2017

Permanent URI for this communityhttp://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/9854

Browse

Now showing 1 - 40 of 63

Reducing Ammonia Concentrations in Atmosphere After its Unplanned Release
(Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Dnipro, 2017) Amelina, Larysa V.; Biliaiev, Mykola M.; Mashykhina, Polina B.
EN: Purpose. The aim of this work is development of numerical model, which allows to calculate the efficiency of neutralizer supply for reduction of air pollution in case of unplanned ammonia emission at the territory of ammonia pump station. The numerical model should allow fast calculating, taking into account the meteorological parameters and buildings situated near the source of toxic chemical emission and equipment for neutralizer supply. Methodology. The developed model is based on the equation for potential flow and equation of pollutant dispersion. To simulate the chemical interaction between ammonia and neutralizer the stoichiometry equation is used. Equation of potential flow is used to compute flow pattern among buildings. To solve the equation for potential flow the Samarskii implicit difference scheme is used. The implicit change-triangle difference scheme is used to solve equation of mass transfer. While for the numerical integration the authors use the rectangular difference grid. Method of porosity technique («markers method») is applied to create the form of comprehensive computational region. Emission of ammonia is modeled using Delta function for point source. Findings. Developed numerical model belongs to the class of «diagnostic models». This model takes into account the main physical factors affecting the process of dispersion of ammonia and neutralizer in the atmosphere, as well as the influence of buildings on admixture dispersion. On the basis of the developed numerical models the authors carried out a computational experiment to estimate the efficiency of neutralizer supply for reduction of air pollution in case of unplanned ammonia release at ammonia pump station. Originality. Developed numerical model allows calculating the flow pattern among buildings and estimating the efficiency of neutralizer supply for reduction of air pollution in the case unplanned ammonia release. Practical value. Model allows performing fast calculations of the atmosphere pollution in the case of unplanned ammonia release.
Выбор рациональных параметров номинального режима электропоездов с асинхронным тяговым приводом
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2017) Гетьман, Геннадий Кузьмич; Марикуца, Сергей Леонидович
RU: Цель. Параметры номинального режима относятся к важнейшим эксплуатационным показателям тяговых средств, поэтому задачи выбора их оптимальных значений всегда неизбежно возникают при формировании технических требований на новый подвижной состав. В работе необходимо изложить особенности решения указанных задач для электропоездов с асинхронным тяговым приводом при двухзонном и трехзонном частотном регулировании мощности. Методика. Мощность номинального режима электроподвижного состава должна быть выбрана таким образом, чтобы обеспечивалась возможность реализации заданного времени хода по участку или скорости движения. Исходя из этого, а также учитывая, что к важным эксплуатационным характеристикам электропоездов относится величина ускорения в период пуска и ускорения при конструкционной скорости, сформулируем задачу определения номинальной мощности. В задаче для заданного полигона тяги необходимо найти такое значение мощности номинального режима и соответствующее ей значение силы тяги, чтобы обеспечивалась возможность осуществлять перевозки с заданным уровнем средней скорости движения при минимальных затратах электроэнергии на тягу. При этом необходимо чтобы выполнялись условия: а) скорость движения электропоезда на участке не превышает установленных ограничений; б) обеспечивается возможность реализации заданных значений ускорений. Более детальное рассмотрение вопроса показывает, что в реальных условиях, когда задано пусковое ускорение и масса поезда, задача определения мощности электропоезда практически сводится к определению оптимального значения скорости номинального режима. Результаты. Задача выбора оптимальных значений скорости номинального режима решается путем определения расхода электроэнергии при вариации возможных значений пусковой скорости, поэтому в расчет следует принимать только те ее значения, которые обеспечивают реализацию заданных пускового и остаточного ускорений. В работе показано, что величина силы тяги при увеличении конструкционной скорости и прочих равных условиях возрастает, если увеличивать пусковую скорость. Научная новизна. Авторами разработана методика для определения оптимальных значений параметров номинального режима электропоездов с асинхронным тяговым приводом, при двухзонном и трехзонном частотном регулировании мощности. Практическая значимость. Приведенная методика может служить основой при формировании технических требований на новый подвижной состав для железных дорог Украины.
Визначення рамної сили електровоза ВЛ80 при русі на кривих ділянках колії
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту ім. акад. В. Лазаряна, Дніпро, 2017) Кузишин, Андрій Ярославович
UK: Мета. При русі локомотивів на кривих ділянках залізничної колії виникають поперечні горизонтальні сили, які призводять до притиснення гребеня колісної пари до головки рейки. Використовуючи існуючу методику розрахунку бокової сили, необхідно розробити метод визначення рамної сили, що діє на візок зі сторони кузова секції локомотива. Також потрібно встановити основні параметри, які мають вплив на величину рамної сили. Змінюючи ці параметри, побудувати залежності сили від часу руху електровоза по відповідній кривій. Методика. Представимо електровоз як багатомасову механічну систему з семи тіл: кузова, двох рам візків та чотирьох колісних пар. Для визначення бокової сили, яка діє від колісної пари на рейку, потрібно вирішити диференціальні рівняння руху локомотивного візка по кривим малого радіуса. За допомогою рівнянь кінетостатики для колісної пари візка перейти до визначення рамної сили, яка діє на візок зі сторони кузова секції локомотива. У розрахунках приймаються номінальні геометричні та масові параметри вузлів і деталей електровоза. Радіус кривої, довжина перехідної кривої, довжина кругової кривої, поздовжній ухил рейкової колії та інші параметри приймаються сталими величинами. Результати. Отримані розрахункові значення величини рамної сили електровоза ВЛ80, яка діє на візок зі сторони кузова секції локомотива. На основі отриманих результатів були побудовані залежності рамної сили від часу руху електровоза по відповідній кривій при зміні швидкості руху та відповідному підвищенні зовнішньої рейкової нитки. Наукова новизна. На основі існуючої методики розрахунку бокової сили розроблений метод визначення рамної сили, яка діє на візок зі сторони кузова секції локомотива. Практична значимість. Удосконалення методу визначення рамної сили підвищує точність розрахунків при аналізі безпеки руху та при проведенні судових залізнично-транспортних експертиз.
3 (69) випуск. Наука та прогрес транспорту
(Дніпропетровський університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2017)
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, економіка та управління, експлуатація та ремонт засобів транспорту, матеріалознавство, залізнична колія, інформаційно-комунікаційні технології та математичне моделювання, нетрадиційні види транспорту, машини та механізми, транспортне будівництво, рухомий склад і тяга поїздів. Вісник становить інтерес для працівників науково-дослідних організацій, викладачів вищих навчальних закладів, докторантів, аспірантів, магістрантів та інженерно-технічних працівників.
Соотношения между жесткостными потерями и потерями в подшипниках канатных блоков
(Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днипро, 2017) Богомаз, Владимир Николаевич; Бондаренко, Леонид Николаевич; Очеретнюк, Максим Викторович; Ткачов, А. А.
RUS: Цель. Для уточнения величин коэффициента полезного действия (КПД) канатных блоков необходимо определить коэффициент жесткости канатов блоков с учетом классификационной группы механизма и угла обхвата канатом блока. Предполагается использовать при этом хорошо опробованные значения коэффициентов полезного действия канатных блоков с учетом углов обхвата канатами блоков и аналитически найденные величины коэффициента трения подшипников качения, приведенных к цапфе. Методика. В работе используется аналитический метод определения коэффициента сопротивления подшипника блока при вращении его как внутренней, так и наружной обойм, а также расчетная схема подшипника блока. Результаты. Для канатных блоков проведен анализ влияния способа смазки, режима работы механизма и угла обхвата канатом блока на потери в подшипниках. Приведены соответствующие сравнительные таблицы значений потерь. Анализ полученных результатов расчетов позволяет установить: 1) главным сопротивлением, влияющим на коэффициент полезного действия канатных блоков, является сопротивление в подшипниках; 2) второй по величине составляющей является жесткостные потери, зависящие от режима работы, угла обхвата канатом блока, вида смазки подшипника; 3) КПД блока при вращении внутренней обоймы выше, чем при вращении наружной примерно, на 3 % при густой смазке и режиме 1М; 4) при последовательном расположении узлов с подшипником качения необходимо стремиться к конструкции узла, в котором вращается внутренняя обойма; 5) при числе блоков до 5 можно пользоваться рекомендуемыми в литературе значениями подшипников блоков с ошибкой в величине КПД до 10 %. Научная новизна. Авторы получили значения сопротивлений в шариковых подшипниках канатных блоков и жесткостные потери, обусловленные обхватом блока канатом. Использовали при этом зависимости по определению коэффициента трения качения, полученные с применением аналитических зависимостей Герца по установлению контактных напряжений и деформаций, а также экспериментальных величин коэффициента трения качения для блоков. Практическая значимость. Полученные авторами значения сопротивлений могут быть использованы для уточненных расчетов механизмов машин.
Перспективи використання приватних локомотивів для перевезення вантажів у напрямку морських портів
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2017) Козаченко, Дмитро Миколайович; Очкасов, Олександр Борисович; Шепотенко, Анатолій Петрович; Санницький, Назар Мирославович
UKR: Мета. У даний час магістральний залізничний транспорт України знаходиться повністю в державній власності. Україна взяла на себе зобов'язання щодо імплементації Директив Європейського Союзу, які передбачають недискримінаційний допуск до залізничної інфраструктури незалежних перевізників. Значна кількість факторів суттєво впливає на умови роботи незалежних від Укрзалізниці перевізників. Однією з задач, яка виникає при виконанні перевезень незалежними перевізниками, є організація роботи приватних локомотивів та їх обслуговування локомотивними бригадами. Метою статті є оцінка технічних можливостей використання приватних локомотивів для виконання перевезень вантажів у напрямку морських портів. Методика. Дослідження виконані на основі методів організації експлуатаційної роботи залізниць та методів тягових розрахунків. Результати. У роботі розглянута проблема організації перевезень вантажів у морські порти незалежними перевізниками. Визначені потреби в екіпірувальних матеріалах для тепловозів та електровозів у залежності від відстані перевезень. Також визначені допустимі відстані, які можуть обслуговувати локомотивні бригади при виконанні вимог щодо тривалості їх безперервної роботи. Розроблено схеми розташування інфраструктурних об’єктів для забезпечення роботи локомотивів та локомотивних бригад. Встановлено, що тепловози незалежних перевізників зможуть обслуговувати перевезення між станціями навантаження та вивантаження до 822 км, а електровози – до 1000 км із спорудженням основної частини локомотивної інфраструктури на припортовій станції. Виконані розрахунки показують потенційну можливість охоплення незалежними перевізниками залізничних перевезень у морські порти з використання виключно власної локомотивної інфраструктури. Для уточнення довжини пліч обслуговування локомотивами поїздів та локомотивів локомотивними бригадами необхідно виконати додаткові розрахунки на основі детальних профілів ділянок обслуговування. Наукова новизна. У дослідженні отримані схеми обігу локомотивів та локомотивних бригад незалежних перевізників при обслуговуванні ними морських портів. Практична значимість. Результати роботи дозволяють оцінити потреби в локомотивній інфраструктурі, які виникнуть при відкритті ринку залізничних перевезень для незалежних перевізників.
Вибір раціональних параметрів номінального режиму електровозів
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2017) Гетьман, Геннадій Кузьмич; Марікуца, Сергій Леонідович
UK: Мета. На залізницях України експлуатуються локомотиви, які як морально, так і фізично застарілі. Тому для забезпечення конкурентоспроможності залізничних перевезень необхідно оновлювати локомотивний парк і, в першу чергу, парк електровозів, оскільки електрифіковані залізниці забезпечують переважну частину пасажирських та вантажних перевезень. В зв’язку з цим особливу актуальність набувають задачі визначення оптимальних параметрів номінального режиму електрорухомого складу. Метою роботи є розгляд особливостей розв’язання зазначених задач стосовно електровозів. Методика. Якщо допустити, що граничні значення сили тяги електровоза визначаються за умовами зчеплення колеса з рейкою, то потужність номінального режиму можна представити як добуток номінальної швидкості руху, розрахункового коефіцієнта зчеплення, маси состава поїзда та коефіцієнтів, які являють собою відношення розрахункової (пускової) сили тяги до сили тяги номінального режиму та відношення маси локомотива до маси состава. Оскільки маса состава є величиною не постійною, то у реальних умовах завжди існує надлишкова потужність локомотивного парку, необхідного для освоєння заданого об’єму перевезень. Зниження надлишкової потужності парку можна отримати за рахунок введення в експлуатацію локомотивів різної потужності, призначених для водіння поїздів різної маси, при цьому зростає повнота використання потужності, але виникають труднощі підбору локомотивів для поїздів у експлуатації. В роботі наведено методику розрахунку оптимальних значень потужності, швидкості та сили тяги номінального режиму. Приведено математичні моделі взаємозв’язку кратності тяги, надлишкової потужності й потужності тягового модуля. Результати. Доведено, що потужність тягового модуля, сумарна потрібна потужність парку й надлишок цієї потужності в абсолютних одиницях пропорційні швидкості номінального режиму. Для зниження сумарної потужності парку при виборі оптимальної потужності номінального режиму тягового модуля слід прийняти в розрахунок швидкість номінального режиму, визначену за умови мінімізації витрати електроенергії на тягу, тобто найменше значення, що забезпечує можливість реалізації заданої ходової швидкості руху й необхідного для умов експлуатації рівня резервування потужності. Наукова новизна. Унікальність роботи полягає у розробці уніфікованого алгоритму визначення оптимальних значень параметрів номінального режиму пасажирських, вантажних та вантажопасажирських електровозів. Практична значимість. Авторами визначена мінімізація витрат при виготовленні, придбанні та утриманні електровозів, параметри номінального режиму яких розраховані згідно наведеної методики.
Снижение интенсивности уноса угольной пыли путем использования специального раствора
(Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днипро, 2017) Беляев, Николай Николаевич; Карпо, Алина Александровна; Якубовская, Зинаида Николаевна
RU: Цель. Данное исследование направлено на: 1) разработку раствора для покрытия угля в железнодорожных вагонах открытого типа или для покрытия угольных штабелей с целью минимизации уноса угольной пыли; 2) создание математической модели процесса подачи раствора на поверхность угля. Методика. Для решения поставленной задачи разработан специальный раствор, содержащий дешевые промышленные отходы и полупродукты химического производства. Проведен физический эксперимент по оценке интенсивности уноса угольной пыли при использовании созданного раствора. Построена математическая модель, основанная на применении уравнений движения идеальной жидкости и массопереноса. Разработанные численные модели составляют основу пакета прикладных программ для оценки качества обработки поверхности угля специальным раствором. Результаты. Представлены результаты проведенного физического эксперимента по оценке величины уноса угольной пыли с построенной модели угольного штабеля при обработке его поверхности специальным раствором и без обработки. Показано, что применение предложенного раствора для обработки поверхности угля позволяет существенно уменьшить унос угольной пыли. Это даст возможность снизить величину экономических потерь и уменьшить уровень пылевого загрязнения воздушной среды в рабочих зонах. Предложены результаты вычислительного эксперимента, проведенного на базе построенных численных моделей. Научная новизна. Авторами представлен новый раствор для обработки поверхности угля с целью минимизации уноса угольной пыли от угольного штабеля, позволяющий существенно уменьшить потери угля. Созданы численные модели, позволяющие учесть существенные факторы, влияющие на процесс рассеивания раствора в атмосфере при обработке угля в полувагонах. Практическая значимость. Предложенный в работе раствор имеет низкую цену, так как может быть создан на основе использования отходов промышленных производств. Применение данного раствора позволяет существенно уменьшить интенсивность уноса угольной пыли с поверхности угольного штабеля. Рассмотрены эффективные численные модели «diagnostic models» для экспресс-расчета процесса обработки раствором груза в полувагонах. Модели могут быть применены при разработке стратегии подачи раствора на поверхность груза при различных атмосферных условиях. Построенные численные модели могут служить для научного обоснования параметров процесса обработки груза при различной форме его поверхности в полувагоне.
Designing of Developed Surfaces of Complex Parts
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2017) Tyshchenko, Serhii S.; Krasniuk, Andrey V.; Ulchenko, Tatiana V.; Shcherbak, Andriy S.
EN: Purpose. The paper focuses on ensuring the rational choice of parameters of the mating surfaces of parts when designing process equipment based on the methods of artificial intelligence. Methodology. The paper considers the geometric model of a ruled developed surface, the conditions of existence of such a surface and provides a generalized algorithm for surface plotting regardless of the type of the working element or the machine-building product. One of the most common technical surfaces are the ruled ones, among which a special position is occupied by developed surfaces (thanks to their differential-parametric properties): surface tangent plane is n contact along the rectilinear generator and does not change its position in space when changing the point of contact; surfaces can be produced by bending sheet metal. These provisions enable a product manufacturer to save significant material and energy means, therefore, the development of geometric models of such surfaces is an important task. Findings. We analyzed the geometrical model of the developed surface which is incident to two guides. Experimental studies have shown the application prospectivity of semi-digger moldboards on moldboard plows, particularly on the double-deck ones. Taking into account the operating speed of the plow 2.8 m/s, the plant residues plowing percentage for plow with semi-digger moldboards is 98.9%, and with the digger ones – 96.1%. Originality. According to results: 1) the approaches to solving the problem of recognition of wear conditions of the tested interface, depicted by its conceptual model, were elaborated; 2) the corresponding algorithms of the computational procedures were built; 3) the mathematical model that determines the effect of the parameters of the contacting surfaces on their performance properties – linear wear rate during the normal wear and tear was developed; 4) for this model the theoretical prerequisite of use for the random mating study were designated. Practical value. Currently, these areas produced significant results which are in line with modern requirements of construction engineering. The process of parametric model optimization generates a plurality of desired values of the surface parameters. There are formed the algorithms for automatic recognition of design features and operation of interfaces by their images, which are set by a structured set of formal signs. The recognition result is the interface designation to a particular group, each of which corresponds to an individual computational model of quality parameters normalization.
Economic and Legal Grounds for Investment in Development of Transport Infrastructure
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2017) Zhelezniak, Viktoriia V.
EN: Purpose. In Ukraine, as in many countries of the world, transport is one of the most fundamental sectors of the national economy, important part of the industrial and social spheres. But in the conditions of industry reforming there are problems of investing in development of rail transport. So the work is devoted to the grounds of potentially available sources of investment in infrastructure of railway transport of Ukraine. The work stresses the importance of the problem of attracting foreign investment in the economy, highlights the proposals to solve this problem. Methodology. To solve the problems of this class the work presents the proposed methods of analysis, synthesis and comparison, deduction, induction, logic and abstraction. It becomes necessary to search for and study of new conceptual approaches to organization of investment processes at railway transport enterprises, appropriate management and financial decisions and schemes of railway infrastructure development. Findings. The paper shows ways to optimize investment for modernization and technical re-equipment of the transport complex of Ukraine. It proposes the ways of attracting capital of investors for development of transport infrastructure: 1) compliance with European laws and regulations; 2) reforming of the tax system of Ukraine; 3) combating corruption in the country; 4) implementation of public-private partnership tools into the mechanism of state regulation of investment processes; 5) creating a favorable investment climate for implementation of rail transport infrastructure projects; 6) creating a system of compensation to investors; 7) guarantees of transport infrastructure investment protection. Originality. The work offers the sources of investment for development of railway infrastructure in Ukraine, which should include: state budget funds, use of targeted loans and leasing. The main direction of the state policy concerning infrastructure should be a gradual transition of activity in creation and operation of infrastructure facilities from a spending unit (that is a burden for the state) to efficient business through public-private partnerships. Practical value. Using these results will ensure the confidence of potential investors to invest in the development of transport infrastructure with income security.
Розширення цілей практичного застосування технічного аудиту на підприємствах залізничного транспорту
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2017) Окороков, Андрій Михайлович; Булах, Марина Олексіївна
UKR: Мета. Робота спрямована на дослідження, порівняння та узагальнення інформації про сучасний стан та особливості проведення технічного аудиту в різних галузях господарювання для одержання можливості розробки пропозицій щодо розширення цілей проведення даної процедури на підприємствах залізничного транспорту. Методика. В процесі дослідження використані методи аналізу й синтезу для вивчення змісту та основних положень наукових публікацій, нормативно-правових актів України та інших даних про проведення технічного аудиту в сфері промисловості, будівництва, газовидобування, електроенергетики, морського та залізничного транспорту з подальшим порівнянням й узагальненням. Результати. Враховуючи позитивний досвід проведення аудиту в інших галузях, у роботі розширюються цілі практичного застосування технічного аудиту на підприємствах залізничного транспорту, що передбачає оцінку поточного технічного стану і залишкового ресурсу експлуатованих транспортних засобів та обладнання ПАТ «Укрзалізниця». За висновками роботи відкривається можливість виявлення та активації резервів для підвищення ефективності діяльності підприємств залізничного транспорту, оцінки та прогнозування витрат на ремонтні цикли і модернізацію, а також підвищення рівня безпеки руху поїздів та покращення інвестиційної привабливості галузі. Наукова новизна. Отримані результати дозволяють розширити поняття «технічний аудит» на залізничному транспорті, визначити мету його проведення та перелік завдань. Застосування розширеного технічного аудиту надасть можливість отримувати об’єктивну інформацію про фактичний технічний стан об’єктів залізничної інфраструктури, засобів транспорту та обладнання й використовувати її для формування програм розвитку як окремих підприємств, так і залізниці в цілому. Практична значимість. Розширення цілей практичного застосування технічного аудиту на підприємствах залізничного транспорту дозволить збільшити доходну частину кошторисів шляхом виявлення незадіяних резервів, модернізації та отримання інвестицій. А також надасть можливість зменшити видаткову частину за рахунок мінімізації витрат на ліквідацію наслідків транспортних подій, причиною яких стають несвоєчасно виявлені технічні ризики.
Enhancing the Scientific Level of Engineering Training of Railway Transport Professionals
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2017) Kalivoda, Jan; Neduzha, Larysa O.
EN: Purpose. Publication of the results of international scientific and technical cooperation of the Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan (DNURT, Ukraine) and the Czech Technical University (CTU) in the field of engineering training of students on the basis of modern methods of development of scientific and creative abilities of students. Methodology. The development of scientific thought and the improvement of the professional level of students of engineering specialties of railway technical institutes may be carried out by different methods both during training and during extracurricular time. One of the methods for improving the scientific level of future engineers is the public lectures of renowned scholars and researchers from leading European higher education institutions, enabling students to have access to world-class advanced scientific idea. Findings. The authors have analyzed the activity of DNURT and CTU on scientific and educational preparation of students. It is emphasized that cooperation promotes strengthening of contacts between universities, improves the quality of students' training, is one of the factors of the professional development of future specialists, raising the scientific level of engineering training of railway transport professionals. It is proved that DNURT and CTU duly fulfill the higher education tasks of training of professional personnel who are able to work effectively in the global market, aimed at improving the quality and efficiency of education. Originality. This paper presents the analysis of results concerning the efficiency of application of modern methods for engineering training of students of technical higher educational institutions. It gives extended view of the main directions of international education activities. Practical value. It is confirmed that popularization of modern methods of propagation of engineering thought among student youth has acquired a new meaning and contributes to enhancing the scientific level of engineering training of railway transport professionals.
Numerical Simulation of Air Pollution in Case of Unplanned Ammonia Release
(Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Dnipro, 2017) Amelina, Larysa V.; Biliaiev, Mykola M.
EN: Purpose. Development fast calculating model which takes into account the meteorological parameters and buildings which are situated near the source of toxic chemical emission. Methodology. The developed model is based on the equation for potential flow and equation of pollutant dispersion. Equation of potential flow is used to compute wind pattern among buildings. To solve equation for potential flow Samarskii implicit difference scheme is used. The implicit change – triangle difference scheme is used to solve equation of mass transfer. Numerical integration is carried out using the rectangular difference grid. Method of porosity technique («markers method») is used to create the form of comprehensive computational region. Emission of ammonia is modeled using Delta function for point source. Findings. Developed 2D numerical model belongs to the class of «diagnostic models». This model takes into account the main physical factors affecting the process of dispersion of pollutants in the atmosphere. The model takes into account the influence of buildings on pollutant dispersion. On the basis of the developed numerical models a computational experiment was carried out to estimate the level of toxic chemical pollution in the case of unplanned ammonia release at ammonia pump station. Originality. Developed numerical model allows to calculate the 2D wind pattern among buildings and pollutant dispersion in the case unplanned ammonia release. Model allows to perform fast calculations of the atmosphere pollution. Practical value. The model can be used when developing the PLAS (Emergency Response Plan).
Динамика вибропитателей с нелинейной упругой характеристикой
(Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днипро, 2017) Дырда, Виталий Илларионович; Овчаренко, Юрий Николаевич; Ракша, Сергей Васильевич; Черний, Александр Анатольевич
RUS: Цель. Условием бесперебойной и эффективной работы каждой технологической линии является использование транспортирующих машин с высокими техническими характеристиками. Хорошо себя зарекомендовали на практике конструкции машин для транспортировки, которые используют в процессе работы вибрацию. Применение виброустановок требует оптимизации режимов их работы. В виде упругого звена все больше используют резинометаллические элементы, характеризующиеся нелинейностью демпфирующих свойств. Поэтому в работе необходим поиск новых, более совершенных методов расчета динамических характеристик вибромашин с учётом свойств резины как амортизационного материала. Методика. Рассмотрено динамику вибрационной машины, которая имеет в качестве упругих звеньев резинометаллические блоки и буферные амортизаторы, ограничивающие амплитуду колебаний рабочего органа. Предложенный метод определения амплитудно-частотной характеристики вибропитателя базируется на принципе Вольтера, который при расчетах демпфирующих свойств амортизаторов дает возможность учитывать упруго-наследственные свойства резины. При корректировке динамических жесткостей основных упругих связей и буферов вибропитателя, используя принцип наследственности свойств резины, определяют зависимость амплитуды колебаний рабочего органа машины. Такой метод получил название «интегрооператорный» с применением дробно- экспоненциальных ядер релаксации. Результаты. Используя выведенную формулу определения амплитуды, построено резонансную кривую нелинейной одномассной системы. Сопоставлением теоретических и практических результатов установлено, что использование предложенной методики расчета обеспечивает достаточно полное описание демпфирующих параметров резинометаллических изделий и одновременно является эффективным средством расчета амплитудно-частотных характеристик нелинейных колебательных систем. Научная новизна. Авторами усовершенствована методика определения демпфирующих характеристик резинометаллических изделий и амплитудно-частотных характеристик нелинейных колебательных систем путем введения в алгоритм расчета зависимостей, учитывающих упруго-наследственные свойства резин. Практическая значимость. Использование интегро-операторного метода с применением дробно- экспоненциальных ядер релаксации обеспечит повышение точности расчетов демпфирующих параметров ре- зинометаллических изделий, амплитудно-частотных характеристик нелинейных колебательных систем и даст возможность еще больше оптимизировать режимы работы вибрационного оборудования. Изготовленные с учетом принципа наследственности свойств резины резинометаллические блоки для упругой подвески вибропитателя исключат вероятность ограничения производительности технологической линии в связи с низкой долговечностью деталей подвески питателя.
Application of Fourier Transform and Wavelet Decomposition for Decoding the Continuous Automatic Locomotive Signaling Code
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2017) Hololobova, Oksana O.; Havryliuk, Volodymyr I.
EN: Purpose. The existing system of automatic locomotive signaling (ALS) was developed at the end of the last century. This system uses the principle of a numerical code which is implemented on the basis of relay engineering, and therefore, it is exposed to various types of interferences. Over the years, the system has been upgraded several times, but the causes of faults and failures in its operation are still the subject of research. It is known that the frequency and the phase modulation of signal has a higher interference immunity as compared to the amplitude modulation. Therefore, the purpose of the article is to study the possibility of using the frequency methods such as Fourier series expansion and wavelet decomposition to extract the informational component of the received code from ALS signals under the action of various types of interferences. Methodology. One can extract the information unavailable in time representation of the signal using the signal studies in the frequency domain. The wavelet decomposition has been used for this purpose. This makes it possible to represent the local characteristics of the signal and to provide time-frequency decomposition in two spaces at the same time. Due to the high accuracy of the signal representation it is possible to analyze the time localization of spectral components and eliminate interference components even in the case of coincidence of interference frequency with the signal carrier frequency. Findings. To compare informativity of the methods of Fourier expansion and wavelet decomposition it was studied the reference and noisy signal of green fire code using the software package MATLAB. Detailed analysis of the obtained spectral characteristics showed that the wavelet decomposition provides a more correct decoding of the signal. Originality. Replacing the electromagnetic relays in the ALS system by microprocessor hardware involves the use of some mathematical tool for decoding, in order to obtain more information about the code. More often than not, as a mathematical tool, the classical Fourier decomposition is used. But because of a number of drawbacks in this method, it was suggested to use the wavelet decomposition, which has a number of advantages and accounts the disadvantages of the Fourier transform. Practical value. The presented method of code signal research can be the basis for developing dynamic model of the ALS receiver and decoder using digital processing module, which will enable to increase the reliability and accuracy of extraction of the code information component.
Influence of Contactor Contact Pressure in Power Circuits of Electric Stock on their Plastic Deformation and Fusing
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2017) Baliichuk, Oleksii Yu.; Dubynets, Leonid V.; Marenych, Oksana L.; Ustymenko, Dmytro V.
ENG: Purpose. The work is aimed at conducting the study to obtain the results that will quantify the influence of contactor contact pressure in power circuits of electric stock on the highest current value d I , that does not cause plastic deformation of contacts; and on the current value fs I – incipient fusion of contacts taking into account the operation conditions. Therefore, such a study targeted to establish the contact fusing causes is relevant. Methodology. The paper proposes an engineering method for determining the currents d I and fs I , taking into account the value of contact pressure, electrodynamic forces of contact repulsion e.d.r F , as well as the pressure influence on the values of such forces. Findings. Taking the contactors 1SVAD8 (locomotive ChS8) and 7SP1 (locomotive ChS4) as an example, the authors conducted the calculations and found that the peak pressure force increases the currents d I and fs I for these contactors by 11.8%; 15.5%; 11.8%; and 15.4% respectively (compared with the specified currents at the minimum pressure force). Influenced by e.d.r F the pressure force of contacts for 1SVAD8 contactor decreased by 13.8…31.8%, and for 7SP1contactor the value e.d.r F may be greater than the pressure force. This can lead to spontaneous shutdown of the closed contactor that is not provided by the control circuit. Ensuring during operation the maximum allowable pressure force of the contacts c F slightly affects the value e.d.r F, compared with the case when c F has the minimum permissible value (in event of a fault in the heating circuit e.d.r F for contactors 1SVAD8 and 7SP1 is reduced by only 2.45% and 2.59% respectively). Originality. The authors for the first time presented a quantitative assessment of influence of contactor contact pressure in power circuits of electric stock on their plastic deformation and fusing using the proposed engineering method. Practical value. The results obtained during the research allow solving the problem for developing measures aimed to improve the reliability of the heating circuits of electric locomotives ChS8 and ChS4. The proposed method of determining d I and fs I can be used to quantify the influence of pressure of the main electric contacts mounted in power circuits of electric stock of all series, if during the operation there are cases of plastic deformation, fusing, welding of such contacts, in order to improve the reliability of power circuits.
Stress-Strain State of Beam Staged Connection Point of the Railway Bridge Track-Way
(Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Dnipro, 2017) Kliuchnyk, Serhii
ENG: Purpose. The staged connections of the beams of railway bridge track-way have the simplest design, but some design flaws result in numerous defects. The purpose of the given work is to research the actual stress-train state of the point of connection of the stringers with the floor beams on condition of their staged interposition. It is also necessary to determine possible effect of coupled work of deck beam grid and booms on their stress-strain state. Methodology. To reach the purpose of the study the testing of the existing bridge was conducted. To measure strains (stresses) in the span elements we used the strain gages glued to flange angles of stringers and floor beams and to fillets of lower flange angles of stringers in the points of their support on floor beams. To measure deflections of the truss, stringers and floor beams from static loads we used Aistov’s and Maksimov’s deflectometers, that were installed on lower boom in the middle of span 0-1, as well as on both stringers and floor beams in the middle of the span. Deflectometers were fastened to the span and, by wire communication, to the ground surface. Findings. Stress-strain state of the point of connection of the stringers with the floor beams on condition of their staged interposition was obtained and analyzed. Analysis indicates that, apart from vertical bending of the stringers and beams, there is a significant effect of horizontal bending of floor beams and their torsion, that occur due to the coupled work of track-way beams and top booms, both for P0 beam and for other beams. Originality. Research of stress-strain state of metal track-way staged beams while considering their coupled work with bearing trusses. Practical value. While testing the span under the train load, there are significant additional stresses from horizontal bending of floor beams and their torsion in the floor beam flanges. The appearance of these stresses is caused by inclusion of stringers into coupled work with top booms. Appearing flaws in stringers are caused by local stress concentration due to design features of staged track way.
Features of Design of Tied-Arch Bridges with Flexible Inclined Suspension Hangers
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2017) Samosvat, V. O.; Rongling, Zhang; Hololobova, Oksana O.; Buriak, Serhii Yu.
EN: Purpose. Investigation and analysis of the hanger arrangement and the structural stability of a Network arch bridge – a tied-arch bridge with inclined hangers that cross each other at least twice. It is also necessary to make a comparative analysis with other types of hanger arrangements. Methodology. The authors in their research investigateda large number of parameters to determine their influence in the force distribution in the arch. Eventually they determined optimal values for all parameters. These optimal values allowed developing a design guide that leads to optimal arch design. When solving this problem, the authors used three-dimensional finite element models and the objective was to determine the most suitable solution for a road bridge, with a span of 100 meters, consisting of two inclined steel arches, located on a road with two traffic lanes, subjected to medium traffic. The virtual prototype of the model is performed by finite element simulator Midas Civil. Findings. In this study, for the bridge deck, a concrete tie appears to be the best solution considering the structural behavior of network arches, but economic advantages caused by easier erection may lead to steel or a composite bridge deck as better alternatives. Design requirements and local conditions of each particular bridge project will decide the most economic deck design. Originality. To ensure passenger comfort and the stability and continuity of the track, deformations of bridges are constricted. A network arch is a stiff structure with small deflections and therefore suitable to comply with such demands even for high speed railway traffic. A network arch bridge with a concrete tie usually saves more than half the steel required for tied arches with vertical hangers and concrete ties. Practical value. Following the study design advice given in this article leads to savings of about 60 % of structural steel compared with conventional tied arch bridges with vertical hangers.
Forecasting of Passenger Traffic upon Implementation of High-Speed Running
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2017) Kurhan, Mykola ; Kurhan, Dmytro
ENG: Purpose. Forecasting of passenger traffic flows in the future is an essential and integral part of the complex process of designing of high-speed network (HSN). HSN direction and its parameters are determined by the volume of passenger traffic, the estimated value of which depends on the economic performance of the country, as well as the material status of citizens living in HSN concentration area, transport mobility of population, development of competing modes of transport and so on. The purpose of this work is to analyse the existing methods of passenger traffic forecasting, to evaluate errors of the existing models concerning determination of traffic volumes and to specify the scientific approach to the development of high-speed rail transport in Ukraine. Methodology. The existing forecasting methods are reduced to the following ones: Delphi approach, extrapolation method, factor and correlation analysis, simulation method. The method described in this paper is based on scientific approaches such as analysis – a comprehensive and detailed study of various aspects of the known forecasting methods, comparing of existing methods for establishing differences and similarities, as well as deduction – use of general knowledge to get the new particular one. Thus, the unified indicators determined for the country as a whole, such as gross domestic product, national income, total population and others cannot be used to forecast the traffic flow on specific areas of HSN construction. Therefore, it is necessary to move from the overall forecast to traffic volume forecast on particular direction. Findings. The conclusions are derived from the analysis of different approaches and methods of passenger flow forecasting. It is proposed to create typical techniques of traffic flow forecasting using modern mathematical methods that would allow avoiding unreasonable decisions and shortening project development time. The resulting recommendations will help in the efficiency of design decisions, as well as will determine the quality of the project in whole and the feasibility of its implementation in particular. Originality. The scientific approaches to forecasting the passenger traffic volume in HSN agglomeration area were further developed. The HSN feasibility study criteria system was updated; this system takes into account passenger transit flows through Ukraine, the population of the cities covered by the high-speed network, mobility of population and other factors. Practical value. The data obtained by authors can be used to justify the concept of highspeed rail transport development in Ukraine, to create a high-speed network and to phase HSN construction.
Экспериментальные исследования динамики центробежной литейной машины для производства прокатных валков
(Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днипро, 2017) Анофриев, Павел Григорьевич
RU: Цель. Основной целью экспериментальных исследований является установка адекватности разработанных математических моделей колебаний машины и фактических параметров вибрации машины. Практически все литейные машины для производства прокатных валков имеют уникальные конструкции и рабочие характеристики, поэтому дополнительная цель настоящей работы предполагает сопоставление уровня вибрации литейной машины с требованиями действующих стандартов вибрационной активности новых технологических машин. С целью установки дефектов изготовления, ошибок монтажа вращающихся деталей машины и их влияния на динамику машины предусматривается выполнение частотного анализа колебаний машины. Методика. Измерение параметров вибрации было выполнено на подвижных частях роликовых опор машины. Для замеров амплитуд ускорений в трех взаимно перпендикулярных направлениях были использованы пьезоэлектрические датчики с магнитным креплением. Электрические сигналы от датчиков были записаны на магнитную ленту. Дальнейший анализ колебаний выполнялся и был визуализирован с помощью специализированного частотного анализатора. Частотный анализатор реализует алгоритм быстрого преобразования Фурье, а также интегрирование входного сигнала датчика. После первого интегрирования получаются данные для построения спектрограммы виброскоростей, а результатом второго интегрирования являются данные спектрограммы виброперемещений опор машины. Результаты. Представлены результаты экспериментальных исследований колебаний центробежной литейной машины для производства двухслойных прокатных валков. Получены и проанализированы спектрограммы ускорений, скоростей и перемещений подвижных частей верхних и нижних роликовых опор. Работа машины сопряжена с прохождением расчетных значений критических частот и кратковременным развитием резонансных колебаний ротора и роликовых опор. Научная новизна. Автором впервые получены частотные спектры вибрации промышленного образца литейной машины. Обнаружены колебания с частотами, которые отличаются от основной роторной частоты. Практическая значимость. По итогам эксперимента определены фактические параметры вибрации машины в установившемся режиме при испытаниях без заливки формы металлом. Установлена адекватность математических моделей динамики машины и ее промышленного образца. Методом одного тона получены коэффициенты искажения виброскорости роторной гармоники, указывающие на нелинейные преобразования в системе «ротор–опоры». Экспериментально установлено, что параметры вибрации машины находятся в допустимых диапазонах значений, регламентируемых стандартами для виброактивных машин.
Dynamic Behavior of Two-Span Continuous Concrete Bridges under Moving of High-Speed Trains
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2017) Marinichenko, Oleksii H.
EN: Purpose. The scientific work provides a comparison of the results of the movement of a high-speed passenger train across the bridge, obtained as a result of finite element modeling in the SAP2000 software package, and real tests of a double-span concrete railway bridge. Analysis of the rigid characteristics of flying structures. Methodology.The numerical method presented in this study shows valid results concerning the dynamic analysis of the behavior of bridges in conditions of high-speed train traffic. The factors influencing the dynamic behavior of bridges under moving loads, the influence of design parameters and rolling stock, as well as the interaction of the train and spans are determined. The system was used in the form of moving concentrated forces simulating the axes of the train. Findings. Maximum movements and accelerations were obtained as a result of the dynamic calculation for different speeds of the train and compared with practical tests. The correctness of the model of a span structure with regard to continuous ferroconcrete spans was verified. Originality. Within the framework of the work, the latest test results were used, including those with speeds calculated on the prospect of rail passenger traffic. For these tests, a model of a span structure was developed. Practical value. The results of the research can be used to plan the introduction of high-speed train traffic on existing and planned flying structures of reinforced concrete bridges. An approach to the design of span structures that will be effective when passing high-speed passenger trains is implemented.
Аппроксимация универсальной магнитной характеристики для моделирования тяговых электрических машин
(Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днипро, 2017) Друбецкий, Антон Ефимович
RU: Цель. В научной работе предполагается получить аналитическое выражение, описывающее универсальную магнитную характеристику и дающее возможность учитывать размагничивающее действие реакции якоря. А на базе универсальной магнитной характеристики необходимо получить универсальные выражения для индуктивных параметров тяговых электрических машин постоянного и пульсирующего токов. Методика. Универсальная магнитная характеристика (УМХ) представляет собой зависимость в относительных единицах магнитного потока от магнитодвижущей силы (МДС) обмотки возбуждения. Так как УМХ построена для машин, работающих под нагрузкой, следовательно, на самом деле она представляет собой зависимость и от МДС обмотки возбуждения, и от МДС реакции якоря. Для расчета электромеханических характеристик при неизменном возбуждении можно пользоваться одним из известных выражений, аппроксимирующих УМХ. Однако при моделировании работы тягового электродвигателя в широком диапазоне изменения возбуждения необходимо выражение, в котором присутствует вторая переменная в виде МДС реакции якоря. Такое выражение также необходимо для определения индуктивных параметров тягового электродвигателя, в большой степени зависящих от тока. Выражение для аппроксимации УМХ с двумя переменными можно получить путем анализа распределения магнитного поля в воздушном зазоре на расчетной полюсной дуге. Результаты. Автором получено выражение для аппроксимации УМХ, которое зависит от двух переменных: МДС возбуждения и МДС реакции якоря. Для конкретного режима ослабления возбуждения возможно преобразование данного выражения в функцию одной переменной, например, тока якоря. Также в качестве аргумента может выступать МДС обмотки возбуждения. Научная новизна. Для аппроксимации УМХ предложена методика, позволяющая ввести в аппроксимирующее выражение вторую переменную в виде МДС реакции якоря. Практическая значимость. Имея в наличии скоростную характеристику или коэффициент насыщения данного тягового электродвигателя, можно определить его индуктивные параметры в конкретном режиме работы или получить их зависимость от токов обмоток для любого режима работы.
Selection of Rational Parameters of the Nominal Mode Electric Trains with Asynchronous Traction Drive
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2017) Hetman, Hennadii K.; Marikutsa, Serhii L.
EN: Purpose. Parameters of the nominal mode are related to the most important performance indicators of traction means, therefore, the problems of choosing their optimal values always inevitably arise when forming technical requirements for a new rolling stock. The paper describes the features of solving the above-mentioned problems for electric trains with an asynchronous traction drive in the case of two-zone and three-zone frequency control of power. Methodology. Power of nominal mode of the rolling stock should be chosen in such a way that it would be possible to realize a predetermined travel time along in the section or the movement speed. On that basis, and also taking into account the fact that the important operational characteristics of electric trains include the acceleration value during the start-up and acceleration at the design speed, we will formulate the problem of determining the nominal power. In the task for a given range of traction, it is necessary to find such a value of the nominal mode power and the corresponding force value to ensure the ability to carry out transportations with the given level of average speed with minimal energy consumption for traction. At the same time, it is necessary to fulfill the following conditions: a) the speed of the electric train on the section does not exceed the established limits; b) it is possible to realize the given values of accelerations. A more detailed consideration of the problem shows that in real conditions, when the starting acceleration and the mass of the train are given, the problem of determining electric train power is practically reduced to determining the optimal value of the nominal mode speed. Findings. The task of choosing the optimal values of the nominal mode speed is solved by determining the electric power consumption with the variation of the possible values of starting speed. Therefore, only those values that ensure the implementation of the given starting and residual accelerations should be taken into account. The work shows that the traction force value increases with the design speed increase and other equal conditions, if the starting speed is increased. Originality. Authors developed the methodology for determining the optimal values of the nominal mode parameters of electric trains with an asynchronous traction drive, with two-zone and three-zone frequency power regulation. Practical value. The above mentioned methodology can be the basis when forming technical requirements for new rolling stock for Ukraine’s railways.
Якісний аналіз залежності потужності приводу стрічкового горизонтально-похилого конвеєра від його вихідних параметрів
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2017) Богомаз, Володимир Миколайович; Боренко, Микола Віталійович; Нечай, Ігор Вікторович; Северин, Олександр Петрович
UKR: Мета. Одним із основних елементів стрічкових конвеєрів є привід. Для аналізу впливу проектних параметрів на величину потужності приводу необхідно провести розрахунки за стандартними методиками, які викладені в сучасній технічній літературі. Основними проектними параметрами стрічкового конвеєра є тип вантажу, проектна продуктивність, геометричні розміри ділянок та конфігурація траси в цілому. Особливістю розрахунків стрічкового конвеєра, в порівнянні з елеваторами, є залежність ширини його стрічки від продуктивності, кута нахилу ділянки та типу вантажу. В статті, для врахування цього факту при розрахунках, необхідно побудувати залежність ширини стрічки від узагальненого параметру, який враховує зміну проектних параметрів. Для визначення загальної закономірності зміни величини потужності приводу стрічкового конвеєра при варіюванні його проектних параметрів в статті необхідно побудувати відповідні графічні залежності з урахуванням стандартних розмірів та параметрів стрічок. Методика. У роботі розглядається стрічковий конвеєр із двома ділянками: похилою та горизонтальною. Проводиться детальний аналіз залежності ширини стрічки конвеєра та потужності його приводу від типу вантажу, проектної продуктивності, геометричних розмірів та конфігурації траси конвеєра, використовуючи відповідні параметричні залежності, які побудовані авторами в попередніх роботах. Результати. Для стрічкових конвеєрів розглянутого типу побудовано графічні залежності ширини стрічки від параметру, що характеризує проектну продуктивність та кут нахилу ділянки траси, а також – від продуктивності при фіксованому куті нахилу. З урахуванням зміни ширини стрічки при зростанні величини проектної продуктивності побудовано графічні залежності потужності приводу від продуктивності та кута нахилу похилої ділянки. Наукова новизна. Авторами вперше побудовані загальні залежності ширини стрічки та потужності приводу конвеєра з двома ділянками (похилою та горизонтальною) від проектних параметрів та побудовані відповідні графіки. Практична значимість. Використання побудованих графічних залежностей потужності приводу стрічкових конвеєрів із похилою та горизонтальною ділянками від проектних параметрів дає можливість швидкого визначення приблизного значення потужності приводу на стадії проектування, а також визначити загальний характер зміни її величини при варіюванні проектних параметрів.
Railway Track Representation in Mathematical Model of Vehicles Movement
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2017) Kurhan, Mykola ; Kurhan, Dmytro
ENG: Purpose. The tasks of modeling the interaction of track and rolling stock are basic ones for most areas of modern scientific research of railway transport. The compilation of the model by the principle of Lagrange d'Alembert has found a very wide application for solving the problems of rolling stock dynamics. Representation of the railway track in the model of vehicle movement can be implemented in several ways, which, among other things, will differ in detail. The purpose of this work is to create a methodology for representing the railway track in mathematical models of interaction with rolling stock and obtaining practical results for different characteristics and design of the track and the level of maximum speed. Methodology. The problem consists of determining such track characteristics as the reduced mass, the stiffness coefficient, and the dissipation coefficient. As a tool for solving this problem we used the model of the stress-strain behavior of the railway track based on the joint use of the elastic wave propagation equations to describe the topography of the part of the system that is involved in the interaction at a given time and the equations of dynamic equilibrium of its deformation. This makes it possible to take into account the dynamics of the deflection of the underrail base, which is especially important for the conditions of passenger traffic, which can be carried out at high speed. Findings. The authors obtained theoretically justified stiffness and dissipation coefficients of the railway track for calculating the dynamics of rolling stock in modern models based on systems of equations in accordance with the Lagrange d'Alembert principle. The established values, in contrast to those given in other sources, have a reasonable dependence on the track design and the speed of movement. Originality. The authors expanded the approaches of railroad track representation in models of rolling stock described by systems of equations by the Lagrange-d'Alembert principle. The paper presents the developed method for determining the characteristics of the railway track for such models is based on the results of variant calculations of the dynamic deflection of the rail from the passage of the wheel. Practical value. The authors obtained the values of the stiffness and dissipation coefficients of the railway track depending on the design and speed of motion for practical use in appropriate models of interaction between track and rolling stock.
Choice of the Optimal Parameters of Measuring the Shaft Rotation Frequency of the Hydraulic Transmission of the Locomotive Using Microcontroller
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2017) Zhukovytskyy, Igor V.; Kliushnyk, Ihor A.
ENG: Purpose. The article provides for finding solution to the problem of developing and improving the means for measuring tachometric data of the previously created information and measuring system for testing hydraulic locomotive transmission by substantiating the optimal sensor design and signal processing algorithms. At the same time first of all it is necessary to start from the possibility of modifying the already existing test bench for hydraulic locomotive transmissions at the Dnipropetrovsk diesel locomotive repair plant «Promteplovoz». Methodology. In the work, the researchers proposed a methodology for modifying the sensor design and the algorithm for processing its signals. It is grounded on previous developments of tachometric sensor of the optical type on the basis of D-2MMU-2 sensor of the microprocessor automated test bench system of hydraulic locomotive transmission in the locomotive repair plant conditions. Selection of the necessary measurement algorithm and the number of sensor teeth is substantiated by calculating instrumental and methodological errors. Also, the studies aimed at identifying the source of interference in the measurement of rotational speed are described and solution for its elimination has been found. Findings. For the designed rotation speed sensor of the optical type based on the existing D-2MMU-2 sensor, the authors analyzed the dependence of the methodological and instrumental errors. Based on the obtained data more rational variant of the rotation speed calculation algorithm is proposed, and the number of teeth of the sensor disk is justified. Further, the main source of measurement interference was established and a method for improving the hardware of the hydraulic locomotive test bench was proposed. Originality. There were conducted the studies according to the methodological and instrumental errors of the designed rotation speed of sensor. The mechanisms of interference filtering arising from the sensor rotation speed fixing were proposed. Additional studies have shown the need for a hardware revision of signal conditioner scheme. Practical value. Conducted studies make it possible to establish a rational number of sensor disk teeth, which allows improving the measurement algorithm. It was also performed a hardware improvement of signal conditioner scheme from the sensor, helping to get rid of interferences. The results of measurements in studies are the initial data to perform further studies in order to determine the technical condition of hydraulic transmission UGP 750-1200 during factory testing after repair.
Расчет магнитных характеристик тягового электродвигателя с помощью усовершенствованной универсальной магнитной характеристики
(Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днипро, 2017) Друбецкий, Антон Ефимович
RU: Цель. В исследовании предполагается разработать методику расчета магнитных характеристик некомпенсированных тяговых электродвигателей (ТЭД) при любой степени ослабления возбуждения на базе аппроксимирующего выражения для усовершенствованной универсальной магнитной характеристики (УМХ). Необходимо также осуществить анализ выражений для усовершенствованной УМХ с целью нахождения выражения, наиболее полно удовлетворяющего требованиям разработки методики определения индуктивных параметров ТЭД. Методика. Для построения характеристик по усовершенствованной УМХ необходимо для каждой степени ослабления возбуждения определить коэффициент насыщения. Это возможно осуществить только аналитически. Для упрощения аналитического нахождения коэффициента насыщения предложен метод, основанный на решении системы из двух уравнений, одним из которых является сама УМХ, а вторым – уравнение прямой, угловой коэффициент которой пропорционален коэффициенту насыщения. Получающиеся в результате расчетов значения коэффициента насыщения для степеней возбуждения β < 1 по сути являются коэффициентами формы магнитной характеристики. Чтобы избавиться от необходимости каждый раз при расчете характеристик определять коэффициенты аппроксимации, предложена форма усовершенствованной УМХ, у которой роль аргумента выполняет магнитодвижущая сила (МДС) обмотки возбуждения. Результаты. Доказано, что с помощью усовершенствованной УМХ возможен расчет характеристик некомпенсированных ТЭД для любых степеней ослабления возбуждения. Точность расчета при β = 1 не отличается от таковой при расчете по УМХ, предложенной проф. М. Д. Находкиным. Такая же точность сохраняется при степенях возбуждения, отличных от единицы. Научная новизна. Предложена аналитическая методика расчета магнитных (скоростных) характеристик некомпенсированных ТЭД для любой степени ослабления возбуждения с помощью усовершенствованной УМХ. Также предложена аналитическая методика определения коэффициента насыщения для усовершенствованной УМХ при любой степени ослабления возбуждения. Благодаря введению в качестве аргумента МДС обмотки возбуждения отпадает необходимость в определении коэффициентов аппроксимации для каждого конкретного ТЭД. Практическая значимость. Разработанная методика позволяет производить расчеты магнитных характеристик некомпенсированных ТЭД для любой степени ослабления возбуждения. На ее базе возможна разработка методики определения индуктивных параметров ТЭД, использующей в качестве исходных данных коэффициент насыщения машины.
Побудова проміжної опори моста як параметричного об’єкта за допомогою Autodesk Revit
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2017) Гладка, Катерина Ігорівна; Бочарова, Наталя Петрівна
UK: Мета. У науковій роботі необхідно вирішити наступні задачі: 1) дослідити можливості Autodesk Revit по створенню параметричних об’єктів; 2) створити інформаційну модель проміжної опори моста з можливістю зміни розмірів моделі без зміни геометрії об’єкта; 3) відстежити складність та доцільність використання параметричних моделей при проектуванні елементів мостових переходів. Методика. Дослідження проводились за допомогою просторового моделювання в системі Autodesk Revit. Задавались співвідношення параметрів об’єкта, взаємозв’язки між окремими геометричними елементами та перевірялось, які зміни відбуваються з моделлю при зміні заданих параметрів. Результати. Створено модель опори двох типів: для залізничних мостів та для автодорожніх. Для обох типів моделі змінюються розміри та кількість складових елементів відповідно до введених параметрів. Проведена робота підтверджує можливість створення інформаційних параметричних моделей складної форми та доцільність їх використання при проектуванні мостів і не тільки. Наукова новизна. Створення інформаційних моделей – сучасна та актуальна тема. Але як в літературі, так і в інтернет-ресурсах параметризація розглядається на прикладі примітивних об’єктів. Модель, що запропонована в статті, складається з кількох залежних геометричних тіл, отже, розкриває тему параметризації об’єктів більш повно та детально, порівняно з існуючими джерелами. Що стосується створення параметричних моделей елементів мостових переходів – то в літературі така інформація не зустрічається, тобто, запропонована вперше. Практична значимість. Параметризація просторових моделей дає можливість значно прискорити та спростити процес проектування будь-яких об’єктів за рахунок використання типових параметричних моделей у багатьох проектах. Особливо це стосується проектування мостових переходів, адже стандартні елементи для них, такі як опора або прогонова будова, в програмних продуктах поки що не представлені. Проектування мостів, як плоского контуру, порівняно з використанням просторових інформаційних моделей, – довгий та неефективний процес, до того ж не дає можливості візуалізації, яка є необхідною складовою будь-якого проекту.
1 (67) випуск. Наука та прогрес транспорту
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту ім. акад. В. Лазаряна, Дніпро, 2017)
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: автоматизовані системи управління на транспорті, екологія на транспорті, експлуатація та ремонт засобів транспорту, матеріалознавство, залізнична колія, інформаційно-комунікаційні технології та математичне моделювання, нетрадиційні види транспорту, машини та механізми, транспортне будівництво, рухомий склад і тяга поїздів. Вісник становить інтерес для працівників науково-дослідних організацій, викладачів вищих навчальних закладів, докторантів, аспірантів, магістрантів та інженерно-технічних працівників.
Creation of Export-Oriented Network of Grain Elevators in Ukraine
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2017) Kozachenko, Dmytro M.; Vernigora, Roman V.; Rustamov, Rustam S.
ENG: Purpose. The scientific paper highlights improving the efficiency of export rail transportation of grain cargoes in Ukraine by introducing shipper routing and concentration of loading at the terminal grain elevators. Methodology. According to the experience of the USA and Canada, one of the most effective ways to reduce costs in the grain to-port supply chain is a shipper routing of the rail traffic. Shipper routing for transportation of grain cargoes involves the concentration of their loading on the multiple junctions. The junctions are proposed to be selected with the use of cluster analysis methods. For the formation of the grain loading concentration areas the authors used methods of set theory and multi-criteria optimization. Findings. Based on agglomerative cluster analysis algorithm, the junctions on a network of Ukrainian railways are selected and the areas of possible concentration of grain loading are formed. DSU-algorithm allowed distinguishing the overlapping and non-overlapping areas of concentration. The problem of selecting non-overlapping areas of the grain loading concentration is formalized as the problem of multiobjective integer programming with boolean variables. The solution of this problem by a modified simplex algorithm allows selecting on the railway network of Ukraine 24 districts of possible grain loading concentration, which cover 70 stations and at minimal additional cost provide routing of about 7.5 million tons of grain per year. Originality. The originality of the work lies in the fact that the authors developed the mathematical procedure for selection of junctions and concentration areas of grain loading at the Ukrainian railway network, taking into account the economic efficiency of the process. Practical value. Application of the developed method of grain loading concentration for the formation of unit trains will significantly reduce the logistics costs in the supply chain of grain to Ukrainian ports for export and, consequently, increase its competitiveness in foreign markets.
Залежність величини зносу пари тертя «п’ятник – підп’ятник» від пробігу вантажного вагона
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2017) Мурадян, Леонтій Абрамович; Подосьонов, Дмитро Олександрович; Шапошник, Владислав Юрійович
UK: Мета. Дослідження спрямоване на розгляд взаємодії циліндричних поверхонь пари тертя «п’ятник – підп’ятник» вантажного вагона. Необхідно теоретично дослідити процес зносу та отримати залежність величини зносу підп’ятника від пробігу вагона з урахуванням силового навантаження, фізико-механічних і триботехнічних властивостей сполучених матеріалів для подальшого моделювання та керування величиною міжремонтного пробігу за критерієм зносу відповідних ресурсовизначальних елементів вантажних вагонів. Методика. Для теоретичних досліджень залежності величини зносу пари тертя «п’ятник – підп’ятник» від пробігу вантажного вагона було використано теорію тертя та зношування твердих тіл. Результати. У роботі розглянуто взаємодію циліндричних поверхонь пари тертя «п’ятник – підп’ятник» вантажного вагона у вигляді моделі «вал-втулка». У результаті запропоновані залежності постійного та змінного зносів даної пари тертя для випадків, коли діють сили в поперечному та поздовжньому напрямах. Отримана залежність величини зносу підп’ятника від пробігу вантажного вагона, що враховує силове наван- таження, фізико-механічні та триботехнічні властивості сполучених матеріалів. На її основі, застосовуючи для ремонту нові матеріали з різними властивостями, можна моделювати стан зносу циліндричних повер- хонь пари тертя «п’ятник–підп’ятник», що дозволяє у подальшому керувати величиною міжремонтного пробігу вантажного вагона. Також у роботі, на прикладі піввагона 12-7023, на основі отриманого виразу були побудовані залежності середньої величини зносу підп’ятника для випадків із різними значеннями коефіцієнта використання пробігу та швидкості руху поїзда. При цьому показано, що з підвищенням швидкості руху поїзда до 100 км/год, середня величина зносу підп’ятника піввагона 12-7023 нижче на 25 %, ніж при швидкості 80 км/год. Наукова новизна. У роботі за критерієм зносу розглянуто взаємодію циліндричних поверхонь пари тертя «п’ятник – підп’ятник» вантажного вагона та вперше отримано залежність величини зносу підп’ятника від пробігу, що враховує силове навантаження, фізико-механічні та триботехнічні власти- вості сполучених матеріалів. Застосовуючи для ремонту нові матеріали з різними властивостями, на основі отриманої залежності можна проводити моделювання стану зносу циліндричних поверхонь пари тертя «п’ятник – підп’ятник», тобто керувати величиною міжремонтного пробігу вантажного вагона. Практична значимість. Результати роботи дозволяють встановити величину зносу підп’ятника для відповідного експлуатаційного пробігу вантажного вагона.
6 (72) випуск. Наука та прогрес транспорту
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту ім. акад. В. Лазаряна, Дніпро, 2017)
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: автоматизовані системи управління на транспорті, екологія на транспорті, експлуатація та ремонт засобів транспорту, матеріалознавство, залізнична колія, інформаційно-комунікаційні технології та математичне моделювання, нетрадиційні види транспорту, машини та механізми, транспортне будівництво, рухомий склад і тяга поїздів. Вісник становить інтерес для працівників науково-дослідних організацій, викладачів вищих навчальних закладів, докторантів, аспірантів, магістрантів та інженерно-технічних працівників.
5 (71) випуск. Наука та прогрес транспорту
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту ім. акад. В. Лазаряна, Дніпро, 2017)
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: автоматизовані системи управління на транспорті, екологія на транспорті, експлуатація та ремонт засобів транспорту, матеріалознавство, залізнична колія, інформаційно-комунікаційні технології та математичне моделювання, нетрадиційні види транспорту, машини та механізми, транспортне будівництво, рухомий склад і тяга поїздів. Вісник становить інтерес для працівників науково-дослідних організацій, викладачів вищих навчальних закладів, докторантів, аспірантів, магістрантів та інженерно-технічних працівників
Определение и ранжирование организационно-технологических факторов, обусловливающих рациональные решения соединения арматуры
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2017) Радкевич, Анатолий Валентинович; Нетеса, Андрей Николаевич
RUS: Цель. В работе предполагается найти: 1) определение и обозначение факторов, которые влияют на выбор рационального способа соединения арматуры вертикальных несущих элементов монолитных железобетонных каркасов; 2) определение параметров факторов; 3) ранжирование факторов методом экспертного оценивания. Методика. Для достижения цели исследования необходимо провести анализ существующих способов соединения арматуры, определение факторов и пределов изменения параметров для каждого из способов. Ранжирование факторов выполняется методом экспертного оценивания. Результаты. По итогам обработки материалов экспертного опроса четырнадцати экспертов в области монолитного строительства установлено следующее: наибольшее значение при выборе рационального соединения арматуры имеют факторы, которые обусловливают параметры времени: возможность монтажа каркасами, время соединения арматурных стержней, длина арматурного каркаса, время выполнения подготовительных операций, время работы основного грузоподъемного механизма. При этом факторы, которые обусловливают параметры арматурного каркаса, имеют прямое отношение ко времени выполнения работ, поскольку они определяют количество арматурных стыков по мере возведения здания в широких пределах. Меньшее значение имеют экономические факторы – стоимость арматурного соединения и стоимость контроля качества. Очевидно, что в условиях значительных материальных расходов на содержание строительства инвестору выгодно увеличить стоимость соединений арматуры для роста темпов работ. Наименьшее значение имеют конструктивные и технологические факторы: возникновение внецентровой передачи нагрузки между арматурными стержнями, возможность использования термически упрочненной арматуры классов А 500 и выше, разряд для выполнения работ, необходимость использования подмостей и дополнительных приспособлений для армирования конструкций. Причина аналогична: подрядчик готов идти на осложнение технологии с целью сокращения сроков возведения объекта. Поскольку расчетный критерий согласования Пирсона χ 2 = 47,24 больше табличного (22,36203), то полученный коэффициент конкордации W = 0,26 – величина не случайная, а потому полученные результаты имеют смысл и могут использоваться в дальнейших исследованиях. Научная новизна. Авторами определены факторы, в наибольшей мере влияющие на выбор рационального способа соединения арматуры. Практическая значимость. Ранжирование факторов позволит объективно подходить к проблеме выбора способа соединения арматуры, оптимизировать расходы труда и ресурсов, а также сократить сроки строительства.
Study of the Effect of Soil Cement Elements when Stabilizing Roadbed Model in Laboratory Conditions
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2017) Petrenko, Volodymyr D.; Tiutkin, Oleksii L.; Sviatko, Ilona O.
ENG: Purpose. Experimental studies allow determining the stress-strain state or bearing capacity of the tested soil body. A preliminary study of the results of model testing and experimental research allows us to find the optimal solutions and to justify the parameters of the chosen technology. The purpose of this work is to determine the effect of soil cement elements when stabilizing the roadbed on a weak subgrade using the soil tests in laboratory conditions. Methodology. During the development of measures for the reconstruction and consolidation of soil bodies, their strength is tested using many methods. In all cases, we take into account the physical and mechanical characteristics of soils obtained as a result of research, as well as the existing regulatory documents. We performed the experimental studies by model testing in laboratory conditions. The model testing was based on the corresponding relationships between geometric sizes, mechanical properties of materials, loads and other factors on which the stress-strain state depends. During testing, the model was loaded gradually. We maintained each load level up to conditional stabilization of the soil deformation. We took the readings from measuring devices at each stage of loading after achievement of stabilization of soil mass deformations. We fixed the readings in the test journal. Findings. During stabilization with soil cement piles there is an improvement in mechanical properties, which leads to a decrease in deformations by 2…3.5 times. Each test is accompanied with graphs of relative deformations-stress dependence, as well as deformation curves and compression curves. According to the results of experimental studies, it can be seen that when testing a model with cement piles, compared with a model without soil cement piles, the relative deformations of the samples taken prior to the experiment and after the experiment almost coincide, indicating a decrease in deformability under load. Originality. We proved that this stabilization type positively affects the stress-strain state of the soil body, by increasing its physical and mechanical characteristics. The obtained results allow for rational design of subgrade stabilization work with the help of modern technologies. Practical value. The in-depth analysis of the results of experimental studies opens up possibilities for theoretical synthesis and development of theoretical foundations, which will allow in the future avoiding, in the similar cases, the experimental verification of the stabilization type given for the relative type of soil. It is confirmed that this method of stabilization used can be applied in real conditions.
Особенности конструкции ходовых частей тягового подвижного состава
(Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днипро, 2017) Мямлин, Сергей Витальевич; Лунис, О.; Недужая, Лариса Александровна
RU: Цель. Для определения динамических качеств магистральных локомотивов, которые характеризуют безопасное движение по прямолинейным и криволинейным участкам пути во всем диапазоне эксплуатационных скоростей, необходимо выполнение целого комплекса исследований. Одним из необходимых условий качественного улучшения тягового подвижного состава железных дорог является определение параметров его ходовых частей. Среди вопросов, связанных с этой проблемой, важное место занимает задача определения динамических качеств локомотивов на стадии проектирования с учетом выбранных технических решений в конструкции ходовых частей. При этом особое внимание уделяется связям кузова с тележкой, в частности, посредством наклонных тяг. Методика. Математическое моделирование проводится методом численного интегрирования уравнений математической модели пространственных колебаний локомотива для определения динамической нагруженности магистрального локомотива с использованием программного комплекса «Dynamics of Rail Vihicles» («DYNRAIL»). Результаты. Из результатов исследований следует, что для создания простой и надежной конструкции ходовых частей, позволяющей снизить расходы на обслуживание и ремонт, иметь низкую первоначальную стоимость и эксплуатационные расходы в расчете на весь жизненный цикл, высокую силу тяги при трогании, максимально приближенную к предельной по сцеплению, возможность работы в режиме кратной тяги, от конструкторов и ученых требуется реализация научных и технических решений. Научная новизна. По итогам исследования авторами сформированы общая классификация связей кузова с тележкой и общая классификация конструкций наклонной тяги локомотивов. Практическая значимость. При совершенствовании конструкций подвижного состава актуальным является обобщение результатов теоретических, научно-методических, экспериментальных исследований, направленных на дальнейшее улучшение ходовых частей магистральных локомотивов перспективных конструкций. Проведенные авторами исследования относительно усовершенствования конструктивных особенностей элементов ходовых частей некоторых типов современных магистральных локомотивов имеют практическую ценность и могут быть использованы при разработках тягового подвижного состава.
Композиционное импульсно-плазменное покрытие «сталь р18/чугун 230х28г3»
(Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днипро, 2017) Чабак, Ю. Г.; Пастухова, Т. В.; Ефременко, Василий Георгиевич; Вакуленко, Игорь Алексеевич; Волосенко, И. А.
RU: Цель. В данной научной работе необходимо провести исследование композиционного покрытия, полученного импульсно-плазменной обработкой с применением катодов из высокоуглеродистых сплавов, содержащих повышенное количество карбидообразующих элементов. Методика. Покрытие наносили с применением электротермического аксиального плазменного ускорителя при следующих рабочих параметрах: напряжение, подаваемое на электроды – 4,0 кВ; амплитуда тока – 18 кА; расстояние между электродами ~ 50 мм. Обработку проводили по схеме: пять импульсов с электродом из стали Р18 + пять импульсов с электродом из чугуна 230Х28Г3. После импульсно-плазменной обработки следовала термообработка напыленных образцов: выдержка при 950 о С в течение 2 ч. с последующим охлаждением в масле. При исследовании структуры покрытия использованы оптическая (Nikon Eclipse L150) и электронная (JEOL JSM-6510) микроскопия, энергодисперсионная спектроскопия (X-Act, Oxford Instruments), измерение микротвердости (FM- 300 Future-Tech Corp.). Результаты. Показано, что в результате импульсно-плазменной обработки с применением различных электродов формируется слоистое покрытие «сталь Р18/чугун 230Х28Г3» толщиной 110–130 мкм. Выполнен анализ микротвердости покрытия до и после постплазменной термической обработки; показано, что в результате закалки твердость покрытия повышается с 4 900–7 300 МПа до 10 500–13 500 МПа (слой «Р18») и 12 000–16 500 МПа (слой «230Х28Г3»). Научная новизна. Авторами проанализировано распределение легирующих элементов в пределах покрытия, выявлено наличие переходного диффузионного слоя пониженной твердости с переменным содержанием вольфрама и хрома между слоями «Р18» и «230Х28Г3». Установлено, что после нанесения слоя в покрытии формируется пересыщенный твердый раствор, который при постплазменной термической обработке распадается с образованием 45–70 % карбидов различной формы, что приводит к резкому повышению микротвердости покрытия после закалки. Количество карбидов в слоях пропорционально концентрации углерода и карбидообразующих элементов в катоде, использованном для нанесения конкретного слоя. Практическая значимость. Показана возможность формирования композиционного импульсно-плазменного слоистого покрытия с переменным по сечению химическим составом и микротвердостью за счет варьирования материала катода и применения постплазменной термообработки.
Проблемы выявления плагиата и анализ инструментального программного обеспечения для их решения
(Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днепр, 2017) Шинкаренко, Виктор Иванович; Куропятник, Елена Сергеевна
RUS: Цель. Данное исследование направлено на: 1) определение понятия «плагиата» в текстах на формальных и естественных языках, построение таксономии плагиата; 2) выявление основных проблем обнаружения плагиата при использовании автоматизированных средств их решения; 3) анализ и систематизацию информации, полученной в ходе обзора, тестирования и анализа работы существующих систем обнаружения заимствований. Методика. Для выявления требований к программному обеспечению по обнаружению плагиата применяются методы анализа нормативной документации (законодательной базы) и конкурентного инструментария. Для проверки требований используются методы тестирования и обзора интерфейсов GUI. Результаты. В работе рассмотрено понятие «плагиата», вопросы его распространения и классификации. Выполнен обзор существующих систем выявления плагиата: настольных приложений и онлайн-ресурсов. Выделены их функциональных характеристики, определены форматы входных и выходных данных и ограничения на них, особенности настройки и доступа. Выполнена детализация требований к рассмотренным системам. Научная новизна. Авторами предложено дополнение к существующим иерархическим схемам таксономии плагиата. Выполнен анализ существующих систем с точки зрения функциональности и возможности использования для больших объемов данных. Практическая значимость. Практическая значимость определяется широтой проблемы плагиата в различных сферах. В Украине развивается законодательная база для борьбы с плагиатом, что требует активного решения задач разработки, совершенствования и внедрения соответствующего программного обеспечения (ПО). Данная работа способствует решению указанных задач. Обзор существующих программ-антиплагиатов, а также изучение и исследование опыта в этой области, уточнение понятия «плагиата», стратегии его выявления позволяет более полно сформулировать требования к функциональным характеристикам, входным и выходным данным разрабатываемого ПО, а также выявить особенности работы подобного ПО. В статье сделан акцент на особенности решения задачи выявления заимствований в академической среде.
Three-Element Bogie Side Frame Strength
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2017) Shykunov, Oleksandr A.
EN: Purpose. To evaluate the effect of different loads on the stress-strain state of the freight car bogie side frame, as well as to evaluate the distribution of the stress fields in the design of the freight car bogie side frame supported through the horizontal surface and through the horizontal and inclined surfaces of the pedestal opening. Methodology. A volumetric finite element model of the side frame of ZK-1 bogie of the freight car was designed. The forces under the current regulatory documentation for theoretical research were applied to the model, the stress arising in the model elements were determined. The static tests of ZK-1 bogie side frame were conducted; they allowed determining the stresses in the key points of the frame under the action of forces in accordance with the existing procedure of static tests of the freight car bogie side frame. To check the quality of the finite element model we determined the stress in the model under the action of forces corresponding to the static requirements. The corresponding coefficients were determined to match the stress obtained through theoretical studies and static tests. The results of theoretical and experimental studies of stress for dangerous sections of the side frame design were compared. Findings. The regulatory documentation for carrying out experimental research of the side frame strength does not fully take into account the load acting on the frame during its operation and that provided while assessing the side frame strength theoretically. The strength evaluation of the side frame by the results of field tests only does not give a complete picture of the distribution of stress fields, as the provided sensor installation points do not cover most of the design elements with possible stress concentration. Originality. The loads applied to the side frame during theoretical and experimental studies were compared to the loads acting during operation. The impact of use of inclined surfaces in the pedestal box opening was evaluated. Practical value. The obtained results allow the more accurate assessment of the three-piece bogie side frame strength, as well as allow you to choose the more preferred method of side frame support in the axle box.
Ways to Manage Heating Inertia
(Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Dnipro, 2017) Biloshytskyi, Eduard V.
EN: Purpose. The research paper proposes to estimate the effect of heat inertia of the water heating system, in transient operation modes, on the temperature condition in the passenger car, as well as to offer technical solutions intended to reduce the heating system inertia effect and to maintain a stable temperature condition in the passenger car premises in transitional modes of the heating system. Methodology. The author developed the method for controlling the heat transfer of heating system pipes with the help of regulating casing. To control the heating system and the heat transfer of heating pipes, two types of temperature control sensors were used in the passenger car: certain sensors interacted with regulatory casings, while the others interacted with high-voltage tubular heating element control devices. To assess the efficiency of heat interchange regulation of heating pipes and the heating system control, with installed regulating casings, the operation of the heating system with regulating casings and two types of sensors was mathematically modelled. Mathematical modelling used the experimental test data. The results of experimental tests and mathematical modelling were compared. Findings. Currently in operated passenger cars, control of heating appliances is not constructively provided. Automatic maintenance of the set temperature in a passenger car is limited to switching on and off of high-voltage tubular heating elements. The use of regulating casings on heating pipes allows reducing the effects of heat inertia and maintaining stable thermal conditions in a passenger car, using the heating system as a heat accumulator, and also provides the opportunity to realize an individual control of air temperature in the compartment. Originality. For the first time, the paper studied the alternative ways of regulating the temperature condition in a passenger car. Using of the heating system as a heat accumulator. Practical value. The regulation of the heat transfers of the heating pipes by regulating casings allows reducing the effect of thermal inertia of the heating system on the temperature condition in a passenger car, implementing individual adjustment of air temperature in a compartment within 40% of the power of the heating pipe section, using the heating system as a heat accumulator.