Дисертації з теми "Technological precision"

The impact of Automatic Section Control (ASC) as a tool of Precision Agricultural Technology as considered in the more efficient application of inputs to produce the four major crops, corn, soybean, HRSW, and canola in the North Dakota Prairie Pothole Region. Reduction in machinery overlap in the sample 105 fields was calculated by simulating the routing paths of a 60-feet wide planter with 24 sections controlled and a 120-feet wide boom sprayer with individual nozzle control. The dollar and percentage seed and chemical costs that a farm can save by reducing overlapping area were calculated. Impact of field parameters on net savings were estimated by developing and estimating an econometric model. Results show that ASC can save substantial cost in the sample fields while field shape had the highest significant impact on net cost savings.
North Dakota State University. Department of Agribusiness and Applied Economics

Orientador: Carlos Kenichi Suzuki
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica
Made available in DSpace on 2018-08-20T11:45:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sato_SergioAkira_M.pdf: 3388849 bytes, checksum: f5d9b2d80a5cef7ee5e040fb289c0ae5 (MD5) Previous issue date: 2012
Resumo: O objetivo deste trabalho tem como propósito principal o de analisar o modelo de gestão atual do setor sucroalcooleiro do bioetanol e desenvolver um modelo prático de gestão do conhecimento com foco na troca de informações entre as áreas da agricultura, e usina de álcool na geração de bioenergia que utilizam como base uma matéria-prima com alto índice de sustentabilidade econômica e que oferece o menor impacto ambiental, a cana-de-açúcar. Foi desenvolvido um Modelo com foco em gestão de conhecimento alimentado por dados coletados com tecnologia embarcada para agricultura de precisão com indicadores de desempenho das etapas do manejo da cana-de-açúcar incluindo dados de conhecimento tácito nos sistemas de informações, bancos de dados e mapas do conhecimento oferecendo uma visibilidade global dos processos em um modelo prático com front-end em software que facilitou a integração total e a comunicação rápida entre as áreas da agricultura e usina. O processo de inovação tecnológica para agricultura de precisão foi promovido através da gestão do conhecimento e da troca de informações entre as áreas da agricultura no manejo da cana-de-açúcar e a aferição da ATR na usina para a produção de bioetanol favorecendo o feedback de informações dos eventos em cada processo durante todo o ciclo do processo desta produção. O resultado obtido com os dados inferindo em mapas do conhecimento foi um aumento expressivo de informações operacionais das áreas e uma maior visibilidade com um aumento ao fomento no processo de inovação tecnológica em uma busca pela melhoria contínua favorecida pela integração das áreas do setor sucroalcooleiro baseada em uma plataforma tecnológica como a Web com utilização de Intranets, Virtual Private Networks (VPN) ou Extranets para a comunicação entre as áreas de forma instantânea, melhorando a previsão do aumento de produtividade e expectativas econômicas da produção anual
Abstract: The main goal of the present work was to analyze the current management model of the sugar-alcohol sector for bioethanol production and to develop a practical model of knowledge management with focus on the information exchange among agriculture, ethanol plant in the generation of bioenergy which use a self-sustaining raw-material that offers the high index of economic sustainability and lowest environmental impact, the sugarcane. A Model was developed with focus on a knowledge management fed by collected data from embedded technology for the precision agriculture with performance indicators on the stages of sugarcane management including data from tacit information included on information systems, databases, and knowledge maps offering a global process and visibility in a practical model with a front-end software that facilitated the seamless integration and fast communication between agriculture and ethanol plant areas. The process of technology innovation to precision agriculture has been promoted through the knowledge management and information exchange between the areas of sugarcane agriculture and the measurement of ATR at the bioethanol plant for the production of bioethanol favoring the feedback of information events in each process during the entire process of production. The obtained result with the inferred data in knowledge maps was an expressive increase of the operational information of areas and a larger visibility, offering an increase in the technology innovation with a search for a continuous improvement favored by the integration of the areas of the sugar-alcohol sector based on a technological platform as the Web Browser using Intranets, Virtual Private Networks (VPN) or Extranets between areas, instantly improving the prediction of productivity increase and economic expectation of annual production
Mestrado
Materiais e Processos de Fabricação
Mestre em Engenharia Mecânica

Tyrimo objektas – UAB ,,Dotnuvos projektai‘‘ technologinių inovacijų diegimas klientų ūkiuose. Tyrimo tikslas – nustačius problemas su kuriomis susiduria UAB ,,Dotnuvos projektai‘‘ klientai diegdami siūlomas inovacijas, pateikti technologinių inovacijų diegimo valdymo tobulinimo kryptis. Uždaviniai: 1. Išanalizuoti teorinius inovacijų klasifikavimo, jų diegimo valdymo aspektus; 2. Parengti inovacijų diegimo valdymo klientų ūkiuose tyrimo metodiką. 3. Nustatyti ir išanalizuoti inovacijų diegimo problemas bei galimybes UAB ,,Dotnuvos projektai‘‘ klientų ūkiuose. 4. Parengti inovacijų diegimo valdymo tobulinimo kryptis. Tyrimo metodai: mokslinės literatūros analizės ir sintezės, palyginimo, grafinio vaizdavimo apklausos metodai. Tyrimo rezultatai: o pirmoje darbo dalyje pateikta lietuvių bei užsienio autorių mokslinė analizė inovacijų sampratos ir esmės, klasifikavimo bei inovacijų valdymo klausimais. o antroje darbo dalyje supažindinta su UAB ,,Dotnuvos projektai‘‘ veikla taip pat pateiktas tyrimo detalus planas, kurio metu siekta nustatyti problemos ir galimybės diegiant inovacijas UAB ,,Dotnuvos projektai‘‘ klientų ūkiuose. o trečioje darbo dalyje pateikta apklausos rezultatų analizė, taip pat pateikta inovacijų diegimo valdymo tobulinimo kryptys. Tyrimo rezultatai skelbti studentų mokslinėje konferencijoje ,,Jaunasisis mokslininkas 2014‘‘.
Research object – installation of technological innovation by UAB ,,Dotnuvos projektai'' in clients' farms. Research aim – to indentify problems faced by clients of UAB ,,Dotnuvos projektai‘‘ in installation of proposed innovation, to propose the direction for technological innovation installation management improvements. Objectives: 1. To analyze theoretical aspects of innovations classification and installation management; 2. To prepare research methodology for innovation installation management in clients' farms; 3. To identify and analyze innovation installation problems and opportunities in UAB ,,Dotnuvos projektai'' client farms; 4. To prepare directions for innovation installation management inprovements. Research metods: synthesis and analysis of scientific literature, comparison, graphical representation, interview. Research results: o the first part of work presents concept, essence, classification and management of innovations as described in the Lithuanian and foreign scientific literature. o the second part of work introduces activities of UAB ,,Dotnuvos projektai‘‘, presents detailed research plan to analyse problems and oppurtunities in innovation installation in UAB ,,Dotnuvos projektai‘‘ clients' farms. o the third part of work analyses result of accomplished research, also proposes the directions of innovation installation management improvements. The research results are published at the students’ scientific conference: „Young Scientist 2014“.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.02.08 – технология машиностроения. Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2016. В диссертации решена народнохозяйственная проблема современного машиностроения, заключающаяся в обеспечении сборки высококачественных соединений из деталей рядового качества в условиях серийного производства. На основе анализа методов получения высокоточных соединений обоснованы принципы построения технологических процессов комплектования и сборки, обеспечивающие требуемую точность в серийном производстве. Предложенные подходы, базирующиеся на использовании информации о действительных размерах деталей, являются общими для изделий среднего машиностроения и исключают незавершенное производство, обеспечивают минимизацию разброса параметров соединений в партии без необходимости повышения точности изготовления сопрягаемых деталей. Предложены новые методы комплектования на основе ранжирования, которые позволяют достичь точности, сравнимой с селективной сборкой. Статистическое моделирование показало технологические преимущества предлагаемых методов комплектования перед селективным комплектованием: отсутствие необходимости в большой серийности – эффективно уже при 10 комплектах, хорошие результаты при 20 – 50 комплектах; уменьшение незавершенного производства; более эффективное уменьшение разброса размеров замыкающего звена размерной цепи; простота компьютерной реализации алгоритма комплектования; устойчивость к изменениям параметров законов распределения размеров и недостаточной точности измерительного прибора, применимость как для двухзвенных, так и для многозвенных соединений. Новые методы комплектования опробованы в условиях производства высокоточных изделий топливной аппаратуры. Универсальная система контроля позволяет давать оценку действительным размерам с точки зрения достигаемой точности, для чего предложено использовать функцию убыли годности. В системе контроля годность размера непрерывно улучшается по мере приближения к оптимальному размеру. Устанавливая диапазоны годности, детали делят на категории качества. Предложенная методика позволяет проводить расчет размерных цепей, гарантирующий требуемую точность замыкающего звена для изделий повышенного качества. Оценку технологического процесса с точки зрения точности размеров предложено проводить при помощи функции плотности распределения годности размеров, которая представляет собой проекцию плотности распределения размера на функцию убыли годности. Усовершенствована статистическая трехпараметрическая модель прочности соединений с натягом, собираемых с термовоздействием, на сдвиг, которая определяет гарантированный нижний предел прочности при малом объеме испытаний. Предложенные оценки позволяют определять параметры модели, методика расчета показателей прочности цилиндрических соединений с натягом на сдвиг апробирована и рекомендуется для изделий средних размеров. Проведенные исследования позволяют сделать вывод, что прочность цилиндрического соединения с натягом, собранного с термовоздействием, при наличии погрешности геометрии формы снижается существенно, до трети. Наиболее неблагоприятна седлообразность, затем овальность и конусообразность, бочкообразность не приводит к существенному снижению. Чем больше габариты соединения, тем меньше влияние погрешности геометрии на прочность соединения с натягом. Рекомендуется более жесткое нормирование погрешности геометрии формы при изготовлении деталей ответственных соединений с натягом. Оно позволяет избежать значительного снижения прочности, так что снижение прочности не превышает 15%. Разработанные подходы к компьютерному моделированию индукционного нагрева деталей позволяют учитывать неравномерный нагрев различных участков детали и получать температурное поле, поле напряжений и деформаций при различных конструкциях индукционных нагревателей. Неравномерный нагрев дает переменные во времени звенья технологической сборочной размерной цепи, учет которых позволяет обеспечить качество сборки высокоточных соединений. Разработанная компьютерная программа для автоматизации процесса комплектования может применяться в условиях производства. Компьютерная программа задает, какие детали нужно взять в каждый комплект для получения соединений наилучшего качества, и приводит численные результаты эффективности комплектования. На основе предложенного комплекса лимитирующих точностных показателей сборки разработан проект стандарта организации «Соединения неразъемные с натягом, собираемые тепловым методом. Общие требования при проектировании, изготовлении и монтаже». В стандарте описаны методы, инструменты и критерии разделения изделий на три категории качества. Результаты исследования апробированы на серийных изделиях и внедрены на машиностроительных предприятиях Украины.
Thesis for granting the Degree of Doctor of Technical sciences in speciality 05.02.08 – Manufacturing engineering. National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2016. The thesis has solved a manufacturing problem of modern manufacturing engineering, which is connected to ensuring the assembly of high-quality joints from parts of ordinary quality in conditions of serial production. Considering the use and management of information on the actual size of the parts a method of kitting during the assembly has been proposed, which excludes incomplete production, provides minimization of joint parameters scatter in the party without the necessity of increasing the accuracy in the production of the combined parts. The effectiveness of the method has been thoroughly studied and a conclusion has been made about its applicability in conditions of serial production. An approach which divides the parts into quality categories according to the degree of approximation to the actual size of nominal characteristics has been proposed, and a calculation of dimensional chains based on the mentioned approach has been tested. The efficiency model for a cylindrical joint with pressure has been improved, and the model has been tested on experimental joints. The effect of the shape geometry errors on the efficiency of the joint with pressure assembled with heating has been studied, and advice on modelling the assembly process of joints assembled with heating has been given. The research results have been tested on serial products and implemented at machine-building enterprises of Ukraine.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.02.08 – технологія машинобудування. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016. У дисертації вирішено народногосподарську проблему сучасного машинобудування, яка полягає в забезпечення складання високоякісних з’єднань із деталей рядової якості в умовах серійного виробництва. На основі використання і управління інформацією про дійсні розміри деталей запропоновано метод комплектування під складання, який виключає незавершене виробництво, забезпечує мінімізацію розкиду параметрів з’єднань в партії без необхідності підвищення точності виготовлення деталей, що сполучаються. Ефективність методу всебічно вивчено і зроблено висновок про його застосовність в умовах серійного виробництва. Запропоновано підхід до поділу деталей на категорії якості на основі ступеня наближення дійсного розміру до рекомендованого конструктором, і випробувано розрахунок розмірних ланцюгів на його основі. Удосконалено модель міцності циліндричного з’єднання з натягом, модель випробувано на експериментальних з’єднаннях. Досліджено вплив похибки геометрії форми на міцність з’єднання з натягом, зібраного з термодією, дано рекомендації з моделювання процесу складання з’єднань, що збираються з нагрівом. Результати досліджень апробовано на серійних виробах і впроваджено на машинобудівних підприємствах України.
Thesis for granting the Degree of Doctor of Technical sciences in speciality 05.02.08 – Manufacturing engineering. National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2016. The thesis has solved a manufacturing problem of modern manufacturing engineering, which is connected to ensuring the assembly of high-quality joints from parts of ordinary quality in conditions of serial production. Considering the use and management of information on the actual size of the parts a method of kitting during the assembly has been proposed, which excludes incomplete production, provides minimization of joint parameters scatter in the party without the necessity of increasing the accuracy in the production of the combined parts. The effectiveness of the method has been thoroughly studied and a conclusion has been made about its applicability in conditions of serial production. An approach which divides the parts into quality categories according to the degree of approximation to the actual size of nominal characteristics has been proposed, and a calculation of dimensional chains based on the mentioned approach has been tested. The efficiency model for a cylindrical joint with pressure has been improved, and the model has been tested on experimental joints. The effect of the shape geometry errors on the efficiency of the joint with pressure assembled with heating has been studied, and advice on modelling the assembly process of joints assembled with heating has been given. The research results have been tested on serial products and implemented at machine-building enterprises of Ukraine.

This study examines the grower’s decision to invest in precision agriculture technologies especially in-season variable rate nitrogen applications based on NDVI data collected from UAVs. NDVI, yield, soil, and other field data were collected from multiple corn and wheat fields located throughout North Dakota. Each field was divided into management zones to determine profitability of utilizing the technology based on in-season nitrogen applications for the grower’s field practice, high, low, and no applications. Results show that using the NDVI data collected from UAVs can be profitable when the grower decides to make the decision to apply nitrogen in a sidedress application.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.08 – технологія машинобудування. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018. Дисертацію присвячено вирішенню проблеми підвищення продуктивності процесу зубошліфування на основі досягнення високої необхідної точності і якості поверхневого шару з оцінкою комплексного впливу конструктивно-технологічних факторів на процес формування поверхневого шару зубів зубчастих коліс з метою підвищення їх зносостійкості, а також продуктивності технологічного процесу в оптимальних виробничих умовах. Отримала подальший розвиток теоретико-експериментальна залежність формоутворення якості поверхневого шару та способу переривчастого зубошліфування, яка відрізняється врахуванням геометричних параметрів переривчастого кругу, що дозволило прогнозувати експлуатаційні властивості зубчастих коліс. Удосконалені технологічні засоби стабілізації оптимальних режимів переривчастого зубошліфування, які дозволяють підвищити якість обробки зубчастих коліс. Встановлена закономірність зменшення засалювання переривчастого зубошліфувального кругу та температури у зоні контакту, яке впливає на забезпечення експлуатаційних властивостей поверхонь зубів.
Thesis for scientific degree of Candidate of Technical Sciences on speciality 05.02.08 − Manufacturing Engineering. − National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2018. The dissertation is devoted to solving the problem of increasing the productivity of the process of grinding on the basis of achieving the high required accuracy and quality of the surface layer with an assessment of the complex influence of structural and technological factors on the formation of the surface layer of teeth of gear wheels in order to increase their wear resistance, as well as the productivity of the technological process in optimal production conditions. The theoretical and experimental dependence of the formation of the quality of the surface layer and the method of intermittent gear grinding has been further developed, which differs from the geometric parameters of the discontinuous circle, which allowed predicting the operational properties of the gears. Improved technological means of stabilizing optimal modes of intermittent gear grinding, which allow to improve the quality of machining of gear wheels. The regularity of reduction of salting of intermittent gear grinding wheels and temperature in the contact zone is established, which affects the maintenance of the operational properties of tooth surfaces.

Esta dissertação insere-se nas áreas de qualidade laboratorial e de ensaios de controle de concreto, especificamente quanto à propriedade módulo estático de deformação ou módulo de Young. A motivação do trabalho é a elevada variabilidade de resultados experimentais observada pelo meio técnico nacional em ensaios interlaboratoriais, cujos resultados indicam desvios-padrão totais da ordem de 3,5 GPa, valor significativo para o controle tecnológico de obras de construção civil. Os objetivos buscados foram a identificação das parcelas da variabilidade oriundas da produção e do ensaio, com especial atenção àquela originada na instrumentação para medida das deformações durante o ensaio, e a discussão da aplicabilidade do conceito semiprobabilístico normativo à propriedade módulo de deformação do concreto. Além disso, a própria discussão da aplicabilidade da sistemática de pesquisa e análise sobre este tipo de ensaio e de material constou como um objetivo do trabalho. Para tal, desenvolveu-se um programa experimental em duas etapas: a primeira foi destinada às avaliações de acurácia (precisão e exatidão) do método de ensaio. As avaliações se deram segundo roteiros da área metrológica para validação de métodos e sistemas de medida. De quatro instrumentações para medida das deformações testadas, uma se mostrou mais precisa (identificada como clip gages) e outra se mostrou a mais suscetível a erros sistemáticos e aleatórios entre as testadas (identificada como compressômetro com dois relógios comparadores). Recomendou-se a ampliação do programa experimental para o âmbito interlaboratorial, pois, a rigor, o método de ensaio vigente não poderia ser considerado validado em termos de acurácia baseando-se unicamente nos resultados deste programa experimental. Porém, concluiu-se pela possibilidade de aceitação prática do método independentemente da utilização de três de um total de quatro tipos de instrumentação para medida das deformações testados em ensaio, sem que houvesse prejuízo para a produção ou o controle tecnológico usual desta propriedade. Na segunda etapa, obteve-se um Diagrama de Dosagem e estudou-se um cenário de fornecimento de concreto sob critérios estatísticos diferentes de atendimento à especificação de módulo de deformação: utilização do valor característico e do valor médio, com diferença de 4 GPa entre eles. Estimou-se um aumento da ordem de 9% no deslocamento vertical de uma viga simples bi-apoiada quando executada com o concreto de menor módulo em relação à execução com o de maior módulo. Por sua vez, o concreto de maior módulo exigiria um aumento no consumo de cimento da ordem de até 200 kg/m3, se conservados todos os insumos materiais e os demais parâmetros tecnológicos contidos nos traços. Concluiu-se pela aplicabilidade do uso da sistemática empregada na avaliação da acurácia do método de ensaio e do uso do conceito semiprobabilístico para esta propriedade.
This work is developed into the areas of laboratorial quality and concrete control tests, specifically focusing on the static modulus of elasticity or Young´s modulus. The motivation of this work is the high variability of experimental results observed by national technicians in interlaboratorial tests. These results show total standard deviations of around 3.5 GPa, a significant value for the technological control for civil construction. The main objectives are the identification of the variability fragments derived from the production and test, specially the ones related to the instrumentation for measuring deformations during the test, and the discussion of the semi-probabilistic concept applicability on the concrete Young´s modulus control. Moreover, the discussion of the applicability of the procedure used in this work and its analysis are also objective pursued here. The experimental program was developed in two steps: the first step covered the accuracy assessments (precision and exactness) of test method. The assessments were carried out according to instructions from Metrology concepts for the validation of the methods and the measure systems. One out of four instrumentations for measuring the tested deformations proved to be more precise (identified as clip gages) and another one proved to be more susceptible to systematic and random errors (identified as a compressometer with two dial indicators). The extension of the experimental program to an interlaboratorial scope is recommended because the current test method could not be considered valid based only on the results of this experimental program. However, it was shown that the practical acceptance of the test method for three among the four kinds of instrumentations analyzed, without damaging the production or the usual technological control of this property, is possible. On the second step, a mix design diagram was obtained and a case of supply of concrete under different statistical criteria (fulfillment the modulus of elasticity specification): the use of the characteristic value and the average value, with difference of 4 GPa between them. An increase of 9% on the vertical transference of a simple dual supported beam was observed when using a lower modulus concrete, when compared to another one with a higher modulus. On the other hand, the modulus increase would require an increment in the cement consumption up to 200 kg per cubic meter, if all the material inputs and further technological parameters is maintained. The final conclusion was that the procedure used on the assessment of the test method accuracy and the semi-probabilistic concept on this material property is applicable.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.08 – технологія машинобудування. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018. Дисертацію присвячено вирішенню проблеми підвищення продуктивності процесу зубошліфування на основі досягнення високої необхідної точності і якості поверхневого шару з оцінкою комплексного впливу конструктивно-технологічних факторів на процес формування поверхневого шару зубів зубчастих коліс з метою підвищення їх зносостійкості, а також продуктивності технологічного процесу в оптимальних виробничих умовах. Отримала подальший розвиток теоретико-експериментальна залежність формоутворення якості поверхневого шару та способу переривчастого зубошліфування, яка відрізняється врахуванням геометричних параметрів переривчастого кругу, що дозволило прогнозувати експлуатаційні властивості зубчастих коліс. Удосконалені технологічні засоби стабілізації оптимальних режимів переривчастого зубошліфування, які дозволяють підвищити якість обробки зубчастих коліс. Встановлена закономірність зменшення засалювання переривчастого зубошліфувального кругу та температури у зоні контакту, яке впливає на забезпечення експлуатаційних властивостей поверхонь зубів.
Thesis for scientific degree of Candidate of Technical Sciences on speciality 05.02.08 − Manufacturing Engineering. − National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2018. The dissertation is devoted to solving the problem of increasing the productivity of the process of grinding on the basis of achieving the high required accuracy and quality of the surface layer with an assessment of the complex influence of structural and technological factors on the formation of the surface layer of teeth of gear wheels in order to increase their wear resistance, as well as the productivity of the technological process in optimal production conditions. The theoretical and experimental dependence of the formation of the quality of the surface layer and the method of intermittent gear grinding has been further developed, which differs from the geometric parameters of the discontinuous circle, which allowed predicting the operational properties of the gears. Improved technological means of stabilizing optimal modes of intermittent gear grinding, which allow to improve the quality of machining of gear wheels. The regularity of reduction of salting of intermittent gear grinding wheels and temperature in the contact zone is established, which affects the maintenance of the operational properties of tooth surfaces.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.02.08 – технологія машинобудування. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут". – Харків, 2018. У дисертаційній роботі вирішена актуальна науково-технічна проблема в об-ласті технології машинобудування: розроблено теоретичні основи та технологічні засоби для підвищення ресурсу роботи нафтогазового обладнання шляхом мікродугового оксидування поверхневого алюмінієвого шару деталей машин. Досліджено напружений стан двошарового покриття під довільно орієнтованим локальним навантаженням, розроблено методику раціонального проектування шаруватого покриття за критеріями міцності покриття та підкладки. Запропоновано модель армування субстрату для підвищення несучої здатності покриття. Розраховано напруження в циліндричній деталі з двошаровим покриттям. Розроблено груповий технологічний процес формування композиційних покриттів комплексним методом із використанням мікродугового оксидування алюмінієвого шару на компактному та напиленому алюмінії. Обґрунтовано вибір алюмінієвих сплавів, сталей та технологій формування заготовок. Розроблено обладнання для мікродугового оксидування, для електродугового напилення покриттів із суцільних дротів та порошків, модернізовано установку для віброелектроіскрового легування. Розроблено методики визначення залишкових напружень в покриттях, електрохімічних вимірювань та корозійні випробовувань і випробовувань на зношування. Обгрунтовано технологічні параметрів процесів відцентрового армування та електродугового напилення заготовок. Оптимізовано технологічні параметри процесу мікродугового оксидування в проточному електроліті для забезпечення показників якості поверхні та точності форми деталей. Вивчено структуру і фазовий склад, фізико-механічні властивості та шорсткість оксидного покриття. Вивчено особливості складання клемових з'єднаннь з неповним охопленням вала. Розроблено варіант теорії цангової гайки з підпружиненими пелюстками. Досліджено складальні напруження в елементах робочого колеса відцентрового вентилятора "диск − конічна оболонка". Запропоновано конструкцію складеного плунжера насоса із різьбовим з'єднанням із клейовим прошарком. Розроблено методику розрахунку припусків на механічну обробку деталей з оксидними покриттями. Оптимізовано режими різання під час алмазного шліфування. Проведено стендові випробовування зміцнених деталей. Запропоновано схему регенерації та утилізації відпрацьованого електроліту.
A thesis submitted to the degree of Grand Doctor of Philosophy in the Technical Sciences, major in 05.02.08 specialty − technology of mechanical engineering. National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute". − Kharkiv, 2018. The actual scientific and technical problem of the mechanical engineering technology field was solved: the theoretical bases and technological means for oil and gas equipment resource increasing by the plasma electrolytic oxidation of an aluminum layer were developed. The ways of layered coating bearing capacity increasing, formed by the plasma electrolytic oxidation of an aluminum layer, were grounded. The schemes of layered coatings have been developed. The stress-strain state of a two-layer coating under for an arbitrarily oriented local load is studied. The method of rational design of a two-layer coating for local load is developed. The influence of the oxide layer thickness on the resistance of the ceramic-aluminum coating to inculcation is studied. A model of substrate reinforcement – an aluminum base with particles of aluminum oxide – is proposed. An estimation of the oxide coating bearing capacity reinforced layer thickness was carried out and the increase of the bearing capacity of the oxide coating was determined, as well as the robustness of the two-layer aluminum-aluminum oxide coating for bending with the twist of the cylindrical part was estimated. The group technological process of composite coating formation by a complex method with the use of plasma electrolytic oxidation of an aluminum layer has been developed. Studied material selection – aluminum alloys and steels and technologies of forming of blanks – is grounded. Strengthening technologies and equipment for plasma electrolytic oxidation of compact aluminum and aluminum coatings in electrolyte have been developed. An installation for spray coating of composite coatings by an arc method has been developed from the material of continuous wires and powders, which are introduced from the feeder. An installation for vibroelectric doping of the substrate before coating was modernized. Studying methods of coating properties, which allow to determine the level of residual stresses in coatings, to con-duct electrochemical measurements and corrosion tests and tests on hydro- and gas-abrasive deterioration of parts with oxide coatings are developed. The plasma electrolytic oxidation technological parameter influence on the ac-curacy and quality of part surfaces is experimentally studied. The technological parameters of the plasma electrolytic oxidation process in the flowing electrolyte are optimized to ensure the quality of the surface and the accuracy of the shape of the cylindrical parts. The structure and phase composition of the oxide layer formed by the plasma electrolytic oxidation have been studied. Empirical dependencies were obtained for determining the surface roughness after diamond polishing of the oxide coating. The physical and mechanical properties of the oxide coating formed by the plasma electrolytic oxidation, the residual stresses in them, corrosion properties and wear resistance of the formed oxide layer are determined. Electrochemical method determines the level of admissive stresses in parts with coatings. The assembly of components from parts reinforced with the plasma electrolytic oxidation has been studied. The wheel assembling peculiarities of axial fans with clutch joints with a nut are studied. The method of designing a threaded connection with a collar nut is developed. The assembling stresses in the elements of the working wheel of the centrifugal fan – disk – conical shell have been studied. The design of the composite plunger of the pump is proposed: a steel shaft – a working cylinder, which strengthens the plasma electrolytic oxidation of the surface layer. The connection of the steel shaft to the working cylinder is carried out using a threaded connection with the adhesive layer. The method of calculating allowances for mechanical processing of parts with oxide coatings is developed. The cutting modes of round diamond grinding of the oxide coating layer are optimized. The bench testing of parts strengthened by the method of the plasma electrolytic oxidation: protective shaft of shafts of centrifugal pumps, piston rod piston pumps, two-way pumps, compressor pistons. The analysis of harmful factors that arise during the process of the plasma electrolytic oxidation is carried out and the scheme of purification, regeneration and recycling of spent electrolyte is proposed.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.02.08 – технологія машинобудування. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут". – Харків, 2018. У дисертаційній роботі вирішена актуальна науково-технічна проблема в області технології машинобудування: розроблено теоретичні основи та технологічні засоби для підвищення ресурсу роботи нафтогазового обладнання шляхом мікро-дугового оксидування поверхневого алюмінієвого шару деталей машин. Досліджено напружений стан двошарового покриття під довільно орієнтованим локальним навантаженням, розроблено методику раціонального проектування шаруватого покриття за критеріями міцності покриття та підкладки. Запропоновано модель армування субстрату для підвищення несучої здатності покриття. Розраховано напруження в циліндричній деталі з двошаровим покриттям. Розроблено груповий технологічний процес формування композиційних покриттів комплексним методом із використанням мікродугового оксидування алюмінієвого шару на компактному та напиленому алюмінії. Обґрунтовано вибір алюмінієвих сплавів, сталей та технологій формування заготовок. Розроблено обладнання для мікродугового оксидування, для електродугового напилення покриттів із суцільних дротів та порошків, модернізовано установку для віброелектроіскрового легування. Розроблено методики визначення залишкових напружень в покриттях, електрохімічних вимірювань та корозійні випробовувань і випробовувань на зношування. Обгрунтовано технологічні параметрів процесів відцентрового армування та електродугового напилення заготовок. Оптимізовано технологічні параметри процесу мікродугового оксидування в проточному електроліті для забезпечення пока-зників якості поверхні та точності форми деталей. Вивчено структуру і фазовий склад, фізико-механічні властивості та шорсткість оксидного покриття. Вивчено особливості складання клемових з'єднаннь з неповним охопленням вала. Розроблено варіант теорії цангової гайки з підпружиненими пелюстками. Досліджено складальні напруження в елементах робочого колеса відцентрового вентилятора "диск − конічна оболонка". Запропоновано конструкцію складеного плунжера насоса із різьбовим з'єднанням із клейовим прошарком. Розроблено методику розрахунку припусків на механічну обробку деталей з оксидними покриттями. Оптимізовано режими різання під час алмазного шліфування. Проведено стендові випробовування зміцнених деталей. Запропоновано схему регенерації та утилізації відпрацьованого електроліту.
A thesis submitted to the degree of Grand Doctor of Philosophy in the Technical Sciences, major in 05.02.08 specialty − technology of mechanical engineering. National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute". − Kharkiv, 2018. The actual scientific and technical problem of the mechanical engineering technology field was solved: the theoretical bases and technological means for oil and gas equipment resource increasing by the plasma electrolytic oxidation of an aluminum layer were developed. The ways of layered coating bearing capacity increasing, formed by the plasma electrolytic oxidation of an aluminum layer, were grounded. The schemes of layered coatings have been developed. The stress-strain state of a two-layer coating under for an arbitrarily oriented local load is studied. The method of rational design of a two-layer coating for local load is developed. The influence of the oxide layer thickness on the resistance of the ceramic-aluminum coating to inculcation is studied. A model of substrate reinforcement – an aluminum base with particles of aluminum oxide - is proposed. An estimation of the oxide coating bearing capacity reinforced layer thickness was carried out and the increase of the bearing capacity of the oxide coating was determined, as well as the robustness of the two-layer aluminum-aluminum oxide coating for bending with the twist of the cylindrical part was estimated. The group technological process of composite coating formation by a complex method with the use of plasma electrolytic oxidation of an aluminum layer has been developed. Studied material selection – aluminum alloys and steels and technologies of forming of blanks – is grounded. Strengthening technologies and equipment for plasma electrolytic oxidation of compact aluminum and aluminum coatings in electrolyte have been developed. An installation for spray coating of composite coatings by an arc method has been developed from the material of continuous wires and powders, which are introduced from the feeder. An installation for vibroelectric doping of the substrate before coating was modernized. Studying methods of coating properties, which allow to determine the level of residual stresses in coatings, to conduct electrochemical measurements and corrosion tests and tests on hydro- and gas-abrasive deterioration of parts with oxide coatings are developed. The plasma electrolytic oxidation technological parameter influence on the accuracy and quality of part surfaces is experimentally studied. The technological parameters of the plasma electrolytic oxidation process in the flowing electrolyte are optimized to ensure the quality of the surface and the accuracy of the shape of the cylindrical parts. The structure and phase composition of the oxide layer formed by the plasma electrolytic oxidation have been studied. Empirical dependencies were obtained for determining the surface roughness after diamond polishing of the oxide coating. The physical and mechanical properties of the oxide coating formed by the plasma electrolytic oxidation, the residual stresses in them, corrosion properties and wear resistance of the formed oxide layer are determined. Electrochemical method determines the level of admissive stresses in parts with coatings. The assembly of components from parts reinforced with the plasma electrolytic oxidation has been studied. The wheel assembling peculiarities of axial fans with clutch joints with a nut are studied. The method of designing a threaded connection with a collar nut is developed. The assembling stresses in the elements of the working wheel of the centrifugal fan – disk – conical shell have been studied. The design of the composite plunger of the pump is proposed: a steel shaft – a working cylinder, which strengthens the plasma electrolytic oxidation of the surface layer. The connection of the steel shaft to the working cylinder is carried out using a threaded connection with the adhesive layer. The method of calculating allowances for mechanical processing of parts with oxide coatings is developed. The cutting modes of round diamond grinding of the oxide coating layer are optimized. The bench testing of parts strengthened by the method of the plasma electrolytic oxidation: protective shaft of shafts of centrifugal pumps, piston rod piston pumps, two-way pumps, compressor pistons. The analysis of harmful factors that arise during the process of the plasma electrolytic oxidation is carried out and the scheme of purification, regeneration and recycling of spent electrolyte is proposed.

碩士
國立中興大學
國家政策與公共事務研究所
104
Cluster theory has been applied gradually in regional development of local characteristic industries as a crucial theoretical basis. From the perspective of holistic industrial cluster theory and its fruitful results , which have been applied in Taichung City Precision Machinery Innovation Technology Park, this paper discusses the achievements of setting up special zone to promote the industrial cluster by the Taichung Municipal Government, and classifies the holistic industrial cluster theory into five aspects: environment changes, core agents’ strategy, social capital, industrial cluster strategy and industrial cluster development. This paper adopts literature review and in-depth interview as the research methods, calculates the cluster degrees of local competitive industries and the machinery industry by location quotient analysis, and analyzes the interview results by MAXQDA. Research findings: (1) It has been proved that Taichung C Precision Machinery Innovation Technology Park, which shows the effect of industrial cluster environment building and the trend of specialized dynamic cluster growth, has gained achievements driven by policies; in addition, strengthening the specialized cluster of competitive correlative industries is beneficial to their economic development. (2) As the social capital networks of the practitioners in the Technology Park have been developed and knowledge, technology and information have been exchanged, it is required to enhance mutual trust and common belief, reach consensus and create a spontaneous clustering effect to promote regional development by building formal and informal resource-sharing channels shared by members of the cluster. (3) For operation management, we should strengthen the trust network between industries and government and achieve consensus and shared governance considering industry opinion. Furthermore, complete the relations between industries, government and institutes in order to assist practitioners in making use of knowledge innovation. Practitioners, in terms of cultivating senior human resources and developing production and marketing technology, should contribute advanced operating management knowledge and dynamism, avoiding being involved in the crisis of clustering development. Research suggestions: (1) Policy---enhance the government’s integrative function of horizontal ties across institutions. (2) Resource---improve the interactions between public and private sectors. (3) Implementation---promote regional cluster synergy. Follow-up suggestions: (1) Discuss about the operation effects when entering the second stage. (2) Conduct quantitative research on precision machinery industrial cluster in Central China. (3) Focus on the comprehensive research involving professionals, supply of human resources and innovation effects that complement each other.