2016

Permanent URI for this communityhttp://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/4668

Browse

Now showing 1 - 40 of 98

Dependence of Air Spring Parameters on Throttle Resistance
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2016) Reidemeister, Alexey G.; Kivisheva, Anastasiia V.
EN: Purpose. In this paper it is necessary to conduct: 1) research and analyse the influence of throttle element pneumatic resistance on elastic and damping parameters of air spring; 2) to obtain the dependence of air spring parameters on throttle element pneumatic resistance value. Methodology. The work presents the elaborated model of the air spring as a dynamic system with three phase coordinates (cylinder pressure, auxiliary reservoir pressure, cylinder air mass). Stiffness and viscosity coefficients were determined on the basis of system response to harmonic kinematic disturbance. The data for the analysis are obtained by changing the capacity of the connecting element and the law of pressure variation between the reservoir and the cylinder. The viscosity coefficient is regarded as the viscosity ratio of the hydraulic damper, which for one oscillation cycle consumes the same energy as the air spring. The process of air condition change inside the cylinder (reservoir) is considered to be adiabatic; the mass air flow through the connecting element depends on the pressure difference. Findings. We obtained the curves for spring viscosity and stiffness coefficients dependence on the throttle resistance at three different laws, linking airflow through the cylinder with the pressure difference in cylinder and reservoir. At both maximum and minimum limiting resistance values the spring viscosity tends to zero, reaching its peak in the mean resistance values. Stiffness increases monotonically with increasing resistance, tends to the limit corresponding to the absence of an auxiliary reservoir (at high resistance) and the increase in cylinder volume by the reservoir volume (at low resistance). Originality. The designed scheme allows determining the optimal parameters of elastic and damping properties of the pneumatic system as function of the throttle element air resistance. Practical value. The ability to predict the parameters of elastic and damping properties of the pneumatic system as function of the throttle element air resistance will improve the running performance of carriages, the comfort of passenger transportation and reduce the wear of the rolling stock and the track caused by interaction of carriage and rails.
Ймовірнісно-фізичний підхід для описання та визначення надійності вагонів
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2016) Мурадян, Леонтій Абрамович
UA: Мета. У роботі передбачається на основі ймовірнісно-фізичного підходу розробити алгоритм і послідовність описання та визначення надійності вагонів для прогнозування окремих кількісних показників досліджуваних елементів, деталей та вузлів або вагона в цілому. Методика. Для розрахунку показників безвідмовності, довговічності й збережуваності вагонів застосовано ймовірнісно-фізичний метод, що враховує неминучі під час експлуатації вагонів витрати ресурсу. Методика встановлення кількісних показників надійності ґрунтується на вивченні фізико-механічних та фізико-хімічних властивостей і параметрів різних елементів, із виявленням закономірностей процесів старіння елементів чи деталей (з часом чи напрацюванням) для визначення аналітичних залежностей зазначених процесів від показників надійності вагонів. Результати. На основі ймовірнісно-фізичного підходу розроблено модель для описання та визначення надійності вагонів. При цьому метод розрахунку на основі ймовірнісно-фізичної моделі принципово відрізняється від усіх відомих строгих ймовірнісних методів тим, що він розглядає неперервну множину станів елементів, деталей і систем вагона впродовж неперервного часу. При існуванні (чи можливості знаходження) інформаційного параметра про витрату ресурсу елемента вагона з оцінкою швидкості його зміни і, знаючи його граничне значення, на основі побудованої моделі надійності вагона із залученням ймовірнісно-фізичного підходу можна прогнозувати всі необхідні кількісні показники надійності досліджуваних елементів, деталей та вузлів або вагона в цілому. Наукова новизна. У роботі набула подальшого розвитку методологія побудови надійності вагонів із використанням ймовірнісно-фізичної моделі з DN-розподілом. Конкретна фізична інтерпретація констант DN-розподілу відмов дає можливість оцінити їх за результатами дослідження окремих параметрів, що характеризують технічний стан вагона. На основі ймовірнісно-фізичного підходу розроблено алгоритм і послідовність описання та визначення надійності вагонів для прогнозування окремих кількісних показників досліджуваних елементів, деталей та вузлів і вагона в цілому. Практична значимість. Результати роботи дозволяють практично розрахувати кількісні показники надійності вагонів чи їх окремих елементів для подальшого прогнозування загальної надійності під час експлуатації.
Определение допустимых сил при оценке устойчивости грузовых вагонов от выжимания в поездах
(Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днипропетровск, 2016) Швец, Анжела Александровна; Железнов, Константин Игоревич; Акулов, Артем Сергеевич; Заболотный, Александр Николаевич; Чабанюк, Евгений Викторович
RU: Цель. В аналитическом исследовании рассматриваются: 1) связь между продольной силой, действующей на вагон в составе поезда; 2) боковые и вертикальные силы взаимодействия в зоне контакта колеса и рельса; 3) динамические показатели вагонов с величиной коэффициента запаса устойчивости от выжимания; 4) получение зависимостей между ними. Методика. Исследование проводилось аналитическим методом оценки устойчивости грузового вагона при движении с различными скоростями по прямым и кривым участкам пути. Результаты. В процессе исследования движения поезда, при расследовании транспортных событий, а также во время выполнения учебного задания на тренажере машиниста для оценки его действий используются величины продольных сил в межвагонных соединениях. Получено выражение для вычисления значения продольной сжимающей силы, действующей на вагон, при которой величина коэффициента запаса устойчивости от выжимания равна допустимому значению (критическая сила). Для оценки влияния на величину продольной силы скорости движения, коэффициентов вертикальной и горизонтальной динамики, а также ветровой нагрузки на боковую поверхность кузова вагона приведены результаты расчетов движения порожнего полувагона модели № 12-532 по кривой радиусом 250 м с возвышением 150 мм и поперечным разбегом рамы кузова вагона относительно оси пути в направляющем сечении в 50 мм. Научная новизна. В данном исследовании приведена методика определения продольной сжимающей силы, несколько отличающаяся от общепринятой. Также оценивается влияние на неё скорости движения подвижного состава, коэффициентов вертикальной и горизонтальной динамики и ветровой нагрузки на боковую поверхность кузова вагона. Практическая значимость. Авторами разработаны предложения по уточнению существующих методик определения значения продольной сжимающей силы, действующей на вагон, при которой величина коэффициента запаса устойчивости от выжимания будет равна допустимому значению. Это позволит оценивать устойчивость каждого вагона поезда от выжимания непосредственно во время моделирования его движения. Наиболее эффективно использовать эту методику можно в тренажерах, предназначенных для обучения машинистов безопасным способам вождения поездов, и при расследовании причин схода вагонов.
CFD моделирование аэроионного режима в рабочих зонах в условиях искусcтвенной ионизации воздуха
(Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днипропетровск, 2016) Беляев, Николай Николаевич; Цыганкова, Светлана Григорьевна
RU: Цель. Работа предполагает создание CFD модели расчета аэроионного режима в помещениях и в рабочих зонах при искусственной ионизации воздуха путем установки ионизатора внутри помещения с учетом наиболее существенных физических факторов, оказывающих влияние на формирование концентрационного поля аэроионов. Методика. Предложенная CFD модель расчета аэроионного режима в рабочих зонах при искусственной ионизации воздуха путем установки ионизатора внутри помещения основана на применении уравнений аэродинамики, электростатики и массопереноса. Уравнение массопереноса учитывает взаимодействие ионов различной полярности друг с другом и с частицами пыли. Расчет скорости движения воздушных потоков в помещении осуществлялся на основе модели потенциального течения, для чего было использовано уравнение Лапласа для функции тока. Для расчета дрейфа заряженных частиц под действием электрического поля использовалось уравнение Пуассона для электрического потенциала. При моделировании учитывались: 1) влияние геометрических характеристик рабочей зоны; 2) местоположение отверстий приточно-вытяжной вентиляции; 3) расстановка мебели и оборудования; 4) режим воздухообмена в помещении; 5) наличие препятствий в процессе рассеивания аэроионов; 6) конкретное место эмиссии частиц пыли и ионов различной полярности и их взаимодействие в помещении и в рабочих зонах. Результаты. Разработанная CFD модель позволяет определить концентрацию отрицательных ионов в помещении и в зоне расположения органов дыхания человека. Распределение концентрации отрицательных аэроионов представлено в виде изолиний концентрационного поля. Научная новизна. Авторами создана 2D CFD модель для расчета аэроионного режима в рабочих зонах, предоставляющая возможность определять концентрационное поле аэроионов в заданном месте в помещении. Предложенная модель разработана с учетом: размещения мебели и оборудования в помещении; геометрических характеристик помещения; местоположения источников эмиссии пыли и ионов различной полярности; физических процессов, влияющих на формирование концентрационного поля аэроионов. Практическая значимость. Полученная 2D CFD модель для расчета аэроионного режима в рабочих зонах позволит рассчитывать концентрацию аэроионов в месте расположения дыхательных органов человека с учетом основных физических факторов, определяющих формирование концентрационных полей аэроионов. Это даст возможность рационально расположить ионизаторы в рабочих помещениях для создания комфортных условий работы персонала.
Experimental Study of Horizontal Pressure Distribution on Corrugated Steel Silo Walls
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2016) Kachurenko, Valentyna V.; Bannikov, Dmytro O.
EN: Purpose. The paper aims: 1) qualitative assessment of the nature of the container corrugated wall deformation caused by the load from bulk materials. 2) determination of the horizontal pressure redistribution scheme for each individual corrugation plate and the calculation method that is closer to the real situation. 3) obtaining the quantitative deformation indicators to compare them with the calculated ones produced by means of mathematical model simulation. Methodology. To achieve this purpose the different types of capacitive structure profiles were investigated and the values of total vertical displacement under load were obtained. The computational experiment used the design computer system Structure CAD for Windows. In addition, the laboratory experiment was conducted, the analysis of which is important to confirm the correctness of pre-made computer models. Findings. The conducted experiment allowed receiving the confirmation of the FEM calculated data, namely qualitatively and quantitatively the deformation direction and nature completely repeated the design situation in SCAD. The work of corrugated profile was analysed for different theoretically possible load schemes and different calculation methods. Also the work contains the recommendations for the real calculation using computer simulation. During a joint study the authors obtained the data that allow for more accurate assessment of the corrugated profile performance under the pressure from bulk materials. Originality. The conducted research and experimental tests explain and clarify the ways for possible redistribution of bulk material pressure on each corrugation plate, while there is no such information in the existing recommendation literature and regulatory framework concerning the capacitive structure design. Practical value. The use of the proposed solutions is useful for correct design of containers with corrugated walls during further calculations and search of new directions for future research.
Соотношение между сопротивлениями качению и скольжению в подшипниках качения
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2016) Бондаренко, Леонид Николаевич; Бабяк, Николай Александрович; Яковлев, Сергей Александрович; Истин, С. А.; Москалев, Геннадий Юриевич
RUS: Цель. Об одной из причин скольжения при качении известно со второй половины XIX века, тогда считалось, что сопротивление скольжению появляется в месте контакта вследствие разных скоростей на дуге контакта. Только в середине XX столетия было доказано, что это сопротивление составляет незначительную величину в сопротивлении качению. Однако (по неизвестной причине) не учитывается то обстоятельство, что в подшипниках качения на практике почти в равных отношениях может вращаться как внутреннее кольцо при неподвижном наружном, так и наоборот. При этом не учитывалось обстоятельство, что шарик или ролик в подшипниках качения за один оборот проходит разный путь по дорожке катания наружной и внутренней обойм подшипника. Это обстоятельство не учитывается и при определении расчетной величины коэффициента трения подшипников качения, приведенного к валу. Поэтому целью работы является установление влияния длины пути по дорожке катания наружной и внутренней обойм подшипника на определение расчетной величины коэффициента трения подшипников качения, приведенного к валу. Методика. В основе методики решения − теория плоского движения твердого тела, теория контактных деформаций Герца и аналитические зависимости для определения коэффициента трения качения. Результаты. Полученные зависимости по определению сопротивления качению шариков или роликов по беговым дорожкам внутренней и наружной обойм, а также учет разности пути качения по ним позволяют аналитически получить сопротивление качению и скольжению для любого размера подшипников и различных устройств подшипниковых узлов. Также возможно на стадии проектирования узлов качения оперировать не только конструкцией, но и материалами узла. Научная новизна. С помощью аналитических зависимостей для определения сопротивления качению тел при точечном и линейном контактах, а также учета разности пути при качении шарика или ролика по внешней и внутренней обоймам подшипника можно более точно найти сопротивления качению в подшипниках. Практическая значимость. Полученные зависимости позволят проектировать подшипниковые узлы с минимальной энергоемкостью.
2 (62) випуск. Наука та прогрес транспорту
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2016)
UK: У статтях наведені наукові дослідження, виконані авторами в Дніпропетровському національному університеті залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна та інших організаціях. Статті присвячені вирішенню актуальних питань залізничного транспорту по наступних напрямках: екологія на транспорті, економіка та управління, експлуатація та ремонт засобів транспорту, залізнична колія, матеріалознавство, інформаційно-комунікаційні технології та математичне моделювання, рухомий склад і тяга поїздів, транспортне будівництво. Вісник становить інтерес для працівників науково-дослідних організацій, викладачів вищих навчальних закладів, докторантів, аспірантів, магістрантів та інженерно-технічних працівників.
Дослідження передчасного руйнування залізобетонних шпал на магістральних коліях ПАТ «Укрзалізниця»
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2016) Коваленко, Валентина Володимирівна
UK: Мета. В роботі необхідно виявити причини передчасного руйнування бетону шпал українського виробника. Методика. Застосовані мікроструктурний, фрактографічний, мікрорентгеноспектральний аналізи дозволили виявити причини швидкоплинних корозійних процесів у бетоні. Результати. В даній роботі предметом дослідження є цементний камінь і структура бетону передчасно зруйнованої залізобетонної шпали. Чергове передчасне руйнування залізобетонної шпали досліджувалося за традиційною для Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна (ДНУЗТ) методикою, що запатентована у 2009 році. Проведені в роботі дослідження показали: 1) наявність у цементному камені поблизу пісочних часток підвищеної концентрації хлору та лужних металів, що перевищують допустимі норми за діючими стандартами; 2) різнозеренність кристалів цементного каменю вказує на надлишок води затворювання в бетонній суміші; 3) наявність у структурі цементного каменя волокон деревини, які за рахунок додаткового всмоктування вологи пришвидшують хімічні реакції у бетоні шпал, що експлуатується; 4) швидкість лужно-кремнієвокислої реакції у бетоні шпал складає 5 мкм на рік; 5) наявність волокон деревини вказує на незадовільну чистоту розсіву заповнювачів, зокрема щебеню; 6) хлор-іони додатково пришвидшують реакції структурного перетворення цементного каменю. Наукова новизна. В роботі виявлено швидкість корозійних процесів у бетоні шпал українського виробника. Показано вплив на швидкість корозії забрудненості крупних заповнювачів органічними речовинами, зокрема волокнами деревини. Показані характерні ознаки пришвидшення корозійних процесів внаслідок надлишку води і хлор-іонів у структурі цементного каменю. Практична значимість. Виявлення характерних ознак передчасного руйнування бетону підрейкових основ дозволяє попередити масовий вихід із ладу залізничних шпал, який негативно впливає на безпеку руху залізницею. Запропонована ДНУЗТ безпропарювальна технологія виробництва залізобетонних шпал із застосуванням вітчизняних полікарбоксилатних добавок до бетонів (у комплексі з застосуванням для просівання щебеню просіваючих поверхонь нового покоління виробництва ПП «Логія») дасть змогу вивести українських виробників залізобетонних шпал на європейський рівень. Контроль мікроструктурних характеристик під час виробничого процесу дозволить попереджати масові передчасні руйнування бетону шпал і продавати продукцію українських заводів залізобетонних шпал європейським споживачам. При цьому пропонований метод контролю якості бетону є неруйнівним і не потребує виведення з ладу щойно виготовлених залізобетонних шпал.
Prospects for Laying the Fastening of the Type СКД65–Б in the Curvesd Track Sections with Small Radius
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2016) Nastechyk, Mykola P.; Nastechik, Nicolai P.; Marcul, Ruslan V.
EN: Purpose. To date, there is a tendency concerning complete transition of main tracks to concrete sleepers. The reason for this is the lack of wooden sleepers, their high cost and low lifetime that in the curved track sections with the radius R≤300 m is only 5-7 years (this is 5 times less than the lifetime of concrete sleepers). After introduction of fastening type СКД65-Б it is possible to smoothly expand the track from 0 mm to 14 mm, and to narrow from 0 mm to 28 mm with a step 1 mm. At the increased train load on the track of 75…130 kN in a horizontal plane, which is characteristic for the curved track sections R≤300 m the violations in terms of track geometry often take place. It results in the frequent surfacings, periodicity of which at the fastening type СКД65-Б is absent for today. Therefore the purpose of the article is the development of recommendations concerning maintenance of the track in a plan with the fastening type СКД65-Б. Methodology. The methodology of research is based on the comparative estimation of influence of the track width change dynamics on the periodicity of surfacing in the plan in the case of the use of fastening type ДО and СКД65-Б. Findings. With the help of the developed research methodology it was established that the first implementation of adjusting the track width at fastening type ДО is necessary to be executed on the 14th month and at the fastening type СКД65-Б on the 28th month of operation. Originality. It was first described and expressed using the empiric dependence the process of the track width change, and periodicity of its adjusting in the case of the fastening type СКД65-Б use. Practical value. The developed recommendations will allow in time to execute adjusting of the track width at fastening type СКД65-Б and ensuring the safety of train motion at the same time.
Контроль механических параметров нейтрального реле железнодорожной автоматики на основе вейвлет-анализа
(Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днипро, 2016) Гаврилюк, Владимир Ильич
RU: Цель. Научная работа предусматривает разработку метода контроля механических параметров нейтрального реле железнодорожной автоматики путем анализа токов в обмотке и контактах реле при его переключениях на основе вейвлет-преобразования. Методика. В основу методики положен анализ токов в обмотке и контактах реле при его переключениях на примере дискретного вейвлет-преобразования (ДВП). Результаты. Измерены и проанализированы временные зависимости токов в обмотке и контактах при включении и выключении реле (находящихся в исправном состоянии и с дефектами), полученные при различных напряжениях на катушке (10, 12 и 14 В). При увеличении напряжения, подаваемого на обмотку реле, скорость нарастания тока в обмотке заметно увеличивалась, но постоянная времени цепи изменялась незначительно. Максимальные значения тока, при которых якорь начинал движение для исправных реле, мало зависели от приложенного напряжения. Для участка зависимости, при которой якорь полностью притянут, постоянная времени нарастания тока также мало зависела от приложенного напряжения. Аналогичные результаты получены для постоянной времени уменьшения тока при выключении напряжения и при удержании якоря. Ток трогания и ток отпускания якоря увеличивались для реле с грузом на якоре пропорционально весу груза, а также для реле с тыловым контактом, изогнутом вниз, в то время как при изгибе тылового контакта вверх эти токи имели меньшие значения. Крупномасштабные (низкочастотные) коэффициенты ДВП могут быть использованы для более точного сопоставления токов трогания, отпускания и постоянных времени переходных процессов. Коэффициенты малого масштаба ДВП (высокочастотные) могут быть использованы в качестве отличительных признаков дефектов подвижной системы реле. Научная новизна. Впервые, на основе проведенного исследования, предложено использовать детализирующие коэффициенты дискретного вейвлет-преобразования в качестве признаков дефектов подвижной системы реле. Аппроксимирующие (сглаживающие) коэффициенты могут быть использованы для более точного сопоставления токов трогания, отпускания и постоянных времени переходных процессов для выявления дефектов электромагнитной системы реле. Практическая значимость. Проведенные автором исследования могут быть использованы для разработки автоматизированного стенда контроля технического состояния нейтральных реле железнодорожной автоматики.
Перспективи укладання скріплення типу СКД65-Б в кривих ділянках колії малого радіуса
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2016) Настечик, Микола Петрович; Маркуль, Руслан Володимирович
UKR: Мета. На сьогоднішній день існує тенденція щодо повного переходу головних колій на залізобетонні шпали. Причиною цього є дефіцит дерев'яних шпал, їх висока вартість та низький термін служби, що вкривих ділянкахколіїрадіусом R≤300м складає всього 5–7років (це у 5 разівменше строку служби залізобетонних шпал). Із впровадженням скріплення типу СКД65-Б з’явиласьможливість плавно розширювати колію від 0 мм до 14мм тазвузити–від 0мм до 28мм із кроком 1мм. При збільшеному поїзному навантаженні на колію 75...130кН в горизонтальній площині, що характерно для кривих ділянок колії R≤300м, часто відбуваються порушення геометрії колії уплані. Це призводить до частих виправок, періодичність проведення якихпри скріпленні типу СКД65-Б на сьогоднішній день відсутня. Тому метою статті єрозробка рекомендацій щодо утримання рейкової колії уплані зі скріпленням типу СКД65-Б. Методика. В основі методики проведення досліджень лежить порівняльна оцінка впливу динаміки зміни ширини рейкової колії на періодичність виконання виправки її в планіу випадку використання скріплення типу ДОта СКД65-Б. Результати. За допомогою розробленої методики досліджень було встановлено, що першерегулювання ширини рейкової колії при скріпленні типу ДО необхідно виконувати вже на 14-ий місяць, а при скріпленні типу СКД65-Б–на 28-ий місяць експлуатації. Наукова новизна.Вперше було описано та виражено емпіричною залежністю процес зміни ширини рейкової коліїта періодичність виконання її регулювання у випадку використання скріплення типуСКД65-Б. Практична значимість. Розроблені авторами рекомендації дозволятьвчасно виконувати регулювання ширини рейкової колії при скріпленні типу СКД65-Б і одночасно забезпечують безпеку руху поїздів.
Зависимость свойств пневматической рессоры от пневматического сопротивления дросселя
(Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днепропетровск, 2016) Рейдемейстер, Алексей Геннадьевич; Кивишева, Анастасия Владимировна
RU: Цель. В научной работе необходимо провести: 1) изучение и анализ влияния пневматического сопротивления дроссельного элемента на упругие и демпфирующие свойства пневматической рессоры; 2) получение зависимости свойств пневматической рессоры от величины пневматического сопротивления дроссельного элемента. Методика. Разработана модель пневматической рессоры как динамической системы с тремя фазовыми координатами (давление в баллоне и дополнительном резервуаре, масса воздуха в баллоне). Коэффициенты жесткости и вязкости определены по отклику системы на гармоническое кинематическое возмущение. Данные для анализа получены путем изменения пропускной способности соединительного элемента и закона изменения давлений между резервуаром и баллоном. Коэффициент вязкости рассматривается как коэффициент вязкости гидравлического гасителя, который за один цикл колебаний поглощает ту же энергию, что и пневматическая рессора. Процесс изменения состояния воздуха внутри баллона (резервуара) считается адиабатическим, массовый расход воздуха через соединительный элемент зависит от разности давлений. Результаты. Получены графические зависимости коэффициентов жесткости и вязкости рессоры от сопротивления дросселя при трех разных законах, связывающих расход воздуха через баллон с разностью давлений в баллоне и резервуаре. При предельных (как больших, так и меньших) значениях сопротивления вязкость рессоры стремится к нулю, достигая максимума в среднем диапазоне величин сопротивления. Жесткость монотонно возрастает при увеличении сопротивления, стремясь к пределам, соответствующим отсутствию дополнительного резервуара (при большом сопротивлении) и увеличению объема баллона на объем резервуара (при малом сопротивлении). Научная новизна. Разработанная схема позволяет выявить оптимальные параметры упругих и демпфирующих свойств пневматической системы в зависимости от пневматического сопротивления дроссельного элемента. Практическая значимость. Возможность прогнозирования параметров упругих и демпфирующих свойств пневматической системы в зависимости от пневматического сопротивления дроссельного элемента позволит улучшить ходовые характеристики вагонов, повысить комфортабельность перевозки пассажиров, а также снизить износ подвижного состава и рельсовой колеи вследствие взаимодействия экипаж-путь.
Дослідження впливу технічного стану гальмових уповільнювачів на переробну спроможність сортувальних гірок
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2016) Козаченко, Дмитро Миколайович; Гревцов, Сергій Веніамінович; Болвановська, Тетяна Валентинівна
UKR: Мета. Наукова робота має за мету розробку методів розрахунку переробної спроможності сортувальних гірок для умов втрати уповільнювачами гальмової потужності. Методика. Функціонування сортувальних гірок пов’язано з дією значної кількості випадкових факторів, таких як: характеристики відчепів, умови зовнішнього середовища, величина гальмової потужності, що реалізується уповільнювачами, та ін. У зв’язку з цим для дослідження поставлених задач використовуються методи імітаційного моделювання та математичної статистики. Визначення швидкості та часу руху відчепів по маршрутах здійснюється на підставі моделювання їх скочування з сортувальної гірки. Результати. У випадку, якщо гальмової потужності уповільнювачів спускної частини гірки недостатньо для зупинки ними відчепів, то під час розпуску повинні передбачатись перерви для звільнення попередніми відчепами маршрутів скочування. З використанням методів теорії ймовірності визначені залежності, що дозволяють встановлювати тривалість вказаних зупинок. У випадку, якщо гальмової потужності уповільнювачів на спускній частині гірки та на сортувальних коліях недостатньо для виконання вимог прицільного регулювання швидкості скочування відчепів, то необхідно використовувати додаткове башмачне гальмування. В дослідженні розроблені методи, які на підставі імітаційного моделювання сортувального процесу дозволяють встановлювати потрібну величину збільшення тривалості розпуску, що забезпечує безпеку руху при заданій кількості регулювальників швидкості руху вагонів. Наукова новизна. В роботі авторами вперше запропоновані удосконалені методи визначення переробної спроможності сортувальних гірок. Їх особливість у тому, що вони (на відміну від існуючих) дозволяють враховувати технологічні обмеження, що викликані вимогами безпеки сортувального процесу і можуть застосовуватись для оцінки показників роботи гірок в умовах параметричних відмов уповільнювачів. Практична значимість. Застосування запропонованих методів дозволяє для існуючих обсягів роботи оцінювати вплив несправності уповільнювачів на погіршення показників роботи сортувальних гірок.
Підвищення ефективності роботи системи теплопостачання інфраструктури громадських будівель на прикладі ДНУЗТ
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2016) Пшінько, Олександр Миколайович; Кузнецов, Валерій Геннадійович; Яценко, Дмитро Корнійович; Габрінець, Володимир Олексійович
UK: Мета. У дослідженні необхідно проаналізувати можливість і умови підвищення ефективності роботи систем теплопостачання та вентиляції громадських будівель на сучасному етапі розвитку країни й характерних кліматичних особливостей України. Головною метою роботи є розробка конкретних заходів для громадських будівель, які призведуть до значного скорочення витрат енергетичних ресурсів на опалення та систему кондиціювання повітря. В якості приклада беруться аналогічні системи компактного містечка Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна (ДНУЗТ), який опалюється за допомогою власної автономної котельні, що споживає природний газ. Методика. На основі аналізу статистичних витрат теплової енергії за останні 5 років визначаються види та розраховуються величини теплових втрат для конкретних умов використання. Ці втрати порівнюються з аналогічними у світовій практиці, й на основі порівняння та аналізу діючої системи пропонуються шляхи зниження величини теплових втрат за рахунок застосування різних технічних та організаційних методів. В роботі пропонується також залучення для цієї мети вторинних та альтернативних джерел енергії. В якості вторинних енергоресурсів розглядаються теплота, яка виділяється людиною, та теплота, яка виходить із повітрям, що вилучається при вентиляції будівель. А в якості поновлювальних джерел – сонячна та геотермальна енергії. Для підвищення температурного потенціалу теплоносіїв пропонується застосовувати теплові насоси. Результати. При максимально можливому використанні всіх запропонованих заходів і впровадженні раціональних схемних та технічних рішень, які пропонуються для систем тепло- та гарячого водопостачання, витрати енергії на тепло- та гаряче водопостачання можуть бути знижені на 30–35 %. Наукова новизна. Вперше запропоновано використовувати нові комплексні підходи для підтримки необхідного теплового балансу в зимовий період. Авторами також запропоновані нові схемні рішення для системи теплопостачання та вентиляції (як в зимовий, так і в літній періоди), що базуються на використанні теплового насосу та вторинних енергоресурсів. Практична значимість. Введення запропонованих схемних рішень і підходів до забезпечення теплом та повітрям можуть бути реалізовані при відносно невеликих капіталовкладеннях та не вимагають істотного переобладнання вже встановлених систем.
Influence of Self-Tempering Temperature on Strength of Railway Wheel Disk after Accelerated Cooling
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2016) Vakulenko, Leonid I.; Bolotova, Daria M.; Proidak, Svitlana V.; Gryshchenko, Mykola A.; Vakulenko, Ihor O.
ENG: Purpose. The paper aims at estimation of resource of strength increase for railway wheel disk. Methodology. The material for research was carbon steel of railway wheel containing 0.57%C, 0.65%Si, 0.45%Mn, 0.0029%S, 0,014%P, 0,11%Cr. A railway wheel was heated to the temperatures above Ac3 and was held at this temperature until the completion of аustenite homogenization processes and then the disk was cooled at a growing rate to a certain temperature. A temperature interval of completion of the speed-up wheel disk cooling was 200-450 C. Structure was studied with the use of research methods under electronic and light microscopes. After accelerated cooling the estimation of metal structure imperfection degree was carried out with the use of X-ray structural analysis method. The stress and yielding limit of carbon steel were determined at tension, at a speed of deformation10− − 3 1 s. The microhardness of steel structural components was estimated using the microhardness tester of PMT-3 type. Findings. The properties complex of railway wheel carbon steel depending on the temperature of the accelerated cooling termination is determined by the correlation of soften and work-hardening processes development. The effect of work-hardening is based on blocking of mobile dislocations due to a precipitation carbon atoms and dispersion work-hardening from the formed particles of carbidic phase. At the temperatures of the accelerated cooling termination of carbon steel higher than 300-350 C the decrease rate of strength properties is determined by the exceeding of total soften effect (from disintegration of solid solution, acceleration of spheroidithation and coalescence of cementite particles) above the dislocations blocking by the carbon atoms and dispersion work-hardening. Originality Authors proved that the strength level of the railway wheel carbon steel from the temperature of accelerated cooling completion is determined by the influence ratio of the solid solution satiety degree and dispersion work-hardening from a carbidic phase. For the temperatures of accelerated cooling termination 200-300 C a decrease of solid solution satiety degree is a basic factor, which determines the level of the strength characteristic. Practical value. When making the whole-rolled railway wheel one can increase the strength limit of disk metal using the accelerated cooling to the middle interval of temperatures, which was successfully proven by authors.
Improving the Positioning Accuracy of Train on the Approach Section to the Railway Crossing
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2016) Havryliuk, Volodymyr I.; Voznyak, Oleg M.; Meleshko, V. V.
EN: Purpose. In the paper it is necessary to analyze possibility of improving the positioning accuracy of train on the approach section to crossing for traffic safety control at railway crossings. Methodology. Researches were performed using developed mathematical model, describing dependence of the input impedance of the coded and audio frequency track circuits on a train coordinate at various values of ballast isolation resistances and for all usable frequencies. Findings. The paper presents the developed mathematical model, describing dependence of the input impedance of the coded and audio-frequency track circuits on the train coordinate at various values of ballast isolation resistances and for all frequencies used in track circuits. The relative error determination of train coordinate by input impedance caused by variation of the ballast isolation resistance for the coded track circuits was investigated. The values of relative error determination of train coordinate can achieve up to 40-50 % and these facts do not allow using this method directly for coded track circuits. For short audio frequency track circuits on frequencies of continuous cab signaling (25, 50 Hz) the relative error does not exceed acceptable values, this allow using the examined method for determination of train location on the approach section to railway crossing. Originality. The developed mathematical model allowed determination of the error dependence of train coordinate by using input impedance of the track circuit for coded and audio-frequency track circuits at various frequencies of the signal current and at different ballast isolation resistances. Practical value. The authors propose the method for train location determination on approach section to the crossing, equipped with audio-frequency track circuits, which is a combination of discrete and continuous monitoring of the train location.
Застосування рейтингових моделей та інформаційних технологій для управління адміністративно-територіальними комплексами
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2016) Пшінько, Олександр Миколайович; Скалозуб, Владислав Васильович
UKR: Мета. У науковій роботі необхідно розглянути розвиток рейтингових моделей та відповідних інформаційних технологій, призначених для вирішення комплексу задач сфери стратегічного планування адміністративно-територіальних об’єднань, а також багатокритеріального управління експлуатацією неоднорідних класів багатопараметричних об’єктів. Методика. При вирішенні завдань стратегічного планування адміністративно-територіального розвитку та управління неоднорідними класами контрольованих об’єктів застосовується комплекс узгоджених методів. А саме – багатокритеріального аналізу властивостей об’єктів планування і управління, діагностики параметрів стану, прогнозування та управління складними системами різних класів, стани яких оцінюються наборами різноякісних показників, а також представляються індивідуальними моделями процесу функціонування. Для реалізації комплексу завдань стратегічного планування та управління запропоновано і створено інформаційну технологію, яка містить процедури вирішення типових завдань, що реалізовані на основі програмного забезпечення MS SQL Server. Результати. Запропоновано підхід до формування моделей аналізу та управління класами складних систем на основі рейтингових оцінок. Отримано розвиток рейтингових моделей з аналізу багатопараметричних і багатокритеріальних систем, керування якими виконується на основі параметрів поточного та прогнозованого станів, шляхом розподілу неоднорідних ресурсів. Розроблено процедуру аналізу чутливості рейтингової моделі до змін параметрів розподілу неоднорідних ресурсів. Створено інформаційну технологію стратегічного планування та управління неоднорідними класами об’єктів на основі моделі рейтингових оцінок. Наукова новизна. У статті запропоновано підхід до використання сукупності різнорідних показників рейтингування як загальної моделі для стратегічного планування розвитку та управління неоднорідними класами об’єктів, які можуть бути охарактеризовані наборами параметрів, виміряних за різними шкалами. При цьому контроль за окремими елементами реалізується шляхом побудови і застосування індивідуальних інтелектуальних моделей процесів функціонування. Запропоновано процедуру оцінки достовірності прогнозування на основі методу багатовимірної лінійної екстраполяції. Практична значимість. Запропонований метод стратегічного планування розвитку складних систем на основі рейтингових моделей, а також розроблена інформаційна технологія створюють комплекс автоматизованих засобів для забезпечення ефективного економіко-технологічного управління множинами неоднорідних класів багатопараметричних об’єктів. В інформаційній технології рейтингового оцінювання реалізовано процедури вирішення типових завдань із стратегічного планування розвитку та управління складними об’єктами (визначення рейтингу, аналіз чутливості, кластеризація, діагностування, прогнозування, розподіл ресурсів, багатокритеріальний вибір ін.). Застосування пропонованої інформаційної технології дозволяє автоматизувати завдання аналізу та стратегічного планування розвитку адміністративно-територіальних комплексів. Технологія може бути застосована для контролю, аналізу, стратегічного планування та управління розвитком одночасно декількох типів складних систем.
Modeling of Temperature Fields in a Solid Heat Accumullators
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2016) Belimenko, Serhii S.; Ishchenko, Volodymyr O.; Gabrіnets, Volodymyr O.; Gabrinets, Vladimir A.
EN: Purpose. Currently, one of the priorities of energy conservation is a cost savings for heating in commercial and residential buildings by the stored thermal energy during the night and its return in the daytime. Economic effect is achieved due to the difference in tariffs for the cost of electricity in the daytime and at night. One of the most common types of devices that allow accumulating and giving the resulting heat are solid heat accumulators. The main purpose of the work: 1) software development for the calculation of the temperature field of a flat solid heat accumulator, working due to the heat energy accumulation in the volume of thermal storage material without phase transition; 2) determination the temperature distribution in its volumes at convective heat transfer. Methodology. To achieve the study objectives a heat transfer theory and Laplace integral transform were used. On its base the problems of determining the temperature fields in the channels of heat accumulators, having different cross-sectional shapes were solved. Findings. Authors have developed the method of calculation and obtained solutions for the determination of temperature fields in channels of the solid heat accumulator in conditions of convective heat transfer. Temperature fields over length and thickness of channels were investigated. Experimental studies on physical models and industrial equipment were conducted. Originality. For the first time the technique of calculating the temperature field in the channels of different cross-section for the solid heat accumulator in the charging and discharging modes was proposed. The calculation results are confirmed by experimental research. Practical value. The proposed technique is used in the design of solid heat accumulators of different power as well as full-scale production of them was organized.
Моделирование модифицированного метода анализа иерархий средствами конструктивно-продукционных структур
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2016) Васецкая, Татьяна Николаевна
RU: Цель. В исследовании предполагается: 1) расширить возможности классического метода анализа иерархий (МАИ) для большого количества альтернатив и критериев; 2) построить модель конструктивного процесса принятия решений с использованием модифицированного метода анализа иерархий с сортировкой(МАИС).Методика. Для достижения поставленной цели используется механизм конструктивно-продукционных структур(КПС).Выполнены уточняющие преобразования обобщенной конструктивно-продукционной структуры. Результаты. Разработанная модель конструктивного процесса представляет со-бой взаимодействие трех структур:1)общей КПС МАИС, которая позволяет определить альтернативы и критерии, выполняя декомпозицию иерархической структуры задачи;2) КПС группировки и сортировки, которая разбивает на группы альтернативы и критерии, реализуя для каждой из групп классический одно-уровневый МАИ, а также рассчитывая оценки парных сравнений на основании введенных данных;3) КПС одноуровневого классического МАИ, которая позволяет заполнить матрицу парных сравнений и рассчитать ранги альтернатив. Все три структуры взаимодействуют между собой на разных уровнях уточняющих пре-образований: посредством согласования по данным на уровне конкретизации и использования реализаций. Представленная модель позволила перейти на более абстрактный уровень представления разрешения задач принятия решений для большого количества критериев и альтернатив. Научная новизна. По результатам работы предлагается использовать механизм КПС для формализации модификаций МАИ с сортировкой для разрешения задач принятия решений с большим количеством критериев и альтернатив. Практическая значимость. Формализация представления как самого метода анализа иерархий, так и его модификаций позволяет расширить круг применения данного метода; унифицировать описания различных модификаций МАИ. Такое представление обеспечивает возможность разработки программ для реализации гибридных модификаций данного метода. Использование разных интерпретаций представленных в статье КПС позволит использовать другие подходы при определении согласованности матриц парных сравнений, расчета оценок и весов альтернатив и критериев.
Modelling the Modified Method of Analytic Hierarchy Process by Means of Constructive and Productive Structures
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2016) Vasetska, Tetiana M.
EN: Purpose. In the study it is supposed: 1) to extend the classical method of analytic hierarchy process (AHP) for a great number of alternatives and criteria; 2) to build a model of constructive decision making process using a modified method of analytic hierarchy process with sorting (AHPS). Methodology. To achieve this purpose the mechanism of constructive and productive structures (CPS) was used; the refining transformations of the generalized constructive-productive structure (GCPS) were fulfilled. Findings. The developed model of the constructive process is the interaction between the three structures: the general CPS of AHPS, which allows to set criteria and alternatives and performs the decomposition of task hierarchical structure; CPS of grouping and sorting, which divides alternatives (criteria) into groups and implements the classic single-level AHP for each group, as well as calculates estimates of paired comparisons based on the input data; CPS of single-level classic AHP, which allows to fill the matrix of paired comparisons and calculates the ranks of alternatives. All three structures interact at different levels of transformations: by data conformity at the level of concretization and using of implementations. The proposed model allowed moving to the more abstract level in presentation of decision making problem solving for a great number of criteria and alternatives. Originality. The paper proposes to use CPS mechanism for formalizing modifications of AHP with sorting for decision making problem solving with a great number of criteria and alternatives. Practical value. The formalization of the presentation of the analytic hierarchy process and its modifications allows extending the range of applications of this method, as well as unifying the description of various AHP modifications. Such presentation provides the possibility for developing the programs to implement the method hybrid modifications. Using different interpretations presented in the article of CPS will allow for other approaches in determining the coherence of pairwise comparison matrices, estimate calculation and ranks of alternatives and criteria.
6 (66) випуск. Наука та прогрес транспорту
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2016)
UK: У статтях наведені наукові дослідження, виконані авторами в Дніпропетровському національному університеті залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна та інших організаціях. Статті присвячені вирішенню актуальних питань залізничного транспорту по наступних напрямках: 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. Вісник становить інтерес для працівників науково-дослідних організацій, викладачів вищих навчальних закладів, докторантів, аспірантів, магістрантів та інженерно-технічних працівників.
4 (64) випуск. Наука та прогрес транспорту
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2016)
UK: У статтях наведені наукові дослідження, виконані авторами в Дніпропетровському національному університеті залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна та інших організаціях. Статті присвячені вирішенню актуальних питань залізничного транспорту по наступних напрямках: екологія на транспорті, експлуатація та ремонт засобів транспорту, матеріалознавство, залізнична колія, інформаційно-комунікаційні технології та математичне моделювання, рухомий склад і тяга поїздів, транспортне будівництво. Вісник становить інтерес для працівників науково-дослідних організацій, викладачів вищих навчальних закладів, докторантів, аспірантів, магістрантів та інженерно-технічних працівників.
Investigation of Admixture Sedimentation in the Horizontal Settler
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2016) Kozachyna, Vitalii A.
EN: Purpose. Sedimentation by gravity is the most common and extensively applied treatment process for the removal of solids from water and wastewater and it has been used for over one hundred years. Sedimentation tanks are one of the major parts of a treatment plant especially in purification of turbid flows. Horizontal settlers are mainly used for purification of high quantity of water. In these tanks, the low speed turbid water will flow through the length of the tank and suspended particle have enough time to settle. Finding new and useful methods for calculating and increasing hydraulic efficiency of horizontal settlers is the objective of many theoretical, experimental and numerical studies. But currently used models and methods in Ukraine do not allow taking into account geometrical form and various design features. In this paper the numerical model was developed to evaluate the effectiveness of horizontal settler with modified structure. Methodology. Numerical model is based on: 1) equation of viscous fluid dynamics; 2) mass transfer equation. For numerical simulation the finite difference schemes are used. The numerical calculation is carried out on a rectangular grid. For the formation of the computational domain markers are used. Findings.The model allows obtaining the purification process in the settler with different form and different configuration of baffles. Originality. A new approach to investigate the mass transfer process in horizontal settler was proposed. This approach is based on the developed CFD model. The fluid dynamics model was used for the numerical investigation of flows and waste waters purification. To investigate influence of baffles on settler efficiency physical experiment was carried out. Practical value.The developed model has more capacity than the existing models in Ukraine. The developed model allows computing quickly the efficiency of water purification in settlers. The model is not computationally expensive. Calculation time of one variant of the problem takes few minutes.
Использование микроконтроллера для измерения частоты вращения вала гидравлической передачи тепловоза
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2016) Жуковицкий, Игорь Владимирович; Клюшник, Игорь Анатольевич
RU: Цель. Статья предусматривает рассмотрение процесса разработки и усовершенствования средств сбора тахометрических данных информационно-измерительной системы испытания гидравлических передач тепловозов. Это даст возможность получения исходных данных для проведения дальнейших исследований по определению технического состояния гидравлических передач тепловозов. Предполагается найти решение задачи разработки и усовершенствования средств измерения тахометрических данных ранее созданной информационно-измерительной системы испытаний гидравлических передач тепловозов. При этом отталкиваться необходимо, в первую очередь, от возможности модификации уже существующего стенда испытаний гидравлических передач тепловозов на Днепропетровском заводе по ремонту тепловозов «Промтепловоз». Методика. В работе исследователями была предложена методика модификации существующего тахометрического датчика микропроцессорной автоматизированной системы стендовых испытаний гидравлических передач тепловозов в условиях тепловозоремонтного завода. Она действует путем обоснования выбора необходимого способа измерения тахометрического датчика, а также применения необходимых аппаратных и программных средств для реализации поставленной цели с возможностью интеграции в информационно-измерительную систему испытаний гидравлических передач тепловозов. Результаты. Авторами спроектирован и изготовлен действующий прототип датчика частоты вращения оптического типа на основе уже существующего датчика Д-2ММУ-2. После заводских испытаний с применением прототипа датчика было установлено необходимое и достаточное время опроса управляющего микроконтроллера датчика. Научная новизна. На имеющемся оборудовании стенда испытаний гидравлических передач тепловозов был спроектирован датчик частоты вращения оптического типа на основе уже существующего датчика Д-2ММУ-2. Были разработаны алгоритмы работы микроконтроллера, обрабатывающего сигналы от этого датчика. Проведены заводские испытания датчика. По выборке данных, полученных при испытаниях, показана возможность уменьшения частоты съема информации с датчика. Практическая значимость. Усовершенствованный датчик существенно удешевляет изготовление стенда испытаний гидравлических передач тепловозов, а также может применяться при разработке аналогичных стендов испытаний гидравлических передач другой колесной техники и т. п. механизмов. Разработанный датчик имеет большую точность по сравнению с Д-2ММУ-2 и значительно меньшую, в сравнении с современными тахометрическими датчиками, цену изготовления. Результаты измерений являются исходными данными для выполнения дальнейших исследований с целью определения технического состояния гидравлической передачи УГП750-1200 во время заводских послеремонтных испытаний.
Експериментальні дослідження взаємодії колії та рухомого складу в межах з’їзду
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2016) Арбузов, Максим Анатолійович; Патласов, Олександр Михайлович; Токарєв, Сергій Олександрович
UKR: Мета. Останнім часом у мережі залізниць України все більшу увагу приділяють випадкам порушення в утриманні стрілочних з’їздів, які можуть призвести до погіршення умов безпеки руху поїздів. Такі порушення, зазвичай, з’являються в результаті неточності під час розбивки та укладання з’їзду, а також бувають наслідком дії рухомого складу і температурних сил. Поява геометричних нерівностей також може бути спровокована порушенням епюри розкладки залізобетонних брусів у захрестовинній частині з’їзду при міжколії менше 5,3 м. Тому в роботі потрібно проаналізувати вплив наявності відхилень від епюри розкладки брусів та геометричних нерівностей на умови взаємодії колії та рухомого складу, враховуючи результати експериментальних досліджень. Також треба встановити зв’язок між напружено-деформованим станом колії в зонах укладання вкорочених брусів. Методика. Дослідження впливу відхилень від епюри розкладки брусів та геометричних нерівностей на умови взаємодії колії та рухомого складу проводились шляхом проведення теоретичних розрахунків та експериментальних випробувань. Для проведення експериментальних досліджень була обрана дослідна ділянка на коліях незагального користування ТОВ з ІІ «Трансінвестсервіс», яка відповідала необхідним умовам в рамках науково-дослідної роботи. Результати. Отримано розподіл напружень та сил, що діють на колію в залежності від швидкості руху дослідного рухомого складу. Також отримано дані стосовно впливу геометричних параметрів бруса на його напружено-деформований стан. Наукова новизна. Авторами вперше було проведено оцінку впливу рухомого складу (при наявності геометричних нерівностей та несиметрично вкорочених брусів у межах з’єднувальної частини стрілочного з’їзду) на напружено-деформований стан верхньої будови колії (ВБК) у вказаній зоні. Також було проведено порівняння результатів для ділянки зі звичайними брусами та вкороченими. Практична значимість. На основі отриманих експериментальних даних було встановлено, що при швидкостях руху рухомого складу до 40 км/год напружено-деформований стан ВБК в захрестовинній частині стрілочного з’їзду відповідає умовам міцності та стійкості. Отримані результати можна застосувати для апробації математичних моделей та теоретичних досліджень щодо розробки нормативів утримання стрілочного з’їзду. Рівень отриманих вертикальних, бокових сил та напружень практично не залежить від наявності вкороченої частини брусів, що укладені в з’їзд.
Моделювання процесу розвитку вертикальних деформацій залізничної колії
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2016) Курган, Дмитро Миколайович
UKR: Мета. Стан залізничної колії повинен відповідати умовам безпеки руху, плавності й комфортабельності їзди. Наявність нерівностей погіршує динаміку взаємодії колії та рухомого складу, стає причиною обмеження швидкості руху, створює можливість порушення умов безпеки руху. Постає питання дослідження факторів, що призводять до можливості утворення нерівностей колії та процесу їх розвитку. Метою даної роботи є аналіз процесів виникнення та розвитку нерівностей у зоні вертикальної нерівнопружності залізничної колії із застосуванням математичного моделювання. Методика. Залізнична колія під поїздами працює як система пружних тіл, тому поява та розвиток нерівностей можна представити як процес переходу від пружних до залишкових деформацій. Збільшення розмірів нерівності буде впливати на динаміку взаємодії колії та рухомого складу не тільки під час розташування колеса безпосередньо в зоні нерівності, а й на певній відстані за її межами. Тому для дослідження розвитку нерівності, в тому числі по довжині колії, необхідно моделювати саме процес руху колісного навантаження по ділянці. Прийнята модель, яка складається із колісної пари, що рухається по безінерційній балці та опирається на окремі опори. Вона описується системою диференційних рівнянь Лагранжа. Введена гіпотеза, що рівень залишкових деформацій розподіляється пропорційно похідній динамічного прогину. Результати. Розташування вертикальної нерівності по довжині не обов’язково повторює місце положення проблемної ділянки. З часом експлуатації вертикальна нерівність поширюється не тільки в глибину, а й уздовж колії, причому збільшення довжини супроводжується зміщенням положення локальних максимумів та появою нових. Це призводить до розвитку так званих «ям» на підході до нерівнопружної ділянки. Наукова новизна. Набули подальшого розвитку задачі моделювання взаємодії колії і рухомого складу, зокрема для врахування ділянок нерівнопружності та їх впливу на утворення нерівностей колії. Запропоновані нові підходи щодо моделювання процесу переходу від пружних до залишкових деформацій, які дають змогу прогнозувати розвиток розмірів нерівностей колії в залежності від характеристик ділянки. Практична значимість. Отримані автором результати можуть бути використані для визначення термінів призначення ремонтних робіт із оновлення рівнопружності колії, а також для аналізу заходів, спрямованих на запобігання розвитку нерівностей у зонах із змінною пружністю залізничної колії.
Численные модели для прогноза загрязнения атмосферного воздуха выбросами автотранспорта
(Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днипро, 2016) Беляев, Николай Николаевич; Славинская, Елена Сергеевна; Кириченко, Р. В.
RU: Цель. Научная работа предполагает: 1) разработку 3D численных моделей, которые позволяют рассчитывать процесс загрязнения атмосферного воздуха выбросами автотранспорта; 2) создание моделей, которые давали бы возможность прогнозировать уровень загрязнения атмосферного воздуха в условиях городской застройки. Методика. Для решения задачи по оценке уровня загрязнения атмосферного воздуха выбросами автотранспорта используются фундаментальные уравнения аэродинамики и массопереноса. Для решения дифференциальных уравнений аэродинамики и массопереноса используются конечно-разностные методы. Для численного интегрирования уравнения потенциала скорости применяется метод условной аппроксимации. Уравнение для потенциала скорости, записанное в разностном виде, расщепляется на два уравнения, причем на каждом шаге расщепления неизвестное значение потенциала скорости определяется по явной схеме бегущего счета, при этом сама разностная схема – неявная. Для численного интегрирования уравнения рассеивания выбросов в атмосфере применяется неявная попеременно-треугольная разностная схема расщепления. Выбросы от автотрассы моделируются серией точечных источников заданной интенсивности. Разработанные численные модели составляют основу созданного пакета прикладных программ. Результаты. Разработаны 3D численные модели, которые относятся к классу «diagnostic models». Данные модели учитывают основные физические факторы, влияющие на процесс рассеивания вредных веществ в атмосфере при выбросах от автотранспорта в городе. На основе построенных численных моделей проведен вычислительный эксперимент по оценке уровня загрязнения воздушной среды на улице. Научная новизна. Авторами разработаны численные модели, которые позволяют рассчитать 3D аэродинамику ветрового потока в условиях городской застройки и процесс массопереноса выбросов от автотрассы. Выполнены расчеты по определению зоны загрязнения, которая формируется возле зданий, расположенных вдоль автомагистрали. Практическая значимость. В работе рассмотрены эффективные численные модели, которые могут быть применены при разработке мероприятий по охране окружающей среды при эксплуатации автомобильного транспорта в городе. Разработанные модели позволяют оценить размеры, форму и интенсивность зоны загрязнения возле автомагистрали.
Моделирование температурных полей в твердотельных тепловых аккумуляторах
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2016) Белименко, Сергей Сергеевич; Ищенко, Владимир Алексеевич; Габринец, Владимир Алексеевич
RU: Цель. В настоящее время одним из приоритетных направлений энергосбережения является экономия затрат на теплоснабжение в промышленных и жилых зданиях за счет запасенной в ночное время тепловой энергии и отдачи ее в дневные часы. Экономический эффект достигается за счет разницы тарифов на стоимость электрической энергии в дневное и ночное время. Одним из наиболее распространенных типов устройств, которые позволяют аккумулировать и отдавать полученное тепло, являются твердотельные тепловые аккумуляторы. Основная цель работы: 1) разработка математического обеспечения для расчета температурного поля плоского твердотельного теплового аккумулятора, работающего за счет накопления тепловой энергии в объеме теплоаккумулирующего материала без фазового перехода; 2) определение распределения температуры в его объемах при конвективной теплопередаче. Методика. Для достижения целей исследования использованы теория теплопередачи и интегральное преобразование Лапласа, на основе которого решены задачи определения температурных полей в каналах тепловых аккумуляторов, имеющих различные формы поперечного сечения. Результаты. Авторами разработана методика расчета и получены решения для определения температурных полей в каналах твердотельного аккумулятора в условиях конвективного теплообмена. Исследованы температурные поля по длине и по толщине каналов. Проведены экспериментальные исследования на физических моделях и промышленном оборудовании. Научная новизна. Впервые предложена методика расчета температурного поля в каналах различного поперечного сечения твердотельного теплового аккумулятора в режимах зарядки и разрядки. Результаты расчетов подтверждаются экспериментальными исследованиями. Практическая значимость. Предложенная методика используется при проектировании твердотельных тепловых аккумуляторов различной мощности; организовано серийное производство тепловых аккумуляторов различной мощности.
Вплив температури самовідпуска на міцність диска залізничного колеса після прискореного охолодження
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2016) Вакуленко, Леонід Ігорович; Болотова, Дар’я Михайлівна; Пройдак, Світлана Вікторівна; Грищенко, Микола Анатолійович; Вакуленко, Ігор Олексійович
UKR: Мета. Робота спрямована на визначення ресурсу підвищення міцності диску залізничного колеса. Методика. Матеріалом для дослідження була вуглецева сталь залізничного колеса зі змістом 0,57 % C, 0,65 % Si, 0,45 % Mn, 0,0029 % S, 0,014 % P, 0,11 % Cr. Залізничне колесо піддавали нагріву до температур вище Ac3 , витримували при цій температурі для завершення процесу гомогенізації аустеніту та прискорено охолоджували диск до визначеної температури. Температурний інтервал закінчення примусового охолодження диску колеса складав значення 200–450 С. Структуру вивчали за методиками досліджень із використанням електронного та світлового мікроскопів. Оцінку ступеня дефектності структури металу після прискореного охолодження здійснювали з використанням методики рентгенівського структурного аналізу. Межі міцності та плинності вуглецевої сталі визначали при розтяганні зі швидкістю деформації 10− − 3 1 c . Мікротвердість структурних складових сталі оцінювали, використовуючи мікротвердомір типу ПМТ-3. Результати. Комплекс властивостей вуглецевої сталі залізничного колеса в залежності від температури припинення прискореного охолодження визначається співвідношенням розвитку процесів пом’якшення та зміцнення. Джерелами ефекту зміцнення є процеси блокування рухомих дислокацій за рахунок виділення на них атомів вуглецю та дисперсійного зміцнення від сформованих частинок карбідної фази. При температурах припинення примусового охолодження вуглецевої сталі вище за 300–350 С темп зниження властивостей міцності визначається перевищенням сумарного ефекту (пом’якшення від розпаду твердого розчину, прискорення сфероїдизації та коалесценції частинок цементиту) над блокуванням дислокацій атомами вуглецю та дисперсійним зміцненням. Наукова новизна. Авторами доведено, що рівень характеристик міцності вуглецевої сталі залізничного колеса від температури закінчення примусового охолодження визначається співвідношенням впливів від пересичення твердого розчину та дисперсійного зміцнення від карбідної фази. Для температур припинення прискореного охолодження 200–300 C зниження ступеню пересичення твердого розчину є основним чинником, що визначає рівень характеристик міцності. Практична значимість. При виготовленні суцільнокатаного залізничного колеса підвищити межу міцності металу диску можна прискореним охолодженням до середнього інтервалу температур, що успішно доведено в роботі.
Технико-экономическая оценка использования колес перспективной конструктивной схемы для рельсовых экипажей
(Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днипро, 2016) Семенов, Станислав Александрович; Михайлов, Евгений Валентинович; Рейдемейстер, Алексей Геннадьевич
RU: Цель. В статье необходимо определить технико-экономическую эффективность от использования колес перспективной конструктивной схемы в ходовой части рельсового экипажа (вагона). Методика. Эффективность использования колес перспективной конструктивной схемы за счет снижения сопротивления движению и износа гребней оценивается расчетными величинами годового экономического эффекта от внедрения и срока окупаемости затрат, необходимых для разработки и внедрения предложенного колеса. В составе единовременных затрат учитываются расходы, связанные с проведением научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, а также дополнительные затраты, необходимые для изготовления колес перспективной конструктивной схемы. Результаты. В ходе вычислений и анализа экономической эффективности от внедрения колес перспективной конструктивной схемы, проведенных на основе исходных данных для Юго-Западной железной дороги, определена прибыль, которую возможно получить за счет снижения следующих эксплуатационных расходов: 1) затрат на обточку гребней колес колесных пар; 2) стоимости топливно-энергетических ресурсов на тягу поездов; 3) стоимости простоя вагонов в текущем отцепочном ремонте; 4) затрат на ремонт и текущее содержание рельсового пути. Кроме того, может быть дополнительно высвобождено некоторое количество вагонов за счет снижения их простоя. Расчет чистого дисконтированного дохода осуществлялся со следующими допущениями: 1) расчетного периода; 2) ориентировочного увеличения стоимости колесной пары с колесами перспективной конструктивной схемы по сравнению с типовой, 3) значения прибыли за расчетный период, которое рассчитывалось путем вычисления среднего показателя (за вычетом затрат на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы); 4) изготовления парка колесных пар с колесами новой конструктивной схемы. За рассматриваемый период получена расчетная величина чистого дисконтированного дохода и определен срок окупаемости проекта. Научная новизна. Авторами сделано обоснование подходов к совершенствованию конструктивной схемы колес, используемых в ходовой части рельсового экипажа (вагона). Практическая значимость. Методика расчета, предлагаемая в настоящей публикации, позволяет оценить технико-экономическую целесообразность использования колес перспективной конструктивной схемы в составе ходовых частей рельсовых экипажей.
Вплив віброакустичних параметрів рухомого складу на вибір раціональних значень ходової частини локомотива
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2016) Зеленько, Юлія Володимирівна; Недужа, Лариса Олександрівна; Швець, Анжела Олександрівна
UK: Мета. Успіх перевезень на залізницях України залежить від кількості та експлуатаційного парку електровозів. Сьогодні в локомотивних депо експлуатують фізично та морально застарілі електровози, котрі мають низьку надійність. Модернізація цих електровозів економічно не виправдана. Метою дослідження є підвищення безпеки тягового рухомого складу шляхом частотного аналізу динамічних систем, який дозволяє проводити розрахунок власних (резонансних) частот конструкції та відповідних форм коливань. Методика. Дослідження проводилося методами аналітичної механіки та математичного моделювання експлуатаційних навантажень вантажного локомотиву при русі з різними швидкостями по прямих і кривих ділянках шляху. Теоретичну цінність роботи складає розроблена методика вибору конструктивної схеми i раціональних параметрiв перспективного електровозу з урахуванням інерційних коефіцієнтів та коефіцієнтів жорсткості рівнянь Лагранжу ІІ роду. Результати. Вирішені задачі теоретичних досліджень і розробки математичної моделі просторових коливань електровоза. Наведені теоретичні дослідження впливу інерційних коефіцієнтів та коефіцієнтів жорсткості на динамічні показники та значення параметрів ходових частин електровозу. Наукова новизна. Сукупність розроблених положень й отриманих результатів є практичним рішенням вибору раціональних параметрів візків вантажного магістрального електровозу для залізниць України. Сформульована концепція вибору конструктивної схеми й раціональних параметрів перспективного локомотиву. Розроблена методика розрахунку просторових коливань електровозу для визначення його динамічних показників. Впроваджено програмний комплекс обробки даних експериментальних досліджень динамічних показників електровозу та порівняння результатів теоретичних розрахунків із даними натурних випробувань. Практична значимість. Проведене теоретичне дослідження дозволило об’єктивно оцінити вплив парціальних частот елементів електровоза як на раціональні значення параметрів його екіпажної частини, так і на працездатність та фізіологічний стан локомотивної бригади. Таким чином, практична цінність всього комплексу теоретичного дослідження полягає в розроблені алгоритму й програми, виборі раціональних параметрів та розрахункової схеми ходової частин електровозу. Використання програмного комплексу для дослідження просторових коливань електровозу дозволило з достатньою (для практичних задач) точністю оцінити динамічні показники екіпажної частини електровозу.
Research of Dependence of Belt Conveyer Drive Power on Its Design Parameters
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2016) Bohomaz, Volodymyr M.
ENG: Purpose. A drive is one of the basic elements of belt conveyers. To determine the drive power it is necessary to conduct calculations by standard methodologies expounded in modern technical literature. Such calculations demand a fair amount of time. The basic design parameters of a belt conveyer include type of load, design efficiency, geometrical dimensions and path configuration, operation conditions. The article aims to build the parametric dependence of belt conveyer drive power on its design parameters, that takes into account standard dimensions and parameters of belts, idlers and pulleys. Methodology. The work examines a belt conveyer with two areas: sloping and horizontal. Using the methodology for pulling calculation by means of belt conveyer encirclement, there are built parametric dependences of pull forces in the characteristic conveyer path points on the type of load, design efficiency, geometrical dimensions and path configuration, operation conditions. Findings. For the belt conveyers of the considered type there are built parametric dependences of drive power on type of load, design efficiency, geometrical dimensions and path configuration, operation conditions, taking into account the belt standard dimensions and corresponding assumptions in relation to idler and pulley types. Originality. This is the first developed parametric dependence of two-area (sloping and horizontal) belt conveyer drive power on type of load, design efficiency, geometrical dimensions and path configuration, operation conditions that takes into account standard dimensions and parameters of belts, idlers and pulleys. Practical value. Use of the built drive power dependences on design parameters for the belt conveyers with sloping and horizontal areas gives an opportunity of relatively rapid determination of drive power approximate value at the design stage. Also it allows quality selection of its basic elements at specific design characteristics and requirements. The offered dependences can be used for determination of general character of drive power dependence on the project efficiency.
Directions of Extreme Tourism in Ukraine
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2016) Martseniuk, Larysa V.
ENG: Purpose. In the world market of tourist services the extreme tourism is very popular, as it does not require the significant financial costs and enables year on year to increase the offers of holiday packages, associated with active travel. Ukraine has significant potential for the development of extreme kinds of rest, but it is not developed enough. Forms of extreme tourism are unknown for domestic tourists, and therefore, they formed a negative attitude. The aim of the article is the analysis of extreme resort potential of Ukraine and promotion of the development of extreme tourism destinations in the travel market. Theoretical and methodological basis of research is the system analysis of the problems of ensuring the competitiveness of the tourism industry, theoretical principles of economic science in the field of the effectiveness of extreme tourism and management of tourist flows. Methodology. The author offers the directions of tourist flows control, which differ from the current expansion of services to tourists in Ukraine. The development of extreme tourism with the help of co-operation of railways and sport federations was proposed. Findings. During the research the author proved that the implementation of the tasks will be promote: 1) increase in budget revenues at all levels of the inner extreme tourism; 2) raise the image of Ukraine and Ukrainian Railways; 3) increase the share of tourism and resorts in the gross domestic product to the level of developed countries; 4) bringing the number of employees in tourism and resorts to the level of developed countries; 5) the creation of an effective system of monitoring the quality of tourist services; 6) the creation of an attractive investment climate for attracting the investment in the broad development of tourism, engineering and transport and municipal infrastructure; 7) improvement the safety of tourists, ensure the effective protection of their rights and legitimate interests and preservation of the property. Originality. The author shows the theoretical generalization and new solution of a scientific problem. It manifests itself in the development of theoretical and methodological approaches to the development of extreme tourism. Practical value. Rational use of measures proposed by the author of directional control of tourist flows will significantly increase the country's revenues from domestic tourism.
Modeling of Development Vertical Deformation of Railway Track
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2016) Kurhan, Dmytro
EN: Purpose. State of railway track must meet the conditions of safety, comfort and smooth ride. The presence of irregularities deteriorates the dynamics of interaction of track and rolling stock, causes speed limiting, creates the possibility of movement safety violation. This brings up the question concerning the study of the factors leading to the possibility of track irregularities and the process of their development. The purpose of this paper is to analyse the processes of emergence and development of irregularities in the area of unequal vertical elasticity of railway track using mathematical modelling. Methodology. Railroad under the trains works as the system of elastic bodies, so the emergence and development of irregularities can be represented as the transition from elastic to permanent strain. Irregularity development will affect the dynamics of interaction between track and rolling stock not only at the wheel location directly in the area of irregularity, but also at a certain distance beyond. Therefore, to study the development of irregularities, including those along the track, it is necessary to model the process of wheel load movement along the area. The adopted model consists of a wheel set moving on inertia-free beam and resting on individual supports. It is described by Lagrange differential equations. The work introduced the hypothesis that the level of permanent strain is distributed in proportion to the dynamic deflection derivative. Findings. Location of vertical longwise irregularity does not necessarily reproduce the location of the problem area. While in operation the vertical irregularity extends not only in depth but also along the track, herewith the increase in length is accompanied by the displacement of local maxima and the emergence of new ones. This leads to the development of socalled «pits» when approaching unequal-elastic areas. Originality. The work provides further development of tasks for track and rolling stock interaction modelling, in particular aimed to take into account the unequal elasticity areas and their influence on the formation of the track irregularities. The paper proposes new approaches to modelling the transition from elastic to permanent strain that allows predicting the development of track irregularity sizes depending on the area characteristics. Practical value. The results obtained by the author can be used to determine the schedule for track equal elasticity renovation works, as well as to analyse the measures aimed at the prevention of irregularities in areas with variable elasticity of railway track.
Розвиток системи управління якістю послуг пасажирських перевезень підприємств залізничного транспорту
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2016) Руденко, Марина Вадимівна
UK: Мета. На сучасному етапі розвитку економіки України управління якістю послуг пасажирських перевезень підприємств залізничного транспорту стало одним із головних завдань забезпечення їх ефективної діяльності. В умовах реформування залізничного транспорту та посилення конкуренції на ринку транспортних послуг, при невідповідності технологічного рівня перевезень зростаючим потребам суспільства та стандартам якості надання транспортних послуг, пріоритетного значення набуває проблема створення системи управління якістю послуг пасажирських перевезень на залізничному транспорті. Це питання необхідно дослідити в статті. Методика. Для досягнення поставленої мети та забезпечення високого рівня якості послуг пасажирських перевезень на залізничному транспорті, що передбачає поєднання підходів із позиції споживачів (визначення їх задоволеності) і підприємств залізничного транспорту (вимір результатів та процесів формування якості послуг), в роботі запропоновано систему управління якістю послуг пасажирських перевезень. Запропонований методичний підхід до формування системи управління якістю послуг пасажирських перевезень на залізничному транспорті реалізує принципово нову схему взаємодії елементів при наданні послуги, в якій воєдино пов’язані ресурси (кадрові, матеріальні, фінансові, інформаційні), засоби, інструменти і процеси, в результаті здійснення яких виникає якісна транспортна послуга. Результати. Ефективне функціонування системи управління якістю послуг пасажирських перевезень дозволяє виявити динаміку поліпшень наданих послуг підприємствами залізничного транспорту та побудувати систему, що самонавчається на принципах постійного удосконалення. Обґрунтовано нові принципи управління якістю пасажирських перевезень, які були сформовані на основі загальних принципів управління в цілому, принципів управління якістю і принципів управління на залізничному транспорті. Наукова новизна. Розроблено систему управління якістю послуг пасажирських перевезень, орієнтовану на задоволення очікувань пасажирів від транспортного процесу з одночасним урахуванням економічних інтересів підприємств залізничного транспорту. Основою цієї системи є розроблені концептуальні засади, а саме – мета, завдання, предмет, об’єкт, принципи, функції, практичні рекомендації, які в цілому визначають взаємозв’язок основних елементів у системі управління якістю послуг пасажирських перевезень залізничним транспортом. Практична значимість. Практичне значення отриманих автором результатів полягає в тому, що їх реалізація дозволить підприємствам залізничного транспорту спрогнозувати підвищення рівня якості послуг із урахуванням їх конкретних особливостей та сформувати рішення щодо контролю, регулювання процесів і результатів якості послуг пасажирських перевезень. Обґрунтовані теоретичні та методичні положення можуть бути використані при формуванні, функціонуванні й вдосконаленні системи управління якістю послуг пасажирських перевезень на залізничному транспорті.
Взаимно однозначные нелинейные преобразования пространства с тождественной плоскостью
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2016) Малый, Анатолий Данилович; Ульченко, Татьяна Владимировна; Щербак, Андрей Святославович; Попудняк, Юрий Яковлевич; Старосольская, Татьяна Васильевна
RU: Цель. Работа направлена на исследование геометрических преобразований. Мы будем рассматривать так называемые «точечные» преобразования пространства. Методика. Наиболее важными являются взаимно однозначные преобразования. Они позволяют по свойствам исходного объекта (линии, поверхности, фигуры) и свойствам преобразования исследовать и изучать свойства преобразованного объекта. Во множестве взаимно однозначных нелинейных преобразований особое место занимают Кремоновы преобразования. Конструирование однопараметрических (расслояемых) преобразований осуществляется как однопараметрическое множество плоских преобразований (линейных и нелинейных). Плоскость, в которой задано конкретное преобразование, перемещается (преобразуется) в пространстве по определенному закону, образуя однопараметрическое множество плоскостей. Совокупность таких плоских преобразований составляет пространственное преобразование. Результаты. Авторами сконструированы графические алгоритмы и выведены уравнения преобразования, позволяющие строить наглядные изображения преобразованных поверхностей и осуществлять их исследование методами аналитической геометрии. Научная новизна. Выполнив элементарные алгебраические преобразования этого уравнения, получим уравнение циссоиды. Если плоскость φ непрерывно перемещать параллельно самой себе, то образуется поверхность, каркасом которой будет множество циссоид и множество фронтально-проецирующих прямых. Практическая значимость. Рассмотренное множество расслояемых алгебраических преобразований дает эффективное средство изучения новых кривых и поверхностей, получаемых преобразованием известных алгебраических линий и поверхностей. Приведенные графические алгоритмы позволяют наглядно изобразить преобразованные линии и поверхности. Рассмотренная методика составления аналитических формул конкретных преобразований позволяет изучать преобразованные линии и поверхности методами аналитической геометрии. Исследованные преобразования могут быть как угодно высокого порядка, что особенно важно при конструировании сложных технических поверхностей типа агрегатов летательных аппаратов, деталей водяных и газовых турбин, опор сооружений, находящихся в сильном потоке жидкости, и др. Вопросы моделирования пространства, в том числе построение графических плоскостных моделей пространства, актуальны как в теоретическом плане, так и в плане применения исследованных на их основе нелинейных поверхностей для конструирования технических форм деталей и агрегатов рабочих органов строительных машин, срединных поверхностей оболочек, поверхностей турбулентных лопаток и др.
Бетон на основі дисперсно модифікованої цементної системи
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2016) Руденко, Дмитро Вікторович
UK: Мета. В науковій статті потрібно розглянути визначення типів зв’язків, що утворюються в модифікованій цементній матриці бетону, та оцінку якості цих зв’язків у неоднорідному матеріалі для визначення геометричних і фізичних співвідношень між структурою модифікаторів і цементної матриці. Методика. Для досягнення поставленої мети проведені дослідження мікроструктури дисперсно модифікованої цементної матриці бетону та механізму структуроутворення модифікованої цементної системи бетону природного тверднення. Визначені методи надійної оцінки міцності бетону. Результати. Автором запропонована модель просторової структури цементної матриці бетону, модифікованої шляхом дисперсного армування кристалогідратами. Вихідним об’єктом дослідження є сукупність елементарних об’ємів (чарунок) цементної матриці та система просторового розподілу в цих об’ємах армуючих кристалогідратів. Встановлено, що найбільш небезпечні дефекти у вигляді тріщин в об’ємі бетону при твердненні формуються в результаті виникнення внутрішніх напружень, головним чином, у зоні контакту цементна матриця – заповнювач, або в області, що межує з найбільш крупними порами бетону. Наукова новизна. Встановлений механізм розвитку процесу формування початкової міцності та жорсткості модифікованої цементної матриці за рахунок швидкого росту кристалогідратів у просторі між частинками дисперсного армуючого модифікатора. Оскільки вільному росту кристалів перешкоджає брак простору, кристали взаємно проростають, утворюючи щільну структуру, яка обумовлює зростання міцності. Практична значимість. Дисперсне модифікування цементної матриці дозволяє одержати довговічні бетони спеціального призначення з проектними експлуатаційними властивостями. Розроблена технологія дисперсного модифікування в’яжучої речовини, встановлені особливості механізму структуроутворення модифікованої цементної системи, а також використання принципу конгруентності комплексу технологічних впливів фізико-хімічним процесам гідратації клінкерних мінералів дозволили розробити технологічні основи бетонів спеціального призначення.
Numerical Simulation of Toxic Chemical Dispersion after Accident at Railway
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2016) Biliaiev, Mykola M.; Muntian, L. Ya.
EN: Purpose. This research focuses on the development of an applied numerical model to calculate the dynamics of atmospheric pollution in the emission of dangerous chemical substances in the event of transportation by railway. Methodology. For the numerical simulation of transport process of the dangerous chemical substance in the atmosphere the equation of convection-diffusion pollutant transport is used. This equation takes into account the effect of wind, atmospheric diffusion, the power of emission source, as well as the movement of the source of emission (depressurized tank) on the process of pollutant dispersion. When carrying out computing experiment one also takes into account the profile of the speed of the wind flow. For the numerical integration of pollutant transport in the atmosphere implicit finite-difference splitting scheme is used. The numerical calculation is divided into four steps of splitting and at each step of splitting the unknown value of the concentration of hazardous substance is determined by the explicit running account scheme. On the basis of the numerical model it was created the code using the algorithmic language FORTRAN. On the basis of the numerical model it was created the code using the algorithmic language FORTRAN. One conducted the computational experiments to assess the level of air pollution near the railway station «Illarionovo» in the event of a possible accident during transportation of ammonia. Findings. The proposed model allows you to quickly calculate the air pollution after the emission of chemically hazardous substance, taking into account the motion of the emission source. The model makes it possible to determine the size of the land surface pollution zones and the amount of pollutants deposited on a specific area. Using the developed numerical model it was estimated the environmental damage near the railway station «Illarionovo». Originality. One can use the numerical model to calculate the size and intensity of the chemical contamination zones after accidents on transport. Practical value. The numerical model, developed by authors, can be used to estimate the size and intensity of the chemical contamination zones during emergency on transport. The developed numerical model solves the problem of assessing the impact of emergency emission of ammonia near the railway station «Illarionovo».
Дослідження залежності потужності приводу стрічкового конвеєру від його проектних параметрів
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2016) Богомаз, Володимир Миколайович
UKR: Мета. Привід є одним із основних елементів стрічкових конвеєрів. Для визначення потужності приводу необхідно провести розрахунки за стандартними методиками, які викладені в сучасній технічній літературі. Для таких розрахунків потрібно витратити достатньо багато часу. Основними проектними параметрами стрічкового транспортера є: тип вантажу, проектна продуктивність, геометричні розміри та конфігурація траси, умови роботи. В статті необхідно побудувати параметричну залежність потужності приводу стрічкового конвеєру від проектних параметрів, яка враховувала б стандартні розміри і параметри стрічок, роликоопор та барабанів. Методика. Розглядається стрічковий конвеєр із двома ділянками: похилою та горизонтальною. Використовуючи методику тягового розрахунку способом обходу по контуру стрічкових конвеєрів, побудовано параметричні залежності сил натягу в характерних точках траси конвеєру від типу вантажу, проектної продуктивності, геометричних розмірів та конфігурації траси конвеєру, умов роботи. Результати. Для стрічкових конвеєрів розглянутого типу з врахуванням стандартних розмірів стрічки та відповідними припущеннями щодо типу роликоопор та барабанів побудовано параметричні залежності потужності приводу від типу вантажу, проектної продуктивності, геометричних розмірів і конфігурації траси конвеєру, умов роботи. Наукова новизна. Вперше побудована параметрична залежність потужності приводу стрічкових конвеєрів із двома ділянками (похилою та горизонтальною) від типу вантажу, проектної продуктивності, геометричних розмірів та конфігурації траси конвеєру, умов роботи. Вона враховує стандартні розміри та параметри стрічок, роликоопор і барабанів. Практична значимість. Використання побудованих залежностей потужності приводу стрічкових конвеєрів із похилою та горизонтальною ділянками від проектних параметрів дає можливість відносно швидкого визначення приблизного значення потужності приводу на стадії проектування. Також можливим є виконання якісного підбору його основних елементів при конкретних проектних характеристиках та вимогах. Запропоновані залежності можуть бути використані для визначення загального характеру залежності потужності приводу від проектної продуктивності.
Modernization as a Way to Improve the Use of Universal Cars
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2016) Reidemeister, Alexey G.; Kalashnyk, Volodymyr O.; Shykunov, Oleksandr A.
EN: Purpose. The main design requirements of the modernized cars are those allowing reduction of operating costs and improvement of economic efficiency of their use. Due to the relevance of this subject the work presents the complex of conducted research, which will allow in prospect to use the universal flatcar, converted according to the Technical specifications TU 3182-065-71390252-2911 for container service. The research includes: evaluation of strength, fatigue safety of the design elements and conformity assessment of the strength characteristics of the modernized flatcar elements to the regulatory documents. Methodology. The analysis covers the use of specialized and universal rolling stock for transportation of containers, as well as the issues of modernization of universal cars. The strength of the flatcar bearing structure is evaluated based on the complex of numerical and experimental studies. The experimental part includes the static, repair load and impact tests. The car strength qualities and the fatigue safety are evaluated on the basis of calculated and experimental data. Findings. The conducted static, repair load and impact tests, given the quasi-static longitudinal forces, allowed the evaluation of the car structure strength according to the regulatory documents. The calculated and experimental data make it possible to assess the fatigue safety of structural elements. The present work is completed by obtaining the results that allow performing reasonable re-equipment of universal flatcars with baseplates with fitting stops to fasten the containers. Originality. The results of calculated and experimental studies showed that the modernized flatcars meet the conditions of strength and have sufficient fatigue safety factor. This makes it possible to recommend the re-equipment of universal flatcars for all car-repair enterprises that submitted the prototypes. Practical value. The complex of works was conducted that demonstrated the possibility of re-equipment of universal flatcars for the transportation of large containers. Part of the car fleet, kept in reserve, with little material costs can be transferred to the operational fleet. The modernization – re-equipment of universal flatcars with stationary specialized devices will increase the car usability coefficient.