Електронний репозитарій ПДАУ
Полтавський державний аграрний університет
Електронний репозитарій (сховище, архів) наукових публікацій – електронний архів результатів науково-дослідної роботи, публікацій науковців, викладачів, аспірантів та студентів університету, кваліфікаційних робіт студентів для їх централізованого зберігання та надання відкритого доступу до них світовій академічній спільноті у режимі онлайн.
Нові надходження
Експериментальні дослідження теорії взаємодії колеса та опорної поверхні
(2026-09-04) Ковбаса, Володимир Петрович; Прілєпо, Наталія Володимирівна
Ефективність сільськогосподарської техніки та її вплив на ґрунт визначаються різними та складними процесами в зоні контакту між колесом та деформованою поверхнею. Розроблені раніше математичні моделі дозволяють теоретично визначити межі контакту та розподіл напружень. Однак їх висока складність потребує обов'язкової експериментальної перевірки для підтвердження їхньої адекватності та можливості подальшого безпосереднього практичного впровадження. Метою цієї роботи є експериментальна перевірка раніше встановлених аналітичних залежностей для меж зони контакту та значень деформацій системи «колесо-ґрунт» у реальних умовах експлуатації. Експериментальні дослідження проводилися на приватному фермерському господарстві в Полтавській області з використанням трактора YTO NLX 1054 з плугом PLN 3-35. Для реєстрації вертикальних та горизонтальних зсувів ґрунту використовувався прилад URDP-AFI з потенціометричними самописцями. Для порівняння даних, отриманих від заглиблених датчиків під час експериментів з теоретичними деформаціями поверхні, була розроблена методика калібрування для визначення коефіцієнтів переходу. В результаті отримано рівняння регресії, що описують залежність модуля пружності, коефіцієнта в'язкості та граничного напруження зсуву від щільності та вологості для трьох типів ґрунту (легкий, середній та важкий суглинок). Встановлено, що збільшення щільності ґрунту суттєво збільшує модуль пружності, тоді як вологість має нелінійний вплив на в'язкість. Порівняння теоретичних кривих вертикальних та горизонтальних зсувів з експериментальними даними продемонструвало високий ступінь збіжності. Адекватність теоретичних моделей підтверджено на рівні значущості α=0,05. Наукова новизна цієї статті полягає в експериментальному підтвердженні точності аналітичних моделей взаємодії коліс з ґрунтом. Вперше для цього класу рушійних установок отримано функції зміни переміщення маси ґрунту залежно від відстані від зони контакту. З точки зору практичної цінності, результати дослідження дозволять оптимізувати конструктивні та експлуатаційні параметри колісних рушійних установок (навантаження, крутний момент) для підвищення тягової здатності тракторів та зменшення існуючого негативного ущільнювального впливу на орні горизонти ґрунту. Подальші дослідження будуть спрямовані на оптимізацію геометричних параметрів та механічних властивостей шин на основі відомих механічних властивостей опорної поверхні (ґрунту) та відомих тягових навантажень для забезпечення рушійної сили без значного руйнування або ущільнення ґрунту.
The Indispensable Imperative: Navigating the Evolving Landscape of Teaching Engineering Ethics in a Dynamic Societal Context
(2025) Прілєпо, Наталія Володимирівна; Priliepo, N. V.; Боровик, Олена Юріївна; Borovyk, O. Yu.
In an era of rapid technological advancement and escalating societal expectations, the effective teaching of engineering ethics has become an indispensable imperative. While traditional pedagogy successfully imparts foundational ethical principles and codes of conduct, a significant body of literature suggests a critical chasm between this theoretical knowledge and the complex, high-pressure realities of professional practice. This study addresses this existing gap between the abstract ethical principles taught in engineering curricula and real-life practice, aiming to empirically investigate the shortcomings of current pedagogical approaches and propose evidence-based recommendations to enhance graduate preparedness. The methodology involved a targeted study with a test group of students, who were assessed through scenarios designed to simulate real-world professional challenges, including conflicts of interest, organizational pressures to cut corners, and psychological factors like obedience to authority. The results revealed a significant discrepancy: while students demonstrated competent theoretical knowledge of ethical codes, they proved largely ill-equipped to apply these principles under simulated organizational pressure, empirically confirming the hypothesized gap. The originality of this research lies in providing empirical validation of the inadequacies in traditional ethics education, moving beyond widespread theoretical critique. It challenges pedagogical models focused solely on abstract principles by demonstrating the decisive impact of organizational and psychological factors on decision-making and refutes the assumption that knowledge of codes is sufficient for ethical practice. Consequently, the findings have profound practical significance, providing a clear mandate for pedagogical change. They form the basis for an actionable framework for educators, advocating for the integration of experiential learning, such as high-fidelity case studies and role-playing, to cultivate practical wisdom and moral courage, thereby offering a blueprint for curriculum enhancement and a foundation for future longitudinal research.
Facilitating first-year student adaptation through the study of “University education”
(2025) Прілєпо, Наталія Володимирівна; Priliepo, N. V.; Боровик, Олена Юріївна; Borovyk, O. Yu.
This paper focuses on the issue of transitioning from school to university education. It represents a critical phase in a student’s life, requiring adaptation to new academic, social, and personal demands. This process is essential for fostering independence, critical thinking, and time management skills that are pivotal for success in higher education. An important factor is adaptation to the structure of higher education itself because the framework of university learning significantly differs from secondary school education. Students must also adapt to new social environments, often moving away from established support networks. Emotional and psychological challenges, such as homesickness and anxiety, are common during this period, necessitating robust support systems. The relevance of such transition remains constant due to the evolving requirements of higher education. As educational and societal expectations change, students face new challenges during this critical phase. Institutions must therefore prioritize effective transitional support to foster student success. Understanding and addressing the complexities of this transition is essential for improving students' future. The analysis of employed methodologies is exposed in the article to adapt first-year students to academic life in universities across the United States and select European countries. This involved a comparative assessment of these practices against those utilized by Ukrainian educational institutions. Besides, synthesized qualitative data from direct student feedback is collected through the conducted survey and presented in this study. It has been established that future research should explore the role of mentorship programs and peer support networks in mitigating transitional challenges, which could also provide valuable insights. Additionally, research on the differences in transition experiences across diverse demographic groups could inform more inclusive support strategies.
Development and improvement of roll casting technologies for universal beam mills
(2024) Saichuk, O.; Боровик, Олена Юріївна; Borovyk, O. Yu.; Прілєпо, Наталія Володимирівна; Priliepo, N. V.; Басова, Юлія Олександрівна; Basova, Yu. O.; Honcharenko, O.; Zakharov, A.
The object of this research is the casting technology of double-layer rolls for universal beam mills (UBM). They are critically important components of the metallurgical industry, ensuring the production of beams, profiles, and other structural elements, widely used in construction, mechanical engineering, transport, energy, and other industries. Developing innovative approaches to manufacturing rolls is strategically important for strengthening Ukraine's production potential. Since one of the most problematic areas is the dependence on imported rolls, which leads to significant economic losses, logistical risks and restrictions on the country's technological independence. Existing domestic technologies do not always lead to achieving the necessary operational characteristics, such as wear and heat resistance, and durability, complicating the competitiveness of products on the international market. The work proposes an innovative technology for manufacturing two-layer rolls, using stationary casting molds, a bainite-martensitic outer layer structure, and optimization of temperature conditions. This provides high hardness, heat resistance, and wear resistance of the outer layer. The inner layer, made of high-plasticity materials, compensates for residual stresses and improves structural stability. The use of alloying elements (nickel, molybdenum, copper) in combination with mathematical modelling of temperature fields made it possible to reduce the number of structural defects, such as porosity and delamination while ensuring uniform connection of the layers. This is because the proposed technology combines modern approaches to alloying, heat treatment optimization, and high-tech modelling of temperature conditions during casting. A notable characteristic is the optimization of materials to withstand elevated mechanical and thermal stresses, complemented by an advanced casting mold design that enhances interlayer adhesion and minimizes the likelihood of defects. This facilitates the reliable performance of rolls under challenging operational conditions, characterized by elevated mechanical and thermal stresses. Compared with similar known solutions, the proposed technology increases the service life of rolls by 20–25 %, reduces repair and maintenance costs by 15–20 %, and increases the efficiency of production processes by reducing the frequency of equipment shutdowns.
Determination of analytical dependencies of distributed forces in a deformable wheel – deformable surface contact zone
(2025) Ковбаса, Володимир Петрович; Kovbasa, V. P.; Прілєпо, Наталія Володимирівна; Priliepo, N. V.
The object of this study is the contact interaction of two deformable bodies of inconsistent geometric shape, in particular, change in the stress-strain state of the wheel and the supporting surface. The significance of this topic arises from growing demands for vehicle mobility in difficult terrains, the necessity of minimizing environmental impact, and the need to optimize the design of mobile machinery components. A major challenge lies in developing a suitable analytical solution to define the stress-strain state variations within the contact zone between the wheel and soil or other surfaces. This study employs an approach grounded in the fundamental principles of mathematical physics applied to elasticity theory problems. This enabled the derivation of analytical equations that describe the absolute deformations of both the surface and the wheel (tire), along with the contact pressure distribution. The pressure distribution within the contact zone was determined using the properties of surface integrals of the second kind. Concentrated forces, when related to the contact area, were equated to the integral value of this surface integral. The values of these distributed forces were then incorporated into the transformed Boussinesq and Cerruti potential equations. The resulting analytical relationships can be utilized to determine the relative deformations of the contacting bodies and the stress distribution within them. Crucially, these relationships also serve as a basis for deriving equations that define the contact zone boundaries and the rolling resistance coefficient for deformable bodies. These derived relationships are general and presented in a form applicable to loads on both driving and passive (driven) wheels. This proposed model offers substantially improved analytical accuracy over existing empirical methods. Moreover, these analytical dependencies help circumvent the computationally intensive calculations typically required by FEM (Finite Element Method) or DEM (Discrete Element Method) simulations for every unique loading scenario and material property set.