Scientific Journal Problems of Emergency Situations — Куценко Л. М., Руденко C. Ю., Калиновський А. Я., Поліванов О. Г., Сухарькова О. І. Геометричне моделювання пневматичних фасонних поверхонь обертання, зміцнених намоткою нитки. С. 192-217.

Запропоновано схему наближеного розрахунку геометричних форм сім’ї меридіанів гумової пневматичної фасонної поверхні обертання залежно від функції зміни середньої кривини вздовж осі цієї поверхні. Одержану фасонну поверхню обертання передбачається зміцнювати намотуванням нитки у вздовж напрямів геодезичних кривих знайденої поверхні. В роботі наведено спосіб опису меридіанів поверхонь обертання шляхом розв’язання прямої і оберненої задач. Пояснено недоліки розв’язків прямої задачі, де одержуються незручні форми поверхонь для застосуванні у пневматичних виробах. Розв’язки оберненої задачі дозволяють одержати форми фасонних поверхонь обертання, коли зусилля спрямовані вздовж їх осей обертання. Розв’язок оберненої задачі одержано на базі застосування диференціальних рівнянь Фур’є. Також здійснено побудову фасонної поверхні обертання з намоткою по геодезичних з урахуванням кривини меридіана. В добавок наведено спосіб визначення геодезичної намотки на гофрований поверхні обертання з меридіаном пилкоподібної форми. Зазначено, що моделювання пневматичної поверхні доцільно здійснювати на основі обчислення її середньої кривини. Тому що значення середньої кривини поверхні розділу двох врівноважених фізичних середовищ буде пропорційне різниці значень тисків у цих середовищах. Варіюючи середню кривину поверхні, можна обирати величину тиску, яку витримає пневматичний виріб. Встановлено існування двох варіантів фасонних поверхонь обертання («жорстких» та «м’яких»). Перший варіант призначено для застосування в звичайних транспортних засобах з пневматичними подушками форми торів. Другий варіант орієнтовано на транспортні засоби спеціального призначення, де «м’якість» підвіски забезпечить проходимість по шляхам зі складним рельєфом. Для практики проведені дослідження корисні і важливі тому, що вони дозволяють будувати геодезичні лише на фрагментах фасонних поверхонь, які схильні до руйнування.

Посилання

Гідравлічне та пневматичне аварійно-рятувальне обладнання з приналежностями. Weber-hydraulik Ukraine, 2020. 41 с. URL: https://www.weber-rescue.com.ua/wp-content/uploads/2020/10/Katalog-2020.pdf
Пожежна та аварійно-рятувальна техніка. Історія, сьогодення, минуле : монографія / О. М. Ларін та ін. Харків : НУЦЗУ, 2005. 160 с.
Борисенко О. А. Диференціальна геометрія і топологія. Харків : Основа, 1995. 304 с.
Задачин В. М., Конюшенко І. Г. Чисельні методи: навч. посіб. Харків: ХНЕУ ім. С. Кузнеця, 2014. 180 с.
Малишко П. Е., Орлов М. Є. Конструювання балонів для зберігання стисненого газу. Збірник тез доповідей: Зб. тез доп. 76-ї всеукр. науково-практ. студент. онлайн-конф. «Наук. здобутки студентів у дослідж. техн. та біоенерг. систем природокористування: конструювання та дизайн». Ф-т, м. Київ, 26–27 квітня 2023. С. 63–64.
Mladenov I. M., Hadzhilazova M. T. Geometry of the anisotropic minimal surfaces. Analele Universitatii "Ovidius" Constanta - Seria Matematica. 2012. Vol. 20(2). P. 79–88. URL: https://doi.org/10.2478/v10309-012-0042-3
Perdomo O. M. The treadmillsled of a curve. arXivLabs. 17 May 2011. URL: https://arxiv.org/abs/1105.3460v1
Kenmotsu K. Surfaces of revolution with prescribed mean curvature. Tohoku Mathematical Journal. 1980. Vol. 32. № 1. P. 147–153. URL: https://doi.org/10.2748/tmj/1178229688
Hoffmann T. Discrete Rotational CMC Surfaces and the Elliptic Billiard. In: Hege, HC., Polthier, K. (eds) Mathematical Visualization. Springer. 1998. Р. 117–124. URL: https://doi.org/10.1007/978-3-662-03567-2_9
Cho J., Leschke K., Ogata Y. Generalised Bianchi permutability for isothermic surfaces. Annals of Global Analysis and Geometry. 2022. Vol. 61. P. 799–829. URL: https://doi.org/10.1007/s10455-022-09833-5
Chao Y., Shen L. M., Liu M. P. Mechanical characteristic and analytical model of novel air spring for ergonomic mattress. Mechanics & Industry. 2021. Vol. 22. 37. URL: https://doi.org/10.1051/meca/2021035
de Melo F., Pereira A., Morais A. The Simulation of an Automotive Air Spring Suspension Using a Pseudo-Dynamic Procedure. Applied Sciences. 2018. Vol. 8. № 7. P. 1049. URL: https://doi.org/10.3390/app8071049
Renka R. J. A Simple and Efficient Method for Modeling Constant Mean Curvature Surfaces. SIAM Journal on Scientific Computing. 2015. Vol. 37. № 4. P. A2076–A2099. URL: https://doi.org/10.1137/140972275
Pneumatic Artificial Muscles URL: https://softroboticstoolkit.com/book/export/html/168891
Al-Ibadi A., Nefti-Meziani S., Davis S. Active Soft End Effectors for Efficient Grasping and Safe Handling. IEEE Access. 2018. Vol. 6. P. 23591–23601. URL: https://doi.org/10.1109/access.2018.2829351
Du H., Liu W., Bian X., Xiong W. Energy-Saving for Industrial Pneumatic Actuation Systems by Exhausted Air Reuse Based on a Constant Pressure Elastic Accumulator. Sustainability. 2022. Vol. 14. № 6. P. 3535. URL: https://doi.org/10.3390/su14063535
Paragoda T. Constant Mean Curvature Surfaces of Revolution versus Willmore Surfaces of Revolution: A Comparative Study with Physical Applications. Texas Tech University, 2014. 42 p.
Ciric M. Notes on constant mean curvature surfaces and their graphical presentation. Filomat. 2009. Vol. 23. № 2. P. 97–107. URL: https://doi.org/10.2298/fil0902097c
Hoque M. A., Petersen E., Fang X. Effect of Material Properties on Fiber-Shaped Pneumatic Actuators Performance. Actuators. 2023. Vol. 12. № 3. P. 129. URL: https://doi.org/10.3390/act12030129
Pan H., Choi Y.-K., Liu Y., Hu W., Du Q., Polthier K., et al. Robust modeling of constant mean curvature surfaces. ACM Transactions on Graphics. 2012. Vol. 31. № 4. P. 1–11. URL: https://doi.org/10.1145/2185520.2185581
Arnal A., Lluch A., Monterde J. Triangular Bґezier approximations to Constant Mean Curvature surfaces Conference: Computational Science - ICCS 2008, 8th International Conference, Kraków, Poland, June 23–25. 2008. Proceedings, Part II. DOI:10.1007/978-3-540-69387-1_11
Ball E., Garcia E. Effects of Bladder Geometry in Pneumatic Artificial Muscles. Journal of Medical Devices. 2016. Vol. 10. № 4. URL: https://doi.org/10.1115/1.4033325
Пилипака С., Коровіна І. Конструювання поверхонь обертання сталої середньої кривини. Матеріали ІІІ Всеукраїнської науково-практичної конференції «Перспективи розвитку агропромислового комплексу в Поліському регіоні України». Ніжин: Міланік. 2010. С. 35–43.
Руденко С. Ю. Поверхні обертання, у яких значення середньої кривини близькі до нуля. Прикладна геометрія та інженерна графіка. К.: Будівельник. 2013. Вип. 91. С. 240–244.
Руденко С. Ю. Геометричне моделювання фасонних поверхонь обертання, зміцнених намотуванням нитки : автореф. дис. канд. техн. наук : 05.01.01. Київ, 2013. 24 с.
Куценко Л., Руденко С. Поверхні обертання зі змінної уздовж осі кривиною меридіанів та їх зміцнення шляхом намотування кевларової нитки. Комп’ютерно-інтегровані технології: освіта, наука, виробництво. Луцьк: ЛДТУ. 2011. Вип. 6. С. 148–153.