Browsing by Author "Ковтанець, М. В."
Now showing 1 - 20 of 22
Results Per Page
Sort Options
Item Development and evaluation of technical solutions to increase the qualitative level of the locomotive undercarriage(СНУ ім. В. Даля, 2021) Gorbunov, M. I.; Kovtanets, M. V.; Serhiienko, O. V.; Kovtanets, T. M.; Горбунов, М. І.; Ковтанець, М. В.; Сергієнко, О. В.; Ковтанець, Т. М.The monograph deals with issues of development and evaluation of technical solutions that increase the quality level of the locomotive's running gear. The evaluation of the effectiveness of the constructive options of nodes and devices is carried out with the help of simulation and mathematical modeling methods.Item Prediction of tractive and dynamic performance of locomotives by simulation modeling(СНУ ім. В. Даля, 2021) Gorbunov, M. I.; Kovtanets, M. V.; Serhiienko, O. V.; Kovtanets, T. M.; Nozhenko, V. S.; Горбунов, М. І.; Ковтанець, М. В.; Сергієнко, О. В.; Ковтанець, Т. М.; Ноженко, В. С.The monograph considers the issues of assessing the traction and dynamic qualities of locomotives based on the methods of simulation modeling of the processes of frictional interaction between the wheel and the rail, the characteristics of the suspension elements and the movement of the rail vehicle.Item The use of the multivariate antiskid sensor to gain maximum trailed load of the rolling stock.(СНУ ім. В. Даля, 2022) Mogyla, V. I.; Morneva, M. O.; Kovtanets, M. V.; Могила, В. І.; Морнева, М. О.; Ковтанець, М. В.The article examines the use of the antiskid sensor to gain maximum trailed load. Skidding means the slip of wheels of a vehicle (tram, railway carriage) along the bearing surface (road, rails) where the linear speed of the wheel surface is lower than the speed of the bearing surface towards the vehicle. The wheel slip occurs during braking. It is caused by the excess braking force over the traction with the bearing surface. Skidding of rail vehicles leads to the wear-out of locked wheels in the place of their contact with the rail and to the flat area on the wheel tire. To prevent skidding of railway vehicles, one should regulate the braking force, depending on the load, using the cargo automatic mode or apply systems and devices of antiskid and nonskid equipment of vehicle units. The system for gaining maximum trailed load by attaching rail vehicles to the electric drive should have a skidding detection device (tram, railway carriage). At specified parameters of the engine and traction converter, the coefficient of transmission and the time constant of the nonskid device are chosen in case of steadiness. For this purpose, one linearizes the system and builds the stability area in plane of the specified parameters using the Ddecomposition method. The final choice of the coefficient of transmission and the time constant is made so that the system will be less subject to fluctuations and the slip speed will be as resilient as possible. The system for gaining maximum trailed load by attaching rail vehicles to the electric drive will be optimized by its supplementing with corresponding technical means that can include the use of the multivariate antiskid sensor. Contemporary antiskid devices involving quick-response electronic equipment will allow not just preventing wheel failures but also increasing the adhesive coefficient in contaminated areas of the route. The use of the multivariate antiskid sensor will allow obtaining a more informative useful signal in order to expand the functional capacity of the sensor, increase the reliability of its operations, which will ensure maximum trailed load of the rolling stock.Item Аналіз методу термоенергетичного газорозділення для керування охолодженням фрикційного контакту залізничних гальм(СНУ ім. В. Даля, 2020) Горбунов, М. І.; Просвірова, О. В.; Ковтанець, М. В.; Ковтанець, Т. М.У статті систематизовано результати досліджень вихрового ефекту та надано оцінку можливості використання конструкцій вихрової труби з метою здійснення впливу на фрикційні властивості поверхонь тертя залізничних гальмівних елементів. Використання ефекту температурного розділення газу дозволить покращити умови взаємодії в фрикційній трибосистемі залізничних гальм. Переваги використання вихрового ефекту полягають у його екологічності та доступності для запровадження. В статті наводиться огляд конструкцій газороздільних трубок, зазначаються їх особливості. Відомі експериментальні дослідження дозволили створити напівемпіричні математичні моделі для розрахунку газороздільних трубок. Важливою проблемою трибопар є підтримання стабільного рівня коефіцієнта тертя. Знаний спосіб удосконалення характеристик фрикційної взаємодії в системі «накладка - диск» чи «колодка - колесо», який передбачає використання стислого повітря з гальмівної магістралі для охолодження трибологічного контакту, не забезпечує достатньо ефективний конвективний теплообмін, що зумовлено постачанням до контактуючих поверхонь стислого повітря, яке не було охолоджено. Температура в трибоконтакті збільшується у процесі гальмування, відповідно, потребує зниження для недопущення юзу та утворення пластичних деформацій. Авторами запропоновано використання ефекту термічного розділення газів для керування охолодженням поверхонь тертя. Під час гальмування для терморегулювання поверхонь у гальмівний контакт постачається холодна фракція повітря. Удосконалений метод поліпшення умов взаємодії фрикційних елементів дискового гальма, який було запропоновано, призведе до стабілізації коефіцієнта зчеплення поверхонь тертя фрикційних елементів, та відповідно забезпечить кращу безпеку руху залізничного транспорту та покращити його екологічність.Item Вибір моделі зчеплення для моделювання динамічної поведінки локомотивів.(СНУ ім. В. Даля, 2022) Ковтанець, М. В.; Цигановський, І. О.; Сергієнко, О. В.; Ноженко, В. С.; Ковтанець, Т. М.; Kovtanets, M. V.; Tsyganovskiy, I. O.; Sergienko, O. V.; Nozhenko, V. S.; Kovtanets, T. M.У статті проведено огляд основних моделей, що застосовуються у сучасних програмних комплексах моделювання динаміки рейкових екіпажів. Детально розглянуто, що обчислення дотичних сил у контакті «колесо-рейка» при моделюванні динаміки рейкових екіпажів може здійснюватися трьома способами: «швидкі» алгоритми, апроксимація аналітичних рішень, чисельних експериментів чи експериментальних даних, використання розрахованих наперед довідкових таблиць. Авторами було розроблено програму VDEUNU CONTACT, оскільки обчислення у даній програмі є досить трудомісткими, програма використовується для упорядкування довідкових таблиць. Проведено дослідження методів розв'язання тангенціальної задачі у сучасних програмних комплексах моделювання динаміки рейкових екіпажів та побудована інформаційна таблиця. Побудовані криві зчеплення, розраховані за допомогою різних методик для одних і тих самих умов контактування. Значення критичного ковзання, отриманого з допомогою програм FASTSIM, дорівнює приблизно 0.03%, тоді як експериментально отримане значення становить близько 2,5 %. Після зриву в буксування коефіцієнт зчеплення у всіх теоріях, крім Мінова і VDEUNU CONTACT вважається константою, тоді як у реальних умовах спостерігається падіння коефіцієнта зчеплення. Проаналізовано можливість застосування різних моделей зчеплення для моделювання динаміки рухомого складу в режимах вибігу та тяги, порівняння моделей проводилося для нових профілів колеса та рейки при нульовому бічному віднесенні колісної пари. Отримані під час використання довідкових таблиць результати, сформовані за допомогою програми VDEUNU CONTACT, порівнювалися з результатами, отриманими під час використання алгоритму FASTSIM, свідчать про те, що незважаючи на незначні кількісні відмінності, можна говорити, що якісно отримані результати збігаються. Також у роботі розглядався рух локомотива в режимі тяги на прямій ділянці шляху довжиною 1200 м з різним фрикційним станом рейок (сухі і вологі). По результатам моделювання видно, що за відсутності обурень з боку траєкторії руху колісної пари при моделюванні за допомогою алгоритму FASTSIM практично збігаються за різних фрикційних умов, і спостерігається стійкий рух локомотива. У той же час при моделюванні за допомогою програми VDEUNU CONTACT рух є нестійким і характер взаємодії колісної пари зі шляхом суттєво відрізняється при сухих та вологих рейках.Item До розрахунку тепловіддачі при конденсації пара в трубах теплообмінників системи охолодження тепловозних дизелей.(СНУ ім. В. Даля, 2022) Могила, В. І.; Ковтанець, М. В.; Морнева, М. О.; Ковтанець, Т. Н.У статті представлені деякі найбільш відомі розрахункові залежності визначення коефіцієнта тепловіддачі при конденсації всередині труб, а також проведений аналіз збіжності отриманих по них результатів при використанні однакових вихідних даних. Використання фазових переходів у системі охолодження дизеля тепловоза є можливим та перспективним, а використання стандартних радіаторних секцій як конденсатори пари є можливим і має переваги над радіаторами з круглими трубками. Конденсація всередині труб теплообмінних апаратів є досить поширеним процесом у холодильній техніці, енергетиці та транспорті. У процесі проектування нової техніки часто ставиться завдання розрахунку необхідної поверхні теплообмінних апаратів – конденсаторів. Розглянуті розрахункові залежності, що охоплюють два випадки конденсації: пар, що рухається, з ламінарним перебігом плівки конденсату та пар, що рухається, з турбулентним перебігом плівки конденсату. З метою визначення наскільки близькі результати, одержувані за різними розрахунковими формулами, було проведено розрахунки та зіставлено отримані результати. Для оцінки отриманих результатів представлені також усереднені значення коефіцієнта тепловіддачі розраховані за формулою середнього арифметичного значення. Встановлено, що в основі деяких перерахованих розрахункових залежностей для визначення коефіцієнта тепловіддачі при конденсації пари всередині труб лежать залежності для конденсації на вертикальній пластині. Це може спричинити неадекватну роботу розрахункових залежностей при певних значеннях внутрішнього діаметра труби. Результати розрахунку необхідної поверхні теплообміну конденсаторів показують, що спостерігається значна розбіжність одержуваних результатів, при цьому відхилення значення коефіцієнта тепловіддачі при конденсації пари всередині труб, отриманого за різними розрахунковими залежностями, від середнього значення, досягає ±23,4%.Item Дослідження впливу динамічних навантажень у контакті колеса з рейкою на максимальний коефіцієнт зчеплення(СНУ ім. В. Даля, 2024) Ковтанець, М. В.; Сергієнко, О. В.; Могила, В. І.; Ковтанець, Т. М.; Kovtanets, M. V.; Serhiienko, O. V.; Mogyla, V. I.; Kovtanets, T. M.При дослідженнях тягових якостей на математичних моделях, моделюючи боксування локомотива вводять ряд припущень, і, як наслідок, існуючі моделі не враховують реальні умови руху локомотива, що супроводжуються динамічною взаємодією колісних пар з рейками, коли виникає ряд факторів, які значно знижують максимальний коефіцієнт зчеплення локомотива по відношенню до фізичного, в наслідок чого виникає необхідність обліку як при експериментальних, так і при теоретичних дослідженнях режимів руху екіпажу, що не встановилися. У статті запропоновано науково-обґрунтовану методику оцінки впливу динамічних навантажень, що виникають у контактах колеса з рейкою під час руху локомотива, яка найбільш точно описує особливості поведінки реального екіпажу, та відповідає існуючим нормам за критеріями вертикальної та горизонтальної динаміки, а також показниками стійкості руху і при цьому за рахунок коректного спрощення та введення обґрунтованих припущень є досить простою для проведення досліджень на ПК. Отримано залежності, що дозволяють проілюструвати вплив коефіцієнта вертикальної динаміки і відносного горизонтального ковзання на тягові якості локомотива. Аналіз отриманих залежностей показав, що зі збільшенням швидкості руху колісно- моторного блоку (КМБ) коефіцієнт вертикальної динаміки і відносні горизонтальні ковзання ростуть. При цьому, чим більше жорсткість зв’язку кузова з візком локомотива, тим менше горизонтальне поперечне ковзання колісної пари в рейковій колії. Коефіцієнт запасу по зчепленню зі зростанням швидкості руху зменшується, що викликано збільшенням коливань вертикального динамічного навантаження і відносного горизонтального ковзання. При цьому зі збільшенням моменту, що повертає, вплив швидкості на коефіцієнт запасу по зчепленню стає менш значущим. Таким чином, зі збільшенням швидкості руху КМБ, а значить і зі збільшенням коливань вертикального динамічного навантаження і відносного горизонтального ковзання колісної пари по рейках коефіцієнт запасу по зчепленню значно зменшується. Подані залежності зміни коефіцієнта запасу по зчепленню в залежності від коефіцієнта вертикальної динаміки, а також від відносного горизонтального поперечного ковзання показують, що зі збільшенням коефіцієнта динаміки коефіцієнт запасу по зчепленню зменшується на 4,5%, а зі збільшенням відносного поперечного ковзання зменшується з 0,97 до 0,92.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 Концепція та реалізація комплексної реновації і регенерації гумотехнічних виробів, олій та композитів залізничного транспорту з отриманням нових якостей матеріалів.(СНУ ім. В. Даля, 2022) Могила, В. І.; Ковтанець, М. В.; Морнева, М. О.; Ковтанець, Т. М.; Mogila, V. I.; Kovtanets, M. V.; Morneva, M. O.; Kovtanets, T. M.Робота присвячена створенню наукової теорії концепції та закономірностей пов’язаних з переробкою промислових відходів залізничної галузі – ГТВ (гумовотехнічних виробів), олії і мастил, накладок пантографів, гальмових колодок, обґрунтуванню їх екологічної небезпеки та розробці комплексних способів реновації, регенерації, утилізації для мінімізації антропогенного впливу на навколишнє середовище. Аналіз сучасного стану застосування технологій реновації, регенерації ГТВ, олій вуглевмісних полімерів, теоретичне та експериментальне дослідження властивостей відпрацьованих матеріалів, температури, вмісту води та інших параметрів, вплив локального охолодження високочастотних (ВЧ) і понад високочастотних (ПВЧ) електромагнітних полів відпрацьованих матеріалів, використання озону для інтенсифікації деструкції гумо-технічних виробів, що дозволить розробити екологічно безпечні способи регенерації, реновації та утилізації ГТВ різного складу і терміну зберігання. Запропоновано спосіб отримання рідкого та газоподібного палива з відходів гумо-мастильних матеріалів, в якому заключне блок інноваційних технічних рішень, а саме: збудженням ультразвукових коливань для руйнування гумових відходів; розігрів металевих корд наведенням току високої частоти; збудження електромагнітних коливань корду; озон в піролізній камері для покращення розчину гуми та утворення однорідної суміші. Встановлено, що під дією озону відбувається швидке окислення гумових відходів у зв’язку із руйнуванням міжмолекулярних та внутрішньо-молекулярних зв’язків. Тому, при наявності на поверхні гуми мікротріщин (кількість яких значна для відпрацьованих шин), насамперед починається атака озоном тих молекул, які розташовані у вершинах тріщин, що приводить до швидкого розростання тріщин і розпаду матеріалу на шматки з порівняно гладкими поверхнями. У випадку озонної атаки, поверхні шматків, що утворилися, окислені, тобто на поверхнях знижується молекулярна маса й з'являються киснево-містящі продукти окислювання гуми. Паралельно з поданням озону та ультразвуку включають по черзі електромагніти, які створюють еле- ктромагнітне поле; металевий корд (входить до складу гуми) по черзі рухається від одного магніта до іншого. Електромагніти активізують рух суміші. Таким чином досягається розчинення гуми, відділення її від металевої частини та високоефективне перемішування.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 Оцінка стабільності величини часу розімкнення колодкового гальма.(СНУ ім. В. Даля, 2021) Бойко, Г. О.; Ковтанець, М. В.; Яровий, М. В.В статті розглядається питання експериментальної оцінки стабільності величини часу розімкнення колодкового гальма на прикладі гальма типу ТКТГ-200 з електрогідравлічним штовхачем ТЭ-30. Оцінено вплив структурних параметрів колодкового гальма, таких як величина зусилля (установочної довжини) затискної пружини та маси робочої рідини (мастила) електрогідравлічного штовхача на величину часу розімкнення колодкового гальма. Експериментальні дослідження із застосуванням математичної теорії планування експериментів виконано на дослідному стенді лабораторії технічної діагностики. Дослідний стенд складається з електродвигуна, махової маси з 18 дисків, колодкового гальма, встановленого на рамі, що гойдається, а також із системи датчиків, які дозволяють контролювати такі параметри гальма, як величина гальмівного моменту, частоту обертання гальмівного шківа, величину зусилля затискної пружини, температури контакту пари тертя: фрикційна накладка – гальмівний шків, величину часу спрацьовування та розімкнення колодкового гальма. За результатами експерименту із застосуванням методів регресійного аналізу отримано рівняння, яке встановлює залежність величини часу розімкнення колодкового гальма від структурних параметрів та визначає їх силу впливу на величину часу розімкнення.Item Проведення теоретико-експериментальні дослідження щодо впливу динамічних навантажень на коефіцієнт зчеплення.(СНУ ім. В. Даля, 2022) Ковтанець, М. В.; Сергієнко, О. В.; Марченко, Д. М.; Ноженко, В. С.; Ковтанець, Т. М.У роботі проаналізовано фактори, що істотно впливають на значення коефіцієнта зчеплення. З аналізу літературних джерел встановлено, що основним показником, який визначає потенційні можливості контакту колеса з рейкою по зчепленню, зазвичай вважають фізичний коефіцієнт зчеплення. Проведено дослідження впливу вертикального та горизонтального динамічного навантаження на максимальний коефіцієнт зчеплення для трьох станів фрикційного контакту «колесо-рейка»: чистого сухого, змоченого водою, забрудненого мастильними матеріалами. Для експериментальної оцінки впливу динамічних сил в контакті «колесо-рейка» на реалізовану величину максимальної сили зчеплення було використано метод теорії планування експериментів, який дозволяє істотно скоротити кількість проведених дослідів і отримати математичну модель досліджуваного процесу та оцінити спільний та самостійний вплив кожного з факторів на процес зчеплення. Метод планування експериментів передбачає вибір факторів, їх рівнів та інтервалів варіювання, визначення відгуку системи, складання матриці планування та отримання рівнянь регресії. Отримані математичні моделі описують зчіпні якості колеса та рейки за наявності зовнішніх динамічних збурень – коливань вертикального та горизонтального навантаження в контакті «колесо-рейка». Крім цього метою стендових випробувань була перевірка методики визначення тягових якостей локомотива з використанням для цього критерію, названого коефіцієнтом запасу по зчепленню. Порівнюючи два методи оцінки впливу динамічних навантажень на тягові якості контакту «колесо-рейка» за максимальними значеннями коефіцієнта зчеплення і за значеннями коефіцієнта запасу по зчепленню можна зробити висновок про схожість отриманих результатів, що може бути підтвердженням доцільності застосування розробленого критерію – коефіцієнта запасу по зчепленню – для порівняльної оцінки тягових якостей локомотивів та окремих колісних пар.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 Підвищення ефективності функціонування системи охолодження тепловоза шляхом використанню пелюсткового жалюзійного механізму.(СНУ ім. В. Даля, 2024) Могила, В. І.; Ковтанець, М. В.; Морнева, М. О.; Плотніков, В. Д.Незамінною підсистемою наземних транспортних засобів (рейкових, автомобільних) є модуль охолодження двигуна.. За певних умов експлуатації система охолодження є основним джерелом шуму та компонентом із другим за величиною споживання енергії (після двигуна). Надійність експлуатації рухомого складу залізниць багато в чому залежить від якості функціонування системи охолодження, ефективність якої в процесі експлуатації знижується, що призводить до роботи дизеля за підвищеної температури теплоносіїв, зниження надійності, обмеження потужності силової установки і, як наслідок, погіршення паливної економічності. Верхні жалюзі різних конструкцій, що застосовуються в даний час на тепловозах, малоефективні: вони матеріаломісткі, працюють від пневмоприводу (гідроприводу), зменшують продуктивність вентилятора охолоджуючого пристрою. Підвищення ефективності роботи охолоджуючих пристроїв тепловозів значною мірою визначається аеродинамічною досконалістю вентиляторних каналів з жалюзійним апаратом на виході, які, з одного боку, повинні мати мінімальний гідравлічний опір, з іншого – відповідати всім вимогам уніфікації окремих елементів, так і конструкції в цілому. Об'єднання перерахованих вище вимог забезпечується в розробленій конструкції пелюсткового жалюзійного апарату охолоджуючого пристрою тепловоза. Гідравлічні опіри зазвичай поділяються на місцеві втрати енергії та втрати на тертя за довжиною. Запропонована конструктивна схема верхніх жалюзі має підвищені характеристики, спрямовані на підвищення ефективності системи охолодження локомотивів. Конструкція зосереджена на оптимізації потоку повітря, зниженні споживання енергії та покращенні загальної продуктивності охолоджувального пристрою. Завдяки оптимізації кута жалюзі та зменшенню опору пристрій може мінімізувати споживання енергії, тим самим підвищуючи загальну ефективність системи охолодження.Item Розробка методики моделювання динамічних процесів ротаційного гасника коливань з метою підвищення його ефективності.(СНУ ім. В. Даля, 2022) Сергієнко, О. В.; Ковтанець, М. В.; Могила, В. І.; Загорський, Д. В.У зв’язку з переходом на високошвидкісний рух наземного транспорту особливого значення набувають дослідження та конструктивні рішення, спрямовані на поліпшення динамічних показників безпеки руху швидкісного рухомого складу, що викликає необхідність удосконалення ресорного підвішування з точки зору підвищення ефективності гасіння коливань. Аналіз використання демпфуючих елементів підвіски на високошвидкісному рухомому складі наземного транспорту показав, що найбільш ефективними є керовані гідравлічні гасники коливань роторного типу. Тож визначена мета даної статті, а саме: розробка методики моделювання динамічних процесів ротаційного гасника коливань, яка дасть можливість досліджувати вплив різних факторів на його працездатність для ефективного управління його демпферними властивостями, є актуальною. В статті розроблено методику моделювання динамічних процесів ротаційного гасника коливань, яка дає можливість досліджувати зміни силових характеристик ротаційного гідродемпфера елементи якого здійснюють зворотно-обертальні переміщення, в залежності від величини зазору між поверхнями, який заповнений ньютонівською та неньютонівською рідиною, амплітуди коливань, а також від властивостей робочої рідини, що дозволить регулювати параметри працездатності гасника з метою підвищення його ефективності. За запропонованою методикою проведено розрахунок силових характеристик "шестиповерхневого" ротаційного гасника коливань з магнітною рідиною, виконаною на основі високов'язкої поліметилсилоксанової рідини, використаної як робоче тіло. Проведені експериментальні дослідження підтвердили адекватність розробленої методики та дозволили визначити умови підвищення ефективності використання високошвидкісного рухомого складу наземного транспорту. Підрахунок коефіцієнтів вертикальної динаміки 1 осі показав, що kg тепловоза з ротаційними гідрогасителями, заповненими на 90% об'єму, менший у всьому діапазоні швидкостей, ніж з фрикційними гасниками в середньому на 8 - 22%. Також результати випробувань свідчать про те, що розкид сил опору дослідних ротаційних гасників помітно менший, ніж серійних фрикційних. Вищевикладене підтверджує зроблене раніше припущення про вплив нерівномірності розподілу дисипативних сил по довжині тепловозу на характер коливального процесу надресорної будови.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.Item Створення багатофункціональних наукомістких методів енергетичного керування інженерією поверхонь контакту "колесо-рейка" для забезпечення еколого-ефективної передачі потужності : Звіт про НДР (заключ.)(СНУ ім. В. Даля, 2020) Ковтанець, М. В.; Горбунов, М. І.; Дьомін, Ю. В.; Фомін, О. В.; Поркуян, О. В.; Бойко, Г. О.; Могила, В. І.; Нєженцев, О. Б.; Ноженко, О. С.; Кравченко, К. О.; Костюкевич, О. І.; Кічкіна, О. І.; Кузьменко, С. В.; Сергієнко, О. В.; Михайлов, Є. В.; Бєлоусова, Л. І.; Морнева, М. О.; Серєбряк, К. І.; Дьомін, Р. Ю.; Воронцов, Б. С.; Ноженко, В. С.; Просвiрова, О. В.; Кара, С. В.; Семенов, С. О.; Кічкін, О. В.; Фомiна, А. М.; Ковтанець, Т. М.; Сова, С. С.; Фомiн, В. В.; Коваленко, В. В.; Бурлуцький, О. В.; Коротенко, Б. М.; Бiловол, Є. О.; Лисенко, Ю. В.Item Теоретичні та експериментальні дослідження впливу електричного струму на знос трибоспорядження «ролик-ролик».(СНУ ім. В. Даля, 2024) Ковтанець, М. В.; Ноженко, В. С.; Сергієнко, О. В.У роботі розглянуті процеси, що відбуваються у контакті колеса і рейки, що взаємодіють між собою і від яких залежить в цілому ефективність тягового рухомого складу. Встановлено, що найбільш поширеним способом досягнення високого коефіцієнта зчеплення при рушанні з місця, а також на складних ділянках профілю колії є подача сухого кварцового піску, представлені очевидні переваги даного способу та його низку істотних недоліків. Обґрунтовано вплив електричного струму, що проходить через контакт, на його трибологічні властивості, при цьому перспектива цього способу опосередковано підтверджується даними, отриманими під час експлуатації електровозів, де встановлено, що їх граничний коефіцієнт зчеплення вище на 8% ніж у тепловозів, що імовірно пов’язано з пропусканням електричного струму через контакт колеса з рейкою. Тому для дослідження процесів, що протікають у контакті «колесо-рейка» при ходженні електричного струму необхідно провести їх детальний аналіз. У роботі теоретично та експериментально досліджено вплив електричного струму, що проходить через контакт двох взаємодіючих роликів на їх знос при варіюванні величини сили струму та прикладеного навантаження. Теоретичні передумови впливу електричного струму на величину зносу трибосполучення були покладені в основу проведених досліджень, проведених у роботі. При моделюванні визначено вплив електричного струму з часом на зношування досліджуваних зразків. Електричний знос переважає при малих вертикальних навантаженнях, що є наслідком наявності в контактній парі незруйнованих забруднень, які мають високий перехідний опір. Зі збільшенням навантаження та руйнуванням забруднень перехідний опір падає, кількість тепла, що виділилося в контакті, зменшується, і відповідно електричне зношування знижується. Експериментальні дослідження проведено на випробувальній машині СМЦ-2 на кафедрі залізничного, автомобільного транспорту та підйомно-транспортних машин СНУ ім. В. Даля. Виявлено механізм впливу електричного струму на трибосполучення, що дозволяє обґрунтувати застосування даного способу для підвищення зчеплення в системі «колесо-рейка».