2016
Permanent URI for this community
Browse
Browsing 2016 by Issue Date
Now showing 1 - 20 of 98
Results Per Page
Sort Options
Item Dependence of Air Spring Parameters on Throttle Resistance(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2016) Reidemeister, Alexey G.; Kivisheva, Anastasiia V.EN: Purpose. In this paper it is necessary to conduct: 1) research and analyse the influence of throttle element pneumatic resistance on elastic and damping parameters of air spring; 2) to obtain the dependence of air spring parameters on throttle element pneumatic resistance value. Methodology. The work presents the elaborated model of the air spring as a dynamic system with three phase coordinates (cylinder pressure, auxiliary reservoir pressure, cylinder air mass). Stiffness and viscosity coefficients were determined on the basis of system response to harmonic kinematic disturbance. The data for the analysis are obtained by changing the capacity of the connecting element and the law of pressure variation between the reservoir and the cylinder. The viscosity coefficient is regarded as the viscosity ratio of the hydraulic damper, which for one oscillation cycle consumes the same energy as the air spring. The process of air condition change inside the cylinder (reservoir) is considered to be adiabatic; the mass air flow through the connecting element depends on the pressure difference. Findings. We obtained the curves for spring viscosity and stiffness coefficients dependence on the throttle resistance at three different laws, linking airflow through the cylinder with the pressure difference in cylinder and reservoir. At both maximum and minimum limiting resistance values the spring viscosity tends to zero, reaching its peak in the mean resistance values. Stiffness increases monotonically with increasing resistance, tends to the limit corresponding to the absence of an auxiliary reservoir (at high resistance) and the increase in cylinder volume by the reservoir volume (at low resistance). Originality. The designed scheme allows determining the optimal parameters of elastic and damping properties of the pneumatic system as function of the throttle element air resistance. Practical value. The ability to predict the parameters of elastic and damping properties of the pneumatic system as function of the throttle element air resistance will improve the running performance of carriages, the comfort of passenger transportation and reduce the wear of the rolling stock and the track caused by interaction of carriage and rails.Item Ймовірнісно-фізичний підхід для описання та визначення надійності вагонів(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2016) Мурадян, Леонтій АбрамовичUA: Мета. У роботі передбачається на основі ймовірнісно-фізичного підходу розробити алгоритм і послідовність описання та визначення надійності вагонів для прогнозування окремих кількісних показників досліджуваних елементів, деталей та вузлів або вагона в цілому. Методика. Для розрахунку показників безвідмовності, довговічності й збережуваності вагонів застосовано ймовірнісно-фізичний метод, що враховує неминучі під час експлуатації вагонів витрати ресурсу. Методика встановлення кількісних показників надійності ґрунтується на вивченні фізико-механічних та фізико-хімічних властивостей і параметрів різних елементів, із виявленням закономірностей процесів старіння елементів чи деталей (з часом чи напрацюванням) для визначення аналітичних залежностей зазначених процесів від показників надійності вагонів. Результати. На основі ймовірнісно-фізичного підходу розроблено модель для описання та визначення надійності вагонів. При цьому метод розрахунку на основі ймовірнісно-фізичної моделі принципово відрізняється від усіх відомих строгих ймовірнісних методів тим, що він розглядає неперервну множину станів елементів, деталей і систем вагона впродовж неперервного часу. При існуванні (чи можливості знаходження) інформаційного параметра про витрату ресурсу елемента вагона з оцінкою швидкості його зміни і, знаючи його граничне значення, на основі побудованої моделі надійності вагона із залученням ймовірнісно-фізичного підходу можна прогнозувати всі необхідні кількісні показники надійності досліджуваних елементів, деталей та вузлів або вагона в цілому. Наукова новизна. У роботі набула подальшого розвитку методологія побудови надійності вагонів із використанням ймовірнісно-фізичної моделі з DN-розподілом. Конкретна фізична інтерпретація констант DN-розподілу відмов дає можливість оцінити їх за результатами дослідження окремих параметрів, що характеризують технічний стан вагона. На основі ймовірнісно-фізичного підходу розроблено алгоритм і послідовність описання та визначення надійності вагонів для прогнозування окремих кількісних показників досліджуваних елементів, деталей та вузлів і вагона в цілому. Практична значимість. Результати роботи дозволяють практично розрахувати кількісні показники надійності вагонів чи їх окремих елементів для подальшого прогнозування загальної надійності під час експлуатації.Item Network Traffic Forcasting in Information-telecommunication System of Prydniprovsk Railways Based on Neuro-Fuzzy Network(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2016) Pakhomova, Victoria M.ENG: Purpose. Continuous increase in network traffic in the information-telecommunication system (ITS) of Prydniprovsk Railways leads to the need to determine the real-time network congestion and to control the data flows. One of the possible solutions is a method of forecasting the volume of network traffic (inbound and outbound) using neural network technology that will prevent from server overload and improve the quality of services. Methodology. Analysis of current network traffic in ITS of Prydniprovsk Railways and preparation of sets: learning, test and validation ones was conducted as well as creation of neuro-fuzzy network (hybrid system) in Matlab program and organization of the following phases on the appropriate sets: learning, testing, forecast adequacy analysis. Findings. For the fragment (Dnipropetrovsk – Kyiv) in ITS of Prydniprovsk Railways we made a forecast (day ahead) for volume of network traffic based on the hybrid system created in Matlab program; MAPE values are as follows: 6.9% for volume of inbound traffic; 7.7% for volume of outbound traffic. It was found that the average learning error of the hybrid system decreases in case of increase in: the number of inputs (from 2 to 4); the number of terms (from 2 to 5) of the input variable; learning sample power (from 20 to 100). A significant impact on the average learning error of the hybrid system is caused by the number of terms of its input variable. It was determined that the lowest value of the average learning error is provided by 4-input hybrid system, it ensures more accurate learning of the neuro-fuzzy network by the hybrid method. Originality. The work resulted in the dependences for the average hybrid system error of the network traffic volume forecasting for the fragment (Dnipropetrovsk-Kyiv) in ITS Prydniprovsk Railways on: the number of its inputs, the number of input variable terms, the learning sample power for different learning methods. Practical value. Forecasting of network traffic volume in ITS of Prydniprovsk Railways will allow for real-time identification of the network congestion and control of data flows.Item Дослідження структури вагонопотоків по прибутті та відправленні сортувальної станції X(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2016) Нестеренко, Галина Іванівна; Музикін, Михайло Ігорович; Горобець, Володимир Леонідович; Музикіна, Світлана ІгорівнаUKR: Наукова робота має за мету аналіз наявної організації вагонопотоків по сортувальній станції із метою зменшення простою вагонів. Методика. Використовуючи методи математичної статистики, були побудовані гістограми розподілу вагонопотоків сортувальної станції та проведено оцінювання їх параметрів. Проаналізовано виконання основних кількісних та якісних показників роботи станції. Для аналізу впливу об’єму переробки на елементи простою на станції транзитного вагону із переробкою побудувано графік залежності елементів простою вагонів від об’єму переробки. Характер зміни кривих на графіку наглядно відображує вплив об’єму переробки на два елементи простою: під накопиченням та в очікуванні виконання операцій. Результати. Підтверджено, що питання скорочення середнього часу простою вагонів усіх категорій на станції потрібно вирішувати за рахунок зменшення часу непродуктивного простою. Вірне визначення середнього часу знаходження на станції транзитних вагонів із переробкою має важливе значення, тим паче в умовах нової системи економічного стимулювання. Але до цього часу так і немає окремої методики визначення простою вагонів, яка б дозволяла об’єктивно враховувати технічну оснащеність та технологію роботи і не давала місця для суб’єктивних рішень. Наукова новизна. Одним із основних видів непродуктивного простою при перевезенні вантажів залізничним транспортом є простій на сортувальних станціях в очікуванні виконання технологічних операцій через завантаженість системи. Зменшення цього показника можливе при раціональному використанні пропускної спроможності сортувальних станцій за умови раціонального розподілу вагоно- та поїздопотоків між основними сортувальними станціями Укрзалізниці. Практична значимість. Аналіз зміни елементів простою в залежності від об’єму переробки дозволяє не тільки цілеспрямовано визначати методи по скороченню простою вагонів, але й здійснювати вірну оцінку роботи колективу станції, а також корегувати норму простою вагонів.Item Застосування рейтингових моделей та інформаційних технологій для управління адміністративно-територіальними комплексами(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2016) Пшінько, Олександр Миколайович; Скалозуб, Владислав ВасильовичUKR: Мета. У науковій роботі необхідно розглянути розвиток рейтингових моделей та відповідних інформаційних технологій, призначених для вирішення комплексу задач сфери стратегічного планування адміністративно-територіальних об’єднань, а також багатокритеріального управління експлуатацією неоднорідних класів багатопараметричних об’єктів. Методика. При вирішенні завдань стратегічного планування адміністративно-територіального розвитку та управління неоднорідними класами контрольованих об’єктів застосовується комплекс узгоджених методів. А саме – багатокритеріального аналізу властивостей об’єктів планування і управління, діагностики параметрів стану, прогнозування та управління складними системами різних класів, стани яких оцінюються наборами різноякісних показників, а також представляються індивідуальними моделями процесу функціонування. Для реалізації комплексу завдань стратегічного планування та управління запропоновано і створено інформаційну технологію, яка містить процедури вирішення типових завдань, що реалізовані на основі програмного забезпечення MS SQL Server. Результати. Запропоновано підхід до формування моделей аналізу та управління класами складних систем на основі рейтингових оцінок. Отримано розвиток рейтингових моделей з аналізу багатопараметричних і багатокритеріальних систем, керування якими виконується на основі параметрів поточного та прогнозованого станів, шляхом розподілу неоднорідних ресурсів. Розроблено процедуру аналізу чутливості рейтингової моделі до змін параметрів розподілу неоднорідних ресурсів. Створено інформаційну технологію стратегічного планування та управління неоднорідними класами об’єктів на основі моделі рейтингових оцінок. Наукова новизна. У статті запропоновано підхід до використання сукупності різнорідних показників рейтингування як загальної моделі для стратегічного планування розвитку та управління неоднорідними класами об’єктів, які можуть бути охарактеризовані наборами параметрів, виміряних за різними шкалами. При цьому контроль за окремими елементами реалізується шляхом побудови і застосування індивідуальних інтелектуальних моделей процесів функціонування. Запропоновано процедуру оцінки достовірності прогнозування на основі методу багатовимірної лінійної екстраполяції. Практична значимість. Запропонований метод стратегічного планування розвитку складних систем на основі рейтингових моделей, а також розроблена інформаційна технологія створюють комплекс автоматизованих засобів для забезпечення ефективного економіко-технологічного управління множинами неоднорідних класів багатопараметричних об’єктів. В інформаційній технології рейтингового оцінювання реалізовано процедури вирішення типових завдань із стратегічного планування розвитку та управління складними об’єктами (визначення рейтингу, аналіз чутливості, кластеризація, діагностування, прогнозування, розподіл ресурсів, багатокритеріальний вибір ін.). Застосування пропонованої інформаційної технології дозволяє автоматизувати завдання аналізу та стратегічного планування розвитку адміністративно-територіальних комплексів. Технологія може бути застосована для контролю, аналізу, стратегічного планування та управління розвитком одночасно декількох типів складних систем.Item Технико-экономическая оценка использования колес перспективной конструктивной схемы для рельсовых экипажей(Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днипро, 2016) Семенов, Станислав Александрович; Михайлов, Евгений Валентинович; Рейдемейстер, Алексей ГеннадьевичRU: Цель. В статье необходимо определить технико-экономическую эффективность от использования колес перспективной конструктивной схемы в ходовой части рельсового экипажа (вагона). Методика. Эффективность использования колес перспективной конструктивной схемы за счет снижения сопротивления движению и износа гребней оценивается расчетными величинами годового экономического эффекта от внедрения и срока окупаемости затрат, необходимых для разработки и внедрения предложенного колеса. В составе единовременных затрат учитываются расходы, связанные с проведением научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, а также дополнительные затраты, необходимые для изготовления колес перспективной конструктивной схемы. Результаты. В ходе вычислений и анализа экономической эффективности от внедрения колес перспективной конструктивной схемы, проведенных на основе исходных данных для Юго-Западной железной дороги, определена прибыль, которую возможно получить за счет снижения следующих эксплуатационных расходов: 1) затрат на обточку гребней колес колесных пар; 2) стоимости топливно-энергетических ресурсов на тягу поездов; 3) стоимости простоя вагонов в текущем отцепочном ремонте; 4) затрат на ремонт и текущее содержание рельсового пути. Кроме того, может быть дополнительно высвобождено некоторое количество вагонов за счет снижения их простоя. Расчет чистого дисконтированного дохода осуществлялся со следующими допущениями: 1) расчетного периода; 2) ориентировочного увеличения стоимости колесной пары с колесами перспективной конструктивной схемы по сравнению с типовой, 3) значения прибыли за расчетный период, которое рассчитывалось путем вычисления среднего показателя (за вычетом затрат на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы); 4) изготовления парка колесных пар с колесами новой конструктивной схемы. За рассматриваемый период получена расчетная величина чистого дисконтированного дохода и определен срок окупаемости проекта. Научная новизна. Авторами сделано обоснование подходов к совершенствованию конструктивной схемы колес, используемых в ходовой части рельсового экипажа (вагона). Практическая значимость. Методика расчета, предлагаемая в настоящей публикации, позволяет оценить технико-экономическую целесообразность использования колес перспективной конструктивной схемы в составе ходовых частей рельсовых экипажей.Item Research of Dependence of Belt Conveyer Drive Power on Its Design Parameters(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2016) Bohomaz, Volodymyr M.ENG: Purpose. A drive is one of the basic elements of belt conveyers. To determine the drive power it is necessary to conduct calculations by standard methodologies expounded in modern technical literature. Such calculations demand a fair amount of time. The basic design parameters of a belt conveyer include type of load, design efficiency, geometrical dimensions and path configuration, operation conditions. The article aims to build the parametric dependence of belt conveyer drive power on its design parameters, that takes into account standard dimensions and parameters of belts, idlers and pulleys. Methodology. The work examines a belt conveyer with two areas: sloping and horizontal. Using the methodology for pulling calculation by means of belt conveyer encirclement, there are built parametric dependences of pull forces in the characteristic conveyer path points on the type of load, design efficiency, geometrical dimensions and path configuration, operation conditions. Findings. For the belt conveyers of the considered type there are built parametric dependences of drive power on type of load, design efficiency, geometrical dimensions and path configuration, operation conditions, taking into account the belt standard dimensions and corresponding assumptions in relation to idler and pulley types. Originality. This is the first developed parametric dependence of two-area (sloping and horizontal) belt conveyer drive power on type of load, design efficiency, geometrical dimensions and path configuration, operation conditions that takes into account standard dimensions and parameters of belts, idlers and pulleys. Practical value. Use of the built drive power dependences on design parameters for the belt conveyers with sloping and horizontal areas gives an opportunity of relatively rapid determination of drive power approximate value at the design stage. Also it allows quality selection of its basic elements at specific design characteristics and requirements. The offered dependences can be used for determination of general character of drive power dependence on the project efficiency.Item Експериментальні дослідження взаємодії колії та рухомого складу в межах з’їзду(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2016) Арбузов, Максим Анатолійович; Патласов, Олександр Михайлович; Токарєв, Сергій ОлександровичUKR: Мета. Останнім часом у мережі залізниць України все більшу увагу приділяють випадкам порушення в утриманні стрілочних з’їздів, які можуть призвести до погіршення умов безпеки руху поїздів. Такі порушення, зазвичай, з’являються в результаті неточності під час розбивки та укладання з’їзду, а також бувають наслідком дії рухомого складу і температурних сил. Поява геометричних нерівностей також може бути спровокована порушенням епюри розкладки залізобетонних брусів у захрестовинній частині з’їзду при міжколії менше 5,3 м. Тому в роботі потрібно проаналізувати вплив наявності відхилень від епюри розкладки брусів та геометричних нерівностей на умови взаємодії колії та рухомого складу, враховуючи результати експериментальних досліджень. Також треба встановити зв’язок між напружено-деформованим станом колії в зонах укладання вкорочених брусів. Методика. Дослідження впливу відхилень від епюри розкладки брусів та геометричних нерівностей на умови взаємодії колії та рухомого складу проводились шляхом проведення теоретичних розрахунків та експериментальних випробувань. Для проведення експериментальних досліджень була обрана дослідна ділянка на коліях незагального користування ТОВ з ІІ «Трансінвестсервіс», яка відповідала необхідним умовам в рамках науково-дослідної роботи. Результати. Отримано розподіл напружень та сил, що діють на колію в залежності від швидкості руху дослідного рухомого складу. Також отримано дані стосовно впливу геометричних параметрів бруса на його напружено-деформований стан. Наукова новизна. Авторами вперше було проведено оцінку впливу рухомого складу (при наявності геометричних нерівностей та несиметрично вкорочених брусів у межах з’єднувальної частини стрілочного з’їзду) на напружено-деформований стан верхньої будови колії (ВБК) у вказаній зоні. Також було проведено порівняння результатів для ділянки зі звичайними брусами та вкороченими. Практична значимість. На основі отриманих експериментальних даних було встановлено, що при швидкостях руху рухомого складу до 40 км/год напружено-деформований стан ВБК в захрестовинній частині стрілочного з’їзду відповідає умовам міцності та стійкості. Отримані результати можна застосувати для апробації математичних моделей та теоретичних досліджень щодо розробки нормативів утримання стрілочного з’їзду. Рівень отриманих вертикальних, бокових сил та напружень практично не залежить від наявності вкороченої частини брусів, що укладені в з’їзд.Item Моделювання процесу розвитку вертикальних деформацій залізничної колії(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2016) Курган, Дмитро МиколайовичUKR: 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.Item Моделирование модифицированного метода анализа иерархий средствами конструктивно-продукционных структур(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2016) Васецкая, Татьяна НиколаевнаRU: Цель. В исследовании предполагается: 1) расширить возможности классического метода анализа иерархий (МАИ) для большого количества альтернатив и критериев; 2) построить модель конструктивного процесса принятия решений с использованием модифицированного метода анализа иерархий с сортировкой(МАИС).Методика. Для достижения поставленной цели используется механизм конструктивно-продукционных структур(КПС).Выполнены уточняющие преобразования обобщенной конструктивно-продукционной структуры. Результаты. Разработанная модель конструктивного процесса представляет со-бой взаимодействие трех структур:1)общей КПС МАИС, которая позволяет определить альтернативы и критерии, выполняя декомпозицию иерархической структуры задачи;2) КПС группировки и сортировки, которая разбивает на группы альтернативы и критерии, реализуя для каждой из групп классический одно-уровневый МАИ, а также рассчитывая оценки парных сравнений на основании введенных данных;3) КПС одноуровневого классического МАИ, которая позволяет заполнить матрицу парных сравнений и рассчитать ранги альтернатив. Все три структуры взаимодействуют между собой на разных уровнях уточняющих пре-образований: посредством согласования по данным на уровне конкретизации и использования реализаций. Представленная модель позволила перейти на более абстрактный уровень представления разрешения задач принятия решений для большого количества критериев и альтернатив. Научная новизна. По результатам работы предлагается использовать механизм КПС для формализации модификаций МАИ с сортировкой для разрешения задач принятия решений с большим количеством критериев и альтернатив. Практическая значимость. Формализация представления как самого метода анализа иерархий, так и его модификаций позволяет расширить круг применения данного метода; унифицировать описания различных модификаций МАИ. Такое представление обеспечивает возможность разработки программ для реализации гибридных модификаций данного метода. Использование разных интерпретаций представленных в статье КПС позволит использовать другие подходы при определении согласованности матриц парных сравнений, расчета оценок и весов альтернатив и критериев.Item Вплив віброакустичних параметрів рухомого складу на вибір раціональних значень ходової частини локомотива(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2016) Зеленько, Юлія Володимирівна; Недужа, Лариса Олександрівна; Швець, Анжела ОлександрівнаUK: Мета. Успіх перевезень на залізницях України залежить від кількості та експлуатаційного парку електровозів. Сьогодні в локомотивних депо експлуатують фізично та морально застарілі електровози, котрі мають низьку надійність. Модернізація цих електровозів економічно не виправдана. Метою дослідження є підвищення безпеки тягового рухомого складу шляхом частотного аналізу динамічних систем, який дозволяє проводити розрахунок власних (резонансних) частот конструкції та відповідних форм коливань. Методика. Дослідження проводилося методами аналітичної механіки та математичного моделювання експлуатаційних навантажень вантажного локомотиву при русі з різними швидкостями по прямих і кривих ділянках шляху. Теоретичну цінність роботи складає розроблена методика вибору конструктивної схеми i раціональних параметрiв перспективного електровозу з урахуванням інерційних коефіцієнтів та коефіцієнтів жорсткості рівнянь Лагранжу ІІ роду. Результати. Вирішені задачі теоретичних досліджень і розробки математичної моделі просторових коливань електровоза. Наведені теоретичні дослідження впливу інерційних коефіцієнтів та коефіцієнтів жорсткості на динамічні показники та значення параметрів ходових частин електровозу. Наукова новизна. Сукупність розроблених положень й отриманих результатів є практичним рішенням вибору раціональних параметрів візків вантажного магістрального електровозу для залізниць України. Сформульована концепція вибору конструктивної схеми й раціональних параметрів перспективного локомотиву. Розроблена методика розрахунку просторових коливань електровозу для визначення його динамічних показників. Впроваджено програмний комплекс обробки даних експериментальних досліджень динамічних показників електровозу та порівняння результатів теоретичних розрахунків із даними натурних випробувань. Практична значимість. Проведене теоретичне дослідження дозволило об’єктивно оцінити вплив парціальних частот елементів електровоза як на раціональні значення параметрів його екіпажної частини, так і на працездатність та фізіологічний стан локомотивної бригади. Таким чином, практична цінність всього комплексу теоретичного дослідження полягає в розроблені алгоритму й програми, виборі раціональних параметрів та розрахункової схеми ходової частин електровозу. Використання програмного комплексу для дослідження просторових коливань електровозу дозволило з достатньою (для практичних задач) точністю оцінити динамічні показники екіпажної частини електровозу.Item Дослідження залежності потужності приводу стрічкового конвеєру від його проектних параметрів(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2016) Богомаз, Володимир МиколайовичUKR: Мета. Привід є одним із основних елементів стрічкових конвеєрів. Для визначення потужності приводу необхідно провести розрахунки за стандартними методиками, які викладені в сучасній технічній літературі. Для таких розрахунків потрібно витратити достатньо багато часу. Основними проектними параметрами стрічкового транспортера є: тип вантажу, проектна продуктивність, геометричні розміри та конфігурація траси, умови роботи. В статті необхідно побудувати параметричну залежність потужності приводу стрічкового конвеєру від проектних параметрів, яка враховувала б стандартні розміри і параметри стрічок, роликоопор та барабанів. Методика. Розглядається стрічковий конвеєр із двома ділянками: похилою та горизонтальною. Використовуючи методику тягового розрахунку способом обходу по контуру стрічкових конвеєрів, побудовано параметричні залежності сил натягу в характерних точках траси конвеєру від типу вантажу, проектної продуктивності, геометричних розмірів та конфігурації траси конвеєру, умов роботи. Результати. Для стрічкових конвеєрів розглянутого типу з врахуванням стандартних розмірів стрічки та відповідними припущеннями щодо типу роликоопор та барабанів побудовано параметричні залежності потужності приводу від типу вантажу, проектної продуктивності, геометричних розмірів і конфігурації траси конвеєру, умов роботи. Наукова новизна. Вперше побудована параметрична залежність потужності приводу стрічкових конвеєрів із двома ділянками (похилою та горизонтальною) від типу вантажу, проектної продуктивності, геометричних розмірів та конфігурації траси конвеєру, умов роботи. Вона враховує стандартні розміри та параметри стрічок, роликоопор і барабанів. Практична значимість. Використання побудованих залежностей потужності приводу стрічкових конвеєрів із похилою та горизонтальною ділянками від проектних параметрів дає можливість відносно швидкого визначення приблизного значення потужності приводу на стадії проектування. Також можливим є виконання якісного підбору його основних елементів при конкретних проектних характеристиках та вимогах. Запропоновані залежності можуть бути використані для визначення загального характеру залежності потужності приводу від проектної продуктивності.Item Контроль механических параметров нейтрального реле железнодорожной автоматики на основе вейвлет-анализа(Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днипро, 2016) Гаврилюк, Владимир ИльичRU: Цель. Научная работа предусматривает разработку метода контроля механических параметров нейтрального реле железнодорожной автоматики путем анализа токов в обмотке и контактах реле при его переключениях на основе вейвлет-преобразования. Методика. В основу методики положен анализ токов в обмотке и контактах реле при его переключениях на примере дискретного вейвлет-преобразования (ДВП). Результаты. Измерены и проанализированы временные зависимости токов в обмотке и контактах при включении и выключении реле (находящихся в исправном состоянии и с дефектами), полученные при различных напряжениях на катушке (10, 12 и 14 В). При увеличении напряжения, подаваемого на обмотку реле, скорость нарастания тока в обмотке заметно увеличивалась, но постоянная времени цепи изменялась незначительно. Максимальные значения тока, при которых якорь начинал движение для исправных реле, мало зависели от приложенного напряжения. Для участка зависимости, при которой якорь полностью притянут, постоянная времени нарастания тока также мало зависела от приложенного напряжения. Аналогичные результаты получены для постоянной времени уменьшения тока при выключении напряжения и при удержании якоря. Ток трогания и ток отпускания якоря увеличивались для реле с грузом на якоре пропорционально весу груза, а также для реле с тыловым контактом, изогнутом вниз, в то время как при изгибе тылового контакта вверх эти токи имели меньшие значения. Крупномасштабные (низкочастотные) коэффициенты ДВП могут быть использованы для более точного сопоставления токов трогания, отпускания и постоянных времени переходных процессов. Коэффициенты малого масштаба ДВП (высокочастотные) могут быть использованы в качестве отличительных признаков дефектов подвижной системы реле. Научная новизна. Впервые, на основе проведенного исследования, предложено использовать детализирующие коэффициенты дискретного вейвлет-преобразования в качестве признаков дефектов подвижной системы реле. Аппроксимирующие (сглаживающие) коэффициенты могут быть использованы для более точного сопоставления токов трогания, отпускания и постоянных времени переходных процессов для выявления дефектов электромагнитной системы реле. Практическая значимость. Проведенные автором исследования могут быть использованы для разработки автоматизированного стенда контроля технического состояния нейтральных реле железнодорожной автоматики.Item Модели оценки уровня загрязнения атмосферы при транспортировке сыпучих грузов(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2016) Беляев, Николай Николаевич; Оладипо, Мутиу ОлатойеRU: Цель. Научная работа направлена на разработку 3D, 2D численных моделей для прогноза загрязнения атмосферы при транспортировке сыпучих грузов в железнодорожном вагоне. Методика. Для решения по ставленной задачи разработаны численные модели, основанные на применении уравнений движения невяз кой несжимаемой жидкости и массопереноса, для определения поля скорости ветрового потока вблизи ваго нов и рассеивания пыли в атмосфере. Для численного интегрирования уравнения переноса загрязнителя использовалась неявная разностная схема. При построении разностной схемы осуществляется расщепление уравнения переноса, что позволяет построить эффективный алгоритм решения дифференциальной задачи. Неизвестное значение концентрации загрязнителя на каждом шаге расщепления определяется по явной схеме – методу бегущего счета, что обеспечивает простую численную реализацию уравнений расщепления. Для численного интегрирования 3D уравнения для потенциала скорости применяется метод Ричардсона. Для численного интегрирования 2D уравнения для потенциала скорости применяется метод суммарной аппроксимации. Разработанные численные модели составляют основу созданного пакета прикладных программ. На основе построенных численных моделей проведен вычислительный эксперимент по оценке уровня загрязнения атмосферы при сносе угольной пыли из полувагона. Результаты. Разработаны 3D, 2D численные модели, которые относятся к классу «diagnostic models». Данные модели учитывают основные физические факторы, влияющие на процесс рассеивания пылевых загрязнений в атмосфере при транспортировке сыпучих грузов. Предложенные численные модели требуют небольших затрат компьютерного времени при практической реализации на компьютерах малой и средней мощности. Эти модели используются для серийных расчетов разнообразных сценариях ситуаций, связанных с вопросами охраны окружающей среды и диагностики интенсивности загрязнения при различных метеоусловиях. Выполнены расчеты по определению концентрации загрязнителя и формирования зоны загрязнения вблизи вагона с сыпучим грузом в масштабе «microscale». Научная новизна. Созданы 3D, 2D численные модели, позволяющие учесть существенные факторы, влияющие на процесс рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере, и формирование зоны загрязнения при перевозке сыпучих грузов железнодорожным транспортом. Практическая значимость. Рассмотрены эффективные численные модели «diagnostic models» для экспресс-расчета уровня загрязнения атмосферы при транспортировке сыпучих грузов железнодорожным транспортом. Модели могут быть применены для разработки мероприятий по охране окружающей среды при эксплуатации железнодорожного транспорта. Предложенные модели позволяют рассчитать 3D, 2D гидродинамику ветрового потока и процесс массопереноса вредных веществ в атмосфере.Item Prospects for Laying the Fastening of the Type СКД65–Б in the Curvesd Track Sections with Small Radius(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2016) Nastechyk, Mykola P.; Nastechik, Nicolai P.; Marcul, Ruslan V.EN: Purpose. To date, there is a tendency concerning complete transition of main tracks to concrete sleepers. The reason for this is the lack of wooden sleepers, their high cost and low lifetime that in the curved track sections with the radius R≤300 m is only 5-7 years (this is 5 times less than the lifetime of concrete sleepers). After introduction of fastening type СКД65-Б it is possible to smoothly expand the track from 0 mm to 14 mm, and to narrow from 0 mm to 28 mm with a step 1 mm. At the increased train load on the track of 75…130 kN in a horizontal plane, which is characteristic for the curved track sections R≤300 m the violations in terms of track geometry often take place. It results in the frequent surfacings, periodicity of which at the fastening type СКД65-Б is absent for today. Therefore the purpose of the article is the development of recommendations concerning maintenance of the track in a plan with the fastening type СКД65-Б. Methodology. The methodology of research is based on the comparative estimation of influence of the track width change dynamics on the periodicity of surfacing in the plan in the case of the use of fastening type ДО and СКД65-Б. Findings. With the help of the developed research methodology it was established that the first implementation of adjusting the track width at fastening type ДО is necessary to be executed on the 14th month and at the fastening type СКД65-Б on the 28th month of operation. Originality. It was first described and expressed using the empiric dependence the process of the track width change, and periodicity of its adjusting in the case of the fastening type СКД65-Б use. Practical value. The developed recommendations will allow in time to execute adjusting of the track width at fastening type СКД65-Б and ensuring the safety of train motion at the same time.Item Обоснование центрирующей способности новой конструкции барабанов ленточного конвейера(Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днипропетровск, 2016) Суглобов, Владимир Васильевич; Ракша, Сергей Васильевич; Гринько, П. А.RUS: Цель. В исследовании необходимо: 1) обосновать центрирующую способность барабанов новой конструкции ленточных конвейеров; 2) разработать методику расчета и определения рациональных конструктивных параметров барабанов в зависимости от технических параметров ленточного конвейера (длины конвейера, ширины ленты, производительности конвейера, диаметров приводного и натяжного барабанов и др.); 3) провести экспериментальные исследования работоспособности ленточного конвейера в производственных условиях, с целью определения величины динамических нагрузок и проведения сравнительной оценки эффективности центрирующей способности общепринятых и новой конструкций барабанов. Методика. Для обоснования эффективности центрирующей способности барабанов новой конструкции авторами разработана математическая модель взаимодействия ленты с барабаном. Математическое моделирование взаимодействия ленты с новой конструкцией барабанов сводится к составлению дифференциального уравнения движения ленты с учетом динамической составляющей и восстанавливающей силы. Данная модель позволила оценить движение ленты в поперечном направлении с учетом рассчитанных дополнительных динамических нагрузок и центрирующей силы на исследуемом ленточном конвейере с заданными техническими параметрами. Впервые предложена методика расчета и определения рациональных параметров барабанов, которая позволяет определять конструктивные параметры центрирующих участков в зависимости от механических свойств и геометрических параметров ленты. Результаты. С помощью математического моделирования научно обоснован эффект центрирующей способности новой конструкции барабана, которая обеспечивает устойчивое движение ленты вдоль продольной оси конвейера. Авторами сделаны следующие выводы: 1) разработана математическая модель взаимодействия ленты с новой конструкцией барабана, которая позволила описать движение ленты в поперечном направлении с учетом действия дополнительных динамических нагрузок и восстанавливающей силы; 2) предложена методика расчета и определения рациональных параметров новой конструкции барабанов, которая позволяет определить конструктивные параметры центрирующих участков; 3) проведены экспериментальные исследования ленточного конвейера с заданными техническими параметрами в производственных условиях, которые позволили определить величину динамических нагрузок во время разгона конвейера, а также оптимизировать время пуска с учетом этих нагрузок. Так, для стационарных конвейеров при увеличении времени разгона от 10–15 с до 24 с динамические нагрузки могут быть снижены с уровня 20–35 % до уровня 9–10 % от номинальных. Сравнительная оценка экспериментальных и расчетных значений величины динамических нагрузок дает расхождение до 4 %. Научная новизна. Впервые предложены теоретические инструменты, которые обосновывают эффективную работоспособность новой конструкции барабанов ленточных конвейеров, а также позволяют определить их рациональные конструктивные параметры. Практическая значимость. Новые конструкции барабанов, а также методика расчета их конструктивных параметров могут использоваться при проектировании новых и модернизации существующих ленточных конвейеров, что позволит минимизировать время внеплановых простоев оборудования и повысить долговечность конвейерной ленты.Item Автоматизированный измерительный комплекс для проведения приемо-сдаточных испытаний тяговых электродвигателей постоянного и пульсирующего тока(Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днипро, 2016) Друбецкий, Антон ЕфимовичRU: Цель. В работе необходимо: 1) ознакомить читателя с современной классификацией средств измерения и диагностики, с проблемами автоматизации измерений основных параметров при выполнении программы квалификационных испытаний тяговых электродвигателей; 2) дать рекомендации по повышению точности измерений, снижению трудоёмкости работ для проведения измерений, снижению требований к квалификации обслуживающего персонала; 3) представить практическую реализацию измерительного комплекса, построенного на основании рекомендаций, изложенных в статье. Методика. Приведена классификация средств измерения и диагностики. Рассмотрен перечень оборудования, которое может использоваться в измерительных комплексах, а также варианты стороннего измерительного комплекса и измерительного комплекса, использующего систему управления стендом. Предложены их функциональные схемы. Сопоставлены достоинства и недостатки данных схем для составления рекомендаций по областям их оптимального применения. Результаты. Проанализировав функциональные схемы измерительных комплексов, было установлено, что использование микроконтроллера системы управления в качестве измерительного комплекса целесообразно в случае, если измерения носят, в основном, функцию контроля над процессом испытаний. Использование стороннего измерительного комплекса более целесообразно в тех случаях, когда требуется: исключить зависимость от системы управления стендом, обеспечить высокую мобильность, а также снизить требования к квалификации обслуживающего персонала. Научная новизна. Автором произведен краткий обзор средств измерения. Разработаны функциональные схемы измерительных комплексов, использующих систему управления стендом и стороннего измерительного комплекса, предложены критерии для оценки их оптимального применения. Практическая значимость. На основе предложенной функциональной схемы был собран измерительный комплекс на базе аппаратного и программного обеспечения компании National Instruments. В качестве первичных преобразователей для измерений токов и напряжений были использованы датчики фирмы LEM. Благодаря компактным размерам шасси, его удалось объединить в одном корпусе с блоком питания для датчиков. Таким образом, удалось уменьшить габариты всего комплекса, упростить и ускорить его подготовку к измерениям.Item Численные модели для прогноза загрязнения атмосферного воздуха выбросами автотранспорта(Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днипро, 2016) Беляев, Николай Николаевич; Славинская, Елена Сергеевна; Кириченко, Р. В.RU: Цель. Научная работа предполагает: 1) разработку 3D численных моделей, которые позволяют рассчитывать процесс загрязнения атмосферного воздуха выбросами автотранспорта; 2) создание моделей, которые давали бы возможность прогнозировать уровень загрязнения атмосферного воздуха в условиях городской застройки. Методика. Для решения задачи по оценке уровня загрязнения атмосферного воздуха выбросами автотранспорта используются фундаментальные уравнения аэродинамики и массопереноса. Для решения дифференциальных уравнений аэродинамики и массопереноса используются конечно-разностные методы. Для численного интегрирования уравнения потенциала скорости применяется метод условной аппроксимации. Уравнение для потенциала скорости, записанное в разностном виде, расщепляется на два уравнения, причем на каждом шаге расщепления неизвестное значение потенциала скорости определяется по явной схеме бегущего счета, при этом сама разностная схема – неявная. Для численного интегрирования уравнения рассеивания выбросов в атмосфере применяется неявная попеременно-треугольная разностная схема расщепления. Выбросы от автотрассы моделируются серией точечных источников заданной интенсивности. Разработанные численные модели составляют основу созданного пакета прикладных программ. Результаты. Разработаны 3D численные модели, которые относятся к классу «diagnostic models». Данные модели учитывают основные физические факторы, влияющие на процесс рассеивания вредных веществ в атмосфере при выбросах от автотранспорта в городе. На основе построенных численных моделей проведен вычислительный эксперимент по оценке уровня загрязнения воздушной среды на улице. Научная новизна. Авторами разработаны численные модели, которые позволяют рассчитать 3D аэродинамику ветрового потока в условиях городской застройки и процесс массопереноса выбросов от автотрассы. Выполнены расчеты по определению зоны загрязнения, которая формируется возле зданий, расположенных вдоль автомагистрали. Практическая значимость. В работе рассмотрены эффективные численные модели, которые могут быть применены при разработке мероприятий по охране окружающей среды при эксплуатации автомобильного транспорта в городе. Разработанные модели позволяют оценить размеры, форму и интенсивность зоны загрязнения возле автомагистрали.Item 4 (64) випуск. Наука та прогрес транспорту(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2016)UK: У статтях наведені наукові дослідження, виконані авторами в Дніпропетровському національному університеті залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна та інших організаціях. Статті присвячені вирішенню актуальних питань залізничного транспорту по наступних напрямках: екологія на транспорті, експлуатація та ремонт засобів транспорту, матеріалознавство, залізнична колія, інформаційно-комунікаційні технології та математичне моделювання, рухомий склад і тяга поїздів, транспортне будівництво. Вісник становить інтерес для працівників науково-дослідних організацій, викладачів вищих навчальних закладів, докторантів, аспірантів, магістрантів та інженерно-технічних працівників.Item Моделирование температурных полей в твердотельных тепловых аккумуляторах(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2016) Белименко, Сергей Сергеевич; Ищенко, Владимир Алексеевич; Габринец, Владимир АлексеевичRU: Цель. В настоящее время одним из приоритетных направлений энергосбережения является экономия затрат на теплоснабжение в промышленных и жилых зданиях за счет запасенной в ночное время тепловой энергии и отдачи ее в дневные часы. Экономический эффект достигается за счет разницы тарифов на стоимость электрической энергии в дневное и ночное время. Одним из наиболее распространенных типов устройств, которые позволяют аккумулировать и отдавать полученное тепло, являются твердотельные тепловые аккумуляторы. Основная цель работы: 1) разработка математического обеспечения для расчета температурного поля плоского твердотельного теплового аккумулятора, работающего за счет накопления тепловой энергии в объеме теплоаккумулирующего материала без фазового перехода; 2) определение распределения температуры в его объемах при конвективной теплопередаче. Методика. Для достижения целей исследования использованы теория теплопередачи и интегральное преобразование Лапласа, на основе которого решены задачи определения температурных полей в каналах тепловых аккумуляторов, имеющих различные формы поперечного сечения. Результаты. Авторами разработана методика расчета и получены решения для определения температурных полей в каналах твердотельного аккумулятора в условиях конвективного теплообмена. Исследованы температурные поля по длине и по толщине каналов. Проведены экспериментальные исследования на физических моделях и промышленном оборудовании. Научная новизна. Впервые предложена методика расчета температурного поля в каналах различного поперечного сечения твердотельного теплового аккумулятора в режимах зарядки и разрядки. Результаты расчетов подтверждаются экспериментальными исследованиями. Практическая значимость. Предложенная методика используется при проектировании твердотельных тепловых аккумуляторов различной мощности; организовано серийное производство тепловых аккумуляторов различной мощности.