Науковий журнал «Технічний сервіс агропромислового, лісового та транспортного комплексів»
Входить до переліку наукових фахових видань України, категорія «Б». Свідоцтво про державну реєстрацію: серія КВ №25443-15483ПР Науковий журнал призначений для: виробничників, науково-педагогічних працівників, наукових співробітників, аспірантів, докторантів і студентів, які спеціалізуються у відповідних або суміжних галузях науки та напрямках виробництва. Мови видання: українська, англійська Періодичність виходу примірників: 2 рази на рік
Роботизовані технології у тваринництві: сучасні системи та перспективи розвитку
Метою статті є здійснення комплексного огляду сучасних роботизованих і автоматизованих технологій, що впроваджуються у тваринництві з метою підвищення ефективності виробничих процесів, зниження експлуатаційних витрат, покращення добробуту тварин та забезпечення сталого розвитку галузі. Особлива увага приділена інтеграції штучного інтелекту (ШІ), Інтернету речей (IoT) та сенсорних систем у структуру тваринницьких господарств. У статті систематизовано та проаналізовано функціональні можливості автоматизованих систем годівлі, доїння, моніторингу здоров’я, керування мікрокліматом і санітарного очищення. Встановлено, що впровадження цифрових рішень сприяє підвищенню продуктивності на 10–20%, зменшенню витрат на 30–50%, зниженню захворюваності тварин на 25–40% та скороченню використання антибіотиків на 20–25%. Показано, що застосування блокчейн-технологій підвищує рівень прозорості та біобезпеки в ланцюгу постачання. Також висвітлено переваги адаптивних систем управління, автоматизованого моніторингу фізіологічних показників тварин та використання алгоритмів глибокого навчання у точному тваринництві. Огляд доводить ефективність впровадження роботизованих технологій як інструменту модернізації тваринництва. Встановлено, що цифрова трансформація сприяє зростанню економічної рентабельності, покращенню умов утримання тварин і екологічній стійкості виробництва. Подальші дослідження мають бути зосереджені на розробці адаптивних цифрових систем та вдосконаленні моделей управління для підтримки малих і середніх господарств.
Авторське право (c) 2026 Науковий журнал «Технічний сервіс агропромислового, лісового та транспортного комплексів»
Визначення критеріїв ефективності безпечного процесу випарювання розчину у випарній установці цукрового заводу
У статті розглядається система керування технологічним процесом випарювання соку у багатокорпусних випарних установках (БВУ) цукрових заводів. Проведений аналіз особливостей процесу показав, що ефективність випарювання залежить від точності дотримання режимів та показників відповідно до теплового розрахунку. Визначено основні напрямки підвищення ефективності роботи в системі керування динамічним технологічним процесом випарювання, що дає можливість оптимізувати режими випарювання соку. Аналіз ефективності роботи БВУ дав змогу визначити основні показники та критерії, які впливають на процес оптимізації випарювання у БВУ. Проведено обгрунтованння значень цих критеріїв у процесі випарювання соку. Обгрунтовано застосування такого універсального показника ефективності роботи БВУ як «умовне паливо». Розглянуто застосування показника якості продукції, кольоровості, що також впливає на ефективність роботи БВУ. Визначено дапазони кольоровості, які характеризують високу якість соку в процесі випарювання. Обґрунтовано питання безпеки, яких необхідно дотримуватись працівникам при виконанні ТП випарювання. Застосування автоматизованої системи керування роботою БВУ дає можливість підвищити продуктивність праці, безпеку на робочому місці, покращити умови праці, зменшити травматизм та захвоюваність у відділенні випарювання цукрового заводу. Запропоновані напрями та чіткі критерії ефективності процесу випарювання з визначеними діапазонами дають змогу удосконалити моделювання в автоматизованих системах керування з метою оптимізації режимів роботи БВУ.
Фізико-математичне моделювання руху часточки в повітряному потоці між вібруючими площинами
Розглянуто питання математичного моделювання руху часточки в повітряному потоці між вібруючими робочими площинами. Розроблено спрощену модель руху часточки в повітряному потоці між вібруючими робочими площинами. Виконано аналіз похибки в отриманих результатах математичного моделювання за первинною і спрощеною моделями руху часточки.
Дослідження типових причин та умов загорянь сільськогосподарської техніки
У статті розглянуто питання визначення найбільш типових причин та умов загоряння сільськогосподарської техніки на основі закордонних публікацій, що вийшли в різний час. В України для проведення сільськогосподарських робіт використовують значно меншу кількість автотракторної техніки і при цьому зі значно більшим терміном експлуатації ніж в більш економічно розвинених країнах. Вік трактористів і водіїв вантажних автомобілів становить відповідно 50+ і 40+ років і їх чисельності не вистачає. В даних умовах техніка і люди будуть експлуатуватися з підвищеним навантаженням (а в літній період і в умовах підвищених температур), що з великою часткою ймовірності може провокувати аварійні ситуації, в тому числі і пожежі. У статті висвітлено статистику загорянь сільськогосподарських тракторів і зернозбиральних комбайнів, на основі якої побудовані відповідні діаграми причин та умов загоряння сільськогосподарської техніки. На основі представлених даних визначено, що основним місцем виникнення загорянь є двигун та електросистема, а джерела запалювання – розпечені продукти горіння і нагріті ними поверхні та теплові прояви електричної енергії. Найбільша кількість пожеж сталася у червні, жовтні та листопаді, найбільш небезпечні дні тижня – відповідно вівторок і середа, найбільш небезпечний час доби – від 14.00 до 16.00 годин. Зроблено висновки відносно потенційно небезпечних умов експлуатації сільськогосподарської техніки.
Розробка методів підвищення якості проєктування, виготовлення й експлуатації тракторів
Не зважаючи на те, що протягом останніх десятиліть вживаються різноманітні науково обґрунтовані заходи для підвищення якості вітчизняних тракторів, їх ресурс, технічна й екологічна надійність недостатні для забезпечення конкурентоздатності. Вирішення цих питань в існуючих дослідженнях здійснювалося з недостатнім урахуванням впливу всіх зовнішніх і внутрішніх факторів на ресурс тракторів. Проєктувальники тракторів не мають у своєму розпорядженні ефективних методів і рекомендацій щодо прийняття оптимальних рішень при конструюванні агрегатів і трактора в цілому на заданий ресурс. Одним із напрямків розв’язання цієї проблеми є використання діагностичної інформації, отриманої при дослідженні вібраційних параметрів тракторних механізмів. Такі параметри можуть служити універсальним показником технічного рівня проєктування і стану тракторів на всіх стадіях їх життєвого циклу. Це принципово новий підхід до комплексного розв’язання важливої наукової проблеми управління якістю проєктування й виготовлення тракторів, підвищення ефективності їх експлуатації. У роботі детально розглядаються теоретичні, експериментальні та практичні аспекти визначення допустимої вібрації механізмів трактора і методи їх досягнення. Розроблені класи вібрації проєктованих тракторів з урахуванням заданого ресурсу, контролю вібрації тракторів на відповідність нормам вібрації при виробництві й експлуатації трактора.
Дослідження системи автоматичного регулювання заглиблення робочих органів коренезбиральної машини в процесі збирання
Анотація. Розвиток сучасного машинобудування характеризується підвищенням потужностей коренезбиральних машин, що призводить до інтенсифікації виконання технологічного процесу і більш жорстких умов експлуатації самих машин. Окрім того, достатньо актуальною залишається проблема зменшення втрат та пошкоджень коренеплодів і забезпечення надійності виконання операції викопуючими органами коренезбиральних машин, серед яких особливе місце займають диски копачів. Обґрунтована функціональна схема системи автоматичного регулювання заглиблення робочих органів. Визначені і обґрунтовані раціональні параметри системи. Система стійка при робочій швидкості машини в діапазоні 6 – 8 км/год і заданій глибині ходу викопуючих органів в діапазоні 6 – 9 см. Час запізнювання системи 0,1 с, середня споживана потужність від гідросистеми машини 2,2 кВт, середньоквадратичне відхилення глибини ходу викопуючих органів від заданої склало 0,6 см. Агротехніческaя оцінка показaла зменшення кількості втрат коренів на 1,5% в порівнянні з серійною коренезбиральної машиною.
система автоматичного регулювання заглиблення робочих органів.
Інноваційні методи та STEM-технології в навчанні студентів інженерних спеціальностей
Анотація. Система інженерної освіти на сучасному етапі зазнає істотних змін, зумовлених інтенсивним розвитком цифрових технологій, автоматизацією виробничих процесів і трансформацією вимог ринку праці в умовах Індустрії 4.0. Традиційні освітні моделі не завжди забезпечують формування у здобувачів освіти комплексу професійних, цифрових і міждисциплінарних компетентностей, необхідних для успішної професійної діяльності. У статті розглянуто інноваційні та інтерактивні методи навчання, STEM-технології й сучасні цифрові інструменти як дієвий механізм підготовки майбутніх інженерів. Проаналізовано можливості проєктного та проблемно-орієнтованого навчання, гейміфікації, використання віртуальної й доповненої реальності, систем управління навчанням та інструментів штучного інтелекту. Доведено, що впровадження зазначених підходів позитивно впливає на рівень мотивації студентів, розвиток критичного мислення, практичних умінь і готовність до професійної самореалізації.
Оптимальне керування краном мостового типу за умов обмеження відхилення вантажу в процесі руху і повне усунення його коливань після зупинки крану в заданій точці
Анотація. В роботі наведено результати досліджень руху двомасової моделі «візок-вантаж», яка відповідає більшості кранів мостового типу. Під час руху візка природньо виникають коливання вантажу, які мають бути усунені після зупинки візка в заданій точці. Але найважливішою умовою є максимальне скорочення тривалості перевантажувального циклу. Тому критерієм оптимальності закону керування візком є максимальна швидкодійність. Саме такий критерій дозволить у подальшому, коли ці закони керування будуть реалізовані на реальному крані за допомогою мікропроцесорної техніки, досягти максимальної продуктивності, що актуально для перевантажувальних кранів, які використовуються на великих вантажних потоках. Під час дослідження встановлено, що для досягнення поставленої мети - максимальної продуктивності, на перехідних етапах мають бути застосовані максимальне прискорення або гальмування. При значній довжині канату це може призвести до недопустимої амплітуди коливань вантажу під час руху. Саме тому розглядається постановка задачі із обмеженням на максимальне відхилення вантажу при збереженні всіх інших критеріїв і обмежень. Принциповою відмінністю запропонованого підходу від відомих рішень є відмова від усунення коливань вантажу після розгону візка з тим, що має місце у багатьох робота. Це робиться для того, щоб отримати однакову фазову картину перед початком гальмування в не залежності від пройденого візком шляху. Тільки це вже скорочує перевантажувальний цикл тому, що не треба гаяти час на усунення коливань вантажу при розгоні візка. Такий підхід значно ускладнює поставлену задачу через необхідність знаходити оптимальне рішення на кінцевій ділянці циклу (зупинка візка), коли початкові фазові координати будуть різні і залежать від відстані на яку має переміститися візок. Коливання вантажу відсутні тільки після зупинки візка. Застосування простої двомасової моделі крану дає можливість проведення аналітичних досліджень руху візка і вантажу. Використання більш складних розрахункових схем змушує застосовувати чисельні методи, що значно зменшує можливості аналізу. І це не дає жодних переваг, тому що досліджуються низькочастотні коливання вантажу, на які інші фактори, наприклад, процеси в приводі впливають не суттєво. Важливо раціонально вибрати керуючий параметр. Їм може бути прискорення візка або рушійна сила. Вибір рушійної сили в якості керуючого параметру більш раціонально. Це дозволяє використовувати на деяких ділянках циклу кінетичну енергію вантажу при гальмуванні або прискоренні візка і виключає перевантажування приводу. Дослідження показали, що процес розгону візка при дотримуванні зазначених обмежень виглядає так: вантаж двома короткими керуючими діями «розгін-гальмування» виводиться на максимально допустиме відхилення (позаду візка) і далі рухається прискорено разом з візком у відхиленому стані до досягнення візком сталої швидкості, далі, під час сталого руху, вантаж вільно коливається, а на ділянці зупинки візка, вантаж виводиться на максимально допустиме відхилення (попереду візка), починається гальмування вантажу і візка як одне ціле у відхиленому стані до певного значення і фінальна зупинка візка. Певною мірою ділянки розгону і гальмування візка схожі, але при розгоні вантаж утримується у відхиленому стані позаду візка, а на ділянці гальмування – попереду
Моделювання деградації та регенерації пористих матеріалів на основі політетрафторетилену у фільтрації трансформаторних олив
Анотація. Розглянуто проблему деградації та регенерації пористих фільтрувальних матеріалів на основі політетрафторетилену (ПТФЕ), що застосовуються для очищення трансформаторних олив у процесі експлуатації силового електрообладнання. Актуальність дослідження обумовлена необхідністю забезпечення стабільних діелектричних та експлуатаційних характеристик трансформаторних олив, які з часом погіршуються внаслідок накопичення механічних домішок, продуктів окиснення та вологи. Метою роботи є розробка математичної моделі багатоциклової роботи ПТФЕ-фільтра з урахуванням процесів накопичення забруднень, зростання гідравлічного опору, деградації структури матеріалу та зниження ефективності регенерації. Об’єктом дослідження є синтерований ПТФЕ, отриманий методом вилуговування пороутворювача NaCl, що формує бімодальну камерно-канальну структуру порового простору. Запропонована модель базується на використанні закону Дарсі для опису фільтраційного потоку та вводить безрозмірний параметр ступеня заповнення пор, який пов’язує масу накопичених забруднень із брудоємкістю матеріалу. Нелінійна залежність гідравлічного опору від ступеня кольматації враховує різні механізми заповнення великих каверн і вузьких міжпорових каналів. При моделюванні врахована деградація ефективності регенерації у багатоцикловому режимі, а також накопичення незворотних залишків, які зменшують доступну брудоємкість та збільшують базовий опір фільтра. Проведено числове моделювання 10 робочих циклів фільтрації-регенерації при заданих технологічних параметрах. Встановлено, що ресурс роботи фільтра зменшується більш ніж у 3 рази (з 8,64 до 2,80 год), а початковий гідравлічний опір зростає у 2,44 рази. Показано, що сукупний об’єм відфільтрованої оливи за багатоциклової експлуатації у 6,3 рази перевищує ресурс одноразового використання, що підтверджує доцільність регенерації, незважаючи на її деградацію. Встановлено домінуючий вплив початкової брудоємкості матеріалу та ефективності регенерації на ресурс роботи фільтра. Показано, що збільшення брудоємкості шляхом оптимізації гранулометричного складу пороутворювача забезпечує суттєве зростання ресурсу фільтра, тоді як підвищення ефективності регенерації (зокрема за рахунок ультразвукової обробки та застосування розчинників) дозволяє збільшити кількість робочих циклів та сумарний об’єм очищеної оливи.
Підвищення ефективності процесу розділення насіння зернових та зернобобових культур шляхом застосування механічних інтенсифікаторів
Анотація. Встановлення додаткових сітчастих інтенсифікаторів на робочій поверхні пневомосепарувального столу покращує якісні показники процесу при одночасному збільшенню питомої подачі матеріалу. Для адекватного визначення конструктивних (геометричних) параметрів сітчастого інтенсифікатора використано методику механіко-математичного моделювання процесу розділення насіннєвих матеріалів з урахуванням конструктивних параметрів і кінематичних режимів сепаруючої машини та фізико-механічних властивостей сої та нуту, де насіннєвий матеріал представлено як багатофазне середовище. Наведено результати математичного моделювання, а саме, залежність чистоти основної фракції від визначальних параметрів процесу.
Застосування GPS-моніторингу та IoT-сенсорів у системах управління сільськогосподарською технікою
Анотація. У статті досліджено сучасні підходи до застосування GPS-моніторингу та IoT-сенсорів у системах управління сільськогосподарською технікою. Проаналізовано принципи функціонування глобальних навігаційних систем, сенсорних мереж та хмарних платформ у контексті точного землеробства. Розглянуто архітектуру інтегрованих систем моніторингу техніки, включаючи передачу даних, обробку та прийняття управлінських рішень. Наведено результати аналізу ефективності впровадження GPS/IoT-рішень у вигляді таблиць і графіків. Встановлено, що використання таких технологій дозволяє підвищити продуктивність техніки, зменшити витрати палива та оптимізувати агротехнологічні операції.
автоматизація сільськогосподарського виробництва
До дослідження динаміки трансмісії колісного трактора працюючого у складі ґрунтообробного агрегату
Анотація. Визначено, що дослідження динаміки трансмісії колісного трактора, що працює у складі ґрунтообробного агрегату, є ключовим для підвищення ефективності, надійності та довговічності сільськогосподарської техніки. Це комплексне завдання, яке охоплює аналіз взаємодії трактора з ґрунтом, динамічних навантажень на трансмісію, а також оптимізацію систем перемикання передач та управління. Встановлено, що ефективність ґрунтообробних агрегатів значною мірою залежить від взаємодії робочих органів з ґрунтом та тягових характеристик трактора. Встановлено, що дослідження динаміки трансмісії повнопривідного колісного трактора працюючого у складі ґрунтообробного МТА потребує складання відповідної динамічної та математичної моделі. Використовуючи методи формування рівнянь динаміки трансмісії трактора складено відповідні динамічну та математичну моделі трансмісії трактора. Математичну модель динаміки повнопривідного колісного трактора, шо працює у складі ґрунтообробного агрегату досліджено на прикладі колісного трактора ХТЗ-17021 та культиватора КПС-4,2. Встановлено залежності швидкостей обертання елементів трансмісії та коліс повнопривідного колісного трактора від часу. Визначено залежності моментів, що діють на елементи трансмісії та крутні моменти коліс повнопривідного колісного трактора від часу. Розраховано залежності дотичних сил тяги та опору руху коліс повнопривідного колісного трактора від часу. Кутові швидкості ω1, ω2 та ω3 мають виражений перехідний процес на початковому етапі (t < 1 с). Після короткочасного перехідного процесу система виходить на усталений режим роботи при ω1 ≈ 275 рад/с, ω2 ≈275 рад/с та ω3 ≈40 рад/с. Після завершення перехідного процесу крутні моменти коліс трактора стабілізуються на рівні Mk11 ≈ Mk12 ≈ 1,8 ·104 Н·м та Mk21 ≈ Mk22 ≈ 1,1 104 Н·м. У початковий момент часу спостерігається короткочасний різкий імпульс (пікове значення) дотичних сил тяги та опору руху коліс повнопривідного колісного трактора, після чого всі криві швидко затухають (на рівні Рk11 ≈ Рk12 ≈ 0,73·104 Н та Рk21 ≈ Рk22 ≈ 0,45·104 Н).
Дослідження сошників для сівби зернових культур за технологією Mini-till
Анотація. У статті наведено результати досліджень конструкцій сошників зернових сівалок, адаптованих до умов сівби за технологією Mini-till. Розроблено експериментальний дводисковий сошник з вирізним диском, у якому периферійна частина диска більшого діаметра виконана з конічними вирізами для ефективного перерізання рослинних решток. Експериментальні дослідження проведено на зерновій сівалці СЗ-3,6 за різних швидкостей руху і рівнів притискного зусилля сошників з порівнянням експериментального сошника із серійними дводисковими однорядковими сошниками та сошниками з різновеликими дисками. Досліджено вплив ущільнення посівної борозни прикочувальним котком на твердість ґрунту та схожість насіння озимої пшениці. Показано, що локальне ущільнення ґрунту в зоні висіву підвищує твердість посівного шару та сприяє збільшенню польової схожості насіння. Отримані результати підтверджують доцільність використання розробленого сошника в умовах ресурсозберігаючої технології Mini-till.
Математичне моделювання динаміки дискового ґрунтообробного агрегату з адаптивними параметрами жорсткості
Анотація. У статті представлено результати дослідження динамічної стійкості ґрунтообробного агрегату типу дискатор. Метою роботи є розробка та верифікація математичної моделі, що описує функціонування системи «трактор–дискатор» як просторової механічної структури для підвищення якості технологічного процесу поверхневого обробітку ґрунту. У ході дослідження, на основі положень класичної механіки, було сформовано систему диференціальних рівнянь Лагранжа другого роду. Особливу увагу приділено взаємодії робочих органів на пружних стояках із регулятором жорсткості та опорно-прикочувального котка з неоднорідним ґрунтовим середовищем. Модель враховує випадковий характер збурень, спричинених мікрорельєфом поля, які провокують вібрації рами та зміну тягового опору грунтообробного агрегату. Для перевірки теоретичних положень проведено чисельне моделювання в середовищі SOLIDWORKS Simulation. Встановлено, що за використання пружного кріплення з регулятором жорсткості кутові відхилення робочих органів грунтообробного знаряддя в експлуатаційних режимах є мінімальними (φ = 2,34°, ψ = 0,85°). Доведено, що незначна деформація пружних стояків забезпечує стабільність глибини проникнення дисків та високу рівномірність обробітку по всій ширині захвату. Практична значущість результатів дослідження полягає в підтвердженні ефективності запропонованої конструктивної схеми, що дозволяє мінімізувати резонансні явища, знизити енергетичні витрати та покращити агротехнічні показники стану поверхні поля. Отримані дані можуть бути використані при проектуванні нових типів енергоефективних ґрунтообробних машин.
Моделювання ударного руху частинки по похилій площині з подачею у поперечному напрямку
Abstract. The methods of separation of loose materials, according to the signs of divisibility, which are currently used in known separators, are analyzed. It is shown that the choice of the sign of divisibility is especially important in the preparation of seed material, because from the entire mass of seeds obtained during harvesting, it is necessary to select the seed material that has the greatest biological potential genetically inherent in it. This problem is usually solved using a complex of signs of divisibility, which leads to a decrease in separation productivity, an increase in energy consumption and grain injury, therefore the correct choice and justification of the sign of divisibility, which is the most effective, is considered in this work. The gravitational motion of an elastic round particle along an inclined plane is considered. Based on differential equations using the theory of impact, cyclic trajectories of the particle's flight in a relative coordinate system related to the plane are constructed. It is shown that it is advisable to take the moment of inertia of particles relative to their center of mass as a sign of the gravitational distribution of grain mixtures on an inclined plane.
Дослідження залежності параметрів трелювальної системи від характеристики середовища
Анотація. Дослідження присвячене трелюванню деревини під наметом лісового насадження із застосуванням малогабаритних трелювальних засобів. В якості середовища дослідження роботи трелювальної системи, вибрано штучно створене лісове насадження в рівнинних умовах рельєфу. Мета дослідження полягала у встановленні впливу характеристики лісового насадження на параметри трелювальної системи, які забезпечують її вільне переміщення між деревами на площі, що сприятиме зменшенню кількості дерев з механічними пошкодженнями, внаслідок їх контакту із трелювальною системою. Основні параметри трелювальної системи, які приймаються як основні – це її габаритні розміри, зокрема довжина, яку можна змінювати шляхом зміни довжини лісоматеріалів. Не змінними чинниками приймалися відстані між деревами в ряду та ширина міжряддя лісового насадження, а також таксаційні дані насадження. Для реалізації мети дослідження було використано комп’ютерну модель, яка дозволяє генерувати середовище роботи трелювальної системи тобто, лісове насадження із прийнятою схемою розміщення дерев та заданим діапазоном відхилення від схеми, а також імітувати і візуалізувати переміщення трелювальної системи у згенерованому лісовому насадженні, враховуючи спосіб трелювання та кут напрямленого зрізання дерев на площі. За основу вибрано поштучне трелювання круглих лісоматеріалів із використанням «повідкового» міні скідера з відповідним обладнанням та враховано напрям зрізання дерев, що слугуватиме для вибору початкового положення трелювальної системи. В результаті графо-аналітичної обробки результатів дослідження, вдалося отримати основні рівняння регресії та залежності, що встановлюють взаємозв’язок між характеристикою лісового насадження та параметрами трелювальної системи з умови її безперешкодного переміщення в насадженні в плані уникненням контакту із ростучими деревами на площі, що призводить до їх механічних пошкоджень.
малогабаритний механізований трелювальний засіб
Методи формалізованого представлення та аналізу параметрів кузовів легкових автомобілів
Анотація. Об’єктом дослідження є нормування параметрів і показників автомобільних кузовів та їх вузлів на етапі проектування із застосуванням експериментальних і розрахункових даних. Метою дослідження є розробка методики формалізованого представлення, систематизації та аналізу результатів експериментальних і чисельно-аналітичних досліджень з метою забезпечення оптимального вибору конструктивних рішень і підвищення довговічності кузова легкового автомобіля. Предметом дослідження є кількісні залежності між розрахунковим напруженням, експлуатаційним напрацюванням і конструктивними параметрами кузова, включаючи жорсткість, власну частоту, амплітуду відбиття характерних точок і технологічні показники якості зварних з’єднань. Особлива увага приділяється встановленню статистично обґрунтованих залежностей між параметрами конструкції та довговічністю, що дозволяє оцінювати вплив окремих факторів на термін служби елементів кузова. Дослідження базується на комплексному аналізі серійних автомобілів і результатів експериментальних стендових випробувань кузовів після зварювання, що включають оцінку динамічної реакції, реєстрацію появи втомних тріщин і визначення технологічних характеристик зварних швів. Для обробки даних використовуються методи регресійного аналізу, параметричної та багатокритеріальної оптимізації, а також графоаналітична інтерпретація експериментальних результатів. Формування єдиного банку даних забезпечує збереження і систематизацію інформації про розрахункові напруження і експлуатаційні напрацювання, що дозволяє використовувати накопичені результати на будь-якому етапі проектування і модернізації конструкцій. Результати дослідження дозволяють встановлювати кількісні взаємозв’язки між конструктивними, технологічними та експлуатаційними показниками, що забезпечує ефективну корекцію та вдосконалення конструкцій автомобільних кузовів. Пропонований підхід сприяє підвищенню точності прогнозування довговічності, формуванню раціональних конструкторських рішень і створенню формалізованих моделей, придатних для автоматизованого проектування. Використання розробленої методики дозволяє скоротити тимчасові та матеріальні витрати при проектуванні та модернізації кузовів, а також підвищити надійність і безпеку експлуатації легкових автомобілів.
Вплив аеродинамічних факторів на ефективність віброфрикційної сепарації дрібнонасіннєвих матеріалів
Анотація. Дві паралельно розташовані робочі поверхні блока віброфрикційного насіннєвого сепаратора утворюють плоский повітряний канал, у якому під час роботи формується складний знакозмінний рух повітря. Поле швидкостей у робочій зоні змінюється за періодичним законом, що зумовлює виникнення неоднорідного розподілу тиску та швидкостей у міжплощинному просторі. Встановлено, що знакозмінний повітряний потік суттєво впливає на динаміку переміщення насіння, особливо дрібнонасіннєвого з вираженими аеродинамічними властивостями. У таких випадках можливе зависання насіння над робочою поверхнею, що призводить до зменшення сили тертя та погіршення якості сепарації внаслідок перемішування фракцій. Отже, підвищення ефективності сепарації дрібнонасіннєвих матеріалів шляхом урахування аеродинамічних факторів і обґрунтування конструктивно-режимних параметрів віброфрикційного сепаратора є актуальним науково-прикладним завданням для агропромислового виробництва.
Цифровий двійник машинно-тракторного агрегату як інструмент оптимізації робочих режимів у змінних польових умовах
Анотація. У статті обґрунтовано науково-технічні засади використання цифрового двійника машинно-тракторного агрегату як інструменту оптимізації робочих режимів у змінних польових умовах. Показано, що ефективність машинно-тракторного агрегату визначається не лише конструктивними параметрами трактора та сільськогосподарського знаряддя, а й здатністю системи керування оперативно враховувати зміну тягового опору, вологості та щільності ґрунту, буксування рушіїв, рельєфу поля, технологічної глибини обробітку, швидкості руху та енергетичного режиму двигуна. Запропоновано концептуальну архітектуру цифрового двійника МТА, яка включає фізичний рівень агрегату, сенсорний рівень, рівень збору й синхронізації даних, модельний рівень, рівень адаптивного керування, рівень оптимізації та рівень взаємодії з оператором і хмарною інфраструктурою. Обґрунтовано використання підходів Model-Based Systems Engineering, Data Fusion, Edge Computing, IoT, GPS-навігації, предиктивного керування та алгоритмів штучного інтелекту для формування адаптивної системи підтримки прийняття рішень. Розроблено логіко-математичний опис функціонування цифрового двійника, що враховує тяговий баланс агрегату, енергетичні характеристики двигуна, буксування рушіїв, опір ґрунтообробного знаряддя та агротехнологічні обмеження. Запропоновано багатокритеріальний підхід до оптимізації режимів роботи за критеріями мінімізації питомої витрати палива, зниження буксування, забезпечення стабільної глибини обробітку, підвищення продуктивності та дотримання агротехнічних вимог. Наведено модельний імітаційний сценарій, який демонструє потенційну можливість зниження питомої витрати палива, стабілізації тягового навантаження та підвищення енергетичної ефективності агрегату за рахунок адаптивного вибору швидкісного режиму, передавального числа, положення навісної системи та допустимого діапазону буксування.
Інтелектуальна ретрофітна система предиктивної діагностики електронних систем керування гідроприводом і трансмісією тракторів та автомобілів
Анотація У статті розглянуто науково-прикладну проблему підвищення достовірності, своєчасності та прогностичної цінності діагностування електронних систем керування гідроприводом і трансмісією тракторів та автомобілів у реальних умовах експлуатації. На підставі аналізу сучасних досліджень і вітчизняних публікацій установлено, що штатні засоби бортової діагностики та регламентні форми технічного обслуговування не забезпечують достатньої чутливості до передвідмовних станів у складних електрогідравлічних і трансмісійних підсистемах. Обґрунтовано доцільність застосування інтелектуальної ретрофітної системи, яка інтегрується в наявну електронну архітектуру машини без повної заміни штатних вузлів і поєднує бортовий збір даних, телематичний моніторинг, периферійну та централізовану аналітичну обробку, а також методи машинного навчання. Визначено, що найбільш інформативними для предиктивної оцінки технічного стану є багатоканальні часові ряди, сформовані за сигналами CAN- та ISOBUS-середовища й додаткових сенсорів тиску, температури, струму, вібрації, частоти обертання, акустичних характеристик і положення виконавчих елементів. Доведено, що поєднання телематики, віброакустичного контролю, моделювання перехідних процесів і методів машинного навчання створює підстави для раннього виявлення деградаційних процесів, зменшення аварійних простоїв і переходу від регламентного та реактивного сервісу до прогнозно-орієнтованого технічного обслуговування.
Оптимізація системи логістичного сервісу компанії
У статті досліджено стратегічні підходи до оптимізації системи логістичного сервісу підприємства на основі балансу між рівнем обслуговування клієнтів та логістичними витратами. Акцентовано увагу на формуванні ефективної логістичної стратегії з використанням методів аналітики, зокрема методу аналізу ієрархій (МАІ). Запропоновано ієрархічну модель вибору оптимального комплексу логістичних послуг на основі ключових індикаторів ефективності обслуговування клієнтів. Практичне застосування методики продемонстровано на прикладі компанії «Sfera-Avto», що дозволило обґрунтувати вибір найефективніших напрямів покращення логістичного сервісу. Результати дослідження підтверджують доцільність використання МАІ як інструменту підтримки прийняття стратегічних логістичних рішень.
Авторське право (c) 2025 Науковий журнал «Технічний сервіс агропромислового, лісового та транспортного комплексів»
Аналітична модель параметрів фільтра-глушника вакуумного насосу
В статті розглядається вирішення наукової задачі з віднайдення методологічних підходів до обґрунтування аналітичної моделі параметрів фільтра-глушника вакуумного насосу. В результаті досліджень отримано рівняння визначення швидкості руху частинки оливи при її виведенні із вакуумного насосу та потрапляння у фільтр глушник, останній має ступеневе збільшення радіусу та подано вираз для його визначення. Автором враховано, що маса частинки, безпосередньо не входить у формулу сили тиску повітря. Проте, маса впливає на прискорення частки під впливом сили тиску. Якщо сила тиску повітря перевищує силу тяжіння, частка почне прискорюватися. Автор вважає З погляду на процес, що протікає в фільтрі-глушнику, слід зазначити, що збільшення швидкості руху частинок оливи повинно привести до поліпшення ефекту очищення, так як при цьому зростають відцентрові сили, що діють на частинки.
Експериментальні дослідження посівного машинно-тракторного агрегату у складі трактора та сівалки Vega-8 W Profi
В статті наведено результати експериментальних досліджень посівного машинно-тракторного агрегату у складі трактора та сівалки Vega-8 W Profi. Встановлено, що ефективність сільськогосподарських операцій значною мірою залежить від продуктивності МТА. Визначено, що звичайні сільськогосподарські методи вирощування сільськогосподарських культур часто призводять до ущільнення ґрунту та збільшення викидів парникових газів. Під час експериментальних досліджень використано вимірювальну систему динаміки та енергетики мобільних машин. Вимірювальна система призначена для визначення кінематичних, динамічних, потужністних та енергетичних характеристик мобільних машин та їх елементів при дорожніх, польових і стендових випробуваннях. При І серії досліджень визначався вплив конструктивних параметрів агрегату на динаміку та коливання елементів а також з метою оцінки техніко-економічних показників. При швидкості руху 2,8 м/с найбільший розмах коливань мають прискорення ІВП-3, який встановлено на сниці сівалки. На ці показники впливає близьке розташування вентилятора пневматичної системи сівалки. Основні енергії коливань елементів агрегату знаходяться на частотах 5, 22 та 30 -35 Гц. При ІІ серії досліджень визначалися відмінності у коливаннях висіваючих апаратів сівалки. Основна енергія коливань (амплітуди віброприскорень) висівних апаратів сівалки знаходиться на частотах 3, 20, 28, 30 Гц при швидкості руху 2,8 м/с. В цьому випадку також найбільший розмах коливань мають прискорення, що визначені датчиком ІВП-3, який встановлено на сниці сівалки. Амплітуди віброприскорень першого та останнього висіваючих апаратів на частотах 28–30 Гц нижчі за амплітуди віброприскорень четвертого та п’ятого. Проведені експериментальні дослідження в ПСП дозволили оцінити техніко-експлуатаційні показники посівного агрегату. Показники стану ґрунту задовольняють умовам, що пред’являються до сівби зернових культур. Вологість ґрунту в шарах 0-5 см складала – 21,4 %; 5-10см – 23,9 %, 10-15см – 22,9 %. Оптимізація конструктивних параметрів агрегату дозволила покращити техніко-експлуатаційні показники. В модернізованому варіанті посівного МТА збільшена продуктивність на 15 % до 5,2 га/год; погектарна витрата палива знизилась на 0,2 кг/га (18 %) до 2,4 кг/га..
Моделювання швидкості сходження сипкого матеріалу з обертового конусного диску в умовах надлишкового тиску
У статті представлено математичну модель переміщення елементарної частинки сипкого матеріалу на конусному диску, що обертається зі сталою кутовою швидкістю. Досліджено вплив надлишкового тиску в зоні дозування на траєкторію та динаміку руху частинок. У моделюванні враховано сили тяжіння, тертя, відцентрову та Коріолісову силу, а також вертикальну складову сили тиску. Проведено числове моделювання, результати якого дозволяють обґрунтувати конструкційні та режимні параметри багатокомпонентного дозатора-змішувача для забезпечення рівномірної подачі компонентів. Результати можуть бути використані при проєктуванні ефективних систем змішування сипких матеріалів у хімічній, харчовій та будівельній промисловості.
Аналіз динаміки навантаження глибокорозпушувача в системі ґрунтообробки
Орієнтація сучасного сільського господарства на впровадження енергоощадних, раціональних та екологічно безпечних агротехнологій. Останнім часом дедалі більше уваги приділяється збереженню родючості сільськогосподарських земель. Однією з актуальних проблем, що постають перед аграрними підприємствами та фермерами, є надмірне ущільнення ґрунту. Ця проблема зумовлена зростанням масогабаритних характеристик сільськогосподарської техніки, що призводить до ущільнення не лише орного, а й підорного шару ґрунту. Глибина ущільнення залежить від низки чинників, серед яких: маса тракторів, кількість проходів техніки, вологість, тип і фізичний стан ґрунту. Окрім того, інтенсивна оранка на сталій глибині спричиняє формування так званої «плужної підошви», твердість якої перевищує 3,5 МПа. Такий стан ґрунту перешкоджає капілярному підняттю вологи з глибших шарів, що негативно позначається на водозабезпеченні кореневих систем сільськогосподарських культур. Одним із ефективних способів боротьби з ущільненням ґрунту є глибоке розпушування (чизелювання), яке також відоме як вертикальний обробіток. Ця технологія сприяє покращенню водно-повітряного режиму ґрунту й, за певних умов, може слугувати альтернативою традиційній оранці. У даній публікації розглядається динаміка навантаження на глибокорозпушувальний агрегат, що застосовуються для руйнування ущільнених шарів у сучасних системах обробітку ґрунту. Дослідження проводилось із використанням розробленого в університеті вимірювально-реєстраційного комплексу, який забезпечує моніторинг параметрів навантаження на агрегат в режимі реального часу без необхідності модифікації її конструкції. Такий підхід дозволяє отримати достовірні дані для подальшого удосконалення агротехнічних процесів
Застосування адаптивного підходу в системі керування технологічним процесом випарювання в цукровому заводі за допомогою статичної моделі
У статті розглядається система керування технологічним процесом випарювання цукрового соку у випарних установках. Проведено аналіз регресійної моделі процесу випарювання, який показав: модель має ряд властивостей, що обмежують сферу її застосування у завданнях керування. Розглянута побудова математичних моделей ТП випарювання цукрового виробництва, які відображають динаміку процесів і засновані на використанні рівнянь матеріального та енергетичного балансів. Визначено основні напрямки підвищення ефективності роботи в системі керування динамічним технологічним процесом випарювання, що дає можливість оптимізувати режими випарювання соку. Розглянуто основні підходи до визначення ефективних математичних моделей, які математично описують процес випарювання соку у багатокорпусній установці. Розкрито переваги та недоліки математичних моделей, що застосовуються в системі математичного забезпечення контролю оптимізаційних режимів роботи випарної установки. Розглянуто ефективні алгоритми оцінки регресійних коефіцієнтів показників процесу у статичних моделях. З цією метою запропоновано та досліджено алгоритм прискореної ідентифікації, який відрізняється від існуючих вищою швидкістю збіжності та стійкістю за наявності похибок при вимірюванні, що підтвердилося при побудові моделей ТП цукрового виробництва. Застосування даного алгоритму при побудові математичних моделей ТП цукрового виробництва забезпечило досягнення припустимої похибки ідентифікації (10%) за 20-30 тактів. Використання даного алгоритму разом із розробленим алгоритмом адаптивного керування виявилося дуже ефективним під час вирішення завдань стабілізації вихідних змінних роботи випарного відділення, забезпечуючи похибку керування (стабілізації), яка не перевищує 10%.
Інтеграція систем екологічного моніторингу та безпеки праці в умовах енергетичних підприємств
У статті розглядається питання інтеграції систем екологічного моніторингу та безпеки праці на енергетичних підприємствах. Розглянуто сучасні технології IoT та Big Data, що дозволяють забезпечити єдину інформаційну систему для реального часу стану навколишнього середовища та умов праці. Визначено основні напрямки впровадження сучасних інтегрованих технологій у системи екологічного моніторингу та безпеку праці. Проведено аналіз тенденцій у сфері безпеки в процесі впровадження сучасних безпекових технологій. Розкрито ризики та переваги таких інтеграцій з використанням прикладів з української практики.
Результати експериментальних досліджень пружного стояка дискатора з регулятором жорсткості
Наведено результати експериментальних випробувань пружного стояка з регулятором жорсткості в лабораторних умовах. За результатами виконаних експериментальних досліджень отримано динаміки тягового зусилля рами P1, тягових зусиль верхньої і крайньої точок пружного стояка дискового робочого органу P2 і P3, а також кутів орієнтації трьохосьового акселерометра , ,  для кожного досліду згідно плану Бокса-Бенкіна трьох факторів (кут клиноподібної вставки пружного стояка дискового робочого органу , глибина входження дискового робочого органу в ґрунт h і швидкість руху v) на трьох рівнях варіації. За результатами обробки одержаних при випробуваннях пружного стояка з регулятором жорсткості експериментальних даних з використанням програми Wolfram Cloud отримано залежності у вигляді рівнянь регресії другого порядку середнього значення тягового зусилля рами P1, його середньоквадратичного відхилення σ1, частоти коливань робочого органу ω, середнього значення зусилля у верхній (P2) і крайньої (P3) точок пружного стояка дискового робочого органу від кута клиноподібної вставки стояка дискового робочого органу , глибини входження дискового робочого органу в ґрунт h і швидкості руху v. Проведенням оптимізації одержаного рівняння для частоти коливань дискового робочого органу за умови мінімізації тягового зусилля рами отримано значення факторів досліджень: θ = 1,81°, h = 0,06 м, v = 1 м/с. При цьому мінімальна частота коливань дискового робочого органу ωmin = 51,6 Гц.
Прогнозування технічного стану автомобільних трансмісій на основі інтегрованого аналізу вібраційних і акустичних характеристик із застосуванням передових методів штучного інтелекту та моделювання перехідних процесів
У статті представлено інноваційну методологію прогнозування технічного стану автомобільних трансмісій, яка базується на інтегрованому аналізі вібраційних і акустичних характеристик із використанням передових методів штучного інтелекту та чисельного моделювання перехідних процесів. Розроблений підхід дозволяє ідентифікувати дефекти на ранніх стадіях та враховує динамічну природу реальних умов експлуатації. Застосовано метод кінцевих елементів (FEM) для створення цифрових моделей динаміки систем, а також алгоритми глибокого навчання (CNN, LSTM) для аналізу даних і прогнозування залишкового ресурсу компонентів трансмісій. Результати дослідження демонструють зниження витрат на технічне обслуговування та підвищення надійності транспортних засобів. Запропонована методика може бути впроваджена в автомобільну промисловість, сервісні компанії та науково-дослідні установи.
Стан розвитку тягових електродвигунів підвищеної надійності
Розвиток тягових електродвигунів є важливим напрямком удосконалення транспортних машин. Тягові електродвигуні постійно покращуються з погляду споживання електроенергії і надійності та діагностування, а також зменшення витрат на експлуатацію. В цій статті особлива увага приділяється методам вибору типу тягового двигуна, оцінці якості тягових електродвигунів при проектуванні, виготовленні та експлуатації за їх вібраційними характеристиками.