2023 рік
Permanent URI for this community
Browse
Browsing 2023 рік by Author "Ковтанець, М. В."
Now showing 1 - 6 of 6
Results Per Page
Sort Options
Item Дослідження двоточкового контакту колеса з рейкою.(СНУ ім. В. Даля, 2023) Цигановський, І. О.; Ковтанець, М. В.; Сергієнко, О. В.; Просвірова, О. В.Розглянуто контакт колеса з рейкою для випадку, коли одна точка контакту знаходиться на ободі колеса, а інша на гребені. Положення цих точок визначається для обох коліс колісної пари залежно від заданого бокового відносу та кута виляння. Незалежно від того, статичний або динамічний рух колісної пари розглядається, необхідний точний алгоритм визначення точок початкового дотику. Особливу роль грає можливість визначення алгоритмом двоточкового контакту. Усі алгоритми пошуку точок початкового торкання можна розділити на дві групи: перша група розглядає тіла колеса та рейки як жорсткі, та завдання пошуку вирішується як чисто геометричне, друга група розглядає контактуючі тіла як пружні та завдання вирішується за допомогою комбінації геометричних методів та методів теорії пружності. Розглянуто найпоширеніші методи із першої та другої групи. В одній із моделей між колесом та рейкою вводиться фіктивна контактна пружина, жорсткість якої коригується в процесі вирішення завдання. Далі за одним із наведених методів визначається найбільше проникнення колеса в рейку і після вирішення системи лінійних рівнянь визначаються контактні зусилля і потім нове положення колісної пари. Дана модель була взята за основу подальшого дослідження. Для визначення максимального проникнення було використано методом максимальної відстані. Для цього для кожної точки об'єму перетину, що відноситься до рейки, знайдено точку на колесі, яка знаходиться від неї на мінімальній відстані. Розроблено блок-схему алгоритму пошуку точок початкового торкання колеса та рейки. З метою перевірки ефективності запропонованого алгоритму, було розроблено програму у середовищі C++ Buider 6.0 у якій озглядалися нові та зношені профілі колеса та рейки, що використовуються як еталонні для манчестерського тесту. Наведено результати чисельного моделювання двоточкового контакту для нових та зношених профілів колеса та рейки для демонстрації розробленого алгоритму.Item Керований фрикційний гаситель коливань і його динамічні можливості.(СНУ ім. В. Даля, 2023) Ковтанець, М. В.; Могила, В. И.; Сергієнко, О. В.; Ноженко, В. С.; Ковтанець, Т. М.У статті представлені результати якісного аналізу характеристик та роботи фрикційних гасителів коливань з керованою силовою характеристикою, що використовуються у ресорному підвішуванні тепловоза типу 2ТЕ116. Досліджено недоліки фрикційних гасителів коливань до яких можна віднести нестабільність коефіцієнта тертя внаслідок зносу і забруднення поверхонь, що труться, впливу погодних умов тощо, що робить процес їх роботи практично неконтрольованим протягом порівняно тривалого періоду. З’ясовано, що принципово новим напрямом у вдосконаленні динамічних показників роботи фрикційних гасителів коливань є управління силою їхнього опору залежно від характеристик коливальних процесів надресорної будови. Для якісної оцінки ефективності роботи таких гасителів розглянуто спрощену коливальну систему з параметрами, близькими до таких як у першому ступені ресорного підвішування тепловоза 2ТЕ116. Для роботи гасителя в керованому режимі у системі передбачені датчик переміщень надресорної будови, пристрій керування силою опору, виконавчий механізм і мікропроцесор, що здійснює опрацювання інформації та вироблення сигналу управління. Наявність датчиків швидкості та прискорення не є необхідним, оскільки відповідні сигнали можна отримати у мікропроцесорі, диференціюючи сигнал датчика переміщень. Встановлено, що керуючи функцією сили опору, можливо забезпечити фрикційному гасителю необхідні силові характеристики як лінійні, і нелінійні. Більше того, на певних режимах руху локомотива (наприклад, при троганні або при малих швидкостях) можна взагалі зробити їх рівними нулю, ніж виключити зону нечутливості ресорного підвішування, що позитивно позначиться на його динамічних показниках і нерівномірності розподілу навантажень на колісні пари. Сила опору гасителя формується мікропроцесорною системою і є функцією амплітуди переміщення і швидкості відносного ковзання в елементах, що труться. Наведено рекомендації щодо вибору параметрів функції керування силою опору. Конструктивно керований фрикційний гаситель порівняно легко виконати з урахуванням серійного гасителя, застосовуваного в ресорному підвішуванні тепловоза 2ТЕ116. Потрібно лише замінити в ньому натискну пружину елементом, який може створювати змінну силу натискання, наприклад, пневматичним балоном, сильфон, діафрагмою і т.п.Item Метод управління фрикційною взаємодією у двоточковому трибоконтакті «колесо-рейка».(СНУ ім. В. Даля, 2023) Ноженко, В. С.; Ковтанець, М. В.; Марченко, Д. М.; Вакулик, М. М.; Ковтанець, Т. М.У роботі розглянуто низку методів активного впливу на трибологічні властивості контакту колеса з рейкою. Встановлено, що складністю при реалізації сили тяги та гальмування локомотива є наявність у контактній парі «колесо-рейка» поверхневих забруднень (вода, мастило, дизельне паливо, опале листя, продукти зносу та інше), молекули яких на поверхні металу створюють адсорбційну плівку, що сприяє зниженню тертя та збільшенню зносу. Досліджено, що використання стандартних технічних рішень для підвищення зчеплення контакту «колесо-рейка», а саме підсипання піску під колісні пари на поверхні головок рейок, що веде до пошкоджень контактуючих поверхонь (рейок, коліс, гальмівних колодок), утворення мікротріщин, інтенсивного зносу, засмічення баластної призми, є малоефективним та економічно недоцільним. Одним із перспективних та енергоефективних методів охолодження плями контакту взаємодіючих поверхонь є використання вихрового ефекту Ранка-Хілша. Дослідження в галузі металообробки показали, що при подачі в зону тертя охолодженого іонізованого повітря із застосуванням вихрового ефекту Ранка-Хілша веде до позитивних ефектів. Теоретичним описом впливу озону є наведена у роботі методика оцінки впливу озонованого повітря як активатора поверхні на фрикційну взаємодію в контакті «колесо-рейка». Найбільш ефективним способом отримання озону, є генерація в бар’єрному електричному розряді, де при проходженні через зону розряду молекули кисню частково дисоціюють, атомарний кисень реагує з молекулою кисню, утворюючи озон. Однією з умов для найбільш ефективної роботи бар’єрного озонатора є створення енергії, яка сприяє подоланню енергетичного бар’єру для утворення найбільшої кількості енергетичних зв’язків озону, але при синтезі озону для подальшого застосування його в контакті колеса з рейкою потрібна його висока концентрація. Подано теоретичне обґрунтування впливу озону на процеси, що протікають у контакті «колесо-рейка» та складено енергетичний баланс впливу озону на поверхню контактуючої пари трибологічної системи «колесо-рейка».Item Особливості кінетичного механізму процесу згоряння в тепловозному дизелі при озуванні палива / Могила В. І., Ковтанець М. В., Морнева М. О., Ковтанець Т. М. Наукові вісті Далівського університету. 2023. №24.(СНУ ім. В. Даля, 2023) Могила, В. І.; Ковтанець, М. В.; Морнева, М. О.; Ковтанець, Т. М.В роботі обґрунтована актуальність проблеми, метою дослідження якої є підвищення енергетичної ефективності тепловоза за рахунок поліпшення паливної економічності шляхом активації палива і раціонального використання енергії електродинамічного гальмування. Традиційні шляхи підвищення енергетичної ефективності силової установки тепловоза вичерпали себе і потрібні альтернативні способи та методи впливу на процеси, що відбуваються в ній, а також недостатньо уваги приділено раціональному використанню енергії електродинамічного гальмування, яка розсіюється в атмосферу. Сьогодні намітилася позитивна тенденція до збільшення ефективності використання палива транспортом, яка відбувається завдяки вдосконаленню процесу згоряння, технічного прогресу, переходу на альтернативні джерела енергії, але необхідні додаткові заходи щодо вдосконалення процесу згоряння палива в транспортних двигунах внутрішнього згоряння, причому, в умовах глобальної економічної кризи, з мінімальними інвестиціями в інновації. Детально проаналізовано та запропоновано опис кінетичного механізму перебігу передполум'яних реакцій озонованого палива в тепловозному дизелі, обґрунтовано вплив озонування на швидкість хімічних реакцій в процесі згоряння. Встановлена можливість використання теорії теплового самозаймання для визначення енергії активації паливної суміші, яка може бути застосована для всіх видів палив з метою уточнення існуючих моделей процесу згоряння палива та запропонована кінетична схема передполум'яних реакцій з утворенням гідроперекисів розгалуженої ланцюгової реакції, що зароджується, на ранніх етапах її розвитку. Зроблено спробу на рівні хімічних перетворень показати механізм впливу озонування палива на швидкість протікання реакцій у процесі згоряння палива, і, отже, на період затримки самозаймання. Показано можливість використання теорії теплового самозаймання для визначення енергії активації паливної суміші, яка може бути застосована для всіх видів палив з метою уточнення існуючих моделей процесу згоряння палива. Одним із перспективних напрямків є скорочення періоду затримки самозаймання, що призводить до скорочення тривалості згоряння та більш ефективного перетворення хімічної енергії палива на механічну роботу, що відстежується при зменшенні питомої ефективної витрати палива.Item Підвищення ефективності експлуатації дисково - колодкових гальм.(СНУ ім. В. Даля, 2023) Бойко, Г. О.; Ковтанець, М. В.; Тисячний, А. Ю.Розглянуто питання підвищення ефективності експлуатації дисково-колодкових гальм транспортних засобів та підйомно-транспортних машин шляхом примусового охолодження пар тертя: колодки-гальмівні диски. Проаналізовано дослідження, спрямовані на вирішення проблеми енергонавантаженості дисково-колодкових гальм транспортних засобів шляхом застосування ефекту теплового насосу, застосування самовентильованих гальмівних дисків. Розглянуто конструктивні рішення з удосконалення дисково-колодкових гальм, які дозволяють підвищити ефективність застосування дисково-колодкових гальм з примусовим тепловідведенням. Наводяться переваги застосування дисково-колодкових гальм з примусовим тепловідведення від пари тертя: колодки – гальмівні диски. Наводиться інноваційна конструкція дисково-колодкового гальма, яка дозволяє інтенсифікувати процес охолодження робочих гальмівних дисків і підвищити ресурс пар тертя дисково-колодкового гальма . В якості основних концептуальних переваг запропонованої конструкції дисково-колодкового гальма є те, що між робочими гальмівними дисками розміщується додатковий диск, який поєднаний з маточиною та з'єднується з робочими дисками перемичками. У додатковому дискові виконано по колу паз, що створює повітряний зазор, а перемички між робочими дисками і додатковим диском з’єднані з внутрішніми поверхнями робочих дисків у зоні протилежній зоні тертя фрикційних накладок колодок із зовнішньою поверхнею робочих дисків, причому робочі диски з’єднані з додатковим диском наскрізними отворами, виконаними у перемичках. Таке конструктивне рішення дозволяє підвищити ефективність роботи дисково-колодкового гальма шляхом покращення системи охолодження пари тертя: гальмівний диск - фрикційні накладки гальмівних колодок за рахунок інтенсифікації примусового тепловідведення від “робочої” зони тертя гальмівних дисків та фрикційних накладок гальмівних колодок до додаткового диску.Item Специфічні особливості при ультразвуковому контролі елементів рам візків локомотивів.(СНУ ім. В. Даля, 2023) Могила, В. І.; Ковтанець, М. В.; Морнева, М. О.; Плотніков, В. Д.Виявлення критичних дефектів є основною проблемою для залізничної галузі. Сьогодні залізничний транспорт піддається підвищеним силовим навантаженням на залізничній колії. Це пов’язано зі збільшенням ваги рухомого складу, а також підвищенням швидкості залізничного транспорту. Рама візка локомотива є одним із основних елементів ходової частини, від справної роботи якого залежить безпека руху поїздів. Сучасні рами візків є звареними конструкціями з використанням литих елементів, у тому числі силових кронштейнів. До встановлення на раму візка її основних елементів проводиться ультразвуковий контроль з метою виявлення внутрішніх неприпустимих несуцільностей металу. Неруйнівний контроль - це єдина можлива технологічна операція, що дозволяє виявляти неприпустимі дефекти в технічних об'єктах і тим самим запобігати виникненню надзвичайних ситуацій на залізничному транспорті. Джерелом ультразвукових коливань служать п'єзоелектричні випромінювачі. Сучасна ультразвукова дефектоскопія заснована на віддзеркалені ультразвукових хвиль від дефектів, наявних в матеріалі, і приймання відбитих хвиль спеціальними приймачами. Ультразвукова дефектоскопія застосовується для виявлення головним чином внутрішніх вад деталей, виготовлених з будь-яких матеріалів, в яких поширюється ультразвук. Цей метод контролю дозволяє виявляти як поверхневі, так і внутрішні тріщини, надриви, пузирі, шлакові включення, корозію і т. д. Досліджено специфічні особливості ультразвукового контролю на прикладі сталевих силових кронштейнів рам візків локомотивів. Наведено графіки результатів розрахунків з математичних співвідношень умов відсутності інтерференції через вплив бічної поверхні виробу при ультразвуковому контролі каблучків силових кронштейнів локомотивних рам візків. Показано, що при ультразвуковому контролі каблучків кронштейнів можуть виконуватись умови існування інтерференції та впливу бічної поверхні на виявлення ультразвуком несуцільностей металу.