2014

Permanent URI for this communityhttp://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/2843

Browse

Now showing 1 - 40 of 78

1(49) випуск. Наука та прогрес транспорту
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014)
UK: У статтях наведені наукові дослідження, виконані авторами в Дніпропетровськом національному університеті залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна та інших організаціях. Статті присвячені вирішенню актуальних питань залізничного транспорту по наступних напрямках: автоматизовані системи керування, екологія на транспорті, економіка транспорту, електричний транспорт, залізнична колія, моделювання задач транспорту та екології, ремонт та експлуатація засобів транспорту, 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.
2 (50) випуск. Наука та прогрес транспорту
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014)
UK: У статтях наведені наукові дослідження, виконані авторами в Дніпропетровськом національному університеті залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна та інших організаціях. Статті присвячені вирішенню актуальних питань залізничного транспорту по наступних напрямках: автоматизовані системи керування, екологія на транспорті, економіка транспорту, електричний транспорт, залізнична колія, моделювання задач транспорту та екології, ремонт та експлуатація засобів транспорту, 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.
3 (51) випуск. Наука та прогрес транспорту
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014)
UK: У статтях наведені наукові дослідження, виконані авторами в Дніпропетровськом національному університеті залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна та інших організаціях. Статті присвячені вирішенню актуальних питань залізничного транспорту по наступних напрямках: автоматизовані системи керування, екологія на транспорті, економіка транспорту, електричний транспорт, залізнична колія, моделювання задач транспорту та екології, ремонт та експлуатація засобів транспорту, 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.
4 (52) випуск. Наука та прогрес транспорту
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014)
UK: У статтях наведені наукові дослідження, виконані авторами в Дніпропетровськом національному університеті залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна та інших організаціях. Статті присвячені вирішенню актуальних питань залізничного транспорту по наступних напрямках: автоматизовані системи керування, екологія на транспорті, економіка транспорту, електричний транспорт, залізнична колія, моделювання задач транспорту та екології, ремонт та експлуатація засобів транспорту, 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.
5 (53) випуск. Наука та прогрес транспорту
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014)
UK: У статтях наведені наукові дослідження, виконані авторами в Дніпропетровськом національному університеті залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна та інших організаціях. Статті присвячені вирішенню актуальних питань залізничного транспорту по наступних напрямках: автоматизовані системи керування, екологія на транспорті, економіка транспорту, електричний транспорт, залізнична колія, моделювання задач транспорту та екології, ремонт та експлуатація засобів транспорту, 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.
6 (54) випуск. Наука та прогрес транспорту
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014)
UK: У статтях наведені наукові дослідження, виконані авторами в Дніпропетровськом національному університеті залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна та інших організаціях. Статті присвячені вирішенню актуальних питань залізничного транспорту по наступних напрямках: автоматизовані системи керування, екологія на транспорті, економіка транспорту, електричний транспорт, залізнична колія, моделювання задач транспорту та екології, ремонт та експлуатація засобів транспорту, 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.
Analysis of Deformed State Structures of the Kyiv Metro Running Tunnels on a Transition Zone from Spondylov’s Clay to Buchatskiy Sands
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Petrenko, Volodymyr D.; Huzchenko, Victor T.; Tiutkin, Oleksii L.; Tiutkin, Dmytro V.
ENG: Purpose. In the section of changes geotechnical conditions of spondylov’s clay to buchatskiy sands may have significant structural deformation of running tunnels. It is necessary to identify the cause of deformities develop ways to minimize and based modeling and calculations to prove the effectiveness of measures to reduce deformation. Methodology. To solve the analysis problem of the stress-strain state (SSS) of the system «structure array» it was conducted the numerical simulation using the finite element method (FEM). On the basis of the obtained results the graphs were constructed and the dependencies were determined. Findings. The presence of weak watersaturated soils in tray of the tunnel on an area of transition from spondylov’s clay to buchatskiy sand causes significant increasing in strain construction of tunnels and general vibration liquefaction in soil basis. Also change the physical and mechanical characteristics of soils within the frames of tunnels influences on the level of strain state of most frames. Improved strain state settings of tunnels in areas of change soil characteristics of the array (especially at the bottom of casing) can be achieved by chemical consolidation of weak soils. Composition of solutions for fixing the weak soils should be determined based on the study of grain size, porosity, and other parameters of physical and mechanical and physical and chemical characteristics of soils. Originality. The basic cause significant strain on transition zone from spondylov’s clay to buchatskiy sands is found, that is explained by saturated phenomenon vibration liquefaction basis under the tunnel. Practical value. The approaches to reduce the strain in the construction of running tunnels in the transition zone from spondylov’s clay to buchatskiy sands are developed, as well as in the area of the station «Glybochytska» the Kyiv Metro.
Application Prospects of Threaded Joint of Armature
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Radkevych, Anatolii V.; Netesa, Andrii M.
ENG: Purpose. One of the main technological operations of buildings construction on the basis of monolithic frame systems is the production of mesh reinforcement. The current interest is the new ways specification of advanced bonding armature techniques without reliability weakness and design of the building in whole, as well as the finding of use prospects of screw-threaded joint of armature as the most technological and economic method of re-bars joints. Methodology. Advantages and disadvantages analysis of existing rebar compound technologies was implemented by couplings of different types and constructions. The most promising vertical constructions for the vertical bars joints in frameworks were determined. Findings. Researches of existing technologies of rebar joints by the couplings of different construction were carried out. The installation method of mesh reinforcement of vertical structural elements with the use of the special catching devices was developed. It allows considerably accelerating installation of mesh reinforcement. Originality. Regularity of labor intensiveness change of mesh reinforcement installation of columns at armature joint in vertical position by threaded couplings with the help of catching devices using special construction was determined. This allows substantially reducing the labor expenditures during installation of these elements. Dependency of labor intensiveness and cost of lap welding armature joints, by tub-seam welding and by thread coupling depending on its diameter was designated. Regularity of labor intensiveness changes of installation at armature joints by different methods taking into account preparatory works was defined. Practical value. The analysis of mechanical armature joints techniques was conducted. It will allow selecting methods of armature joints to increase the speed of construction works more economical and effective.
Design Review of Gondola Car
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Myamlin, Serhiy V.; Kebal, Yuriy V.; Kolesnykov, Serhii R.
EN: Purpose. To ensure the constantly growing volume of freight transportations it is necessary to introduce the innovation rolling stock. It should have the best technical and economic parameters in comparison with the existing fleet. Gondola car is the most popular type of railway freight car. Designs of the modern gondolas are based on many years of operating experience and numerous tests carried out by design and research organizations in the field of car building. To improve the body structure of gondolas it is necessary to perform a review of the existing structures and to identify the trends in their improvement. Methodology. The works on improvement the designs of produced gondolas are held by many engineering organizations in almost all industrialized countries. Analysis of the existing body designs of gondola cars is possible by analyzing the research in the field of transport engineering, namely patents, scientific articles, producers catalogues and so on. Findings. When analyzing it was determined that there are gondolas of different designs, but the most common are the gondolas with a solid floor and unloading hatches, the covers of which form the floor of gondola design. An effective method for reducing the gondola empty weight and increasing the body volume is also the use of aluminum alloy instead of steel. Results of the improvement analysis of the gondola bodies` designs showed that the creation of the modern gondola car requires from designers and scientists the implementation of scientific and technical solutions providing the increase of carrying capacity and the body volume, reduction of the gondolas empty weight, increase in repair intervals while improving the strength and dynamic qualities at the same time. Originality. For the first time the gondolas designs were analyzed, their advantages and disadvantages were considered and the trends in improvement of the given structures of gondola cars were determined. Practical value. The generalization of theoretical, scientific and methodological, experimental studies aimed at further improving the technical and economic parameters of gondola cars are urgent when improving the body structure of the gondola cars. The above mentioned design features of the bodies of some models of modern gondola cars have practical value and can be used in further developments.
Development of Scientific School of Transportmechanics Artistic Legacy of Ye. P. Blokhin
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Myamlin, Serhiy V.; Kolesnykova, Tetiana O.
ENG: Purpose. Development of domestic and global transport science occurred due to the contributions of many scientists and practicing engineers. The purpose of our study is the analysis of scientific documentary legacy of YE. P. Blokhin, Doctor of Technical Sciences, Professor of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan and identifying his place and role in the development of modern railway transport. Methodology. Application of problem-chronological, comparative, descriptive historical methods of research, systematization and analysis of scientific papers allowed the authors to submit the actual history of the railway transport development (1950-2013) through the prism of YE. P. Blokhin scientific activity. We identified 6 main periods of his scientific activity. Findings. It was found out that the overall intellectual plant of the scientist includes 555 scientific papers (written personally and co-authored) in domestic and foreign publications on key issues of mechanics and operation of railway rolling stock. Artistic legacy of YE. P. Blokhin includes monographs, articles, reports, patents, author certificate, etc. It was found that the epistolary legacy of scientist, archive materials, his personal diaries, reference list of works of his students and followers are almost unexplored. Originality. Authors of the work for the first time in the history of science and technology of Ukraine conducted a complex study of the scientific legacy of YE. P. Blokhin in the context of railway transport. It is proved that the ideas, research, scientific works, implemented projects, numerous students and followers of YE. P. Blokhin are important factors, confirming a significant contribution of the scientist to the global engineering and transport science. Practical value. The work can be used to create historiographical papers and textbooks, to study the issues of formation and development of the scientific school for transport mechanics and university science of Ukraine in the railway branch, in the course of lectures on the subjects «History of railway transport development» and «Introduction to the profession».
Directions for the Development of Domestic Tourism in Ukraine
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Martseniuk, Larysa V.
ENG: Purpose. Each country of the world pays great attention to the development of tourism in the country, since a significant part of revenues comprises the revenues from providing the tourist services. Ukraine faced the problem of a significant reduction in the volume of tourist flows, aging of capital fund, lack of investments for its renovation. Purpose of the article is to develop an optimal control mechanism of tourist flows, justifying the need for the development of inbound and domestic tourism. Methodology. A system analysis of the competitiveness problem of the tourism industry in the area of passenger rail transportations, theoretical principles of economics in the field of domestic tourism efficiency and management of tourist flows are the theoretical and methodological basis of the research. Findings. The authors developed an improved mechanism for managing tourist flows. It differs from the existing one by the expansion of services for tourists in the territory of Ukraine. The development analysis of inbound and domestic tourism, restoration narrow-gauge railways, as well as the creation of special tourist trains were proposed. As a result the following objectives should be achieved: 1) increase in the share of tourism and resorts in the structure of gross domestic product up to the level of developed countries; 2) the number of employees in tourism and resorts equal to the level of developed countries; 3) increase in total number of rooms in hotels and other certified accommodation facilities up to the level of developed countries; 4) creation of the effective system of monitoring the quality of tourist services; 5) creating an investment climate to attract the investments into development of the tourism, engineering, transport and communal infrastructure; 6) improvement of tourists safety, providing effective protection of their rights, legal interests and property. Originality. The author presented the theoretical generalization and new solution of the scientific problem. They lie in the development of theoretical and methodological approaches to justification of the organization of tourist rail transportations and activization of measures to realize the project to restore the effective functioning of the mountain railways with 750 mm width in the Carpathian region of Ukraine, with the possibility to incorporate them to the extensive international tourism network. Practical value. The rational measures according to the directions of tourism flows management proposed by the author will significantly increase the country revenues from tourism.
Energy Efficiency Determination of Loading-Back System of Electric Traction Machines
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Afanasov, Andriy M.; Drubetskiy, Anton Ye.; Arpul, Serhii V.; Khvorostyankina, А. P.
EN: Purpose. Acceptance post-repair tests of electric traction machines are conducted on loading-back stands that reduce the overall power costs for the tests. Currently a number of possible circuit designs of loading-back systems of electric machines are known, but there is no method of determining their energy efficiency. This in turn makes difficult the choice of rational options. The purpose of the article is the development of the corresponding methodology to make easier this process. Methodology. Expressions for determining the energy efficiency of a stand for testing of electric traction machines were obtained using the generalized scheme analysis of energy transformations in the loading-back systems of universal structure. Findings. The technique was offered and the analytical expressions for determining the energy efficiency of loading-back systems of electric traction machines were obtained. Energy efficiency coefficient of loading-back system is proposed to consider as the ratio of the total action energy of the mechanical and electromotive forces, providing anchors rotation and flow of currents in electric machines, which are being tested, to the total energy, consumed during the test from the external network. Originality. The concept was introduced and the analytical determination method of the energy efficiency of loading-back system in electric traction machines was offered. It differs by efficiency availability of power sources and converters, as well as energy efficiency factors of indirect methods of loss compensation. Practical value. The proposed technique of energy efficiency estimation of a loading-back system can be used in solving the problem of rational options choice of schematics stands decisions for electric traction machines acceptance tests of main line and industrial transport.
Experimental Research of Dynamic Qualities of Freight Cars with Bogies of Different Designs
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Myamlin, Serhiy V.; Ten, Oleksandr O.; Neduzha, Larysa O.
EN: Purpose. With the advent of new designs of freright cars the task of designing the more modern bogies, assessment of their dynamic properties depending on the type and structure of pecularities, accounting the axle loadings, providing the dynamic and running characteristics, meeting the conditions of impact on the track, stability, and frame forces intensity etc. becomes especially important. In order to launch the new production into manufacture and to assess the dynamic properties using different designs of bogies the running testes were conducted. They allowed one to compare the dynamic performance of the new bogie with the existing models. Methodology. The study was conducted using the method of numerical integration and mathematical modeling of dynamic loading of freight cars using the software package «Dynamics of Rail Vehicles» («DYNRAIL»). Findings. The results of studies of dynamic characteristics of open cars with new and worn wheels of bogie models 18-9771, 18-9770 and 18-578 in graphical and tabular form are presented. All figures are within the normative values and do not exceed the maximum admissible ones. Originality. When designing the bogie for loading 23.5 t/axle almost all available technical solutions to improve the characteristics of the freight car bogies (elastic bearers, cassette bearing in axle boxes, axle boxe adapter of original design, bilinear central spring suspension, etc.) were used. Practical value. As a result of the engineering works on projecting and manufacturing of the improved designs of freight car bogies a new design was received. It is highly competitive with the dynamic qualities of the best ones. Made choice of rational values of elastic-dissipative parameters of the bogie allows one to create standard series of running gears for freight cars for promising operating conditions. The results are of practical importance. They have found reflection in the number of author’s publications in special and semi-popular editions.
The Influence Mechanism of Ferrite Grain Size on Strength Stress at the Fatigue of Low-Carbon Steel
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Vakulenko, Ihor O.; Proidak, Svitlana V.
EN: Purpose. Explanation of the influence mechanism of ferrite grain size on the fatigue strength of low-carbon steel. Methodology. Material for research is the low-carbon steel with 0.1% of carbon contnent. The different size of ferrite grain was obtained due to varying the degree of cold plastic deformation and temperature of annealing. The estimation of grain size was conducted using methodologies of quantitative metallography. The microstructure of metal was investigated under a light microscope with increase up to 1 500 times. As a fatigue response the fatigue strength of metal – a maximal value of load amplitude with endless endurance limit of specimen was used. Fatigue tests were carried out using the test machine «Saturn-10», at the symmetric cycle of alternating bend loading. Findings. On the basis of research the dependence for fatigue strength of low-carbon steel, which is based on an additive contribution from hardening of solid solution by the atoms of carbon, boundary of the ferrite grain and amount of mobile dislocations was obtained. It was established that as the grainy structure of low-carbon steel enlarges, the influence of grain size on the fatigue strength level is reduced. For the sizes of grains more than 100 mcm, basic influence on fatigue strength begins to pass to the solid solution hardening, which is determined by the state of solid solution of introduction. Originality. From the analysis of the obtained dependences it ensues that with the increase of ferrite grain size the required amount of mobile dislocations for maintenance of conditions for spreading plastic deformation becomes less dependent from the scheme of metal loading. Practical value. The obtained results present certain practical interest when developing of recommendations, directed on the increase of resource of products work from low-carbon steels in the conditions of cyclic loading. Estimation of separate contribution of the studied processes of structural changes with fatigue load allows one to choose a rational solution – to use the hardening effect from the ferrite alloying or to change the grain size of ferrite.
Influence of Chemical Compounds on the Forming of Welding ARC
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Vakulenko, Ihor O.; Plitchenko, Serhii; Makarevich, D. M.
EN: Purpose. The purpose of work is a comparative analysis of chemical compounds influence on the process of forming arc welding and condition of its burning. Methodology. A wire with diameter 3 mm of low carbon steel with contain of carbon 0.15% was material for electrode. As chemical compounds, which determine the terms of arc welding forming the following compounds were used: kaolin; CaCO3 with admixtures of gypsum up to 60%; SiO2 and Fe − Si with the iron concentration up to 50%. Researches were conducted using the direct electric current and arc of reverse polarity. As a source of electric current a welding transformer of type PSO-500n was used. On the special stand initial gap between the electrode and metal plate was 1-1.5 mm. The inter electrode space was filled with the probed chemical compound and the electric arc was formed. At the moment of arc forming the values of electric current and arc voltage were determined. After the natural break of electric arc, the final gap value between electrodes was accepted as a maximal value of arc length. Findings. Experimentally the transfer of metal in interelectrode space corresponded to the tiny drop mechanism. According to external signs the relation between maximal arc length and the power of electric current has the form of exponential dependence. Specific power of electric arc at the moment of arc forming per unit of its length characterizes the environment in the interelectrode space. Originality. 1) Based on the analysis of influence of the studied chemical compounds on the formation processes of electric arc the inversely proportional relationship between the power of the electric current and the maximum arc length until the moment of its natural break is defined. 2) Ratio between the maximal arc length and the power of electric current, with the sufficiently high coefficient of correlation is submitted to the exponential dependence. Influence of the compounds under study on the process of electric arc forming is determined using the indexes of degree of the above mentioned correlation. 3) The value of specific power of electric current at the moment of electric arc forming per unit of arc length can be accepted as the parameter, which characterizes the state of interelectrode space environment. Practical value. In the conditions of identical adjusting force of electric current the sequence of location of the studied compounds in the order of increase of their influence on the process of arcing is determined. Minimum influence is observed from kaolin, and maximal one – from Fe − Si .
Influence of Feeding Electric Energy Quality on Heating of the Auxiliary Machines of ac Electric Rolling Stock
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Baliychuk, Oleksii Yu.; Dubynets, Leonid V.; Dukhnovskyi, Oleksii M.; Marenych, Olexandra O.; Marenych, Oksana L.
ENG: Purpose. The article aims to study the problem of increase the reliability of auxiliary machines for AC electric trains during operation in real conditions. Methodology. The peculiarity of system construction of auxiliary machines for AC electric rolling stock is the use of asynchronous motors for general industrial purpose. An engineering method of influence determination on the feeding voltage asymmetry and its deviation from the nominal value on heating of auxiliary machines insulation was proposed. Findings. It is found out that in case when the auxiliary machines of AC electric trains work under asymmetry factor of the voltage 10% or more and feeding voltage deviation from the nominal order 0.6 relative unit then it is possible the overheat of their isolation, even if it has class H. Originality. For the first time the issue of the total insulation heating under such boundary parameters combinations of energy quality, when each of them contributes to the heating insulation increase as compared to the nominal regime of the "rotating phase splitter−auxiliary machinery" system was illuminated. Practical value. Conducted research allow us to establish the boundary parameter values of feeding energy quality (asymmetry factor, feeding voltage deviations from the nominal value), at which additional isolation overheating of this class under the effect of specified factors will not exceed the agreed value.
Investigation of Dynamic Characteristics of Gondola Cars on Perspective Bogies
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Myamlin, Serhiy V.; Pysmennyi, Evhen O.; Bubnov, Valerii M.
EN: Purpose. In this paper, it is necessary to examine the dynamic properties of the gondola car with bogies, model 18-1711 when it moves on straight and curved sections of a track. Methodology. The calculations were performed using the object-oriented programming on the program "Dynamics of Rail Vehicles" ("DYNRAIL" Myamlin S.V. registered 20.03.2003). Mathematical models of a gondola car and bogies 18-100 and 18-711 were created for the calculations. Findings. Dynamic performances comparison of the gondola car with bogies 18-1711 and the gondola car with bogies 18-100, obtained by calculation method was carried out. Originality. Firstly calculations in order to determine the dynamic properties of the gondola car with bogies 18-1711 when it moves on straight and curved sections of track were performed. At the same time an assessment of the dynamic characteristics of the gondola car was made. The following dynamic standards were determined: the coefficient of vertical dynamics (Cdv), the coefficient of horizontal dynamics (Cdh), and the safety factor against derailment (SFd). Track irregularities in vertical and horizontal transverse planes were assigned as perturbations. They should be so that the dynamic indexes of the widely used in operation gondola car on bogies model 18-100 keep in admissible range of speeds up to 80km / h for the empty gondola car and at speeds up to 90km / h for the loaded gondola cars. Practical value. As a result of the calculations and comparisons of their results, we have findings that the use of bogies with bilinear characteristic of the central suspension will improve the dynamic performances of gondola cars, currently operating on bogies, model 18-100. And by improving the dynamic performances it is possible to increase the permissible speeds of these cars motion.
Mathematical Modeling of AC Electric Point Motor
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені акдеміка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014)
EN: Purpose. In order to ensure reliability, security, and the most important the continuity of the transportation process, it is necessary to develop, implement, and then improve the automated methods of diagnostic mechanisms, devices and rail transport systems. Only systems that operate in real time mode and transmit data on the instantaneous state of the control objects can timely detect any faults and thus provide additional time for their correction by railway employees. Turnouts are one of the most important and responsible components, and therefore require the development and implementation of such diagnostics system. Methodology. Achieving the goal of monitoring and control of railway automation objects in real time is possible only with the use of an automated process of the objects state diagnosing. For this we need to know the diagnostic features of a control object, which determine its state at any given time. The most rational way of remote diagnostics is the shape and current spectrum analysis that flows in the power circuits of railway automatics. Turnouts include electric motors, which are powered by electric circuits, and the shape of the current curve depends on both the condition of the electric motor, and the conditions of the turnout maintenance. Findings. For the research and analysis of AC electric point motor it was developed its mathematical model. The calculation of parameters and interdependencies between the main factors affecting the operation of the asynchronous machine was conducted. The results of the model operation in the form of time dependences of the waveform curves of current on the load on engine shaft were obtained. Originality. During simulation the model of AC electric point motor, which satisfies the conditions of adequacy was built. Practical value. On the basis of the constructed model we can study the AC motor in various mode of operation, record and analyze current curve, as a response to various changes of the load on engine shaft.
Operation Characteristics of Electric Trains ER1, ER2 Beyond Designed Service Life
(Дніпропетровський національний універсиет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Gorobets, Vladimir L.; Bondarev, Oleksandr M.; Скобленко, В. М.
EN: Purpose. The aim is to develop the scientific substantiation technical regulation of measures and conditions in electric trains, series ER1, ER2 beyond the extended period of operation life (over 50 years). Methodology. To achieve this goal the scientific publications analysis on the survivability of the basic elements of supporting constructions that are loaded with dynamic alternating loads was carried out. The results analysis of vibration bench tests of bogie frames of electric trains ER1, ER2, which were obtained by using the developed technique for such tests with authors, was carried out too. Technical solutions with appropriate measures under which it is possible to extend the operation life of bearing structures of electric trains ER1 and ER2 were developed over 50 years. Findings. Results were obtained on the complex basis of conducted experimental and theoretical research. They have promoted to the working out the methodology for assessing the period of crack development in the tensest points of main bearing structures of bogie frames and bodies of electric trains ER1, ER2 with achieving their dangerous sizes. This allowed developing a technical regulation measures to ensure the safe operation of the main bearing structures of bogie frames and bodies of electric trains ER1, ER2 beyond 50 years. Originality. To ensure the safe trains operation, series ER1, ER2 the method estimation of crack development term in the tensest points of bearing structures of bogie frames and bodies with achieving their dangerous sizes was worked out. Practical value. The technical regulation of measures ensuring the safe operation of the main bearing structures of bogie frames and bodies of electric trains ER1, ER2 beyond 50 years was developed.
Rational Recovery Model of Depot Processing Equipment at the Industrial Enterprise
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені акдеміка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Kapitsa, Mykhaylo I.; Grishechkina, Tatiana S.
ENG: Purpose. The problem of the maximum resources recovery of rolling stock repair depot of industrial enterprise with limited resources consumption, which are used in the system is today’s topical question.The main factors that affect the repair depot operation of industrial enterprise are reviewed. The most significant factors, affecting the quality of the repair depot, are emphasized for further study, specifically - the state of the major repair equipment of a sector. There is a need to minimize the impact of the unsatisfactory state of this factor. Methodology. The formed task of major equipment rational repairing in the mathematical sense is based on the solution of a vector optimization problem. In this case the target functions are the monetary funds spending and time expenditure for repairing. Findings. The mathematical model of optimal equipment maintainability of the repair department at the industrial enterprise was developed by the authors. On the example the choice model of optimal path for equipment repairing of enterprise repair department is described. Originality. As a result of the conducted research the repairing system of major equipment of industrial enterprise sectors was improved. As the mathematical model of rational system recovery of industrial enterprise repair depot we recommend apparatus of class problems of vector optimization. Practical value. Using the proposed model of major equipment repair system of the repair depot at the industrial enterprise will improve the quality of the department by increasing the efficiency of primary resources - time and monetary funds - which are spent by the sector in order to repair its techniques.
Regulation of Unbalanced Electromagnetic Moment in Mutual Loading Systems of Electric Machines of Traction Rolling Stock and Multiple Unit of Mainline and Industrial Transport
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Afanasov, Andriy M.
EN: Purpose. The research data are aimed to identify the regulatory principles of unbalanced electromagnetic moment of mutually loaded electric machines of traction rolling stock and multiple unit of main and industrial transport. The purpose of this study is energy efficiency increase of the testing of traction electric machines of direct and pulse current using the improvement methods of their mutual loading, including the principles of automatic regulation of mutual loading system. Methodology. The general theoretical provisions and principles of system approach to the theoretical electric engineering, the theory of electric machines and theoretical mechanics are the methodological basis of this research. The known methods of analysis of electromagnetic and electromechanical processes in electrical machines of direct and pulse current are used in the study. Methods analysis of loading modes regulation of traction electric machines was conducted using the generalized scheme of mutual loading. It is universal for all known methods to cover the losses of idling using the electric power. Findings. The general management principles of mutual loading modes of the traction electric machines of direct and pulse current by regulating their unbalanced electric magnetic moment were developed. Regulatory options of unbalanced electromagnetic moment are examined by changing the difference of the magnetic fluxes of mutually loaded electric machines, the current difference of electric machines anchors, the difference of the angular velocities of electric machines shafts. Originality. It was obtained the scientific basis development to improve the energy efficiency test methods of traction electric machines of direct and pulse current. The management principles of mutual loading modes of traction electric machines were formulated. For the first time it is introduced the concept and developed the principles of regulation of unbalanced electromagnetic moment in the mutual loading systems of electric machines of direct and pulse current. Analytical expressions for the unbalanced moment of mutually loaded electromagnetic electric machines were obtained. The requirements for automatic regulation systems of the mutual loading stands of the traction electric machines of direct and pulse current are formulated. Practical value. Using the results of the theoretical research will significantly simplify the development algorithms of the test stands management of the traction electric machines of rolling stock for mainline and industrial transport. Introduction of the proposed principles of mutual loading for traction electric machines will significantly reduce the costs for creating new stations and modernization of the existing ones for testing of traction electric machines. Automating the process of refit and acceptance tests of traction electric machines will significantly improve the test quality and reliability of the traction rolling stock and multiple unit with electric traction drive.
The Results of the Defect Places Investigation of Donetsk Railway Road Bed by Ground Penetrating Radar Complex
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Petrenko, Volodymyr D.; Kovalevych Valeriy V.
ENG: Purpose. Defective places definition of road bed at ground penetrating radar is examined. Methodology. For achievement of this goal the experimental research on ground penetrating radar inspection of road bed defective places of the Donetsk Railway, which are caused by a complex of various reasons of geotechnical and constructive character, were conducted. Findings. According to these diagnostic results of road bed on the three districts of the Donetsk Railway is revealed the main causes which lead to the defects appearance, deformities and injuries in it, there is abuse of process parameters and modify its physic mechanical soil properties of natural and technology-related factors. As it is established, the use of ground penetrating radar of series “Losa” on the railways of Ukraine allows searching ballast tank in the body of road bed, defining damp places in soil road bed and foundations, to find arrangement of foreign matter in the soil road bed and work search heterogeneity and places weakening soil. In addition, the use of ground penetrating radar provides rapid detection of defects, deformation and damage of railway track, especially in areas the most dangerous for rolling stock that creates the high level security at the main and auxiliary lines of Ukrzaliznytsia. In conducting the research was justified the high level of reliability and performance with autonomous use of ground penetrating radar. Originality. In modern conditions of defects determination, deformations and damages by traditional methods with application of engineering-geological investigations, it is impossible in connection with their insufficient efficiency. Therefore the using of highly effective methodology of expeditious tool identification of defective places allows reducing significantly the periods of repair of a railway track which is very important for introduction of the high-speed movement on the Ukrainian Railways. Practical value. On the basis of the executed investigations the main actions for defects elimination, deformations and damages which consist in the device of counter dams, the draining sections, the augercast and augured piles are offered.
Scientific Evidence for Walls Fastening Technologies of Working Trench by the Special Method «Slurry Wall» for Shallow Subways’ Stations
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені акдеміка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Borschevskiy, S. V.; Petrenko, Volodymyr D.; Tiutkin, Oleksii L.; Kulazhenko, Yevhenii Yu.; Kulazhenko, Olena M.
ENG: Purpose. It’s necessary to carry out justification of fastening technology and the choice of the optimal variant, creating dependency diagrams of moving for idealized cases by means of automated methods of calculations. Methodology. To achieve this goal, the finite element solid models, which reflect the design of the working trench for the shallow subways’ stations, with four ways to fix the “slurry wall”, as well as a calculation and analysis of the stress-strain state of structures and fixtures calculated using the complex with using the finite element method(FEM) is built in the software package SCAD. Findings. The analysis of the stress-strain state and movements of various fundamental systems of soil nailing and comparing the results by displaying the calculations results of main and equivalent stresses, using the built-in postprocessors in software package SCAD. Namely, were identified extreme tensions arising in the wall and strut rail. It is built the tables and the resulting graph of behavior of the structural fastening condition; the parameters change of the surrounding array on the base of the research. It is possible to analyze and compare the operation of different constructions of slopes fastening of working trench by means of their help. Originality. In solving this problem have been analyzed and studied the behavior of the structure fastening the «slurry wall», and its stress-strain state, the location and the fastening areas that need further elaboration, study and introduction of measures to strengthen the construction of fences and auxiliary fixing elements, presented with metal strut rail. Practical value. In the era of highly advanced building technologies in the construction of underground facilities with using the special method of “slurry wall” the question arises about the quick selection of optimal parameters, elements and methods of securing its walls from excessive strain and avoidance of displacement to the calculation of possible combinations of permanent loads from soil in the construction of the working trench.
Strategic Management of Transport Cargo Complex
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Okorokov, Andriy M.
ENG: Purpose. Making the qualitative administrative decisions defining strategy and tactics of transport cargo complexes development, and also its subsystems, is possible only in the presence of flexible optimization model. This model has to consider multiparametricity and multicriteriality of the given task, uncertainty and vagueness of input information, and also to provide process automation of searching the best parameters of the given production facility. The purpose of the research is to develop procedures for the strategic management of complex with view of the most important factors and their stochastic nature, which will execute the improvement of technical equipment of TCC. Methodology. The problem of strategic management is based on solving the complex of issues of the optimal number of shunting locomotives, optimal processing capability of handling the front and rational capacity of warehouses. The problem is solved on the basis of the proposed optimality criterion – the specific set of profit per unit of capital assets of freight industry. The listed problems are solved using simulation modeling of the freight industry. Findings. The use of developed procedure allows one to improve the technical equipment of the freight stations and complexes. Originality. For the first time it was developed the procedure of strategic management of development. This procedure allows taking into account the probabilistic nature of demand for services of transport freight complexes and technological processes of client services on the complex stations. The proposed procedure can be applied during when planning the investments in the creation of transport freight complexes. Practical value. Use as a basic tool of simulation models of complex cargo operation allows estimating the effectiveness of the capital investments, the level of operating costs, as well as the quality of meeting the demands of potential customers in transportations at the stage of transport cargo complex.
Study of Transmission Lines Effect on the System Operationon of Continuous Automatic Cab Signalling
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Hololobova, Oksana O.; Havryliuk, Volodymyr I.; Kovryhin, Mykhailo O.; Buriak, Serhii Yu.
EN: Purpose. To conduct an effect research of the electromagnetic field of high-voltage transmission lines (HVTL)(750 kV, 50 Hz) on the track circuits and continuous automatic cab signalling (CACS) with a signal current of 50 Hz in the areas of convergence and intersection with the transmission lines and to propose possible methods to improve noise immunity of CACS. Methodology. The measurements were performed both by means of car-laboratory and directly on rail lines. During the study the electric field strength in the range of industrial frequency directly under the transmission lines and at the distance from it to the railway lines was measured, as well as the time dependence of CACS codes with signal current frequency of 50 Hz directly under the transmission lines and at a distance from it in the absence of the train and its passing. Findings. The root causes analysis of CACS faults and failures was carried out. The effect of the electromagnetic field of high-voltage transmission lines (750 kV, 50 Hz) on the track circuit and CACS with signal current of 50 Hz in the areas of convergence and intersection with the transmission line was investigated. Possible methods to improve noise immunity of CACS were considered. Originality. The effect research of transmission lines (750 kV) on the operation of the automatic cab signalling on spans Prishib-Burchatsk and Privolnoye-Yelizarovo, Pridneprovsk railway in places of oblique railroads crossing and transmission lines (750 kV, 50 Hz) was conducted. Electric field strength in the range of industrial frequency directly under the transmission lines and at a distance from it to the railway line, as well as the time dependences of ALSN codes with signal current frequency of 50 Hz directly under the transmission lines and at a distance from it in the absence of the train and as its passing were measured. It was found that CACS codes in track circuits under transmission lines are strongly distorted, as strength measurements of electric field are shown, it can be explained by the electromagnetic field effect of transmission lines on track circuits. Practical value. Possible methods of CACS safety enhancement by improving the reliability of signaling from a track on the locomotive were considered.
Upgrading of Economic Simulation Methods for Increasing Efficiency of Investments
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Myamlin, Serhiy V.; Zhyzhko, Kostiantyn V.
EN: Purpose. Main aim of research is improving the investment`s efficiency of industrial`s enterprises and economic sectors. Methodology. Methodological approaches to estimation of investment`s efficiency are improved by means of insights and analysis methods as well as by the methods of mathematical and economic modeling. Findings. Efficient mechanism for estimation rational level of using of investments was created and tested. The approach allows defining rational dependence between basic components of investment process (increase of income, volume of involving investment and time of investment project realization). Originality. Authors developed new economicmathematical approach with aim of rational using of financial resources during the period of capital deficit. Approach based on solving problem of multi-objective optimization by means of using of set function. Application of proposed approach is up-to-date because of unstable economic situation in Ukraine. Practical value. As a result of using the developed economic-mathematical approach the rational options of investment can be found. The approach provides an opportunity to analyze a large number of possible investment projects and reduce it to the most profitable for investor. Developed approach also can be used in forming process of principles of highly efficient national economy.
Wheelset Axle with the Cavity of Uniform Cross Section
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Kolesnykov, Serhii R.; Rомаniukha, Mykola R.; Kebal, Yuriy V.
EN: Purpose. Due to operation in complex loading conditions, the rolling stock wheelsets should provide high reliability, since the train traffic safety largely depends on them. Design and technical condition of wheelsets affect the smoothness, intensity of forces generated by the interaction between the car and track, and the motion resistance. Specificity of the axle operation consists in the fact that it undergoes the bending stresses under loading. These stresses are unevenly distributed along the cross-sectional area, reaching the highest values in the outer fibers and the minimal values in the internal ones. This aspect sets the problem of replacement of the uniform cross section with the hollow cross section. The disadvantages of hollow axle design, which are used at the present time, should include a significant manufacturing complexity of the variable section cavity. The purpose is to develop a modernized design of the wheelset axle. Methodology. A construction of the hollow axle having an inner longitudinal cylindrical through hole of the constant diameter throughout its length was proposed. The item is made of steel seamless tube. The inner surface of the tube is treated by mechanical means to remove the voltage concentrations in the internal longitudinal cylindrical through hole, which has a constant diameter along the entire length of the axle. Findings. Application of this design will facilitate manufacturing of the hollow axle and the machining of the inner longitudinal through hole, while retaining all the use advantages of the hollow axle in the rolling stock wheel pairs. Another use advantage of the hollow axle of this design is the absence of partial heterogeneity of the metal, which is inevitably, occurs during the solid axles blanking. Originality. A new design of the wheelset hollow axle of railway rolling stock was proposed. Practical value. Introduction of the new design simplifying the manufacture and mechanical treatment of the inner cavity of the wheel pair axle will bring significant economic benefits. According to preliminary calculations, the use of the axle with the uniform cross section cavity will reduce the metal consumption by 100-110 kg.
Аналіз ефективності системи теплопостачання студмістечка Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Пшінько, Олександр Миколайович; Габрінець, Володимир Олексійович; Горячкін, Вадим Миколайович
UKR: Мета. Витрати теплоти на опалення та гаряче водопостачання житлових і промислових об’єктів складають суттєву частину споживання теплової енергії. Необхідною передумовою розробки заходів з енергозбереження у вже існуючих системах теплопостачання є їх попереднє обстеження. У статті наведено результати обстеження системи теплопостачання студмістечка Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна. На основі виконаного аналізу необхідно запропонувати заходи з енергозбереження та провести оцінку їх ефективності. Методика. У процесі дослідження виконано розрахунковий аналіз структури споживання теплової енергії на опалення, гаряче водопостачання та проведено порівняння фактичних витрат теплоти протягом календарного року з нормативними. Результати. Проаналізовано дані обліку витрат теплової енергії на опалення житловими будинками та гуртожитками протягом 2012 р. і проведено порівняння фактичних питомих показників із нормативними. На основі цього порівняння виявлено проблеми, вирішення котрих допоможе ефективно використовувати теплову енергію. Наукова новизна. Вперше проаналізовано та оцінено вплив кліматичних умов, особливостей схем і конструкцій систем теплопостачання на ефективне використання теплової енергії. Виявлено вклад кожної складової. Практична значимість. На основі проведеного аналізу споживання теплової енергії було розроблено перелік можливих заходів з енергозбереження, що можуть бути реалізовані в системі теплопостачання та на об’єктах енергоспоживання, а також проведено оцінку економії паливно-енергетичних ресурсів. Представлено перелік заходів з очікуваною економією паливно-енергетичних ресурсів.
Аналіз сучасного стану пристроїв автоблокування, методів його обслуговування та контролю
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Безнаритний, Артем Михайлович; Гаврилюк, Володимир Ілліч; Гололобова, Оксана Олексіївна
UK: Мета. Розробка формалізованого опису роботи системи числового кодового автоблокування на основі аналізу характерних відмов системи автоблокування та методики його технічного обслуговування. Методика. Для проведення досліджень було використано теоретико-аналітичний метод. Результати. Проаналізовано характерні відмови систем автоблокування, виявлено основні причини їх виникнення. Встановлено, що більшість відмов виникає через недосконалість системи технічного обслуговування. Проаналізовано переваги та недоліки існуючої технології обслуговування автоблокування; виявлено роботи, які можуть бути автоматизовані за допомогою засобів технічного діагностування; проведено формалізований опис системи кодового автоблокування у вигляді графу в просторі станів системи. Наукова новизна. Запропоновано граф станів системи числового кодового автоблокування, котрий ураховує поступовий перехід системи від справного стану до втрати працездатності, що дозволяє провести селекцію діагностичної інформації за якісними ознаками та збільшити ефективність відновлювальних робіт в разі виникнення несправності. Практична значимість. Отримані результати аналізу й запропонований граф станів можуть бути покладені в основу розробки нових засобів діагностування пристроїв автоблокування, що, у свою чергу, дозволить підвищити ефективність роботи та обслуговування пристроїв автоблокування загалом.
Вдосконалення процесу вантажних перевезень та механізму управління ними
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Марценюк, Лариса Володимирівна; Вишнякова, А. В.
UKR: Мета. Для України як постсоціалістичної держави виникає об’єктивна необхідність проведення реформування на залізничному транспорті. Щоб задовольняти вимоги споживачів як всередині країни, так і за її межами, треба вчасно вирішувати транспортні проблеми та впроваджувати нові технології, не відстаючи від розвинених європейських держав. Метою статті є виявлення проблем у процесі вантажних перевезень та розробка шляхів їх подолання, формування принципів підвищення економічної ефективності використання вантажних вагонів за рахунок вдосконалення механізму управління вантажними перевезеннями в умовах реформування. Методика. У роботі використовувалися методи стратегічного планування, системного підходу для досліджень щодо вдосконалення механізму управління вантажними перевезеннями, а також організаційно-розпорядчий метод для побудови структури управління. Результати. Авторами досліджено проблеми, що виникають у процесі перевезення вантажів, та заходи, які дозволять підвищити ефективність цих перевезень. Розроблено удосконалений механізм управління вантажними перевезеннями для його застосування в умовах реформування залізничного транспорту, який ґрунтується на централізації управління. Наукова новизна. У статті досліджено основні фактори, які гальмують процес вантажних перевезень. Викладено принципи вдосконалення механізму управління вантажними перевезеннями, які засновані на об’єднанні комерційної та вагоноремонтної діяльності господарств. Все це дозволить значно зменшити оборот вагона шляхом зниження тривалості простоїв на залізничному транспорті, підвищити швидкість доставки вантажу й знизити транспортну складову в ціні доставленої продукції. Практична значимість. Запропоновані заходи дозволять підвищити ефективність використання рухомого складу залізниць та збільшити обсяги вантажообігу, сприятимуть розвитку зв’язків України із сусідніми країнами.
Визначення впливу показників тертя в системі «Кузов – Візок» на динаміку вантажного вагона
(Дніпропетровський національний університет залізничного траспорту імені акдеміка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Мямлін, Сергій Віталійович; Недужа, Лариса Олександрівна; Швець, Анжела Олександрівна
UK: Мета. Основними вимогами до конструкції вагонів нового покоління, згідно Програми оновлення рухомого складу, є вимоги, які дозволять знизити експлуатаційні витрати й підвищити економічну ефективність їх використання з урахуванням досягнень науково-технічної думки. У зв’язку з актуальністю цієї тематики робота присвячена дослідженню впливу коефіцієнту тертя в опорному з’єднанні «п’ятник – підп’ятник – ковзуни» вантажних вагонів на їх основні динамічні показники – коефіцієнти горизонтальної та вертикальної динаміки, прискорення кузова, рамну силу, коефіцієнт стійкості від сходу з рейок. Методика. Дослідження проводилось методом чисельного інтегрування та математичного моделювання динамічної завантаженості вантажного вагону з використанням програмного комплексу «Dynamics of Rail Vihscles» («DYNRAIL»). Результати. Дослідження показали, що вплив на показники безпеки руху мають не тільки параметри тертя в опорному з’єднанні «п’ятник – підп’ятник – ковзуни» вантажного вагона в порожньому й завантаженому стані з візками ЦНИИ-Х3 (модель 18-100). Вплив мають також інші складові динаміки руху вантажного вагона, а саме: радіуси кривих ділянок колії, висота зовнішньої рейки тощо. Наукова новизна. Автором досліджено вплив тертя на динамічну завантаженість вагона з використанням нових підходів до вирішення задачі прогнозування динаміки рухомого складу. Прогнозування здійснювалось на значно оновленому теоретичному матеріалі, який охоплює всю історію розвитку теорії тертя й включає результати новітніх експериментальних досліджень із урахуванням швидкості руху на прямих і кривих ділянках колії малого та середнього радіусу. Практична значимість. Одержані результати мають практичну спрямованість. У ході виконання теоретичних досліджень та після проведення моделювання з поліпшеним методом урахування процесів тертя отримано залежності основних динамічних показників чотиривісного вантажного піввагона від значення коефіцієнта тертя в системі «кузов – візок» із урахуванням швидкості руху. Результати досліджень знайшли своє наукове використання в низці публікацій авторів у спеціальних та науково-популярних виданнях.
Визначення частоти високочастотної ланки для перспективної схеми електрорухомого складу
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Забарило, Дмитро Олександрович
UK: Мета. Загальна протяжність електрифікованих ділянок залізниць України розподілена приблизно навпіл між ділянками постійного та змінного струмів. Для проходження місць стикування різних родів струму без зупинки поїзда застосовується двосистемний електрорухомий склад. Тому перспективним для залізниць України є впровадження саме такого рухомого складу нової концепції, тобто, з використанням асинхронного тягового привода. Окрім ряду переваг існує вагомий недолік рухомого складу подібної концепції, який полягає в імпульсному відбиранні енергії з джерела живлення, що може вплинути на надійність роботи колійних пристроїв автоматики, а, отже, і на безпеку руху поїздів. Крім того, питома потужність тягового трансформатора значно поступається питомій потужності інших елементів тягового кола. Для усунення таких недоліків були запропоновані перспективні схеми із застосуванням проміжної ланки підвищеної частоти. Ланка складається із трансформатора та інвертора. Першочерговою задачею для впровадження перспективних схем являється визначення робочої частоти високочастотної ланки. Методика. Для визначення максимальної робочої частоти комутації транзисторів в роботі використовується методика розрахунку теплових параметрів для напівпровідникових приладів. Для отримання аналітичного виразу кривої залежності енергії, яка виділяється при комутації IGBT (insulated-gate bipolar transistor) від струму його навантаження, застосовується метод апроксимації кривої. Результати. Встановлено, що допустима частота високочастотної ланки визначається струмом навантаження проміжного трансформатора. Визначено діапазон робочих частот ланки в залежності від струмів навантаження. Для заданого діапазону струмів виконано порівняльний аналіз комутаційних характеристик IGBT 65 класу виробництва компаній Infineon та ABB. Наукова новизна. Отримав подальший розвиток метод визначення максимальної робочої частоти проміжної ланки в схемі з використанням проміжного трансформатора підвищеної частоти. Практична значимість. Визначений діапазон робочих частот високочастотної ланки дозволить розвинути подальші дослідження роботи силової схеми з застосуванням трансформатора підвищеної частоти електрорухомого складу подвійного живлення з асинхронним тяговим приводом, що зробить можливим оцінити ефективність впровадження схем подібної конфігурації.
Вплив «вікон» на пропускну спроможність залізничного напрямку
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені акдеміка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Музикін, Михайло Ігорович; Нестеренко, Галина Іванівна
UKR: Мета. У дослідженні необхідно здійснити аналіз процесу стабілізації руху поїздів після перерви та втрат у пропускній спроможності. Методика. Розглянуто процес руху поїздів за напрямком (двоколійній лінії із сортувальною станцією) в екстремальних умовах, коли надаються «вікна» для капітального ремонту колії. Під час дослідження цього процесу проведено розрахунки часу відновлення нормального руху після «вікна». У даному процесі відсутні організаційні втручання, спрямовані на зміну тих чи інших показників. Він викладений у дослідженні в чистому вигляді, щоб показати, як система сама приходить до рівноваги. Результати. У результаті дослідження виявлено, що головні втрати пропускної спроможності при наданні «вікон» на графіку утворюються не внаслідок перерви руху, а в результаті збурень, викликаних ним. Фактичний простій у наведеному дослідженні склав близько 300 поїздо-годин. Безпосередньо через «вікно» він дорівнює 129 поїздо-годин. Втрати склали більш як половину загального простою поїздів, викликаного самим «вікном». Наукова новизна. Авторами доведено існування можливості скорочення втрат пропускної спроможності залізничного напрямку в результаті цілеспрямованого впливу на цей процес. Практична значимість. Реалізація даних дій надасть практичну можливість скорочення втрати пропускної спроможності.
Вплив електричного іскрового розряду на твердість вуглецевої сталі
(Дніпропетровський національний університет залізничного трансспорту імені акдеміка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Вакуленко, Ігор Олексійович; Пройдак, Світлана Вікторівна; Страдомскі, З.; Дядько, В. А.
UK: Мета. Метою роботи є оцінка впливу електричної іскрової обробки на стан поверхневого нашарування вуглецевої сталі, що формується. Методика. Матеріалом для дослідження була сталь фрагменту ободу залізничного колеса з хімічним складом 0,65 % С, 0,67 % Mn, 0,3 % Si, 0,027 % P, 0,028 % S. Структурні дослідження проводилися з використанням світлової мікроскопії й методик кількісної металографії. Структурний стан досліджуваної сталі відповідав стану після гарячої пластичної деформації. Аналіз розподілу мікротвердості в мікрооб’ємах металу катоду проводили з використанням мікротвердоміра типу ПМТ-3. Електричну іскрову обробку поверхні вуглецевої сталі виконували з використанням устаткування типу ЕФІ-25М. Результати. Після електричної іскрової обробки поверхні зразка вуглецевої сталі спостерігали формування багатошарового покриття. Аналіз мікроструктури показав існування якісних розбіжностей у внутрішній будові металу покриття в залежності від ділянки, яка досліджується. Отримані в роботі результати підтверджують відомі положення, що формування поверхневого покриття за технологією електричного іскрового розряду визначається умовами переносу й кристалізації металу. Градієнт структур по товщині покриття значною мірою обумовлений розвитком процесів структурних перетворень подібних впливові термічного характеру. Наукова новизна. У результаті електричної іскрової обробки, за умов однакового металу аноду і катоду, сформований перший прошарок покриття за зовнішніми ознаками відповідає однофазному стану. В об’ємі металу покриття поява часток карбідної фази супроводжується зниженням значень твердості. Практична значимість. Формування багатошарового поверхневого покриття при електричній іскровій обробці супроводжується виникненням градієнту структур за його товщиною. За досягненим рівнем ефект поверхневого зміцнення від іскрового розряду може бути конкурентоспроможним більшості термічних та хіміко-термічних технологій обробки поверхні металевих матеріалів.
Вплив параметрів контактної мережі на значення швидкості зростання струму при коротких замиканнях у силових колах електрорухомого складу
(Дніпропетровський національний університет залізничного траснпорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Карзова, Оксана Олександрівна
UK: Мета. Дослідження впливу параметрів контактної мережі на значення швидкості зростання струму при короткому замиканні, а також на різницю значень цих параметрів за різних схем з’єднання тягових електродвигунів у силовому колі. Методика. Запропоновано математичну модель і методику для визначення впливу параметрів контактної мережі, а саме індуктивності та активного опору контактного дроту, на швидкість зростання струму при короткому замиканні. Окрім цього визначається вплив швидкостей зростання струму на їх різницю в силових колах електровозу постійного струму за різних точок виникнення короткого замикання, різних варіантів з’єднання тягових електродвигунів і різних відстаней електровозу від тягової підстанції. Запропоновані модель та методика можуть бути використані для будь-якого типу електровозу постійного струму при будь-якій точці виникнення короткого замикання в колі тягових двигунів. Результати. Встановлено якісний і кількісний вплив параметрів контактної мережі на значення швидкості зростання струму при короткому замиканні та на значення різниці цих параметрів за різних схем з’єднання тягових електродвигунів. Наукова новизна. Вперше запропоновано метод дослідження з визначення впливу параметрів контактної мережі на швидкість зростання струму короткого замикання та на різницю цих параметрів при різних відстанях електровозу від тягової підстанції. Практична значимість. Отримані результати можуть бути використані при виборі установки захисних пристроїв силових кіл електрорухомого складу, в яких в якості контрольованого параметру виступає швидкість зростання струму у разі короткого замикання.
Вплив хімічних сполук на формування електродугового розряду
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені акдеміка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Вакуленко, Ігор Олексійович; Плітченко, Сергій Олександрович; Макаревич, Д. М.
UK: Мета. Метою роботи являється порівняльний аналіз впливу хімічних сполук на процес запалювання електричної дуги, умови її горіння. Методика. Матеріалом для електроду послугував низьковуглецевий дріт діаметром 3 мм зі сталі з 0,15 % вуглецю. В якості речовин, що визначають умови формування електродугового розряду, були використані каолін; CaCO3 з домішками гіпсу до 60 %; SiO2 та Fe − Si при концентрації заліза до 50 %. Дослідження проводилися при використанні електричного струму постійного напрямку, дуги зворотної полярності. В якості джерела електричного струму було використано зварювальний перетворювач типу ПСО-500. На спеціальному стенді початковий зазор між електродом та металевою пластиною складав значення 1–1,5 мм. Міжелектродний проміжок заповнювали досліджуваною сполукою та формували електричний розряд. У момент запалювання електричної дуги визначали величини електричного струму та напруги на дузі. Після природнього розриву електричної дуги, остаточну величину зазору між електродами приймали в якості максимальної довжини дуги. Результати. За умов експерименту перенос металу в міжелектродному проміжку відповідав краплинному механізму. За зовнішніми ознаками співвідношення між максимальною довжиною дуги та потужністю електричного струму має вигляд експоненціальної залежності. Питома потужність електричного дугового розряду в момент запалення дуги на одиницю її довжини відображає стан середовища в міжелектродному проміжку. Наукова новизна. 1. На основі аналізу впливу досліджуваних речовин на процеси формування електричного дугового розряду визначено обернено пропорційний зв’язок між потужністю електричного струму та максимальною довжиною дуги до моменту її природнього розриву. 2. Співвідношення між максимальною довжиною дуги та потужністю електричного струму з достатньо високим коефіцієнтом кореляції підпорядковуються експоненціальній залежності. Вплив досліджуваних речовин на процес формування електричного дугового розряду визначається через показники ступеня розглянутого співвідношення. 3. Величина питомої потужності електричного струму в момент формування електричного розряду на одиницю довжини дуги може бути прийнята в якості параметра, що характеризує стан міжелектродного середовища. Практична значимість. За умов однакової установочної сили електричного струму визначено послідовність розташування досліджуваних сполук у порядку збільшення їх впливу на процес горіння дуги. Мінімальний вплив спостерігається з боку каоліну, а максимальний – з Fe − Si .
Дослідження застосування наскрізних двотаврів для прогонових будов наплавних мостів
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Горбатюк, Юрій Миколайович; Солдатов, Кім Іванович; Папко, М. С.
UK: Мета. У публікації наведено результати розрахунків прогонових будов для наплавних мостів із наскрізних двотаврів. Мета дослідження − проаналізувати придатність прогонових будов із наскрізних двотаврів для наплавних мостів мінімальної ваги під навантаження, які передбачені нормами на проектування сучасних наплавних мостів. Методика. У роботі використано порівняльний метод, аналітичні методи розрахунку мостів (методика ліній впливу), розрахунки на міцність, витривалість, максимальні дотичні напруження. Результати. Сучасні навантаження для розрахунку мостів на 75 % більші, ніж ті, на які запроектовані прогонові будови наплавного мосту з майна НЗМ-56. Застосування наскрізних двотаврів, утворених із двотавра № 70 (висота наскрізного 104 см), зменшує площу перерізу в послабленому місці, але практично не впливає на міцність та витривалість матеріалу. Застосування наскрізних двотаврів для прогонових будов наплавних мостів дає економію металу до 22 %, тобто кожна п’ята прогонова будова буде виготовлена із зекономленого металу. Економія на кожній прогоновій будові, наприклад СРП-33.6 – 263 тис. грн.(з урахуванням ціни на 1 тонну готового виробу 29 тис. грн.). Наукова новизна. Дослідження дозволяє зробити новий крок в економії матеріалу та використанні наскрізних двотаврових балок для прогонових будов у цілому. Практична значимість. Отримані в результаті дослідження дані дозволили зробити ряд висновків, що сприяють детальнішому ознайомленню та більш практичному використанню наскрізних двотаврів для прогонових будов наплавних мостів.
Исследование возможности использования резервов энергии приводов подвесных канатных дорог с учетом диаграмм окружных усилий
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені акдеміка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Горячев, Юрий Константинович; Куропятник, Алексей Сергеевич; Измайлов, М. Р.
RUS: Цель. В работе необходимо использовать формализацию подходов к определению резервов энергии приводов подвесных канатных дорог с учетом диаграмм окружных усилий. Методика. Для определения резервов энергии использовались диаграммы окружных усилий. Метод основан на сравнительном анализе участков тормозного и силового режимов работы привода канатной дороги. Их площадь зависит от профиля дороги(длина и перепад высот пролетов, провисание несущего каната) и расположения приводной станции (на нижней или верхней опорной точке). Результаты. Применение метода накапливания энергии в тормозном режиме с последующим её расходом в силовом режиме дает возможность использовать резервы энергии приводов. Зная рельеф местности, можно на этапе проектирования задать параметры профиля дороги, а также расположить приводную станцию таким образом, чтобы на диаграмме окружных усилий участки тормозного режима чередовались с участками силового режима и были приблизительно равными по величине. Это, в свою очередь, позволит экономить электроэнергию в процессе эксплуатации. Научная новизна. Предложен подход к определению резервов энергии приводов подвесных канатных дорог. Практическая значимость. Использование предложенного метода поможет (перед конструированием) рассчитать такой профиль дороги, при котором возможно увеличение участков тормозного режима, что, в свою очередь, положительно скажется на величине аккумулируемой энергии.
Исследование временной зависимости и спектрального состава сигнала в цепи стрелочных электродвигателей переменного тока
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Буряк, Сергей Юрьевич; Гаврилюк, Владимир Ильич; Гололобова, Оксана Алексеевна
RU: Цель. Работа предполагает установление зависимости изменений во временной области и спектральной составляющих тока в цепи стрелочного электродвигателя переменного тока от его технического состояния. Требуется выделить общие признаки для одинаковых типов повреждений. При помощи анализа полученных сигналов необходимо провести дистанционное диагностирование и определение неисправностей и дефектов стрелочных электродвигателей, а также ускорить процесс поиска неисправностей, отказов и повреждений. Необходимо автоматизировать подход к обслуживанию удаленного напольного оборудованию автоматики, расположенного в габарите движения поездов. В исследовании предполагается разработать комплекс мероприятий по снижению угрозы жизни и здоровью обслуживающего персонала за счет уменьшения времени его пребывания в зоне движения поездов и уменьшению влияния человеческого фактора на результат обслуживания. Методика. В работе изучены строение, параметры и характеристики, особенности эксплуатации и обслуживания стрелочных электродвигателей переменного тока. Определены основные виды возможных повреждений в зависимости от условий процесса эксплуатации. Представлен электродвигатель как объект диагностирования. Результаты. Получены временные зависимости тока в цепи стрелочного электродвигателя для различных его состояний. Установлена связь между техническим состоянием стрелочного электродвигателя и показателями токовой кривой во временной и спектральной областях. Приведено обоснование выявленных отклонений от эталонного сигнала и сделан вывод из полученных результатов. Научная новизна. Предложен способ диагностирования состояния стрелочного электродвигателя переменного тока по временной зависимости и спектральному составу тока в его цепи. Применена схема подключения к обмоткам электродвигателя с учетом не нарушения электрических параметров схемы включения в реальных условиях эксплуатации. Практическая значимость. Полученные результаты позволяют говорить о возможности и целесообразности дальнейшего развития принципов дистанционного диагностирования на основании анализа временной и спектральной областей токовой кривой в цепи стрелочного электродвигателя. Реальным и рациональным является также внедрение и практическое применение полученных результатов в условиях эксплуатации в качестве самостоятельной системы сбора, анализа, обработки и передачи данных. Данная система делает возможным отслеживание изменений ключевых параметров и формирование предложений по мерам воздействия на ситуацию в реальном времени, а также возможность прогнозирования состояния объектов на основании определения зависимостей предыдущих изменений.
Исследование диагностических признаков стрелочных электроприводов переменного тока
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Буряк, Сергей Юрьевич; Гаврилюк, Владимир Ильич; Гололобова, Оксана Алексеевна; Безнарытный, Артем Михайлович
RU: Цель. Значительная ответственность за безопасность движения лежит на службе сигнализации и связи железной дороги. Одними из самых уязвимых узлов (как систем автоматики, так и железной дороги в целом) являются стрелочные переводы. Целью исследования является разработка такой системы контроля и диагностики стрелочных переводов, которая в полной мере удовлетворяла бы требования современных условий скоростного движения и движения тяжеловесных поездов и производила диагностирование, сбор и систематизацию данных в автоматизированном режиме. Методика. Для достижения поставленной цели были осуществлены исследование строения и описание принципа работы стрелочного электропривода, последовательности срабатывания его основных узлов. В частности рассмотрены и проанализированы рабочие характеристики и параметры, условия эксплуатации, причины отказов в работе, а также требования, предъявляемые к электроприводам и технологии их обслуживания. Определялись основные принципы анализа зависимости характера изменения кривой тока, который протекает в рабочей цепи стрелочного электропривода переменного тока. Осуществлялась техническая реализация системы контроля и диагностирования состояния стрелочных электроприводов переменного тока. Результаты. Исследованы сигналы, снятые с исправных и неисправных стрелочных электроприводов. Научная новизна. Определена строгая взаимосвязь между техническим состоянием стрелки и формой кривой, которую описывает ток в цепи электродвигателя переменного тока в процессе эксплуатации на основании исследования процессов, оказывающих на него влияние во время работы. Практическая значимость. Показаны принципы технического подхода касательно перехода от планово-предупредительного обслуживания к обслуживанию по состоянию для более объективной оценки и соответственно более быстрой реакции на возникшие или постепенно возникающие отказы, повреждения и любые другие недостатки в работе стрелочных электроприводов переменного тока.