерни можуть бути адаптовані до різних контекстів, від гейміфікації до аналізу зображень і метавсесвіту. Це підкреслює їхню універсальність і важливість у сучасному дизайні UI. Наведений опис трьох шаблонів інтерфейсів для різної взаємодії користувача з програмними продуктами, зокрема для кросплатформної програми з надзвичайною інформацією, рекламного застосунку та файлового редактора. Для кожного з них описано вибір патернів, ієрархію та взаємодію класів та особливості реалізації інтерфейсу. Дослідження показало, що використання породжувальних патернів проєктування Фабричний метод та Абстрактна фабрика, а також поведінкового патерну Команда, дозволяє значно підвищити гнучкість, масштабованість і підтримуваність програмних продуктів, а також сприяє скороченню часу розробки та підвищенню якості кінцевого продукту. Дана робота демонструє практичну цінність патернів проєктування для розробки сучасних, ефективних та зручних користувацьких інтерфейсів, а також підтверджує доцільність їх використання у реальних програмних проєктах. Практичне значення роботи полягає у можливості використання отриманих результатів як діючими розробниками, так і студентами для створення ефективних, функціональних і зручних інтерфейсів, а також для поглибленого вивчення дисциплін, пов’язаних із патернами проєктування та архітектурою програмного забезпечення

Огляд баз даних при розробці програмного забезпечення для різних операційних систем

З.Є. Воротнікова — 2025-10-30

Сучасний світ баз даних характеризується постійними змінами, спричиненими появою нових технологій та зростанням потреб бізнесу. Серед ключових тенденцій варто виділити: зростання популярності хмарних баз даних, які забезпечують масштабованість та економію; активне використання NoSQL баз даних, що відрізняються гнучкістю; інтеграцію штучного інтелекту та машинного навчання для автоматизації процесів; поширення розподілених баз даних для обробки великих обсягів даних; зростаючий попит на аналітику даних в реальному часі; розвиток технологій «розрахунків в оперативній пам’яті» In-Memory Databases (IMDB) та підвищену увагу до безпеки даних. Правильний вибір системи управління базами даних (СУБД) є ключовим для успішної роботи програмного забезпечення, оскільки він безпосередньо впливає на її продуктивність, масштабованість, безпеку та ефективність. Нехтування особливостями операційної системи може призвести до серйозних проблем у майбутньому. Різні ОС мають різні архітектурні особливості, що впливають на продуктивність баз даних. Деякі бази даних, наприклад, Microsoft SQL Server, оптимізовані для конкретних ОС. Це дослідження представляє огляд сучасних систем управління базами даних з метою обрання оптимальної системи управління базами даних для конкретної задачі. Дослідження включає аналіз останніх публікацій, які підтвердили, що обміркований вибір СУБД потребує аналізу за багатьма критеріями і не є тривіальною задачею. Огляд літератури також показав, що дослідження у цьому напрямку є актуальними, затребуваними та забезпечують зручність і доступність в виборі оптимального програмного забезпечення. Було вивчено особливості функціонування 11 найпопулярніших СУБД станом на 2024 рік, зроблено порівняльний аналіз та надано рекомендації по вдалим областям застосування. Запропонований огляд сприяє раціоналізації обрання прийнятної СУБД для потреб розв’язання сучасних завдань обробки даних

Розробка інструменту корекції кольорів для користувачів із порушенням кольоросприйняття

О.І. Проніна — 2025-10-30

Візуальне сприйняття є основним каналом отримання інформації про навколишній світ, тому втрата або спотворення кольорів призводить до неповного уявлення про дійсність. У даній роботі розглядається проблема сприйняття кольорів людьми з різними формами дальтонізму та можливі підходи до її вирішення засобами інформаційних технологій. Дослідження спрямоване на створення програмного рішення, яке забезпечує автоматичну обробку кольорів на цифровому зображенні та їх інтерпретацію у зручній для користувача формі. Основна мета полягає у розробленні додатку, що допомагає користувачам ідентифікувати кольори, присутні на обраній картинці, і краще розуміти їх відмінності. Програмний продукт реалізовано мовою Python із використанням бібліотек PySide6 (Qt) та OpenCV. Він забезпечує низку функцій: збільшення фрагмента зображення, відображення кольору у форматах RGB, HSV, LAB або у вербальній формі, зафарбування суміжних областей, симуляцію дальтонізму на основі матриць автора Machado, а також кольорову корекцію (дальтонізацію), що підвищує контрастність і помітність об’єктів. Особливу увагу приділено процедурі лінеаризації sRGB перед застосуванням матриць перетворення, що забезпечує точність обчислень. Запропоноване рішення поєднує алгоритми аналізу кольорових компонентів із засобами візуальної корекції, що дозволяє покращити сприйняття та інтерпретацію візуальних даних. Проведено експериментальне порівняння результатів, отриманих за допомогою розробленого додатку, із даними системи Color Vision Simulator. Аналіз попіксельних відмінностей у колірних моделях показав незначні розбіжності, що підтверджує коректність реалізованих алгоритмів. Розроблений інструмент сприяє підвищенню доступності візуальної інформації та може бути корисним як для осіб із порушеннями кольоросприйняття, так і для фахівців у галузі дизайну, освіти та цифрової графіки. У перспективі планується оптимізація алгоритмів для роботи у реальному часі та розширення підтримки форматів зображень, що дозволить використовувати програму у веб-застосунках і системах інклюзивного дизайну

Погляд на різні аспекти використання штучного інтелекту в технічній творчості

Л.О. Дан — 2025-10-30

Успішне застосування прийомів та методів технічної творчості завжди ґрунтувалося та ґрунтується на врахуванні сучасних тенденцій розвитку науки, техніки, виробництва. Віднедавна використання штучного інтелекту стало повсюдним. Технічна творчість, що довгий час була прерогативою людини, теж попала під вплив цього тренду. Дана стаття спрямована на аналіз позитивних та негативних сторін взаємодії людини та штучного інтелекту в процесі розв’язання різноманітних технічних проблем. Спочатку розглянуто загальні засади та можливі наслідки співпраці «тандему» людина – ШІ в науці і техніці. Висловлено впевненість, що провідну роль в цій взаємодії має відігравати людина, а штучній інтелект – бути лише знаряддям, хоча дуже ефективним і корисним. Водночас висвітлені підводні каміння залучення штучного інтелекту до творчого процесу в сфері діяльності, що аналізується. Далі на прикладах залучення штучного інтелекту при реалізації найбільш поширених прийомів пошуку технічних рішень, таких як метод проб та помилок, асоціативні методи, мозковий штурм, конкретизуються позитивні та негативні наслідки цього залучення. По закінченню аналізу автори узагальнюють свої думки стосовно порушеної проблеми та роблять висновки, головним з яким є те, що ШІ не може повноцінно замінити людину в сфері технічної творчості. Найкращий результат може бути отримано за гармонічного поєднання можливостей людини та штучного інтелекту

Графові нейронні мережі та алгоритми PageRank у задачах прогнозування популярності хештегів у соціальних мережах

Т.О. Левицька — 2025-10-30

У статті було досліджено сучасні графові нейронні мережі (GNN, Graph Neural Networks) та алгоритми PageRank як інструменти для вирішення задачі передбачення популярності хештегів у соціальних мережах. Розглянуто можливості й особливості їх застосування. В рамках дослідження було проаналізовано наявні методи та підходи для вирішення цієї задачі й виявлено можливість їх вдосконалення. Актуальність дослідження зумовлена стрімким зростанням обсягів інформації в соціальних мережах та необхідністю ефективного аналізу її поширення. Також було розглянуто поняття хештегів та їх структурні особливості й поведінку в соціальних медіа, представлено модель прогнозування їх популярності в соціальних мережах на основі графових нейронних мереж та алгоритмів PageRank. Проведено аналіз сучасних архітектур GNN, розглянуто етапи та особливості їх роботи. А також було розглянуто модифікації PageRank, зокрема Time-constrained Personalized PageRank. При порівнянні з іншими моделями для вирішення аналогічних завдань було виділено переваги та недоліки пропонованої моделі з використанням графових нейронних мереж в комбінації з алгоритмом PageRank. Перевагою представленої моделі прогнозування є зокрема те, що вона допоможе також врахувати вплив користувачів та їх роль в популяризації контенту, що дозволяє краще зрозуміти динаміку розповсюдження інформації у соціальних мережах. Крім цього наведено результати дослідження, які підтверджують ефективність комбінованого підходу в порівнянні з класичними алгоритмами машинного навчання. Також в дослідженні було виявлено сильні та слабкі сторони пропонованої моделі й наведено практичні рекомендації для використання. Отримані результати можуть бути корисними, наприклад, для вирішення задач контентного аналізу, таргетованої реклами та управління інформаційними потоками в соціальних медіа

Особливості взаємодії засобів збирання і обробки інформації в структурі апаратного забезпечення інформаційних систем моніторингу експлуатації транспортних засобів

В.П. Матейчик — 2025-10-30

У статті розглянуто особливості взаємодії засобів збору та обробки інформації в структурі апаратного забезпечення інформаційних систем моніторингу експлуатації транспортних засобів. Визначено, що ефективність функціонування сучасних транспортних засобів значною мірою залежить від рівня інтеграції технічних засобів контролю, систем діагностики та засобів передачі інформації у єдиному апаратно-інформаційному комплексі. Проведено аналіз останніх досліджень у сфері побудови систем моніторингу технічного стану та визначено науково-технічні передумови для удосконалення процесів збору, обробки та інтерпретації даних. Запропоновано підхід до систематизації елементів апаратного забезпечення на основі морфологічного аналізу, що дозволяє формувати раціональні конфігурації компонентів системи моніторингу з урахуванням функціональних зв’язків між підсистемами. Розроблено узагальнену модель взаємодії інформаційних і технічних засобів, яка враховує вплив зовнішніх умов експлуатації транспортних засобів та забезпечує підвищення достовірності контролю параметрів їх технічного стану. Сформовано DFD-діаграму функціонування інформаційної системи оцінювання і забезпечення отримання параметрів технічного стану транспортних засобів на основі моніторингу їх експлуатації. Розроблений і показаний варіант забезпечення зв’язку основних складових діаграми інформаційної системи з функціональними елементами розробленої морфологічної формули. В роботі проаналізовані варіанти конфігурацій для задоволення конкретних потреб в встановлених експлуатаційних умовах. Виконана оцінка доцільності використання основних складових діаграми інформаційної системи з функціональними елементами розробленої морфологічної формули. Результати дослідження можуть бути використані для проектування, модернізації та оптимізації інформаційних систем моніторингу транспортних засобів різного призначення. Практичне впровадження запропонованих підходів сприятиме підвищенню ефективності експлуатації, зниженню витрат на технічне обслуговування та покращенню безпеки транспортних процесів

Відновлення та удосконалення елементів гідравлічних насосів типу «НШ» за допомогою пластичного деформування

О.А. Бурлака — 2025-10-30

В даній статті розглянуто результати наукового дослідження щодо доцільності застосування пластичного вібраційного деформування робочих поверхонь бронзових втулок підшипників ковзання гідравлічних шестеренних насосів типу «НШ». Такі гідравлічні насоси набули широкого вжитку в сучасному автомобіле- та тракторобудуванні. В конструкціях гідравлічних шестеренних насосів спостерігається тенденція до збільшення використання в якості конструкційних матеріалів кольорових металів та багатокомпонентних сплавів на основі таких металів. Мета дослідження розглядається як пошук оптимальних режимів технологічних процесів пластичного вібраційного зміцнення робочої поверхні бронзових втулок підшипників ковзання валів гідравлічних шестеренних насосів типу «НШ» Очікуваними результатами при цьому є підвищення терміну використання та експлуатаційної надійності зміцнених робочих поверхонь бронзових втулок. Предметом нашого дослідження стали бронзові втулки підшипників ковзання шестеренних валів гідравлічних насосів НШ-32 та НШ-100. Матеріал втулок – бронза CuSn5Zn5Pb5. Експериментальні дослідження щодо обробки робочих поверхонь бронзових втулок підшипників ковзання шестеренних валів гідравлічних насосів було проведено з використанням спеціальних пуансонів, що виготовлені з урахуванням геометричних розмірів бронзових втулок. Матеріал пуансонів – інструментальна сталь У7. Актуальними елементами пропонованої технології виготовлення експериментальних пуансонів є отримання за рахунок конструкційного матеріалу та термічної обробки твердості робочих поверхонь в межах 55-58 HRC. Основні складові експериментальних досліджень спрямовані на вивчення закономірностей впливу пластичної вібраційної деформації на поверхні тертя бронзових втулок гідравлічних шестеренних насосів. Вібраційне пластичне деформування робочого поверхневого шару бронзи розглядається як один з вагомих елементів, що можливо використовувати при здійсненні відновлення бронзових втулок чи виготовленні нових таких втулок для підшипників ковзання шестеренних гідравлічних насосів. Оптимальним кутом робочих конусних поверхонь стальних пуансонів за вимогою мінімізації маси зсунутої з робочої поверхні втулки бронзи при пластичному вібраційному деформуванні став кут β = 9°. Отримані результати можуть бути використані для здійснення пластичного вібраційного зміцнення інших бронзових деталей гідравлічних насосів / моторів, наприклад, аксіально-плунжерних чи радіально-плунжерних насосів / моторів гідростатичної трансмісії

Оцінювання ризику зіткнень літаків під час польоту на маршруті

О.Р. Іващук — 2025-10-30

В умовах великої завантаженості повітряного простору безпека сучасних авіаперевезень вимагає безперервного контролю у режимі, наближеному до реального часу. Важливою складовою безпеки повітряного руху є ризик зіткнення, що залежить від завантаженості повітряного простору, системи керування повітряним рухом та надійність обладнання. У статті виконано оцінювання ризику зіткнень літаків на етапі польоту за маршрутом у межах визначеного регіону повітряного простору. Запропонована методика ґрунтується на фрагментації повітряного простору на елементарні зони з використанням ієрархічної системи просторового індексування для визначення потенційних конфліктних точок та використанні моделей оцінки ризику, які підходять до пари літаків на основі напрямку польоту літаків. Відкриті дані про положення цивільних літаків, отримані за концепцією автоматичного залежного спостереження у широкомовному режимі, використано для оцінювання ризики зіткнення для конкретного повітряного простору. Оцінка ризику запропонована на основі комбінованої моделі повітряного руху за пересічними та паралельними курсами. Апріорні дані по відхиленням літаків від заданих траєкторій руху отримані на основі статистичного аналізу траєкторій з минулих реалізацій маршрутів. Дані, які були зібрані в ході дослідження, наведенні в таблицях. Розрахунки і збір даних виконуються з використанням програми, розробленої мовою програмування Python із залученням відповідних бібліотек, що забезпечують підключення до мережі передавачів автоматичного залежного спостереження, розрахунки ризиків за відповідною моделлю і візуалізацію даних. Запропонований підхід було верифіковано за допомогою відкритих даних про повітряний рух у межах повітряного простору Німеччини для певного часового відліку. Результати дослідження включають в себе як статистичну оцінку відхилення літаків, так і рекомендації щодо використання методики в зонах FRA і рекомендації щодо застосування результатів оцінки

Математичне моделювання автоматичної стабілізації тиску магістральних насосних станцій з асинхронним електроприводом відцентрових насосів

В.Г. Лисяк — 2025-10-30

Стаття присвячена розробці математичної моделі керованої насосної станції великої потужності з автоматичною стабілізацією напору. Розроблена модель дозволяє досліджувати режими роботи потужних насосних станцій без необхідності проведення фізичних експериментів на дорогому діючому обладнанні. Це дозволить уникнути збоїв у його роботі та перебоїв у транспортуванні рідин, що виключить ризик аварій та фінансових втрат. Потужні насосні станції магістральних та великих розподільчих трубопроводів мають стратегічне значення. Вони забезпечують переміщення великих обсягів рідини та складаються з нерозривно пов’язаних між собою електромеханічної та гідравлічної підсистем. Перевитрати електроенергії внаслідок неоптимальності режимів окремих потужних агрегатів, неоптимальної кількості одночасно працюючих менш потужних агрегатів, а також під час перебігу перехідних процесів є досить значними. Метою роботи є підвищення ефективності процесу транспортування рідини магістральними та великими розподільчими трубопроводами. Запропонована модель зі співставним рівнем деталізації описує електромеханічну та гідравлічну підсистеми як єдине ціле. Параметри моделі відцентрового насоса обчислюються за геометрією та розмірами його елементів з урахуванням впливу фізичних властивостей робочої рідини. Це дає можливість комплексного дослідження таких об’єктів без фізичного впливу на них з урахуванням взаємної залежності обох підсистем та змін параметрів елементів гідравлічної підсистеми. Модель може бути інтегрована з системами автоматизації проектування потужних насосних станцій і використовуватися при пошуку оптимальних проєктних рішень. Перспективним напрямком удосконалення математичної моделі може бути її трансформація в гібридну модель шляхом доповнення фізичною системою автоматичного керування

Проблеми якості електроенергії при впровадженні фотоелектричних станцій в мережі 0,4 кВ

Ю.Л. Саєнко — 2025-10-30

Сучасний розвиток енергетики характеризується активною інтеграцією фотоелектричних станцій (ФЕС), особливо малих і середніх, у розподільчі мережі низької напруги 0,4 кВ. Цей процес відповідає світовим тенденціям і сприяє підвищенню енергетичної стійкості України, зменшенню втрат електроенергії та підвищенню енергоефективності. Однак зростання частки ФЕС створює низку критичних викликів для забезпечення належного рівня показників якості електроенергії (ПЯЕ) в мережах 0,4 кВ. Аналіз літературних джерел та практичних досліджень показав, що основними проблемами, які виникають при підключенні ФЕС, є підвищення напруги та її флуктуації при змінній інсоляції, а також гармонічні спотворення. Зокрема, дослідження демонструють, що при проникненні ФЕС до 50% загальний коефіцієнт гармонік (THD) може перевищувати нормативні межі. Додатково виникають проблеми несиметрії напруги через нерівномірне підключення однофазних інверторів і реверсивні потоки потужності. Ці явища негативно впливають на надійність роботи мережі та експлуатацію електрообладнання. Для нівелювання цих технічних проблем та забезпечення надійної роботи системи рекомендовано впровадження комплексних рішень, що включають інвертори з функціями керування напругою та реактивною потужністю (смарт-інвертори), які можуть підтримувати напругу в допустимих межах. Ключовим заходом для боротьби з гармоніками є використання активних фільтрів, таких як розподільчі статичні компенсатори (DSTATCOM), інтегровані з накопичувачами енергії (BESS). Ефективними також є організаційні заходи, такі як балансування навантажень по фазах та оптимізація точок підключення джерел генерації. Впровадження цих технологій разом із модернізацією мережевого обладнання та розбудовою інтелектуальних систем управління (Smart Grid) є необхідною умовою для підвищення операційної надійності енергосистеми в умовах зростаючої децентралізації

Синтез спостерігача швидкості ротора в складі векторної системи керування машиною подвійного живлення

О.В. Клюєв — 2025-10-30

У статті використано відомі рівняння спостерігача швидкості машини подвійного живлення (МПЖ), складені при керуванні за ротором за аналогією з адаптивним спостерігачем швидкості з еталонною моделлю для асинхронних машин (АМ) з керуванням за статором. Для розв’язання задачі параметричного синтезу спостерігача швидкості МПЖ запропоновано оригінальну методику, що базується на аналізі стійкості лінеаризованої моделі спостерігача за її характеристичним рівнянням. Усі аналітичні викладки перевірено методом математичного моделювання динамічних режимів бездатчикової релейно-векторної системи керування МПЖ

Підвищення надійності розподільчого пристрою 220 кВ на тепловій електростанції шляхом модернізації

Т.П. Цицак — 2025-10-30

Статтю присвячено розробленню проєкту відновлення електрообладнання відкритого розподільчого пристрою (ВРП) 220 кВ теплової електричної станції з урахуванням вимог інтеграції до синхронної зони ENTSO-E та критерію N-1. На підставі аналізу технічного стану встановлено значну зношеність комутаційних апаратів і вимірювальних трансформаторів, що спричиняє зростання аварійності та експлуатаційних витрат. Методично робота спирається на нормативну базу (IEC, ДСТУ, ПУЕ, рекомендації ENTSO-E), розрахунок струмів короткого замикання за підходом IEC 60909, перевірку термічної та електродинамічної стійкості, інженерні розрахунки заземлення та грозозахисту, а також техніко-економічну оцінку. Запропоновано заміну повітряних вимикачів на SF₆-вимикачі HPL-245B1, застосування роз’єднувачів SGF-245, трансформаторів струму IMB-245 і напруги CPA-245, а також ОПН PEXLIM; передбачено цифровізацію РЗА (IEC 61850) та інтеграцію у SCADA/EMS. Результати розрахунків підтверджують відповідність вибраного обладнання вимогам за I²t та ударним струмам; забезпечено опір заземлення ≤ 0,5 Ом та суцільне покриття зон грозозахисту. Економічні розрахунки демонструють річний ефект 2,03 млн грн і термін окупності ≈ 3,25 року, що свідчить про інвестиційну привабливість модернізації. Наукова новизна полягає у комплексному поєднанні технічної, релейно-захисної, екологічної та економічної складових реконструкції ВРП 220 кВ; практична цінність – у відтворюваності підходу для модернізації аналогічних підстанцій і ТЕС України

Вибір оптимального акумулятора для 10-дюймового FPV-дрона у цивільних місіях: аналіз енергоефективності та автономності (порівняння Molicel P42A 6S2P/3P/4P та LiPo 6S 10Аh)

М.О. Гошко — 2025-10-30

У статті розглянуто вибір оптимального типу акумуляторної батареї для FPV-дрона з діаметром пропелерів 10 дюймів у різних сценаріях цивільного використання. Проведено порівняння літій-полімерного (LiPo) акумулятора та трьох збірок на базі літій-іонних елементів Molicel P42A (6S2P, 6S3P, 6S4P). Аналіз виконано за критеріями тривалості польоту, максимальної відстані та економічної доцільності. Результати показали, що збірка 6S3P є найбільш універсальним рішенням для більшості завдань – від відеоспостереження до доставки вантажів середньої ваги. Наведено рекомендації щодо вибору акумуляторів для різних типів місій FPV-дронів.

Перспективи розвитку функціонального методу діагностування виткового замикання статорних обмоток електродвигуна при несиметрії напруг живлення

С.О. Прокопенко — 2025-10-30

У статті розглянуто актуальну проблему підвищення достовірності виявлення міжвиткових коротких замикань у статорних обмотках асинхронних двигунів (АД) за умов динамічно змінних та несиметричних напруг живлення. Проаналізовано сучасні методи функціональної діагностики, включно з аналітичними підходами, методами обробки сигналів, машинного навчання та системами на основі симетричних компонент. Показано, що більшість існуючих рішень недостатньо враховують вплив коливань показників якості електроенергії та змін навантаження на валу АД, що знижує точність раннього виявлення виткових замикань. Запропоновано перспективний напрям удосконалення функціонального методу діагностування шляхом комплексного використання миттєвих значень фазних струмів і напруг, параметрів схеми заміщення та статистичної обробки даних. Наведено програму експериментальних досліджень впливу динамічних змін параметрів мережі та режимів роботи електродвигуна на інформативні ознаки дефекту. Отримані результати створюють підґрунтя для підвищення чутливості та надійності систем ранньої діагностики асинхронних двигунів за умов несиметрії напруг живлення