Статті (КЗАТтаПТМ)
Permanent URI for this collection
Browse
Recent Submissions
Item To the Emergency Stop of the Train in Case of Derailment.(СНУ ім. В. Даля, 2021) Mogila, V.; Kovtanets, M.; Kovtanets, T.; Vakulik, M.The current state of the technical base of Ukrainian railways is characterized by the critical deterioration of the rolling stock. Locomotives and cars of worn-out types lose their initial running properties over time and cause an increased impact on the train structure, thus creating a direct threat to the safety of the trains. In order to maintain the existing rolling stock in a condition that ensures that it meets the requirements of operational safety, technical solutions are required, which are taken on the basis of a scientific substantiation of their effectiveness, first of all from the point of view of ensuring the safety of traffic. Prospective plans for renewal of the fleet of vehicles involves the supply of traction rolling stock (TRS) and cars with improved technical characteristics. Because of the lack of current system of admission to the operation of new rolling stock, which would meet international standards for the requirements of traffic safety, at the time of renewal of the appropriate regulatory framework. For this purpose it is necessary to develop methods and means of evaluation of the characteristics of the rolling stock with the ultimate goal of ensuring the safety of the trains. The work is devoted to the further development of methods and means of scientific research aimed at solving the scientific-applied problem of ensuring the technical operation of the vehicle fleet as modernized by scientifically grounded technical solutions, as well as the new generation. The work presents a technical solution for improvement of the device for emergency stop of the train when the car is derailed by the fact that as a spring two rod magnets are used, one of which is fixed in the body of the pneumatic cylinder and the other on the seismic mass, and the core permanent magnets are directed one on one by one poles, which will ensure increased reliability and speed of the device. The use of the proposed design will increase the reliability and speed of the device for emergency stop of the train when the car is derailed, which contributes to improving the safety of the trains.Item Методика визначення оптимального технічного оснащення промислового залізничного транспорту у взаємодії зі станцією примикання.(СНУ ім. В. Даля, 2021) Заверкін, А. В.; Кузьменко, С. В.; Сергієнко, О. В.; Заверкіна, О. А.В статті проведено аналіз транспортновантажного комплексу «станція примикання магістральної залізниці – промислове підприємство» що дозволило визначити керовані і некеровані змінні, які вплива ють на цільову функцію якості функціонування даної системи та змістовний опис транспортного ва нтажного процесу. Взаємозв'язок всіх ланок процесу обробки вагонів на станції примикання і під'їзній колії дозволяє при формалізації розглядати транспортновантажний комплекс, як складну систему, всі елементи якої вступають один з одним в певні відносини, що залежить як від технічної озброєності, так і організації їх роботи. Тому передбачена декомпозиція досліджуваної транспортної системи на дві взаємопов'я зані між собою підсистеми: підсистема (I) переміщення вагонів і підсистема (II) виконання вантаж них операцій. Потік, що входить в систему (I) переміщення вагонів з боку магістральної залізниці, є однорідним, виходить з одного джерела обмінних колій станції примикання. Цей потік характеризується коефі цієнтом варіації тривалості інтервалів між прибуттям передаточних поїздів на заводську станцію. При розформуванні передаточного поїзда має місце перше перетворення потоку. Проходячи через си стему обслуговування, потік відчуває вплив з боку цієї системи піддається трансформації, наслідком якої є зміна закону розподілу вхідного потоку вимог в порівнянні із законом розподілу потоку, який на дходить на вхід системи. З проведеного аналізу випливає, що основними перетвореннями, яким піддається потік в процесі обро бки, є: об'єднання, трансформація, поділ. Зміна характеристик потоку в результаті поділу та об'єд нання відбувається в залежності від закономірності вхідного потоку, в результаті трансформації від закономірності обслуговування. Вплив зміни імовірнісних характеристик однієї системи на харак теристики і показники роботи іншої, послідовно розташованої з даною, є однією з форм прояву взає мозв'язку між елементами транспортновантажного комплексу.Item Метод встановлення причин сходження рухомого складу з рейок.(СНУ ім. В. Даля, 2021) Дьомін, Р. Ю.; Дьомін, Ю. В.; Черняк, Г. Ю.; Ноженко, В. С.Метод визначення причин сходження рухомого складу з рейок (ВПС), який представляється в стат-ті, призначено для використання при розслідуванні сходження вагонів у поїздах. Метод ВПС ґрунту-ється на статистичній обробці результатів моделювання динаміки поїзда певного складу з викори-станням сучасного програмного забезпечення. Загальна процедура методу ВПС полягає в наступно-му: формування набору факторів F події сходження у вигляді знаків, за якими буде здійснюватися пошук найбільш значущих з них, і формулювання альтернатив із «протилежним» значенням; побудо-ва плану повнофакторного експерименту; розробка комп’ютерної моделі динаміки поїзда з прийнят-ним рівнем деталізації, що дозволяє відобразити множину факторів F; проведення дослідів за планом комп’ютерного експерименту та з’ясування можливості сходження рухомого складу з рейок для кожного експерименту; обчислення вагових коефіцієнтів події сходження на основі статистичної обробки результатів з використанням підходу Байєса. За методом ВПС для відображення факторів події сходження рухомого складу з рейок знаки використовуються за принципом «так/ні», що дає можливість відобразити в комп’ютерній моделі параметри рухомого складу, характеристики та обставини події сходження. На основі багатьох ознак планується повнофакторний комп’ютерний експеримент. Результати окремих експериментів аналізуються, щоб визначити ті, для яких подія сходження, ймовірно, відбулася, і ті, для яких подія сходу, ймовірно, не відбулася. Визначення причин сходження рухомого складу з рейок здійснюється за результатами статистичної обробки даних комп’ютерного експерименту, за якими на основі статистичних висновків та обчислення умовної ймовірності розраховуються вагові коефіцієнти факторів, що впливають на подію сходження. Відо-браження факторів події сходження за допомогою ознак, запропонованих методом ВПС, розширює область пошуку найбільш значущих факторів серед параметрів, характеристик та обставин події сходження. Застосування методу ВПС доцільне при розслідуванні сходжень з рейок вантажних ва-гонів в режимах тяги або гальмування поїздів.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 Визначення вертикальної навантаженості критого вагона з дахом із композитного матеріалу.(СНУ ім. В. Даля, 2022) Фомін, О. В.; Ловська, А. О.; Фоміна, А. М.; Сергієнко, О. В.Для зменшення тари несучої конструкції критого вагона, а відповідно і підресореної маси пропонується удосконалення його даху шляхом використання композитної обшивки. При цьому каркас даху пропонується виготовляти з труб прямокутного перерізу . Таке рішення дозволяє зменшити масу даху на 4% у порівнянні з типовою конструкцією. В якості прототипу обрано критий вагон моделі 11217. Для визначення вертикальної навантаженості несучої конструкції критого вагона з дахом із композитного матеріалу проведено математичне моделювання. Дослідження здійснені у плоскій системі координат – площині ХZ. Враховано, що критий вагон переміщується у порожньому стані стиковою нерівністю. Колія розглянута як пружнов’язка. Розв’язок диференціальних рівнянь руху проведений за методом РунгеКутта в програмному комплексі MathCad. Початкові переміщення та швидкості прийняті рівними нулю. При проведенні розрахунків враховувалися параметри ресорного підвішування візка моделі 18100. При моделюванні динамічної навантаженості критого вагона враховані номінальні параметри складових його несучої конструкції. Результати розрахунків показали, що максимальні прискорення, які діють на несучу конструкцію критого вагона в центрі мас складають 5,5 м/с2. Коефіцієнт вертикальної динаміки несучої конструкції критого вагона склав близько 0,7 м/с2. На підставі проведених розрахунків можна зробити висновок, що хід руху вагона оцінюється як “добрий”. Важливо сказати, що отримані показники динаміки вище за ті, що виникають в несучій конструкції вагонапрототипу, оскільки зменшилася його маса. Однак це дозволяє підвищити корисний об’єм кузова критого вагона. Проведені дослідження сприятимуть створенню напрацювань щодо проектування інноваційних конструкцій рухомого складу, а також підвищенню ефективності його експлуатації.Item Визначення навантаженості несучої конструкції вагона-хопера з двотрубною хребтовою балкою та композитними складовими.(СНУ ім. В. Даля, 2022) Фомін, О. В.; Ловська, А. О.; Сова, С. С.; Литвиненко, А. С.В статті запропоновано заходи щодо удосконалення несучої конструкції вагона-хопера для переве-зення окатишів та гарячого агломерату. Дане удосконалення полягає у виготовленні хребтової балки з двох прямокутних труб, замкненого перерізу, а горбиля та обв’язування верхнього – з композитного термостійкого матеріалу. Геометричні параметри хребтової балки визначені методом оптимізації за резервами міцності. Запропоноване удосконалення сприяє зменшенню тари несучої конструкції ва-гона-хопера на 2,7% у порівнянні з типовою конструкцією. Для визначення динамічної навантаженості вагона-хопера з урахуванням запропонованих рішень про-ведено математичне моделювання. Враховано наявність трьох ступенів вільності вагона: повздовжні переміщення, які виникають при маневровому співударянні, галопування та підскакування. Розв’язок диференціальних рівнянь руху здійснений в програмному комплексі MathCad за методом Рунге-Кутта. Результати проведених розрахунків показали, що максимальні прискорення, які діють на несучу конс-трукцію вагона-хопера дорівнюють 37,6 м/с2 (0,37g). Отриману величину прискорення враховано при розрахунках на міцність несучої конструкції вагона-хопера. При цьому використано метод скінчених елементів, який реалізовано в програмному комплексі SolidWorks Simulation. При складанні розрахункової схеми враховано температурний вплив від перево-зимого вантажу на внутрішні поверхні несучої конструкції вагона-хопера. Результати розрахунків встановили, що максимальні еквівалентні напруження зосереджені в зоні взаємодії хребтової балки зі шворневими та складають 329,6 МПа. Отримана величина напружень на 3,1% нижча ніж у типовій конструкції. Проведені дослідження сприятимуть створенню напрацювань щодо проектування сучасних констру-кцій вантажних вагонів з покращеними техніко-економічними показниками.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 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 Використання теплоакумулюючих пристроїв на пасажирському рухомому складі залізниць.(СНУ ім. В. Даля, 2022) Кузьменко, С. В.; Марченко, Д. М.; Заверкін, А. В.; Ларченко, М. І.У статті проведено аналіз вимог щодо параметрів мікроклімату кабін та салонів пасажирського рухомого складу залізниць та конструкції системи опалення сучасних вагонів. Використання рідинних або електричних систем опалення в пасажирських вагонах має як переваги, так і недоліки для кожної системи і не може в повній мірі задовольнити вимоги щодо підтримання комфортних параметрів мікроклімату або безпеки при експлуатації. Зокрема було відмічене, що застосування електричних нагрівачів дозволяє використовувати енергію електродинамічного гальмування і може суттєво зменшити енергоспоживання системи опалення пасажирського рухомого складу. Застосування електродинамічного гальмування є обмеженим у часі руху поїзда та електрична енергія, яка виробляється, може перевищувати потрібну енергію системи опалення, тому конструкція даної системи повинна мати конструкційні елементи, що можуть накопичувати надлишкову енергію гальмування. В даному випадку найбільш ефективним варіантом є застосування теплоакумулюючих матеріалів із можливістю використання фазових переходів першого роду. Аналіз теплофізичних властивостей різних матеріалів дозволив прийти до висновку, що у рамках поставленої задачі, таким теплоакумулюючим матеріалом є цинк. Він дозволяє накопичити найбільшу кількість теплоти в одиниці об’єму з урахуванням його температури плавлення, щільності, теплоємності та теплоти плавлення (кристалізації) у порівнянні із різними кристалогідратами, свинцем, оловом та кадмієм. В статті проведено теоретичні дослідження щодо можливості узгодженної роботи теплоакумулюючого модуля системи опалення із електродинамічним гальмом поїзда із оптимальними масо-габаритними показниками модуля. Це дозволяє на підставі статистичної інформації використання даного типу гальмування та кількості енергії, яка виробляється, визначити необхідну масу (об’єм) теплоакумулюючого матеріалу для системи опалення пасажирського вагону, а також час, необхідний для заряджання та розряджання теплового акумулятора.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 Інноваційні конструкції ходових коліс вантажопідйомних кранів.(СНУ ім. В. Даля, 2022) Бойко, Г. О.; Яровий, М. В.Розглянуто види та причини дефектів ходових коліс вантажопідйомних кранів мостового типу, їх взаємозв’язок з характером переміщення кранів. Проаналізовано причини зношення реборд і обідів кочення ходових коліс кранів. Наведено причини руху з перекосом кранів мостового типу. Розглянуто питання можливості застосування на кранах мостового типу пружних ходових коліс кранів. Проведено аналіз існуючих конструкцій пружних ходових коліс вантажопідйомних кранів мостового типу. Наводяться переваги пружних ходових коліс у порівнянні зі стандартними ходовими колесами вантажопідйомних кранів. Акцентується увага на тому, що застосування пружних ходових коліс знижує рівень вертикальних динамічних навантажень при переміщенні кранів, особливо при наїзді на виступи на стиках рейок підкранових колій коли сила удару колеса на виступі значно перевищує силу статичного навантаження ходового колеса. Наводяться інноваційні конструкції пружних ходових коліс вантажопідйомних кранів мостового типу, захищені патентами України на винаходи та корисні моделі. В якості основних концептуальних переваг запропонованих конструкцій пружних ходових коліс є застосування кільцевих еластичних вставок, що дозволить суттєво знизити рівень вертикальних динамічних навантажень на металеві конструкції моста крану та підкранові балки, а також поліпшити умови праці на кранові. Запропоновані конструкції пружних ходових коліс кранів мостового типу мають переваги у порівнянні з існуючими конструкціями, а саме: технологічно досконаліші, з можливістю заміни зношених реборд та еластичних вставок.Item Управління процесами взаємодії видів транспорту у контейнерному терміналі на підставі імітаційного моделювання та інформаційних технологій.(СНУ ім. В. Даля, 2022) Кічкіна, О. І.; Кічкін, О. В.В статті запропоновані заходи удосконалення процесів взаємодії наземного та морського видів транспорту на підставі імітаційної моделі процесу взаємодії видів транспорту при обробці контейнерів на морському контейнерному терміналі з модифікацією інформаційної системи контейнерного терміналу за рахунок розробки блоку формування технологічних карт обробки вантажів. Для досягнення поставленої мети були вирішені такі задачі: виконана формалізація системи взаємодії наземного та морського видів транспорту при обробці контейнерів на морському контейнерному терміналі, розроблена імітаційна модель і схема проведення експериментального дослідження процесу взаємодії видів транспорту при обробці контейнерів на морському контейнерному терміналі; спроектовано інформаційну модель роботи контейнерного терміналу, як основу імітаційного моделювання; розроблено блок формування технологічних карт обробки вантажів контейнерного терміналу на базі імітаційного моделювання. Була здійснена формалізація структури системи в прямому та зворотному напрямку перевантаження контейнерів, та з застосуванням майданчиків тимчасового збереження. Структуру системи представлено у вигляді модифікованого операторного запису. Формалізація системи контейнерного терміналу дозволила визначитись з логічною структурою імітаційної моделі. Запропонована імітаційна модель контейнерного термінала описує контейнерний термінал, на якому відбувається взаємодія морського, автомобільного й залізничного транспорту. Для імітаційної моделі контейнерного терміналу розроблена реляційна база даних, яка складається з одинадцяти основних елементів. В базі даних БД здійснюється накопичення результатів роботи (експериментів) імітаційної моделі контейнерного терміналу. Сформовані довідники-таблиці бази даних, йкі разом з таблицею «Техкарта» створили сегмент бази даних контейнерного терміналу, який відповідає за створення, накопичення та обробку електронних технологічних карт та часових графіків вантажних робіт на терміналі.. Особливістю процесу формування технологічних карт вантажних робіт на терміналі є максимальна автоматизація, яка полягає в виборі з відповідних списків інформації таблиць-довідників.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 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 Про термін між капітальними ремонтами залізничного шляху промислових підприємств.(СНУ ім. В. Даля, 2023) Заверкін, О. В.; Климаш, А. О.; Кузьменко, С. В.; Марченко, Д. М.У статті викладено пропозиції щодо оптимізації термінів ремонту для залізничних колій на промислових підприємствах. Авторами зроблено спробу виявити закономірності зміни витрат на утримання залізничної колії залежно від вантажонапруги. Під час дослідження проведено виміри зносу рейок типу Р50 на прямих ділянках шляхів промислових підприємств хімічного профілю. Результати вимірів оброблялися статистичними методами. Були отримані рівняння зв'язку між відповідно середніми, максимальними та мінімальними величинами вертикального зносу h рейок вантажонапругою млн. ткм брутто/км в рік. Для оцінки оптимальних термінів між капітальними ремонтами колії за критерієм мінімуму наведених витрат пропонується встановити закономірність зміни витрат на утримання колії залежно від вантажонапруги. Точне вирішення цього завдання може бути знайдено шляхом тривалих спостережень за витратами праці та матеріалів на кожному кілометрі окремо за період від укладання його рейок до вилучення їх із шляху. Для отримання точок, що характеризують залежність зміни експлуатаційних витрат, пропонується розглядати витрати за видами робіт (у першому наближенні виписуючи їх із нарядів на роботу). З метою визначення таких закономірностей було зібрано дані про витрати праці та матеріалів на поточне утримання шляхів хімічного підприємства. З метою визначення термінів напрацювання шляху на капітальний ремонт були зібрані дані про рівень фондовіддачі промислових залізничних колій хімічних підприємств, в обсягах перевезення вантажів, що припадають на 1 км колій. Отримані оптимальні терміни були піддані кореляційному аналізу, який показує, що між цими термінами та рівнем фондовіддачі є тісний зв'язок. На підставі звітних даних за 2021 р. по вантажообігу на середньостатистичному хімічному підприємстві були отримані дані щодо довжини шляху, що підлягає капітальному ремонту по граничному зносу рейок. Викладений спосіб оцінки потреби у ресурсах виконання капітальних ремонтів можна використовувати в інших галузях промисловості.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 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 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 Удосконалення експлуатаційних характеристик вузлів тертя в зчленуванні кузова і візків рухомого складу застосуванням нових антифрикційних матеріалів.(СНУ ім. В. Даля, 2024) Полупан, Є. В.Розглянуто перспективу створення нового покоління антифрикційних матеріалів. Відомо, що інтенсивний бічний знос рейок у кривих має місце переважно під час набігання коліс, що передають тягове або сприймають гальмівне зусилля, при цьому швидкості відносного прослизання колеса визначаються кутами набігання колісних пар на рейки. Прямолінійний рух екіпажу супроводжується деяким вилянням у горизонтальній площині і поперемінно реалізується одноточковий і двоточковий. З’ясовано, що найбільший вплив чинить момент опору повороту від взаємодії коліс із рейками, величина якого має випадковий характер і визначається низкою складнокерованих чинників. Визначено що найбільшу загрозу безпеці руху в кривих ділянках колії створюють установка найбільшого перекосу і установка високих швидкостей. Особливо важливу роль під час руху в кривих ділянках має конструктивне виконання зчленування кузова з візком і триботехнічні характеристики вузлів тертя опорних і поворотних механізмів цього сполучення. Розглянуто зчленування кузова і візків магістральних тепловозів яке здійснюється за допомогою опорно-повертальних пристроїв і шкворневого пристрою які можуть забезпечувати різний ступінь свободи переміщення відносно кузова. Розглянута схема розрахунку зворотної сили в роликовому апараті. Наведена розрахункова схема для визначення переміщення ковзуна і повертального апарату, під час кутових поворотів візка завдяки якій отримуємо вираз для повертального моменту під час повороту візка відносно кузова. Наведені Моменти сил тертя в опорах залежно від кута повороту візка і коефіцієнта тертя ковзуна по пластмасовій накладці. Розглянуто характер впливу повертального моменту в опорах візка залежно від кута його повороту та коефіцієнта тертя на величину моменту від сил тертя в опорних пристроях. Наведені технічні параметри антифрикційних У-УКМ з піровуглецевою матрицею та різними наповнювачами та результати випробувань різних матеріалів на машині тертя.Item Вплив покращених триботехнічних характеристик нового фрикційного матеріалу на динаміку при горизонтальному русі вантажопідйомних машин.(СНУ ім. В. Даля, 2024) Полупан, Є. В.Стаття присвячена підвищенню ефективності гальмування підйомно-транспортних машин застосуванням нових фрикційних композитних матеріалів на основі вуглець-вуглецю з піровуглецевою матрицею та дослідженню їх динамічних характеристик. При дослідженні впливу триботехнічних характеристик пропонованих матеріалів на динаміку роботи вантажопідйомних машин використовувалися три масові двозв'язкові динамічні моделі крана при пересуванні з вантажем. Застосування цих моделей пояснюється великим розповсюдженням при розрахунках динамічних навантажень і досить високою збіжністю результатів отриманих теоретичним і експериментальними шляхами. Застосування нового фрикційного матеріалу вимагає вивчення впливу основних характеристик фрикційного матеріалу на динамічні параметри руху вантажопідйомної машини. Наявність залежності між температурою в контактній зоні пари тертя, гальмівним моментом, часом, способом охолодження, режимом роботи зумовило вирішення завдання встановлення впливу цих залежностей на динаміку руху вантажопідйомних машин. В результаті проведених раніше досліджень було рекомендовано для застосування новий вуглець-композитний фрикційний матеріал з підвищеною теплопровідністю, теплоємністю та тепловіддачею. Поліпшення теплофізичних характеристик фрикційних матеріалів гальмівних пристроїв порушило питання порівняльного дослідженні якісної та кількісної сторони динамічних параметрів процесу гальмування вантажопідйомних машин.