Наукові публікації та патенти в рамках виконання держбюджетних науково-дослідних робіт 2020 р.

Permanent URI for this community

https://dspace.snu.edu.ua/handle/123456789/78

Browse

Now showing 1 - 20 of 47

Study of rail vehicles movement characteristics improvement in curves using fuzzy logic mechatronic systems
(2019) Kapitsa, M.; Mikhailov, E.; Kliuiev, S.; Semenov, S.; Kovtanets, M.
The article deals with the effectiveness of reducing the level of force interaction of the rail vehicle wheels with rails in curved sections of the track through the use of mechatronic position control systems for wheel pairs in the rail gauge in the horizontal plane. The approaches to the creation of such a mechatronic system operating on the principles of fuzzy logic are described. To determine the angles of attack of wheels on the rails, it was proposed to use the acoustic emission indicators of the contact of the wheel with the rail. To determine the direction of curvature of the rail track, it is advisable to use data from navigation systems. The study of the dynamics of the rail vehicle during the passage of a curved section of the track in real time was carried out using the Matlab/Simulink software package. The proposed mechatronic control system for the position of the wheel sets in the horizontal plane allows to ensure their optimal installation under various driving conditions in the rail gauge. This makes it possible to minimize the angles of attack of the wheels and reduce the forces of the horizontal interaction of the wheels with the rails.
Теоретичне обґрунтування організації внутрішнього контролю суб’єктів господарювання в сучасних умовах.
(2019) Клюс, Ю. І.; Іжболдіна, А. В.
статті систематизовано та надано визначення поняття «внутрішній контроль» (потужний механізм заходів або підходів, направлених на ефективність розробок та втілення управлінських рішень на підприємстві з метою всебічного та неупередженого контролю на певному рівні для забезпечення одержання (збільшення) доходів або поліпшення (стабілізацію) фінансового стану підприємства). Узагальнено основні елементи діючої системи внутрішнього контролю (внутрішнє середовище, суб’єкти та об’єкти системи внутрішнього контролю, засоби внутрішнього контролю, функції внутрішнього контролю) та виділено такий окремий елемент як «зовнішнє середовище». Визначено низку факторів, що мають вплив на внутрішній контроль великих, середніх та малих підприємств (склад організаційної структури, обсяги діяльності, відношення керівництва підприємства до внутрішнього контролю, матеріальне положення підприємства). Систематизовано основні функції внутрішнього контролю (інформаційна, діагностична, комунікаційна, функція оцінки) та запропонована така комбінована функція внутрішнього контролю, як координаційно-коригувальна, яка дозволить здійснювати своєчасний та результативний контроль управління підприємством. Визначено ключові завдання (забезпечення законності та достовірності відображення інформації в обліку, виявлення та встановлення причин відхилень у процесі господарської діяльності, контроль за дотриманням встановленого регламентного забезпечення структурних підрозділів, проведення оцінки кінцевих результатів всього колективу, прийняття управлінських рішень щодо ефективної роботи організації), які мають вплив на ефективність управління діяльністю підприємства.
Виникнення структурних зрушень та їх вплив на економічну безпеку промислових підприємств регіону внаслідок постконфліктної трансформації.
(2019) Івченко, Ю. А.; Івченко, Є. А.; Клюс, Ю. І.
У статті визначено специфічні риси структурних зрушень на промислових підприємствах регіону вна- слідок постконфліктної трансформації (незворотність, еволюційність, випереджаючий характер розви- тку, неповна передбачуваність наслідків під впливом тимчасового чинника), що зумовлюють специфіку управління ними на підприємствах регіону та впливають на їхню економічну безпеку. Зумовлено вибір комплексних управлінських заходів щодо формування трансформаційних процесів на промислових під- приємствах регіону (систему заходів щодо мобільного коригування розроблених довгострокових напрямів з урахуванням змін наслідків впливу зовнішніх і пов'язаних із ними внутрішніх чинників інноваційного розвитку, що визначаються на основі моніторингу). Виділено ключові етапи послідовності управління структурними зрушеннями на промислових підприємствах регіону. Проведено аналіз сильних та слабких сторін, оцінювання можливостей і загроз функціонуванню і розвитку промислових підприємств регіону внаслідок постконфліктної трансформації.
Обоснование рациональных характеристик мехатронных систем управления положением колесных пар
(ДУІТ, 2020) Горбунов, Н. И.; Клюев, С. А.; Михайлов, Е. В.; Семенов, С. А.; Ковтанец, М. В.
Сформулированы требования к характеристикам аппаратного и программного обеспечения, обеспечивающего техническую реализацию мехатронных систем управления положением колесных пар рельсовых экипажей в горизонтальной плоскости для их радиальной установки в криволинейных участках пути с целью обеспечения оптимального взаимодействия колес и рельсов, характеризующегося минимальными боковыми силами и снижением износа. Предложенная мехатронная система позиционирования колесных пар позволяет оптимально устанавливать их на рельсовом пути при различных условиях движения экипажа. Результаты расчетов, выполненных на примере движения в кривой трехосной тележки тепловоза 2ТЭ116, показали возможность значительного уменьшения направляющих сил и минимизации углов набегания колесных пар. Сформульовано вимоги до характеристик апаратного та програмного забезпечення, що забезпечує технічну реалізацію мехатронних систем управління положенням колісних пар рейкових екіпажів у горизонтальній площині для їх радіальної установки в криволінійних ділянках шляху з метою забезпечення оптимальної взаємодії коліс та рейок, що характеризується мінімальними бічними силами та зниженням зношування. Запропонована мехатронна система позиціонування колісних пар дозволяє оптимально встановлювати їх на рейковому шляху за різних умов руху екіпажу. Результати розрахунків, виконаних на прикладі руху в кривій тривісної візки тепловоза 2ТЕ116, показали можливість значного зменшення напрямних сил та мінімізації кутів набігання колісних пар.
Модернизация метода повышения тягово-тормозных качеств локомотива при прохождении стрелочных переводов
(СНУ ім. В. Даля, 2020) Горбунов, Н. И.; Ковтанец, М. В.; Ковтанец, Т. Н.; Просвирова, О. В.
Представлены результаты исследований факторов влияющих на вероятность безотказной работы элементов стрелочных переводов. В работе выполнен анализ работы песочных систем локомотивов, а также сложности путевого хозяйства в очистке рельсошпальной решетки, что позволило определить причины засорения стрелочных переводов песком. Изучена работа элементов автоматической локомотивной сигнализации и разработана инновационная система блокирующая песочную систему локомотива при прохождении стрелочных переводов. Наведено результати досліджень факторів, що впливають на ймовірність безвідмовної роботи елементів стрілочних перекладів. У роботі виконано аналіз роботи пісочних систем локомотивів, а також складності колійного господарства в очищенні рейкошпальних грат, що дозволило визначити причини засмічення стрілочних переказів піском. Вивчено роботу елементів автоматичної локомотивної сигналізації та розроблено інноваційну систему, яка блокує пісочну систему локомотива при проходженні стрілочних перекладів.
Мoдернизaция пеcoчнoй cиcтемы лoкoмoтивa для энегргo и реcурcocбережения, пoвышения и упрaвления взaимoдейcтвия cиcтемы «кoлеco-рельc»
(СНУ ім. В. Даля, 2020) Кoвтaнец, М. В.; Гoрбунoв, Н. И.; Кoвтaнец, Т. Н.; Кoвтaнець, М. В.; Гoрбунoв, М. І.; Кoвтaнець, Т. М.
В рaбoте oпиcaнa целеcooбрaзнocть улучшения cцепления кoлеc лoкoмoтивa c рельcaми. Уcтaнoвленo, чтo для пoвышения кoэффициентa cцепления нaибoлее ширoкoе рacпрocтрaнение нa железных дoрoгaх мирa, пoлучилa пoдaчa квaрцевoгo пеcкa нa рельcы пoд кoлеca движущегocя лoкoмoтивa. Предcтaвлен aнaлиз неэффективнocти рaбoты пеcoчных cиcтем лoкoмoтивoв. Предлoженo и экcпериментaльнo oбocнoвaнo в три пocледoвaтельных этaпa пo мoдернизaции пеcoчнoй cиcтемы лoкoмoтивa для пoвышения тягoвo-cцепных и тoрмoзных кaчеcтв лoкoмoтивa, кoтoрые пoзвoлят cнизить зaтрaты экипирoвoчных мaтериaлoв, пoвыcить безoпacнocть движения, cнизить зaтрaты нa oбcлуживaние, пoвыcить тягoвo-cцепные и тoрмoзные кaчеcтвa лoкoмoтивa, a тaкже уcтрaнить другие приcущие пеcoчнoй cиcтеме недocтaтки. У роботі описана цілісність поліпшення зчеплення коліс локомотиву з рельсами. Встановлено, що для підвищення коефіцієнта зчеплення найбільш широке розповсюдження на залізницях світу, отримала подача кварцевого піску на рельсі по рельсі. Представлений аналіз неефективності роботи піскових систем локомотивів. Запропоновано і експериментально обгрунтовано в три послідовних етапи по модернізації пичної системи локомотиву для підвищення тягово-зчіпних і гальмівних якостей. витрати екіпірувальних матеріалів, підвищити безпеку руху, знизити витрати на обслуговування, підвищити тягово-зчіпні і гальмівні якості локомотиву, а також усунути інші властиві пісочній системі недоліки.
Удосконалення стіни бокової напіввагонів вітчизняного виробництва
(ДП «ДОСЗТ», 2020) Фомін, О. В.; Горбунов, М. І.; Швець, А. О.; Фоміна, А. М.; Скляр, А. В.
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.
Experimental study of the limit-maximum adhesion coefficient
(2020) Gorbunov, M.; Kovtanets, M.; Kovtanets, T.
Вплив повздовжньо-динамічних навантажень на міцність гальмової важільної передачі візка вагона, обладнаного новим концептом упряжного пристрою
(СНУ ім. В. Даля, 2020) Фоміна, А. М.; Ловська, А. О.; Горбунов, М. І.
Досліджено повздовжню навантаженість вантажного поїзда, обладнаного новими концептами упряжного пристрою. Встановлено, що використання концепту упряжного пристрою дозволяє знизити повздовжню навантаженість поїзда майже на 30% у порівнянні з типовою схемою взаємодії локомотива з вагонами. Проведено розрахунок на міцність гальмової важільної передачі вантажного вагона, обладнаного новим концептом упряжного пристрою. При цьому максимальні еквівалентні напруження в елементах гальмової важільної передачі нижчі майже на 35% у порівнянні з типовою схемою Проведені дослідження сприятимуть створенню інноваційних конструкцій рухомого складу з покращеними техніко-економічними та динамічними показниками.
Clarification of features of the wheel movement with a perspective constructive scheme on a rail
(2020) Mikhailov, E.; Semenov, S.; Kliuiev, S.; Dižo, J.; Blatnický, M.; Gerlici, J.; Harušinec, J.; Kovtanets, M.
The article presents the continuation of studies of the features of the wheel movement the traditional and perspective constructive scheme on a rail. Unlike the traditional design, the perspective constructive scheme of the wheel allows independent relative rotation of the support surface wheel and of its guide surface (flange) relative to their common axis of rotation. Previous authors’ works did not take into account the influence of the level of slippage in the main contact of the wheel with the rail on the value of the slippage rate in its flange contact. This article further examines the influence of this factor for both wheel designs. The results of the presented studies confirm the possibility of reducing slippage in the flange contact with the rail for a wheel of a promising design scheme in comparison with a traditional wheel. Reducing the power of friction forces in the contact of the wheel flange of a promising design scheme will reduce the resistance to movement of such a wheel along the rail, especially in curved track sections.
Innovative risks of introducing advanced technical solutions in transport
(2020) Gorbunov, M.; Nozhenko, V.; Kovtanets, M.; Porkuyan, O.
This article contains the analysis of possible investment ways for the development of industrial technologies on the example of railway transport and the associated decision-making process. A risk assessment method was used in this study when introducing innovative technical solutions for improving friction interaction in a two-point «wheel-rail» contact, which is based on the Monte Carlo method. The result of simulation modeling is forecasting of the most and least risky technical solutions for introducing them in railway transport and reducing such risks.
Experimental study of temperature stabilization process in tribological contact of brake friction pairs under the impact of forced cooling
(2020) Gorbunov, M.; Prosvirova, O.; Kovtanets, M.
The issue of improving of the design of a railway wheelset
(2020) Mikhailov, E.; Semenov, S.; Dižo, J.; Blatnický, M.; Kovtanets, M.; Kliuiev, S.
The article analyses one of the significant drawbacks of traditional wheelsets of rail vehicles, which consists in the occurrence of elastic deformations of bending of its axis in operation. It has been established that this is due to the irrational scheme of transferring vertical loads from the topsides of the rail vehicle. The magnitudes of these angles determine the additional (elastic or plastic) displacements of the points of the contact of wheels with the rails transversely of the rail gauge when the wheelset is subjected to the static and dynamic loads during the movement. A possible way to eliminate this disadvantage of the traditional wheel pair is to change the loading scheme of its wheels with vertical loads. This is possible to perform by changing the traditional design of a wheelset and abandoning its traditional axis using independently rotating wheels (IRW). The use of wheel pairs with IRW eliminates another significant disadvantage of traditional wheelsets. It is associated with high torsion stiffness of the axles of such structures, which does not allow the wheels to rotate relatively to each other. This causes increasing of wheel slip on rails when moving in curved sections of the track and it also limits the speed of steady movement of rail vehicles in straight tracks. However, when using wheel pairs with the IRW, they are not centred in the rail gauge. At the same time there is long contacting of a flange of one of the wheels on the rail with a high level of wear. Improving the dynamics of rail vehicles with IRW and reducing wear of wheels and rails is possible by means of mechatronic systems to control the position of wheelsets in the track gauge.
Dynamic Load and Strength Determination of Carrying Structure of Wagons Transported by Ferries.
(2020) Lovska, A.; Fomin, O.; Píštěk, V.; Kučera, P.
A rapid development of economic relations between states has required an introduction of combined rail/ferry transportation. A feature of this type of transportation is the possibility of wagons traveling by sea on specially equipped ships—railway ferries. However, the transportation of wagons by sea is accompanied by damage to their structures. This follows from the fact that the wagons are not adapted to this type of transportation. In addition, the design of wagons does not consider the loads that can act on them during transportation by sea. In this connection, it is important to study the dynamic loading and strength of wagons during their transportation by sea. The current work investigated into dynamic load on the carrying structure of wagons transported by ferries using mathematical and computer modelling and defined accelerations on the wagon body. The adequacy of the models was checked with an F-test. The results of strength calculation for the carrying structure of a wagon made it possible to conclude that a typical fixation diagram does not provide the admissible range of strength parameters. The current work proposed an improved fixation diagram for cars on the deck with the viscous binder. The solution was substantiated by the results of the mathematical modelling of dynamic forces, strength, and stability of the carrying structure of a wagon on the deck. The results of the work will contribute to the creation of recommendations for the transportation of wagons on ferries. The research can contribute to safe transportation of wagons by ferries, and higher e ciency of the combined transportation
Effective Mistuning Identification Method of Integrated Bladed Discs of Marine Engine Turbochargers.
(2020) Píštěk, V.; Kučera, P.; Fomin, O.; Lovska, A.
Radial turbine and compressor wheels form essential cornerstones of modern internal combustion engines in terms of economy, e ciency and, in particular, environmental compatibility. As a result of the introduction of exhaust gas turbochargers in the extremely important global market for diesel engines, higher engine e ciencies are possible, which in turn reduce fuel consumption. The associated reduced exhaust emissions can answer questions that results from environmentally relevant aspects of the engine development. In shipping, the international Maritime Organisation (IMO) prescribes the step-by-step reduction of nitrogen oxide and other types of emissions. To reduce these emissions, various systems are being developed, in which turbochargers are an important part. The requirements for the reliability and service life of turbochargers are constantly increasing. Turbocharger blade vibration is one of the most important problems to be solved when designing the rotors. In the case of real rotors, so-called mistuning arises, which is a slight deviation of the properties of the individual blades from the design parameters. The article deals with an e ective method of mistuning identification for cases of integrated bladed discs of marine engine turbochargers. Unlike approaches that use costly scanning laser Doppler vibrometers, this method is based on using only a simple laser vibrometer in combination with a computational model of the integrated bladed disc. The added value of this method is, in particular, a significant reduction in the cost of laboratory equipment and a reduction in the time required to obtain the results.
Research of stability of containers in the combined trains during transportation by railroad ferry.
(2020) Fomin, O., Lovska, A., Pistek, V., Kucera, P.; Fomin, O., Lovska, A., Pistek, V., Kucera, P.; Fomin, O., Lovska, A., Pistek, V., Kucera, P.; Fomin, O., Lovska, A., Pistek, V., Kucera, P.
The article presents results of computational modelling of containers dynamic load during transportation as a part of trains of intermodal transport on a railway ferry. The computational models were developed which account the movement of the container with regard to the frame of the flat wagon while moving of the railway ferry. It was assumed that there is no movement of the flat wagon with regard to the deck, since these movements were limited by fastening means. Attention was also paid to the movement of liquid bulk cargo in the boiler when studied the dynamic load of the tank container. The obtained acceleration rates, as components of the dynamic loads acting on the container, were accounted while determining the containers stability coefficient with regard to the flat wagons. The railway ferry heeling angles which ensure the stability of the containers were determined. The researches will ensure safety of transportation of containers as a part of trains of intermodal transport on a railway ferry, as well as increase the efficiency of operation of intermodal transport in the international transport.
A New Fastener To Ensure The Reliability Of A Passenger Car Body On A Train Ferry.
(2020) Lovska, A.; Fomin, O.
To ensure the strength of the passenger car bodies during transportation on train ferries, it is proposed to mount fastening elements of chain binders on the body bolster beams. The principle of such an element is based on the hydraulic damper operation. The mathematic modelling was conducted in order to determine the dynamic loading on a passenger car body during sea transportation. The study established that the improvements mentioned made it possible to reduce the dynamic loading on the body during sea transportation by 30% in a comparison with that of a typical fastening scheme. The strength of an improved passenger car body was calculated. The maximum equivalent stresses in the body structure accounted for about 120MPa, i.e., they did not exceed the admissible values. The conducted research may contribute to ensuring the required strength of passenger car bodies during train ferry transportation, thus leading to a higher operational efficiency of train ferry transportation within the international transportation.
Способ оценки показателей качества движения легковесных пустых вагонов.
(2020) Фомин, А. В.; Прокопенко, П. Н.; Горбунов, Н. И.; Сова, С. С.; Фомін, О. В.; Прокопенко, П. М.; Горбунов, М. І.
Безпека руху є найважливішою вимогою до роботи залізниць. Серед аварій на залізничному транспорті найбільшу небезпеку становить схід з рейок, це може призвести до тяжких наслідків. За результатами аналізу встановлено, що наслідками сходу є серйозні пошкодження рухомого складу, залізничних колій та інших елементів інфраструктури залізниці, зниження швидкості і порушення графіка руху поїздів. Істотним недоліком роботи залізничного транспорту є обмеження швидкості руху поїздів з легковажними вантажними вагонами в порожньому стані, обладнаних візками моделі 18-100. У числі причин сходу коліс вагонів з рейок, пов’язаних з несправностями ходової частини вагонів, можна назвати такі: злам бічних рам і надресорна балок візків, злам осей і коліс, несправності роликових підшипників буксового вузла, знос елементів фрикційних гасителів коливань і вузла обпирання кузова на надресорні балки, неприпустимі відхилення розмірів візків. Також важливою причиною є негативне зменшення тари вагона більш ніж на 10% від встановленої заводом виробником. Зазначені несправності, зокрема, пов’язані з руйнуваннями елементів ходової частини, безпосередньо призводять до сходу вагонів. Однак, деякі з них прямо не викликають сход, але є причинами розвитку динамічних процесів, які викликають підвищену силову взаємодію рухомого складу.
Establishing patterns in the dynamic loading on the body of a semiwagon with an elastic middle part of the girder beam.
(2020) Fomin, O.; Lovska, A.; Medvediev, I.; Shatkovska, H.
To reduce the dynamic loading and prolong the service life of a semi-wagon's girder beam by improving its fatigue strength, it has been proposed to improve its design. A special feature of the girder beam is that its middle part (the distance between the rear supports of auto-couplings) consists of a U-shaped profile, covered with a horizontal sheet above which an I-beam is located. Elastic elements are placed between the horizontal part of the U-shaped profile's shelf and the sheet. Mathematical modeling was performed to substantiate the proposed technical solution. A mathematical model has been constructed describing the fluctuations of the bouncing wagon. It has been established that the maximum vertical acceleration of the body is about 1.8 m/s2 (0.18 g), and of the bogie ‒ about 9.0 m/s2 (0.9 g). Based on our calculations, we can conclude that a wagon's movement is assessed as "excellent". In this case, the use of the girder beam with elastic links makes it possible to reduce the dynamic load on a wagon, in comparison with the prototype, by almost 35 %. The main indicators of the strength of the improved load-bearing structure of a wagon have been determined. The maximum equivalent strains occur, in this case, in the upper horizontal sheet of the girder beam, and are 136.0 MPa, which are lower, by 20 %, than those of the prototype wagon. The results of the modal analysis of the load-bearing structure of a semi-wagon taking into consideration the improvement measures have demonstrated that their natural frequencies of oscillations are within the permissible limits. Our research could help reduce the dynamic loading on the load-bearing structures of wagons in operation, as well as design the innovative structures of rolling stock

Browse

Browsing Наукові публікації та патенти в рамках виконання держбюджетних науково-дослідних робіт 2020 р. by Issue Date

Results Per Page

Sort Options