Browsing by Author "Курган, Дмитро Миколайович"

Now showing 1 - 40 of 50

Адаптація енергетичного методу оцінки безпеки утримання безстикової колії за показником стискаючої сили для інженерних розрахунків
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2013) Курган, Дмитро Миколайович; Лапшева, Н. М.
UKR: Одним з напрямків підвищення безпеки експлуатації безстикової колії є визначення напружено-деформованого стану рейкових плітей, що дає змогу попереджати й запобігати відмовам безстикової колії. Як відомо, саме значні поздовжні зусилля є причиною, що обмежують температурний режим утримання безстикової колії і можуть привести до викиду. За багаторічний термін розвитку та удосконалення теорії температурного напруженого стану безстикової колії було створено декілька принципово різних методів розрахунку величин поздовжніх критичних сил у рейках. Існуючи методи визначення стійкості безстикової колії проти викиду базуються на складних фізикоматематичних моделях, виконання розрахунків за якими потребує застосування громіздкого математичного апарату і унеможливлює їх використання у такому вигляду на рівні інженерних розрахунків. Це може обмежувати інженера в прийнятті обґрунтованого рішення, особливо в умовах від’ємності вихідних параметрів від стандартних. Вирішується задача представлення методики розрахунку критичної стискаючої сили, яка може привести до порушення безпеки утримання безстикової колії через її викид, на рівні інженерного розрахунку. Реалізація методики визначення критичної стискаючої сили у вигляді аналітичного виразу стало можливим у результаті аналізу багатоваріантних розрахунків за енергетичним методом і опрацювання отриманих результатів. Та на від’ємність від існуючих рішень на основі апроксимації, змінні вихідні дані, що залежать від параметрів ділянки, входять до розробленої методики в явному вигляді і не потребують застосування таблиць, графіків або інтерполяції. Отримані результати за контрольними розрахунками не суперечать загальновизнаним рекомендаціям щодо температурного режиму утримання безстикової колії.
Аналіз можливості застосування в Україні рухомого складу з примусовим нахилом кузова вагонів при організації швидкісного руху
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2004) Зубко, А. П.; Корженевич, Іван Петрович; Курган, Микола Борисович; Курган, Дмитро Миколайович
UKR: Проведений аналіз і визначена сфера застосування рухомого складу з примусовим нахилом кузова вагонів.
Безпека та енергоефективність транспортної інфраструктури
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Босий, Дмитро Олексійович; Саблін, Олег Ігорович; Курган, Дмитро Миколайович; Ковальчук, Віталій Володимирович; Маркуль, Руслан Володимирович
UKR: Монографія присвячена дослідженню сучасних підходів до підвищення безпеки, надійності та енергоефективності об’єктів критичної транспортної інфраструктури, зокрема залізничного транспорту. У роботі розглянуто питання моніторингу технічного стану елементів залізничної колії, штучних споруд і енергетичних систем залізничного транспорту, а також моделювання процесів, що визначають їх технічний стан, експлуатаційні характеристики та енергоефективність з урахуванням сучасних викликів. Монографія розрахована на наукових та інженерно-технічних працівників залізниць, які займаються питаннями проектування і експлуатації колійної інфраструктури та пристроїв тягового електропостачання, а також може бути корисною студентам спеціальностей G3 «Електрична інженерія», J7 «Залізничний транспорт».
Визначення динамічного навантаження від колеса на рейку для швидкісних поїздів
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2015) Курган, Дмитро Миколайович
UKR: Мета. На основі теоретичних передумов та експериментальних досліджень у роботі передбачається обґрунтування вибору факторів, що є визначальними для формування динамічного навантаження на колію від сучасного рухомого складу в умовах швидкісного та високошвидкісного руху. У результаті буде надана методика визначення вертикальної розрахункової сили, що діє від колеса на рейку. Методика. Сучасна тенденція розвитку транспортних мереж передбачає впровадження на залізницях України саме швидкісного, а в перспективі – й високошвидкісного руху пасажирських поїздів. Принципові конструкційні зміни у таких поїздах та суттєве зростання швидкості руху призводять до необхідності перегляду методик розрахунку дії рухомого складу на залізничну колію, співвідношення середньоквадратичних відхилень різних динамічних сил, оцінки впливу різних факторів для різних швидкостей руху. В роботі також досліджено зміну динамічного навантаження за результатами експериментальних вимірювань. Результати. Отримано залежності середньої та розрахункової сил від швидкості руху для сучасних пасажирських поїздів. Із використанням факторного дисперсійного аналізу отримані чисельні характеристики впливу різних факторів на значення вертикальної сили дії колеса на рейку та встановлені ступені цього впливу на його формування. Ґрунтуючись на результатах експериментальних та теоретичних досліджень, показана необхідність перегляду методики визначення розрахункової сили для практичних розрахунків колії на міцність в умовах руху пасажирських поїздів із високими швидкостями. Наукова новизна. На основі теоретичних досліджень та проведеного аналізу статистичних даних експериментальних вимірювань встановлено, що основним фактором збудження динамічної складової вертикальної сили для сучасних пасажирських поїздів є коливання системи «колесо- рейка» або так зване «проходження колесом динамічної рейкової нерівності». Практична значимість. Існуючі методики розрахунку динамічної складової вертикальних сил потребують оперування таким показником, як приведена маса колії. Отримані в дослідженні результати показують, що такий параметр є штучним та може застосовуватися тільки для низьких швидкостей руху на рівні статичних схем розрахунку.
Визначення допустимої швидкості руху поїздів з примусовим нахилом кузовів вагонів у кривих ділянках колії
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2006) Курган, Микола Борисович; Курган, Дмитро Миколайович; Харлан, Володимир Іванович
UKR: Розглянута доцільність застосування рухомого складу з примусовим нахилом кузова вагонів на ділянці Київ–Дніпропетровськ. Показано, що використання такого рухомого складу не може бути ефективним без перебудови плану лінії й додаткових інвестицій в інфраструктуру залізниць.
Визначення методики розрахунку модуля пружності підрейкової основи за результатами експериментальних вимірювань показників взаємодії колії і рухомого складу
(Донецький інститут залізничного транспорту, Донецьк, 2012) Бондаренко, Ірина Олександрівна; Курган, Дмитро Миколайович; Савлук, Віталій Євгенович
UKR: У статті описується визначення методики розрахунку модуля пружності підрейкової основи за результатами експериментальних вимірювань показників взаємодії колії та рухомого складу.
Визначення методики розрахунку модуля пружності підрейкової основи за результатами експериментальних вимірювань показників взаємодії колії і рухомого складу (препринт)
(Донецький інститут залізничного транспорту, Донецьк, 2012) Бондаренко, Ірина Олександрівна; Курган, Дмитро Миколайович; Савлук, Віталій Євгенович
UKR: У статті описується визначення методики розрахунку модуля пружності підрейкової основи за результатами експериментальних вимірювань показників взаємодії колії та рухомого складу.
Визначення раціонального розподілу поїздопотоків на мережі залізниць
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2010) Курган, Дмитро Миколайович; Заяц, Марина Анатоліївна
UKR: Наведено методику раціонального розподілу поїздопотоків на мережі залізниць за декількома показниками.
Використання цифрової вимірювальної техніки для експериментальних досліджень взаємодії колії і рухомого складу
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2011) Бондаренко, Ірина Олександрівна; Курган, Дмитро Миколайович; Патласов, Олександр Михайлович; Савлук, Віталій Євгенович
UKR: Показано тенденції застосування сучасної цифрової техніки для проведення експериментальних досліджень впливу на колію рухомого складу. Розглянута можливість визначення модуля пружності підрейкової основи за результатами вимірювань напружень в рейках.
Вирішення задач вибору раціональних швидкостей руху поїздів за допомогою математичного моделювання процесу експлуатації залізничної ділянки
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2007) Харлан, Володимир Іванович; Курган, Дмитро Миколайович; Бондаренко, Ірина Олександрівна
UKR: Запропонований метод встановлення раціональних швидкостей руху з урахуванням зміни стану об’єктів у часі за допомогою моделювання процесу експлуатації залізничної ділянки як набору об’єктів шляхом використання функцій множини.
Вирішення задач надійності системи на основі моделювання напружено-деформаційного стану залізничної колії засобами теорії розповсюдження пружних хвиль
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2013) Бондаренко, Ірина Олександрівна; Курган, Дмитро Миколайович
UKR: Мета. Провести аналіз можливостей існуючих практичних методів розрахунку колії на міцність і їх порівняння з запропонованим методом розрахунку засобами теорії розповсюдження пружних хвиль. Методика. Застосовано аналітичний метод складання та розв’язання рівнянь напруженого стану елементів залізничної колії за різними методиками з огляду на питання, що можуть вирішуватися. Використано метод моделювання при створенні певної моделі залізничної колії. Результати. Рівняння, що описують напружений стан елементів залізничної колії, в первинному вигляді мають диференційні складові для врахування часу та динамічного навантаження. Але для вирішення більшості задач вони суттєво спрощуються – складні залежності замінюються емпіричними коефіцієнтами, деякими показниками просто нехтують. Показано межі застосування розрахунків, що накладають на них певні допущення. В якості альтернативи наведено можливості створення моделі залізничної колії на основі теорії розповсюдження пружних хвиль. Тоді час дії напружень, задіяна маса та інші показники підпорядковані фронту розповсюдження хвиль, а рівняння рівноваги базуються на динамічному представлені теорії пружності. Наукова новизна. Обґрунтовано загальні принципи формування моделі залізничної колії на основі теорії розповсюдження пружних хвиль в якості альтернативи рівнянь, що мають диференційні складові для врахування часу та динамічного навантаження. Практична значимість. Дані розробки можуть використовуватися як інструмент для вирішення задач, пов’язаних із надійністю залізничної колії.
Вплив нерівностей колії в межах залізничних переїздів на безпеку руху поїздів
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2015) Курган, Микола Борисович; Курган, Дмитро Миколайович; Лужицький, Олег Федорович
UKR: Мета. Відомо, що при реконструкції залізниці для впровадження швидкісного руху поїздів виконуються роботи з виправлення колії в профілі і в плані. Якщо на ділянках між переїздами корегування плану здійснюється у межах основної площадки земляного полотна, то в зоні переїзду зсуви колії виконати складно, а тому часто перед і за переїзним настилом утворюються нерівності в плані, що призводить до зниження плавності й комфортабельності їзди. Такі нерівності виявляються під час проходу колієвимірювального вагону. Проведений статистичний аналіз колієвимірювальних стрічок показав стійку тенденцію накопичення нерівностей колії в зоні розташування переїздів. Тому метою даної роботи є дослідження впливу нерівностей колії на плавність і безпеку руху поїздів. Методика. Колія представлена інерційною пружньо-дисипативною системою з натурними нерівностями. Переміщення кожного з тіл у можливих лінійних і кутових напрямках описується диференціальними рівняннями Лагранжа другого роду з урахуванням зв'язків, накладених на ці тіла. Для виконання розрахунків необхідні вихідні дані, що адекватно описують геометрію колії. Найбільш зручним, перш за все враховуючи регулярність заїздів, залишається стрічка колієвимірювального вагону. Для визначення спектру динамічних показників було виконано моделювання руху вагону з використанням методів статистичної обробки даних. Результати. Моделювання руху екіпажу виконувалось для максимальних швидкостей 80, 100 і 120 км/год та нерівностями колії з відступами І, ІІ і ІІІ ступеню. При швидкості руху 120 км/год коефіцієнт запасу стійкості колеса проти вкочення на головку рейки змінюється від 2,6 до 1,5 і при подальшому зростанні нерівностей колії з урахуванням нерівнопружності підрейкової основи може стати меншим допустимого значення, що викличе загрозу безпеці руху поїздів. Наукова новизна. Отримали подальший розвиток питання оцінки і дослідження розвитку нерівностей колії. Отримані статистичні дані стосовно накопичення нерівностей колії в межах залізничного переїзду та встановлено вплив цих нерівностей на безпеку руху залізничного транспорту.
Вплив підвищення швидкості руху поїздів на витрати енергоресурсів
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2008) Корженевич, Іван Петрович; Курган, Микола Борисович; Бараш, Юрій Савелійович; Курган, Дмитро Миколайович
UKR: Розглядається вплив підвищення швидкості руху поїздів на витрати енергоресурсів.
Вплив стану залізничної ділянки і структури поїздопотоку на життєвий цикл колії
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2007) Курган, Дмитро Миколайович; Бондаренко, Ірина Олександрівна
UKR: Запропоновано критерій оцінки впливу на колію рухомого складу, що приводить до вичерпання ресурсу підрейкової основи і, з часом, необхідності заміни верхньої будови, з урахуванням стану колії і структури поїздопотоку, що обертається.
Відновлення залізничної інфраструктури для поліпшення логістичних перевезень
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро; ФОП Середняк Т. К., 2023) Радкевич, Анатолій Валентинович; Курган, Микола Борисович; Курган, Дмитро Миколайович
UKR: Метою дослідження є поліпшення логістичних перевезень на обраному маршруті з розробкою заходів з відновлення колійної інфраструктури, що передбачає визначення обсягів робіт, потрібних матеріалів та засобів, необхідних для усунення зруйнованого земляного полотна і верхньої будови колії. Розв’язання поставленого завдання досягнуто за рахунок покращення існуючої системи організації перевезень вантажів на напрямку Конотоп-Терещенська. В роботі використані рекомендації Міжнародних конференцій з логістики і транспортної безпеки, що містять основні принципи організації робіт з відновлення земляного полотна, штучних споруд та верхньої будови залізничної колії. Запропоновано комплекс заходів з відновлення інфраструктури на прикладі перегону Кролевець-Брюловецький для відновлення руху поїздів і забезпечення заданої провізної спроможності.
До вирішення задач розрахунку колії на міцність із урахуванням нерівнопружності підрейкової основи
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В.Лазаряна, Дніпропетровськ, 2015) Курган, Дмитро Миколайович
UKR: Мета. Модуль пружності підрейкової основи є однією з основних характеристик для оцінки напружено-деформаційного стану залізничної колії. Питання щодо необхідності в різних випадках враховувати нерівнопружність підрейкової основи вже розглядалася, однак результати містять доволі складні математичні підходи та не вкладаються в межі стандартного інженерного розрахунку колії на міцність. Тому метою даною роботи є отримання рішення в рамках припущень та наробок зазначеного документу. Методика. Пропонується в якості моделі розглядати рейку як балку, котра має суцільне навантаження з таким обрисом, відповідним до значення модуля пружності, що дає еквівалентний прогин при вільному обпиранні на опори. У цьому випадку нерівномірність модуля пружності враховується відповідною зміною обрису навантаження і, з деякими припущеннями, дає змогу отримати корективи для загальновідомих залежностей. Результати. Отримано метод врахування поступової зміни модуля пружності підрейкової основи введенням корегувального коефіцієнту в інженерний розрахунок колії на міцність. Розроблено розширення існуючого розрахунку колії на міцність для врахування різкої зміни модуля пружності підрейкової основи (наприклад, при переході з баластної конструкції колії на міст). Отримано характеристику зміни сил, діючих від рейки на основу, в залежності від відстані до моста на ділянці підходу з баластної конструкції колії. Отримані результати перерозподілу дії сил при різкій зміні модуля пружності підрейкової основи пояснюють утворення вертикальних нерівностей перед мостом. Наукова новизна. Удосконалено методику інженерного розрахунку колії на міцність для виконання розрахунків із урахуванням нерівнопружності підрейкової основи. Практична значимість. Отримані результати дозволять виконувати інженерні розрахунки для оцінки міцності колії в місцях нерівнопружності, обумовленої станом колії або особливостями конструкції. Також стає можливою вирішення зворотної задачі – визначення модуля пружності підрейкової основи за результатами натурних вимірювань напружень в рейках (з урахуванням зазначених умов).
Дослідження впливу стану залізничної колії в плані на плавність і безпеку руху поїздів
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2017) Курган, Микола Борисович; Курган, Дмитро Миколайович; Байдак, Сергій Юрійович; Хмелевська, Неля Петрівна
UKR: Необхідність підвищення швидкостей руху та моніторингу технічного стану плану залізничної колії поставило на порядок денний дослідження впливу стану й параметрів кривих на плавність і безпеку руху поїздів. Використана в роботі методика передбачає аналіз і оцінку вихідних даних про стан і параметри кривих, що використовуються в дистанціях колії. В статті наведено результати аналізу зйомки кривих на ділянці Синельникове – Чаплине за період з 2013 по 2016 роки. Показано, що в кінцевий результат привноситься суб'єктивність, кваліфікація виконавця та інші фактори. В результаті виконання рихтувальних робіт машинами ВПР крива не відповідає вихідним паспортним даним. Запропонована авторами методика дає можливість оцінити інтенсивність наростання залишкових деформацій, їхнього впливу на плавність і безпеку руху поїздів. При проектуванні ремонтів колії можна досягнути суттєвого виграшу в часі руху за рахунок відновлення проектних радіусів, встановлювання колії при машинізованому поточному утриманні й ремонтних роботах в проектне положення. Набули подальший розвиток наукові підходи до оцінки стану й параметрів кривих в плані та їх впливу на плавність і безпеку руху поїздів. Доповнена система критеріїв оцінки стану кривих, що впливають на накопичення розладів колії в плані, запропоновано розрахункові формули для визначення допустимої швидкості при розбіжності відводів кривизни й підвищення зовнішньої рейки в кривих. Отримані результати будуть корисні для проведення заходів щодо підвищення швидкості, плавності руху, забезпечення безпеки руху поїздів в кривих ділянках колії особливо на напрямках впровадження швидкісного руху поїздів.
Дослідження відмінностей української та європейської залізничної інфраструктури
(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2019) Курган, Микола Борисович; Вербицький, В. Г.; Курган, Дмитро Миколайович
UKR: Мета. У роботі передбачено проаналізувати основні відмінності української залізничної інфраструктури від інфраструктури країн, з якими Україна межує на західному кордоні, та країн, до яких може бути заведена колія 1 520 мм, враховуючи напрямок основного вантажопотоку зі Сходу на Захід. Також передбачено надати кількісну та якісну оцінку технічної сумісності та інших показників залізничних мереж відносно території України. Методика. Для отримання даних щодо інфраструктури й обсягів перевезень в окреслених завданням країнах проведено огляд світової літератури з теми роботи з використанням повнотекстових і статистичних баз даних. Методика передбачає аналіз і систематизацію отриманої інформації для встановлення відповідних залежностей, висновків і пропозицій. Результати. Доведено, що міжнародні перевезення, які здійснюються через територію України, мають певні особливості. Зміна стандартів залізничної колії на кордоні з європейськими країнами змушує шукати найбільш раціональні маршрути для транспортування вантажів (урахування дальності, технічного стану й параметрів міжнародного транспортного коридору (МТК), швидкості доставки тощо) і раціональні технології передачі вантажів на прикордонних пунктах, що дозволить вивести ці перевезення на інноваційний шлях розвитку. Наукова новизна. Базуючись на позитивному досвіді насамперед країн Європейського Союзу, автори показали, що за умови наявності ефективної транспортної мережі та розвинутої системи передачі вантажів у пунктах зміни стандартів залізничної інфраструктури значно підвищуються як внутрішні, так і транзитні вантажопотоки, що дає можливість збільшити привабливість країни в міжнародній системі перевезень. Практична значимість. На основі отриманих результатів показано, що залізничний транспорт України може бути інтегрований у європейську транспортну мережу за умови: виконання модернізації колії, штучних споруд та інших пристроїв, що входять до інфраструктури залізниці; упровадження нового рухомого складу, що забезпечить перевезення пасажирів денними поїздами з необхідним комфортом і максимально встановленою швидкістю.
Дослідження нерівностей колії в межах залізничних переїздів
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2015) Курган, Микола Борисович; Курган, Дмитро Миколайович; Лужицький, Олег Федорович
UKR: Мета. Перетин автомобільних доріг із залізницею в одному рівні – залізничний переїзд − є зоною підвищеної небезпеки для залізничного та автомобільного транспорту. Майже половина всіх переїздів розташовані на маршрутах основних пасажирських перевезень. Звідси виникає проблема утримання й обслуговування місць перетину залізниці та автодороги. Метою даної роботи є оцінка процесів виникнення та розвитку нерівностей колії у зоні переїзду й виявлення факторів, що їх спричиняють. Методика. Наявність відступів у плані й профілі в межах залізничного переїзду та на підходах до нього знижують плавність їзди і комфорт пасажира. На сьогодні існують різні можливості для зйомки натурної геометрії залізничної колії. Для проведення досліджень значної кількості ділянок за тривалий термін експлуатації найбільш зручним, перш за все, враховуючи регулярність заїздів, залишається стрічка колієвимірювального вагону. Однак цей засіб спрямовано для оцінки стану залізничної колії, а не для визначення точного геометричного положення. Так, при спробі визначати за колієвимірювальною стрічкою дійсні обриси нерівностей колії виникає низка складностей. Результати. Проведений статистичний аналіз показав стійку тенденцію накопичення нерівностей колії у зоні розташування переїзду. Як правило, рівень нерівностей у вертикальній площині зростає в 1,3−3,2 рази, та в 1,2−2,0 рази – в горизонтальній площині (у порівнянні з ділянками за межами переїзду). Під час прогину колії від дії рухомого складу в зоні переїзду залізобетонні плити працюють як ребра жорсткості, обмежуючи прогини рейкошпальної решітки. При розташуванні коліс візка до (або після) і в межах переїзду розрахункові модулі пружності підрейкової основи, приведені до точки контакту колеса, можуть відрізнятись до 3 разів. Наукова новизна. Набули подальший розвиток питання оцінки та дослідження розвитку нерівностей колії. Отримано статистичні дані щодо накопичення нерівностей колії у зоні переїзду. Надано аналітичні обґрунтування зміни характеристик напружено-деформаційної роботи колії в місці укладання переїзду. Практична значимість. Отримані результати будуть корисні для проведення заходів щодо поліпшення плавності руху поїздів і підвищення рівня комфортабельності їзди.
Дослідження параметрів залізничної колії у плані за різними методами зйомки
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2018) Курган, Микола Борисович; Курган, Дмитро Миколайович; Байдак, Сергій Юрійович; Хмелевська, Неля Петрівна
UKR: Мета. Основною метою даної роботи є аналіз існуючих методів зйомки кривих у плані, дослідження впливу помилок вимірювання параметрів плану на допустимі швидкості руху поїздів, розробка пропозицій щодо зниження інтенсивності розладу колії за рахунок приведення параметрів кривих до нормативних вимог, що діють в Україні на напрямках впровадження прискореного й швидкісного руху поїздів. Проблема перебудови кривих не була такою гострою, поки не з'явилася необхідність підвищення швидкостей руху та моніторингу технічного стану плану колії. Недостовірне визначення параметрів кривих призводить до необґрунтованого обмеження швидкості руху або до великих обсягів рихтувальних робіт. Методика. Використана в роботі методика передбачає всебічне і детальне вивчення різних способів зйомки залізничних кривих, спрямоване на розробку та впровадження оптимальних рішень щодо плану залізничної колії. На сьогодні існують різні можливості для зйомки натурної геометрії залізничної колії. Для проведення досліджень на значній кількості ділянок та за тривалий термін експлуатації найбільш зручним, перш за все, враховуючи регулярність заїздів, залишається стрічка колієвимірювального вагону. Однак, цей спосіб використовується для оцінки стану залізничної колії, а не для визначення точного геометричного положення. Так, при спробі визначати за колієвимірювальною стрічкою дійсні обриси нерівностей колії виникає низка складностей. При побудові математичної моделі існуючого плану використовується припущення: приймається, що три суміжні точки кривої лежать на колі. На такому принципі побудована робота виправно-підбивно-рихтувальних машин. У результаті виправних робіт із метою зменшення обсягів зсувів крива не відповідає вихідним паспортним даним. Результати. Наслідки роботи випливають із аналізу різних підходів і способів зйомки плану лінії, впливу параметрів кривих на встановлення допустимої швидкості руху поїздів. Отримані в роботі рекомендації сприятимуть ефективності проектних рішень, визначатимуть якість проекту реконструкції в цілому і доцільність його реалізації зокрема. Наукова новизна. Набули подальшого розвитку наукові підходи щодо оцінки стану кривих, визначення їх параметрів та допустимої швидкості руху поїздів. Доповнена система критеріїв оцінки стану кривих, що впливають на накопичення розладів колії в плані. Практична значимість. Отримані результати будуть корисні для проведення заходів щодо підвищення швидкості, поліпшення плавності руху поїздів та підвищення рівня комфортабельності їзди на кривих ділянках колії, особливо на напрямках впровадження прискореного й швидкісного руху поїздів.
Діагностування і виправка положення залізничної колії колійними машинами
(Центр інформації транспорту України, ТОВ "Цифрова типографія", Харків, 2016) Курган, Дмитро Миколайович; Гаврилов, Максим Олексійович
UKR: Ціль. Проаналізувати сучасні проблеми щодо оцінки та відновлення стану колії за її геометричним положенням колійними машинами. Показати складності щодо обґрунтування допустимої швидкості руху за геометрією плану колії, отримати напрямки вирішення задач виміру плану з відповідною точністю. Надати рішення поставлених задач на прикладі модернізації комп’ютерних систем для колійних машин. Методика. Розглянуто практичні формули розрахунку положення колії та встановлення допустимою швидкості руху у відповідності до сучасних фізико-математичних методів. Показано порівняння теоретичних розрахунків горизонтального прискорення з результатами експериментальних вимірювань. Результати. Існуючі методи розрахунку допустимої швидкості за характеристиками плану повинні корегуватися для урахування динамічних явищ, що набирають важливості при зростанні швидкостей руху. Визначення реального положення колії, навіть з використанням сучасних колійних машин, є складною математичною задачею, яка може бути вирішена тільки в заданому діапазоні точності. Наукова новизна. Набули подальшого розвитку задачі встановлення допустимих швидкостей руху поїздів та визначення реального положення колії за результатами виміру колійними машинами. Практична значимість. Запропоновані напрямки розвитку вимірювальних засобів сучасних колійних машин на прикладі застосування комп’ютерної системи «Стріла» на ВПР-02.
Елемент верхньої будови колії типу 56
(ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, м. Київ, 2020) Валицька, Дар'я Дмитрівна; Губар, Олексій Васильович; Вострокнутова, Ірина Валеріївна; Курган, Дмитро Миколайович
UKR: Елемент верхньої будови колії типу 56 складається з головки, шийки та підошви, має зменшену вагу на один погонний метр за рахунок зменшення висоти шийки на розрахункову величину ΔΗ. При цьому підошва відповідає геометричним розмірам підошви рейки типу Р65.
Залізнична колія. Проєктування звичайного стрілочного переводу
(Український державний університет науки і технологій, 2022) Арбузов, Максим Анатолійович; Курган, Дмитро Миколайович; Губар, Олексій Васильович
UKR: У методичних вказівках наведено порядок розрахунку та проєктування звичайного стрілочного переводу. Призначені для студентів денної та заочної форм навчання за освітньо-професійною програмою «Залізничні споруди та колійне господарство» спеціальності 273 «Залізничний транспорт».
Застосування теорії розповсюдження пружних хвиль для вирішення задач напружено-деформаційного стану залізничної колії
(2011) Бондаренко, Ірина Олександрівна; Курган, Дмитро Миколайович
UKR: Викладені основні положення розробки математичної моделі напружено-деформаційного стану залізничної колії із застосуванням теорії розповсюдження пружних хвиль. Залізнична колія розглядається як просторова система об’єктів з певними характеристиками. Наведені рівняння для визначення геометрії положення фронтів хвиль в залежності від часу та взаємодії об’єктів. Визначена методика розрахунку напружень та деформацій відповідно до принципів хвильової теорії. Отримані результати можуть бути використані для вирішення задач надійності залізничної колії, особливо для швидкісного руху та оцінки застосування нових матеріалів.
Зниження інтенсивності розладів залізничної колії за рахунок удосконалення параметрів плану лінії під час паспортизації кривих
(Український державний університет науки і технологій, м. Дніпро, 2021) Курган, Микола Борисович; Курган, Дмитро Миколайович; Хмелевська, Неля Петрівна; Байдак, Сергій Юрійович; Новік, Руслан Борисович
UKR: Мета. У роботі передбачено за рахунок удосконалення параметрів плану лінії досягти зниження інтенсивності розладів залізничної колії і, в остаточному підсумку, забезпечити безпеку, плавність і комфортабельність їзди на напрямках швидкісного руху поїздів. Методика. Для отримання вихідних даних щодо параметрів плану наявних залізниць автори провели огляд світової літератури за темою дослідження, а також моніторинг роботи залізничної колії на основі даних технічних паспортів дистанцій колії. У прийнятих математичних моделях наявного плану використано припущення, що три суміжні точки кривої лежать на колі. На такому принципі побудована робота виправлювально-підбивно-рихтувальних машин. У результаті виправлювальних робіт із метою зменшення об’ємів зсувів крива не відповідає вихідним паспортним даним. Методика передбачає аналіз і систематизацію даних побудови відповідних графіків і встановлення аналітичних залежностей. Результати. Недостовірне визначення параметрів кривих призводить до необґрунтованого обмеження швидкості руху або до великих обсягів рихтувальних робіт. Тому розроблено пропозиції щодо зниження інтенсивності розладу колії за рахунок приведення параметрів кривих до нормативних вимог, що діють в Україні на напрямках упровадження швидкісного руху поїздів. За розрахунками, які базуються на аналіз і способу зйомки кривих, який застосовують у дистанціях колії, з’ясовано вплив точності отриманих даних на встановлення параметрів кривих і допустимої швидкості руху поїздів. Розроблено рекомендації, що сприятимуть ефективності проєктних рішень, визначатимуть якість проєкту реконструкції залізниц і на діючих напрямках. Наукова новизна. Набули подальшого розвитку наукові підходи до оцінки стану кривих, визначення їх раціональних параметрів і допустимої швидкості на напрямках упровадження швидкісного руху поїздів в Україні. Практична значимість. Отримані результати будуть корисні для проведення заходів щодо поліпшення плавності руху поїздів, підвищення швидкості й рівня комфортабельності їзди в кривих ділянках колії, особливо на напрямках упровадження швидкісного руху поїздів.
Методика визначення допустимих швидкостей руху поїздів на складних ділянках плану залізниці
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Курган, Микола Борисович; Курган, Дмитро Миколайович; Хмелевська, Неля Петрівна; Байдак, Сергій Юрійович
UKR: Мета. Удосконалення способів визначення допустимих швидкостей руху на складних ділянках плану залізниці. Методика. Для досягнення мети дослідження використано математичне моделювання руху потоку поїздів і на його основі здійснено прогнозування середньозваженої швидкості й підвищення зовнішньої рейки на перспективу. Результати. Проведено аналіз випадків встановлення швидкостей руху в кривих ділянках колії. Параметри деяких кривих негативно впливають на комфортабельність їзди та інтенсивність розладу колії, а також на причини, що зумовлюють виникнення обмежень швидкості руху поїздів на залізницях України. Розроблено методику виконання розрахунків зі встановлення допустимих швидкостей руху поїздів і перевірено в кривих на реальних ділянках залізниць, де впроваджено прискорений рух поїздів. Розроблено пропозиції щодо автоматизації виконання розрахунків у дистанціях і службах колії з визначення допустимих швидкостей у кривих. Наукова новизна. Розроблено методику визначення допустимих швидкостей руху й підвищення зовнішньої рейки на складних ділянках плану залізниці. Запропонований підхід дозволяє отримувати раціональні рішення щодо перебудови плану з урахуванням місцевих умов. Практична значимість. Розроблена методика визначення допустимої швидкості в кривих була реалізована у вигляді програми DopShvid та апробована на реальних ділянках залізниць, де впроваджено прискорений рух поїздів.
Методика інженерного розрахунку коефіцієнта стійкості проти вкочування колеса на рейку
(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2020) Курган, Дмитро Миколайович; Губар, Олексій Васильович; Гаврилов, Максим Олексійович
UKR: Мета. Одним із показників взаємодії колії й рухомого складу, недотримання якого може призвести до порушення безпеки руху, а саме до сходження, є умова забезпечення стійкості проти вкочування гребеня колеса на головку рейки. Метою цієї роботи є створення методики практичного інженерного розрахунку коефіцієнта стійкості проти вкочування гребеня колеса на головку рейки. Викладена методика буде мати вичерпну інформацію як із розрахункових формул, так і з довідкових матеріалів, для виключення необхідності залучення додаткових джерел та спеціального програмного забезпечення. Методика. Основною задачею реалізації поставленої мети є винесення на інженерний рівень розрахунку горизонтальних сил. Унаслідок складності процесу взаємодії колії та рухомого складу й необхідності врахування великої кількості факторів, що мають вплив на результат, як правило, для визначення горизонтальних сил застосовують складні динамічні моделі. Можливий розв’язок полягає в припущенні, що для конкретного типу рухомого складу горизонтальна сила може бути розрахована за лінійною залежністю від значення непогашеного прискорення. Для цього була використана аналітична методика розрахунку горизонтальних сил. Результати. Автори визначили відсутні коефіцієнти розрахунку горизонтальної сили залежно від непогашеного прискорення для деяких типів маневрових локомотивів та для вантажного вагона з урахуванням рівня його завантаження. Наукова новизна. У роботі набули подальшого розвитку науково-практичні підходи щодо аналізу взаємодії колії й рухомого складу в горизонтальній площині. Практична значимість. Запропонована покрокова методика розрахунку коефіцієнта стійкості дає можливість на інженерному рівні проводити практичний аналіз забезпечення запасу стійкості проти вкочування гребеня колеса на головку рейки, що необхідно під час розслідування причин сходження рухомого складу з рейок та для низки інших задач, пов’язаних із рухом у кривих ділянках колії.
Методологія розрахунків залізничної колії при взаємодії з швидкісним рухомим складом
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, 2017) Курган, Дмитро Миколайович
UKR: Дисертація присвячена проблемі створення методології (системи стратегій, методів і засобів) розрахунків залізничної колії при взаємодії з швидкісним рухомим складом. У роботі проаналізовано технічний стан колійної інфраструктури та наявність наукового забезпечення для впровадження швидкісного руху поїздів. Розроблено рекомендації щодо удосконалення існуючих аналітичних методів розрахунку напружено-деформованого стану залізничної колії з обґрунтуванням меж їх застосування. Створено математичну модель взаємодії колії та рухомого складу, яка дозволить визначати напружено-деформований стан залізничної колії з повноцінним просторово-часовим урахуванням динаміки прогину підрейкової основи, що забезпечить можливість виконання розрахунків для умов швидкісного й високошвидкісного руху поїздів. Проаналізовано особливості впливу сучасного пасажирського рухомого складу на напружено-деформований стан залізничної колії за результатами комплексу теоретичних і експериментальних досліджень. Визначено технічні параметри конструкції колії та умови її експлуатації, за яких можливо виникнення динамічних процесів взаємодії, що виходять за межі застосування квазістатичних методів розрахунків. Встановлено узагальнені закономірності та залежності для врахування динамічного прогину підрейкової основи в сучасних моделях взаємодії залізничної колії з рухомим складом. Розроблено метод оцінки впливу швидкісного пасажирського руху в сучасних умовах на життєвий цикл експлуатації ділянки.
Методологія розрахунків залізничної колії при взаємодії з швидкісним рухомим складом (дисертація)
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, 2017) Курган, Дмитро Миколайович
UKR: Дисертація присвячена проблемі створення методології (системи стратегій, методів і засобів) розрахунків залізничної колії при взаємодії з швидкісним рухомим складом. У роботі проаналізовано технічний стан колійної інфраструктури та наявність наукового забезпечення для впровадження швидкісного руху поїздів. Розроблено рекомендації щодо удосконалення існуючих аналітичних методів розрахунку напружено-деформованого стану залізничної колії з обґрунтуванням меж їх застосування. Створено математичну модель взаємодії колії та рухомого складу, яка дозволить визначати напружено-деформований стан залізничної колії з повноцінним просторово-часовим урахуванням динаміки прогину підрейкової основи, що забезпечить можливість виконання розрахунків для умов швидкісного й високошвидкісного руху поїздів. Проаналізовано особливості впливу сучасного пасажирського рухомого складу на напружено-деформований стан залізничної колії за результатами комплексу теоретичних і експериментальних досліджень. Визначено технічні параметри конструкції колії та умови її експлуатації, за яких можливо виникнення динамічних процесів взаємодії, що виходять за межі застосування квазістатичних методів розрахунків. Встановлено узагальнені закономірності та залежності для врахування динамічного прогину підрейкової основи в сучасних моделях взаємодії залізничної колії з рухомим складом. Розроблено метод оцінки впливу швидкісного пасажирського руху в сучасних умовах на життєвий цикл експлуатації ділянки.
Моделювання накопичення деформацій залізничної колії на основі ентропії системи
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2015) Курган, Дмитро Миколайович
UKR: Мета. В роботі передбачається проведення теоретичних досліджень щодо використання методів, які визначають термін експлуатації залізничної колії не тільки за показником загального обсягу навантаження, а й враховують його структуру та динамічні характеристики. Метою таких досліджень є створення моделі накопичення деформацій для оцінки термінів експлуатації залізничної колії із урахуванням зазначених особливостей. Методика. Для моделювання процесу поступової зміни стану за час експлуатації (накопичення деформацій) залізнична колія представлена як система, яка складається з множин часток різних речовин, зібраних у цільну конструкцію. Доцільно говорити не про появу деформацій якоїсь визначеної величини в певному перерізі колії, а про імовірність такої події на ділянці. Якщо оперувати вірогідністю появи відхилень, стан системи зручно характеризувати кількістю розривів умовних внутрішніх зв’язків. Однаковому стану системи можуть відповідати різні комбінації розривів. Чим більша кількість розривів, тим більша кількість варіантів змін структури системи, що відповідають її поточному стану. Такий процес можна представити як поступовий перехід від упорядкованого стану до хаотичного. Для опису наведеної характеристики системи застосовується такий чисельний показник, як ентропія. Результати. При старінні системи її ентропія постійно збільшується. Зростання ентропії виражається змінами внутрішньої енергії системи, які можна визначити, використовуючи механічну роботу сил, дія яких приводить до деформацій. Це дає змогу визначити кількісний показник розриву зв’язків у системі як наслідок виконання механічної роботи. За результатами теоретичних досліджень розроблено методику оцінки строків життєвого циклу експлуатації залізничної колії із урахуванням таких факторів, як: структура поїздопотоку, конструкція верхньої будови колії, рух поїздів із високими швидкостями. Наукова новизна. Вперше для моделювання накопичення деформацій залізничної колії використаний такий показник, як ентропія системи. Практична значимість. Розгорнуті аналітичні залежності доведено до практичної методики, що дає змогу аналізувати ділянки колії із різними конструкціями або з різними умовами експлуатації за строками накопичення деформацій.
Моделювання процесу розвитку вертикальних деформацій залізничної колії
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2016) Курган, Дмитро Миколайович
UKR: Мета. Стан залізничної колії повинен відповідати умовам безпеки руху, плавності й комфортабельності їзди. Наявність нерівностей погіршує динаміку взаємодії колії та рухомого складу, стає причиною обмеження швидкості руху, створює можливість порушення умов безпеки руху. Постає питання дослідження факторів, що призводять до можливості утворення нерівностей колії та процесу їх розвитку. Метою даної роботи є аналіз процесів виникнення та розвитку нерівностей у зоні вертикальної нерівнопружності залізничної колії із застосуванням математичного моделювання. Методика. Залізнична колія під поїздами працює як система пружних тіл, тому поява та розвиток нерівностей можна представити як процес переходу від пружних до залишкових деформацій. Збільшення розмірів нерівності буде впливати на динаміку взаємодії колії та рухомого складу не тільки під час розташування колеса безпосередньо в зоні нерівності, а й на певній відстані за її межами. Тому для дослідження розвитку нерівності, в тому числі по довжині колії, необхідно моделювати саме процес руху колісного навантаження по ділянці. Прийнята модель, яка складається із колісної пари, що рухається по безінерційній балці та опирається на окремі опори. Вона описується системою диференційних рівнянь Лагранжа. Введена гіпотеза, що рівень залишкових деформацій розподіляється пропорційно похідній динамічного прогину. Результати. Розташування вертикальної нерівності по довжині не обов’язково повторює місце положення проблемної ділянки. З часом експлуатації вертикальна нерівність поширюється не тільки в глибину, а й уздовж колії, причому збільшення довжини супроводжується зміщенням положення локальних максимумів та появою нових. Це призводить до розвитку так званих «ям» на підході до нерівнопружної ділянки. Наукова новизна. Набули подальшого розвитку задачі моделювання взаємодії колії і рухомого складу, зокрема для врахування ділянок нерівнопружності та їх впливу на утворення нерівностей колії. Запропоновані нові підходи щодо моделювання процесу переходу від пружних до залишкових деформацій, які дають змогу прогнозувати розвиток розмірів нерівностей колії в залежності від характеристик ділянки. Практична значимість. Отримані автором результати можуть бути використані для визначення термінів призначення ремонтних робіт із оновлення рівнопружності колії, а також для аналізу заходів, спрямованих на запобігання розвитку нерівностей у зонах із змінною пружністю залізничної колії.
Модернізація наявних переїздів на напрямках будівництва в Україні залізничної колії європейського стандарту
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Курган, Микола Борисович; Курган, Дмитро Миколайович; Лужицький, Олег Федорович; Іванов, Родіон Вікторович; Хмелевська, Неля Петрівна
UKR: Мета. У статті передбачено проаналізувати сучасні технологічні рішення для підвищення рівня безпеки на залізничних переїздах, запобігання аварійним ситуаціям та забезпечення безперебійного руху транспорту. Методика. Дослідження базується на застосуванні математичного моделювання та чисельних методів для аналізу впливу модернізації та нових проєктів на рівень безпеки залізничних переїздів. За допомогою комп’ютерного моделювання побудовано математичні моделі, які відображають різні сценарії функціонування переїздів. На основі отриманих даних проведено оцінку ефективності запропонованих заходів та роз-роблено рекомендації щодо подальшої оптимізації системи безпеки. Для оцінки ефективності запропонованих заходів розроблено систему показників, що дозволяють кількісно оцінити рівень безпеки залізничних переїздів до та після модернізації. Ці показники враховують в себе добову інтенсивність руху поїздів через переїзд, добову інтенсивність руху транспорту на автомобільній дорозі, устаткування переїзду, радіус кривої у плані та поздовжній ухил автомобільної дороги на підходах до переїзду. Результати. Запропоновано вдосконалення методу підсумкового коефіцієнта аварійності, який є одним із поширених інструментів для оцінки безпеки руху на залізничних переїздах. Застосування цього методу дозволило кількісно оцінити рівень ризику виникнення аварійних ситуацій та проаналізувати ефективність заходів, спрямованих на підвищення безпеки. Метод відносно простий у застосуванні та не вимагає складних математичних обчислень, дозволяє врахувати широкий спектр факторів, що впливають на безпеку руху на переїзді, таких як інтенсивність руху, конструктивні особливості переїзду, наявність сигналізації тощо. За допомогою підсумкового коефіцієнта проведено порівняння рівня безпеки різних переїздів та відстежено динаміку змін їхнього устаткування в часі. Це дозволило визначити переїзди, які потребують першочергової модернізації, а також прогнозувати зміни у вихідних і розрахункових даних та планувати заходи з упровадження інноваційних технологій, що підвищують безпеку руху на переїздах. Наукова новизна. Розроблено інтегровану модель оцінки безпеки залізничних переїздів, яка враховує не лише традиційні показники (частота аварій, інтенсивність руху), але й нові фактори, такі як надійність обладнання, людський фактор та вплив зовнішніх умов. Запропонована модель дозволяє визначити більш точний прогноз ризиків та обирати оптимальні рішення щодо модернізації переїздів з урахуванням конкретних умов експлуатації. Практична значимість. Сформульовані рекомендації можуть бути використані для розробки ефективних програм модернізації залізничних переїздів в Україні. Упровадження запропонованих технологій дозволить підвищити рівень безпеки руху на 20 % та зменшити середній час очікування на переїзді на 15 %. Крім того, це сприятиме підвищенню пропускної спроможності залізниць та зниженню ви-трат на утримання інфраструктури.
Надійність залізничної колії
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, 2015) Бондаренко, Ірина Олександрівна; Курган, Дмитро Миколайович; Арбузов, Максим Анатолійович
UKR: У посібнику наведено терміни й визначення показників надійності. Розглянуто причини порушення працездатності елементів верхньої будови колії, моделі та методи, що застосовуються для оцінки їх безвідмовності й довговічності. Для студентів напряму «Залізничні споруди та колійне господарство» денної та заочної форм навчання, які вивчають дисципліну «Надійність та технічна діагностика залізничної колії».
Науково-технічне забезпечення залізничного сполучення Україна – Євросоюз
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту ім. акад. В. Лазаряна, 2018) Курган, Микола Борисович; Курган, Дмитро Миколайович
UKR: Монографія присвячена розробці науково-методологічних підходів і практичних рекомендацій щодо забезпечення сталого розвитку залізничних перевезень у міжнародному сполученні Україна – Євросоюз. У зв’язку з інтенсивним розвитком процесів інтеграції залізничного транспорту України у європейську транспортну систему великого значення набувають такі питання, як функціонування міжнародних транспортних коридорів (МТК), уведення в оборот спеціалізованого рухомого складу, застосування європейських технологій роботи прикордонних станцій. Ґрунтуючись на результатах вітчизняних і зарубіжних наукових розробок, намічено шляхи вирішення проблеми при застосуванні комплексного підходу до модернізації транспортних коридорів у межах України з метою підвищення швидкості руху поїздів і скорочення терміну обороту рухомого складу, застосування європейських ASCS-технологій для безперевалочного транспортування вантажів залізницями різних стандартів. Розвинуто теорію вибору й оцінки варіантів транспортування вантажів залізницями різних стандартів, що враховує обсяги й темп зростання перевезень, етапи й розмір інвестування проектів, отримання доходів.
Наукові підходи до прогнозування пасажирських перевезень в Україні
(ТОВ «Рухомий склад», Харків, 2017) Курган, Микола Борисович; Курган, Дмитро Миколайович
UKR: Напрямок високошвидкісних магістралей і їхні параметри визначаються обсягами пасажирських перевезень, прогнозована величина яких залежить від економічних показників розвитку країни, а також від матеріального становища громадян, які проживають в зоні тяжіння магістралі, транспортної рухливості населення, розвитку конкуруючих виді транспорту тощо.
Обґрунтування доцільності перебудови однієї з колій двоколійної ділянки на колію європейського стандарту (1435 мм)
(Український державний університет залізничного транспорту, Харків, 2024) Курган, Микола Борисович; Курган, Дмитро Миколайович; Байдак, Сергій Юрiйович; Новік, Руслан Борисович; Хмелевська, Неля Петрівна
UKR: У статті систематизовано наукові розробки з проблеми проєктування й реконструкції залізничних ліній під європейську ширину колії 1435 мм. Дослідження виконано з використанням методів графоаналітичного моделювання. Методика полягає в застосуванні розробленої математичної моделі, яка дає змогу оцінювати різні сценарії пропускної спроможності напрямку, використовуючи графіки оволодіння перевезеннями. У роботі отримано прогнозовані обсяги перевезень за песимістичним, раціональним і оптимістичним сценаріями, за яких може бути доцільна перебудова двоколійної ділянки на дві одноколійні з шириною колії 1435 і 1520 мм. Запропоновано науковий підхід, за яким можна оцінювати різні сценарії пропускної спроможності двох одноколійних ділянок із шириною колій 1520 мм (наявна) і 1435 мм (перебудована), використовуючи методи графоаналітичного моделювання. На основі результатів вітчизняних і зарубіжних наукових розробок намічено шляхи вирішення проблеми, що стосується будівництва залізниць європейського стандарту на території України з урахуванням сучасної інфраструктури, геополітичних, топографічних та інших умов. Переваги такого рішення: економія коштів (не потрібно перебудовувати одну з колій); збереження з’єднання з країнами, які використовують колію 1520 мм; можливість організувати рух поїздів із різною шириною колії.
Оптимізація виправлення кривих у плані за допомогою комп’ютерного моделювання для підвищення безпеки руху поїздів
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Хмелевська, Неля Петрівна; Курган, Микола Борисович; Курган, Дмитро Миколайович
UKR: Мета. Автори передбачають розробити та впровадити інноваційні підходи до оптимізації виправлення кривих у плані залізничних колій за допомогою комп'ютерного моделювання. Цей процес має на меті: підвищення безпеки руху; поліпшення плавності ходу, що підвищує комфорт пасажирів; усунення обмежень швидкості на кривих ділянках, що дозволяє скоротити час у дорозі та підвищити пропускну спроможність залізниць; зменшення витрат на обслуговування колії та ремонт рухомого складу. Застосування спеціального програмного забезпечення для симуляції різних сценаріїв руху поїздів по скоригованих кривих дозволить оцінити вплив структури поїздопотоку на швидкість руху, динаміку рухомого складу та стан колії. Методика. Дослідження базується на теорії математичного моделювання та чисельних методах розрахунків. Для пошуку оптимального варіанту реконструкції залізничних ділянок лінію розглянуто як комплексну систему, яка складається з різних об’єктів інфраструктури. Ці об’єкти через незадовільний технічний стан можуть обмежувати швидкість руху на певних ділянках. Розв’язання цієї задачі є складним через взаємозалежність таких об’єктів: скорочення часу руху на окремій ділянці не є лінійним, а отримання точних результатів потребує проведення тягових розрахунків з урахуванням різних варіантів усунення обмежень швидкості. Результати. Запропоновано алгоритм розрахунків для оптимізації довгих ділянок залізничної колії. Алгоритм дозволяє враховувати бажаний напрямок зсувів у кривих, що значно полегшує процес оптимізації. Наведено приклад розрахунків за запропонованим алгоритмом, який демонструє ефективність підходу. Наукова новизна. Розв’язано науково-прикладну задачу оптимізації процесу корегування залізничних кривих у плані. Це сприяє підвищенню безпеки та швидкості руху поїздів завдяки впровадженню новітніх методів комп’ютерного моделювання. Практична значимість. Реалізація запропонованої технології оптимізації залізничного плану дозволить суттєво підвищити швидкість і безпеку руху поїздів, а також збільшити пропускну спроможність залізничних ліній. Це стане важливим кроком для інтеграції українських залізниць до європейської транспортної системи.
Основи математичного опису хвильової моделі поширення напружень у залізничній колії
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2016) Курган, Дмитро Миколайович
UKR: Мета. В сучасних наукових дослідженнях неодноразово наводились практичні приклади виникнення динамічних ефектів роботи залізничної колії, які виходять за межі статичних розрахункових схем. Особливої актуальності такі питання набувають на ділянках, де швидкість руху поїздів наближається до швидкостей розповсюдження хвиль у шарах підрейкової основи. Адекватним інструментом для вивчення таких питань може бути застосування хвильової теорії поширення напружень. Метою цієї роботи є створення математичного опису основних принципів хвильової моделі поширення напружень у залізничній колії, які можуть бути використані як основа для практичних розробок відповідних розрахункових систем. Методика. Модель напружено-деформованого стану залізничної колії на основі хвильової теорії поширення напружень полягає в поєднанні рівнянь геометрії обрису частини простору системи, що залучена до взаємодії на дану мить часу, і рівнянь динамічної рівноваги її деформації. Розв’язання задачі базується на використанні законів теорії пружності. Фронт хвилі описується рівняннями еліпсоїда. При визначенні зміни в часі положення поверхні еліпсоїда застосовується векторний підхід. Результати. Рівняння геометрії руху хвилі визначають обсяги речовини шарів підрейкової основи, які беруть участь у взаємодії на дану мить. Визначення динамічної рівноваги деформованого стану простору, обмеженого фронтом хвилі, дає змогу розрахувати як самі напруження й деформації, так і їх зміну за час сприйняття навантаження. Таким чином, у роботі отримані математичні описи процесів, що мають місце при сприйнятті навантаження елементами залізничної колії при високих швидкостях руху. Наукова новизна. Набули подальший розвиток задачі моделювання взаємодії колії та рухомого складу, зокрема, з урахуванням динамічного прогину підрейкової основи. Вперше подані основи математичного опису хвильової моделі поширення напружень в залізничній колії, які можуть бути використані для виконання практичних розрахунків. Практична значимість. Отримані автором дані можуть бути використані для обґрунтування конструкції колії або встановлення відповідних значень допустимих швидкостей для впровадження руху поїздів із високими швидкостями.
Особливості напружено-деформованого стану суміщеної залізничної колії
(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2019) Курган, Микола Борисович; Курган, Дмитро Миколайович; Бражник, Михайло Ю.; Ковальський, Денис Леонтійович
UKR: Мета. Можливості залізничного транспорту для організації перевезень між державами Європейського Союзу й України використовують не повною мірою, оскільки є низка технічних несумісностей транспортних систем, а саме: ширина колії, характеристики рухомого складу, напруга в контактній мережі, габарити тощо. Одним із варіантів організації транспортування вантажів у міжнародному сполученні є використання суміщеної колії 1 435/1 520 мм. Метою цієї роботи є аналіз особливостей напружено-деформованого стану суміщеної конструкції колії, перш за все змін у роботі підшпальної основи внаслідок застосування спеціаль-ної конструкції залізобетонної шпали з одночасним кріпленням чотирьох рейкових ниток. Методика. Для визначення напружень у баластному шарі під шпалами було обрано просторову модель динамічних деформацій залізничної колії на основі теорії пружності. Розглянуто рух по залізничній колії звичайної конструк-ції (зі шпалами Ш-1-1), взятої як еталон, і по колії для суміщеного руху, відмінної від еталонної застосуван-ням шпал типу Ш2С-1. Основні результати розрахунків склали матриці напружень у підшпальній основі. Результати. Аналіз результатів моделювання напружень у підшпальній основі суміщеної колії не показав їх збільшення за абсолютними значеннями, але виявив циклічну зміну можливих напрямків девіації часток ба-ласту за наявності передумов до виникнення непружних деформацій у баластному шарі. Такий напружено-деформований стан підшпальної основи, у свою чергу, може призвести до виникнення деформацій у шпалах і погіршення загальної геометрії колії. Наукова новизна. У роботі набули подальшого розвитку задачі мо-делювання взаємодії колії й рухомого складу, зокрема для визначення напружено-деформованого стану підшпальної основи суміщеної колії. Практична значимість. Отримані результати можуть бути використані під час визначення термінів ремонтних робіт для ділянок з суміщеною конструкцією колії, обґрунтування необхідного рівня ущільнення баласту й доцільності застосування георешіток або спеціальних зв’язувальних речовин.
Оцінка безпеки руху за умови забезпечення стійкості проти вкочування гребеня колеса на головку рейки
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2016) Курган, Дмитро Миколайович; Губар, Олексій Васильович
UKR: Одним з показників взаємодії колії і рухомого складу, не виконання якого веде до порушення безпеки руху, а саме до сходу рухомого складу, є умова забезпечення стійкості проти вкочування гребеня колеса на головку рейки. Основними причинами сходів, як правило, вважається порушення норм по крутизні відводів підвищення рейок у кривих, велика різниця стріл вигину у суміжних точках, невірне встановлення підвищення зовнішньої рейки у кривих. У багатьох випадках сходів у колії зафіксовано відхилення одночасно за кількома параметрами. Найчастіше сходи відбувалися шляхом перекочування гребеня колеса через головку рейки. Умова забезпечення стійкості проти вкочування гребеня колеса на головку рейки визначається як співвідношення сил, що перешкоджають підйому колеса до сил, що прагнуть підняти колесо. Для розрахунків коефіцієнту стійкості проти вкочування гребеня колеса на головку рейки існує дві тотожні методики. Рекомендовано використовувати відношення вертикальної сили до горизонтальної з урахуванням коефіцієнту тертя і куту нахилу гребня колеса, яке повинне бути не менше встановленого значення. Найменші значення коефіцієнта стійкості проти вкочування колеса на головку рейки у кривих з радіусами кривих менше 350 мотримано при менших значеннях завантаження набігаючого колеса вертикальною силою і від’ємних значеннях непогашеного прискорення. При русі пасажирських вагонів з двовісними візками з непогашеним прискоренням 1 м/с2 і більше коефіцієнт стійкості проти вкочування гребеня колеса на головку рейки наближається до мінімально допустимого значення, що повинне враховуватися при вирішенні задач збільшення швидкостей руху у кривих ділянках колії.