2021
Permanent URI for this community
Browse
Browsing 2021 by Issue Date
Now showing 1 - 20 of 35
Results Per Page
Sort Options
Item Дослідження складних процесів на основі поетапного моделювання(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2021) Горбова, Олександра Вікторівна; Муркович, Микола СергійовичUKR: Мета. Для вирішення практичних завдань, що вимагають створення й подальшого аналізу моделі, важливим критерієм є трудомісткість моделювання. У зв’язку з цим метою статті є формалізація процесу моделювання та використання методики поетапного моделювання для проєктування технологічних процесів. Такий підхід дозволяє проєктувати процеси та завдання за такими етапами: фізичне моделювання, математичне моделювання, дискретне комп’ютерне моделювання та імітаційне моделювання. Методика. Для розв’язку задачі використовують методологію поетапного моделювання. Для моделювання використовують алгоритм декомпозиції, тобто розглядають задачу від глобального до детального. На першому етапі цієї реалізації проводять збір необхідної інформації для експерименту. Цю інформацію представляють у вигляді статистики. На другому етапі здійснюють подальшу обробку інформації шляхом перевірки на відповідність вхідних даних і процесу та питання, як потрібно виконувати цей процес. На останньому етапі відбувається моделювання проходжень цього фрагмента, який представлений ланцюгом переходів, отримання статистики часової ефективності процесу, його слабких місць і можливість порівняти результати отримані під час моделювання та в реальному процесі, а також можливість спрогнозувати результати й дії в системі на майбутнє. Результати. Методика може бути використана для дослідження складних технологічних процесів на підприємстві. Вона дозволяє моделювати складні процеси для отримання інформації про часову ефективність виконання технологічної операції, знаходження слабких місць у ній та закономірностей у виниканні випадкових подій, що можуть вплинути на операцію. Використання цього підходу може бути досить ефективним у рамках систем, у яких необхідний постійний контроль у режимі реального часу, оскільки цей підхід можна модифікувати додаванням наборів датчиків, що будуть постійно надсилати інформацію до системи, або доповнити додатковою системою, що буде надавати вже готові пакети інформації. Наукова новизна. Удосконалено методику поетапного моделювання представлення, що полягає в одночасному використанні фізичного, математичного та імітаційного моделювання складних процесів з набором етапів їх реалізації. Практична значимість. Запропонована методика призначена для поетапного моделювання технологічного процесу з подальшою побудовою імітаційного програмування.Item 3 (93) випуск. Наука та прогрес транспорту(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2021)UKR: Журнал має за мету висвітлення актуальних питань наукового супроводження транспорту, рухомого складу, транспортної інфраструктури, інформаційних й інтелектуальних систем на транспорті та оприлюднення результатів фундаментальних і прикладних досліджень, сучасних наукових підходів до розробки технологій, аналізу управлінських, економічних й екологічних аспектів роботи підприємств транспорту та транспортного будівництва. Журнал включений до Переліку спеціалізованих наукових видань України, у яких можна публікувати результати дисертаційних робіт на здобуття наукового ступеня доктора наук, кандидата наук та доктора філософії за такими спеціальностями: Комп’ютерні науки та інформаційні технології; Матеріалознавство; Галузеве машинобудування; Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка; Теплоенергетика; Технології захисту навколишнього середовища; Будівництво та цивільна інженерія; Залізничний транспорт; Автомобільний транспорт; Транспортні технології (за видами).Item Удосконалення методу стендових випробувань ковзних контактів електротранспорту(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2021) Устименко, Дмитро Володимирович; Аль Саід Ахмад, Мохаммад Ахмад ДіабUKR: Мета. Основною метою цієї роботи є комплексне дослідження порядку проведення стендових випробувань сильнострумового ковзного контакту електротранспорту, що в комплексі створює підґрунтя для розробки рекомендацій щодо вдосконалення стандартного методу проведення таких випробувань. Методика. Дослідження ґрунтується на таких класичних наукових методах: перший – це спостереження та обробка результатів реального експерименту в лабораторних умовах; другий – розробка математичної моделі для визначення впливу температури в зоні ковзного контакту на знос контактного проводу, із подальшим визначенням ресурсу цього ковзного контакту. Результати. У ході дослідження розроблено перелік рекомендацій щодо порядку проведення та змісту програми-методики стендових випробувань вставок струмоприймачів електротранспорту. На підставі науково обґрунтованих результатів можна стверджувати, що їх упровадження дозволить скоротити часові, енергетичні та інші витрати під час проведення обов’язкових стендових випробувань нових зразків вставок струмоприймачів. Наукова новизна. За допомогою неруйнівного контролю температури в місці струмознімання сильнострумового ковзного контакту, з урахуванням граничного значення температури під час процесу струмознімання, уперше отримано значення сталої часу нагрівання системи «фрагмент вставки – кільце з контактного проводу» для різних типів матеріалів вставок, що дозволяє прогнозувати остаточний результат стендових випробувань як успішний або неуспішний уже на початковій стадії випробувань (перші 10 тис. проходжень диска). На основі статистичної обробки експериментальних даних отримано залежності величини зносу контактного проводу від кількості проходжень випробного стенда, що створює умови для прогнозування щодо еталонного зразка значення зносу контактного проводу під час стендових випробувань. Практична значимість. Експериментально доведено, що залежність величини зносу контактного проводу від кількості проходжень диска випробного стенда має лінійний характер, що дозволяє здійснювати прискорені ресурсні випробування елементів сильнострумового ковзного контакту зі збереженням адекватності отриманих результатів. У цілому комплексне застосування розроблених рекомендацій створює умови для заощадження часових, енергетичних та інших витрат під час проведення стендових випробувань ковзних контактів електротранспорту.Item 4 (94) випуск. Наука та прогрес транспорту(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2021)UKR: Журнал має за мету висвітлення актуальних питань наукового супроводження транспорту, рухомого складу, транспортної інфраструктури, інформаційних й інтелектуальних систем на транспорті та оприлюднення результатів фундаментальних і прикладних досліджень, сучасних наукових підходів до розробки технологій, аналізу управлінських, економічних й екологічних аспектів роботи підприємств транспорту та транспортного будівництва. Журнал включений до Переліку спеціалізованих наукових видань України, у яких можна публікувати результати дисертаційних робіт на здобуття наукового ступеня доктора наук, кандидата наук та доктора філософії за такими спеціальностями: Комп’ютерні науки та інформаційні технології; Матеріалознавство; Галузеве машинобудування; Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка; Теплоенергетика; Технології захисту навколишнього середовища; Будівництво та цивільна інженерія; Залізничний транспорт; Автомобільний транспорт; Транспортні технології (за видами).Item Зниження інтенсивності розладів залізничної колії за рахунок удосконалення параметрів плану лінії під час паспортизації кривих(Український державний університет науки і технологій, м. Дніпро, 2021) Курган, Микола Борисович; Курган, Дмитро Миколайович; Хмелевська, Неля Петрівна; Байдак, Сергій Юрійович; Новік, Руслан БорисовичUKR: Мета. У роботі передбачено за рахунок удосконалення параметрів плану лінії досягти зниження інтенсивності розладів залізничної колії і, в остаточному підсумку, забезпечити безпеку, плавність і комфортабельність їзди на напрямках швидкісного руху поїздів. Методика. Для отримання вихідних даних щодо параметрів плану наявних залізниць автори провели огляд світової літератури за темою дослідження, а також моніторинг роботи залізничної колії на основі даних технічних паспортів дистанцій колії. У прийнятих математичних моделях наявного плану використано припущення, що три суміжні точки кривої лежать на колі. На такому принципі побудована робота виправлювально-підбивно-рихтувальних машин. У результаті виправлювальних робіт із метою зменшення об’ємів зсувів крива не відповідає вихідним паспортним даним. Методика передбачає аналіз і систематизацію даних побудови відповідних графіків і встановлення аналітичних залежностей. Результати. Недостовірне визначення параметрів кривих призводить до необґрунтованого обмеження швидкості руху або до великих обсягів рихтувальних робіт. Тому розроблено пропозиції щодо зниження інтенсивності розладу колії за рахунок приведення параметрів кривих до нормативних вимог, що діють в Україні на напрямках упровадження швидкісного руху поїздів. За розрахунками, які базуються на аналіз і способу зйомки кривих, який застосовують у дистанціях колії, з’ясовано вплив точності отриманих даних на встановлення параметрів кривих і допустимої швидкості руху поїздів. Розроблено рекомендації, що сприятимуть ефективності проєктних рішень, визначатимуть якість проєкту реконструкції залізниц і на діючих напрямках. Наукова новизна. Набули подальшого розвитку наукові підходи до оцінки стану кривих, визначення їх раціональних параметрів і допустимої швидкості на напрямках упровадження швидкісного руху поїздів в Україні. Практична значимість. Отримані результати будуть корисні для проведення заходів щодо поліпшення плавності руху поїздів, підвищення швидкості й рівня комфортабельності їзди в кривих ділянках колії, особливо на напрямках упровадження швидкісного руху поїздів.Item Метод оперативного контролю та управління електрохімічним накопичувачем енергії у складі систем електрозабезпечення транспортних засобів(Український державний університет науки і технологій, м. Дніпро, 2021) Плаксін, Сергій В.; Муха, Андрій Миколайович; Устименко, Дмитро Володимирович; Житник, М. Я.; Левченко, Р. Ю.; Чуприна, Є. М.; Голота, Олександр ОлександровичUKR: Мета. Основною метою нашої статті є розробка методу раціонального управління динамічними режимами роботи електрохімічних накопичувачів енергії для підвищення ефективності їх експлуатації у складі систем енергозабезпечення транспортних засобів. Методика. Автори провели огляд світової літератури з теми роботи. Систематизували та класифікували наявні методи управління електрохімічними накопичувачами енергії. Відзначили особливості та можливості їх застосування з урахуванням специфіки експлуатації на транспортних засобах, для яких характерні динамічні режими з непередбачуваними змінами енергетичного балансу, обумовленими неконтрольованими недозарядами та перезарядами. Проведений аналіз наявних методів управління показав, що їх загальним недоліком є використання як інформаційних параметрів для контролю та управління режимами роботи таких параметрів накопичувача, як напруга та робочий струм, значення яких не відповідають поточному енергетичному стану накопичувача у зв’язку зі швидкоплинністю перехідних електрохімічних процесів під час роботи в динамічних режимах. Зроблено висновок про необхідність урахування енергетичних параметрів накопичувачів у процесі управління динамічними режимами, які найбільш повно та об’єктивно відображають його працездатність. Показано перевагу імпульсних методів управління накопичувачами в динамічних режимах роботи перед постійно струмовими методами. Результати. Автори обґрунтували та експериментально підтвердили багатофункціональність розробленого гальваностатичного методу, що дозволяє одночасно проводити контроль поточного енергетичного стану накопичувача та оперативне управління динамічними режимами його роботи із застосуванням спільного критерію контролю та управління–коефіцієнта використання активних матеріалів, інформаційним еквівалентом якого є величина площі під кривою деполяризації на сигналі відгуку накопичувача на тестовий імпульс. Наукова новизна. Уперше запропоновано поєднати функції контролю поточного енергетичного стану накопичувача та оперативного управління динамічними режимами його роботи із застосуванням коефіцієнта використання активних матеріалів. Практична значимість. Отримані результати можуть бути використані для забезпечення оптимального режиму експлуатації накопичувачів енергії у складі систем електропостачання транспортних засобів.Item Дослідження роботи вузла поверхового сполучення балок проїзної частини залізничного моста(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2021) Ключник, Сергій ВладиславовичUKR: Мета. Поверхове сполучення балок проїзної частини залізничних мостів найбільш просте за конструкцією, але внаслідок конструктивних недоліків виникають численні дефекти. Метою цієї роботи є дослідження пропонованих раніше способів підсилення вузла спирання балок проїзної частини поверхового сполучення, а також дослідження роботи запропонованого автором підсилення. Методика. Проаналізовано стан металевих мостів, експлуатованих на залізниці. Виявлено, що вирішальним елементом для визначення вантажопідйомності всього моста є балки проїзної частини. Для досягнення поставленої мети за допомогою методу скінченних елементів проведено аналіз напруженого стану вузла спирання поздовжньої балки на поперечну без підсилення та з підсиленням. Виявлено раціональні параметри запропонованого вузла підсилення. Розрахунки проведено в програмному забезпеченні «Selena». Результати. Автор отримав і проаналізував деформаційно-напружений стан вузла сполучення поздовжніх балок із поперечними за їх поверхового розташування, підібрав раціональні параметри елементів підсилення вузла спирання балок поверхового сполучення та проаналізував деформаційно-напружений стан нового вузла сполучення поздовжніх балок із поперечними за їх поверхового розташування на основі типових прогонових споруд «Проєктстальконструкції» (ПСК). Аналіз показує, що після пропонованого підсилення максимальні напруження в горизонтальних поличках поясних кутиків поздовжніх і поперечних балок, що руйнували конструкції, зменшились на 43–73 %. Наукова новизна. У роботі проведено аналіз напружено-деформованого стану металевих балок проїзної частини поверхового розташування з урахуванням спільної роботи балок із несучими фермами, а також дос-ліджено напружено-деформований стан пропонованого підсилення вузла спирання металевих балок з виявленням раціональних параметрів. Практична значимість. Зазначений спосіб ремонту з підсиленням рекомендовано як найбільш раціональний для моста через річку Інгулець на 109-му км лінії Верхівцеве – Долинська (договір № 94/2011–Цтех–177/2011–ЦЮ від 30.09.2011). За поданими результатами було оформлено патент на корисну модель № 109806 від 12.09.2016.Item Світовий досвід створення математичних моделей пневматичної ресори: переваги та недоліки(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2021) Кузишин, Андрій Ярославович; Костриця, Сергій Анатолійович; Соболевська, Юлія Генріхівна; Батіг, Андрій ВасильовичUK: Мета. Враховуючи потреби виробництва та впровадження в експлуатацію сучасного швидкісного рухомого складу з удосконаленою системою амортизації, автори передбачають провести аналіз створених на цей час математичних моделей динамічної поведінки пневматичної ресори, систематизувати їх та з’ясувати переваги й недоліки кожного з типів моделей. Методика. Для проведення аналізу використано порівняльно-хронологічний метод, який дає можливість простежити розвиток наявних концепцій і теорій. Залежно від типу розв’язувальних рівнянь наявні моделі пневматичних ресор було поділено на три групи: механічні, термодинамічні та скінченноелементні. Під час аналізу оцінено можливість врахування в моделі конструктивних особливостей ресори, теплопередачі, нелінійності характеристик матеріалів, форми мембрани, частоти збурювальної сили та ін. Результати. Показано, що особливістю механічних моделей є визначення вхідних параметрів на основі аналізу експериментальних результатів, яке вимагає доступу до складного вимірювального обладнання та яке потрібно виконувати для кожної нової моделі пневматичної ресори окремо. На відміну від механічних моделей, які дозволяють ураховувати демпфувальний ефект пневморесори в горизонтальному та вертикальному напрямку, термодинамічні моделі переважно орієнтовані на дослідження динамічної поведінки пневматичної ресори у вертикальному напряку. Використання методу скінченних елементів дозволяє найбільш точно відтворити динамічну поведінку пневматичної ресори, проте вимагає значних затрат сил та часу на створення скінченноелементної моделі й виконання розрахунків. Наукова новизна. Систематизовано математичні моделі динамічної поведінки пневматичної ресори та підкреслено важливість їх використання під час досліджень руху швидкісного залізничного рухомого складу. Практична значимість. Проведений аналіз математичних моделей динамічної поведінки пневматичної ресори показує шляхи подальшого їх удосконалення, вказує на можливість їх використання в просторовій математичній моделі рухомого складу відповідно до поставлених задач. Це дозволить ще на етапі проектування швидкісного рухомого складу оцінювати його динамічні показники та показники безпеки руху під час взаємодії з рейковою колією.Item 5 (95) випуск. Наука та прогрес транспорту(Dnipro National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Dnipro, 2021)UKR: Журнал має за мету висвітлення актуальних питань наукового супроводження транспорту, рухомого складу, транспортної інфраструктури, інформаційних й інтелектуальних систем на транспорті та оприлюднення результатів фундаментальних і прикладних досліджень, сучасних наукових підходів до розробки технологій, аналізу управлінських, економічних й екологічних аспектів роботи підприємств транспорту та транспортного будівництва. Журнал включений до Переліку спеціалізованих наукових видань України, у яких можна публікувати результати дисертаційних робіт на здобуття наукового ступеня доктора наук, кандидата наук та доктора філософії за такими спеціальностями: Комп’ютерні науки та інформаційні технології; Матеріалознавство; Галузеве машинобудування; Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка; Теплоенергетика; Технології захисту навколишнього середовища; Будівництво та цивільна інженерія; Залізничний транспорт; Автомобільний транспорт; Транспортні технології (за видами).Item Strain Hardening of Low-Carbon Steel in the Area of Jerky Flow(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2021) Vakulenko, Ihor O.; Bolotova, Daria M.; Proidak, Svitlana V.; Bulent, Kurt; Erdogdu, Ahmet Emrah; Chaikovska, H. O.; Asgarov, KhangardashENG: Purpose. The aim of this work is to assess the effect of ferrite grain size of low-carbon steel on the development of strain hardening processes in the area of nucleation and propagation of deformation bands. Methodology. Low-carbon steels with a carbon content of 0.06–0.1% C in various structural states were used as the material for study. The sample for the study was a wire with a diameter of 1mm. The structural studies of the metal were carried out using an Epiquant light microscope. Ferrite grain size was determined using quantitative metallographic techniques. Different ferrite grain size was obtained as a result of combination of thermal and termo mechanical treatment. Vary by heating temperature and the cooling rate, using cold plastic deformation and subsequent annealing, made it pos-sible to change the ferrite grain size at the level of two orders of magnitude. Deformation curves were obtained during stretching the samples on the Instron testing machine. Findings. Based on the analysis of stretching curves of low-carbon steels with different ferrite grain sizes, it has been established that the initiation and propagation of plastic de-formation in the jerky flow area is accompanied by the development of strain hardening processes. The study of the nature of increase at dislocation density depending on ferrite grain size of low-carbon steel, starting from the moment of initiation of plastic deformation, confirmed the existence of relationship between the development of strain harden-ing at the area of jerky flow and the area of parabolic hardening curve. Originality. One of the reasons for decrease in Luders deformation with an increase of ferrite grain size of low-carbon steel is an increase in strain hardening indicator, which accelerates decomposition of uniform dislocations distribution in the front of deformation band. The flow stress during initiation of plastic deformation is determined by the additive contribution from the frictional stress of the crys-tal lattices, the state of ferrite grain boundaries, and the density of mobile dislocations. It was found that the size of dis-location cell increases in proportion to the diameter of ferrite grain, which facilitates the development of dislocation annihilation during plastic deformation. Practical value. Explanation of qualitative dependence of the influence of ferrite grain size of a low-carbon steel on the strain hardening degree and the magnitude of Luders deformation will make it possible to determine the optimal structural state of steels subjected to cold plastic deformation.Item Моделювання забруднення довкілля в разі емісії аміаку з пошкодженого трубопроводу(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2021) Амеліна, Лариса Володимирівна; Біляєв, Микола Миколайович; Берлов, Олександр Вікторович; Вергун, О. О.; Русакова, Тетяна ІванівнаUK: Мета. Ця робота передбачає розробку гідравлічної моделі для розрахунку нестаціонарного витоку аміаку з пошкодженого трубопроводу та імплементацію цієї моделі в чисельну модель прогнозу аварійного забруднення атмосфери. Методика. Для розв’язання поставленої задачі використано розрахункові залежності гідравліки напірних потоків. Для розрахунку процесу випарювання аміаку з пошкодженого трубопроводу також використано емпіричну модель. Для розрахунку процесу розповсюдження аміаку в атмосферному повітрі використано тривимірне рівняння конвективно-дифузійного переносу домішки. Під час математичного моделювання розповсюдження аміаку з пошкодженого трубопроводу враховано зміну з висотою швидкості вітрового потоку, а також зміну з висотою вертикального коефіцієнта атмосферної дифузії, динаміку зміни з часом інтенсивності витоку аміаку з пошкодженого трубопроводу. Для чисельного розв’язання тривимірного диференціального рівняння переносу аміаку в атмосферному повітрі здійснено його фізичне розщеплення: виділено рівняння, що описує перенос домішки за рахунок конвекції, рівняння, що описує перенос домішки за рахунок атмосферної дифузії, та рівняння, що описує зміну концентрації аміаку в повітрі внаслідок дії джерела емісії. Для чисельного інтегрування рівняння конвективного переносу аміаку в повітрі використано метод Мак-Кормака, рівняння дифузійного переносу домішки – метод Річардсона, рівняння, що описує зміну концентрації аміаку під дією джерела емісії, – метод Ейлера. Результати. На основі розробленої моделі нестаціонарного витоку аміаку з пошкодженого трубопроводу та чисельної моделі розповсюдження аміаку в атмосферному повітрі проведено обчислювальний експеримент для оцінки рівня забруднення атмосферного повіт-ря та підстильної поверхні у випадку аварійного витоку аміаку на ділянці, де аміакопровід «Тольятті – Одеса» перетинає річку Дніпро. Отримано дані щодо нестаціонарного забруднення довкілля. Наукова новизна. Розроблено математичну модель, що дозволяє розраховувати нестаціонарний процес витоку аміаку з пошкодженого трубопроводу. Запропоновано чисельну модель для визначення областей забруднення в разі аварійного витоку аміаку з аміакопроводу «Тольятті – Одеса». Практична значимість. На базі розробленої моделі створено код, що дозволяє оперативно прогнозувати динаміку забруднення навколишнього середовища за аварійного витоку аміаку. Запропонована математична модель може бути використана під час розробки плану ліквідації аварійної ситуації (ПЛАС) для хімічно небезпечних об’єктів.Item Параметрична оптимізація стрічкових конвеєрів за критерієм енергоефективності(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2021) Куроп’ятник, Олексій СергійовичUKR: Мета. У цій роботі поставлено за мету обґрунтування оптимальних значень параметрів стрічкового конвеєра, за яких питомі енерговитрати на транспортування вантажу набувають найменшого значення. Методика. Досягнення зазначеної мети здійснено шляхом мінімізації функції питомих енерговитрат, яка відображає витрати енергії на транспортування одиничного вантажу на одиничну відстань. У ході дослі-джень окружне зусилля привода визначено з використанням методу обходу за контуром. При цьому погонні навантаження від транспортованого вантажу, стрічки та роликоопор було представлено як функції ширини стрічки. Для встановлення оптимальних значень продуктивності конвеєра та швидкості руху стрічки шири-ну стрічки було подано як функцію цих величин з урахуванням фізико-механічних властивостей транспортованого вантажу, особливостей конструкції роликоопор та кута нахилу конвеєра. Результати. Отримано залежності питомих енерговитрат від проєктних параметрів конвеєра. Їх аналіз дозволив виявити оптималь-ні значення ширини стрічки, продуктивності конвеєра, швидкості руху стрічки, а також оптимальне співвідношення двох останніх величин для різних видів транспортованого вантажу. Відзначено, що отримані результати можна доповнити шляхом проведення додаткових розрахунків за формулою, наведеною в цій роботі. Установлено, що оптимальне значення ширини стрічки залежить тільки від кута нахилу конвеєра та від коефіцієнтів, які визначають втрати енергії, зокрема коефіцієнта опору руху стрічки; при цьому вплив означеного коефіцієнта зростає зі збільшенням кута нахилу конвеєра. До того ж оптимальне значення ширини стрічки не залежить від довжини конвеєра, його продуктивності та швидкості руху стрічки. Наукова новизна. Отримано залежності питомих енерговитрат від проектних параметрів стрічкового кон-веєра, що дозволило встановити оптимальні значення ширини стрічки та відношення продуктивності конвеєра до швидкості стрічки. Практична значимість. Результати цієї роботи можуть бути використані під час проєктування енергоефективних стрічкових конвеєрів, які характеризуються найменшими питомими енерговитратами на транспортування вантажу.Item Допустимі значення динамічної дії рухомого складу на залізничну колію в разі підвищення осьового навантаження(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2021) Патласов, Олександр Михайлович; Федоренко, Єлізавета МихайлівнаUKR: Мета. Дослідження спрямоване на визначення експериментально-розрахунковим шляхом значень параметрів, що характеризують динамічну дію рухомого складу на залізничну колію, обґрунтування максимально допустимих (граничних) величин. Методика. Для досліджень взаємодії колії та рухомого складу на дослідній ділянці були встановлені прилади, які фіксують різні фізичні процеси. Прилади встановлені у 8 січеннях по зовнішній рейковій нитці. Для визначення фактичного стану колії були проведені натурні вимірювання відповідно до Програми та методики проведення досліджень. Результати. За результатами експериментальних випробувань дії на колію виявлено, що середні вертикальні навантаження та, відповідно, середні вертикальні деформації від вагонів з осьовим навантаженням до 25 тс/вісь більші, ніж від вагонів з осьовим навантаженням до 23,5 тс/вісь на 8 відсотків. Максимальні вертикальні навантаження від вагонів з осьовим навантаженням 25 тс/вісь перевищували середні навантаження на 10,0 тс, а від вагонів з осьовим навантаженням до 23,5 тс/вісь – на 12,8 тс. Під час випробувань не виявлено вагонів, у яких вертикальна динамічна сила перевищує 20 тс, а горизонтальна – 10 тс. Тому норми допустимого динамічного впливу можуть бути прийняті відповідно до Положення про проведення планово-запобіжних ремонтно-колійних робіт на залізницях України. Наукова новизна. Проведено дослідження динамічних характеристик взаємодії колії й рухомого складу зокрема: напружень у кромках підошви рейок, вертикальних і горизонтальних сил від коліс рухомого складу. Практична значимість. На основі отриманих результатів можна оцінити допустимі значення динамічної дії рухомого складу на залізничну колію для обґрунтування необхідності зміни нормативів витрат матеріалів верхньої будови колії та робочої сили. В свою чергу, це дозволить планувати ремонтно-колійні терміни більш економічно доцільно та за фактичними показниками стану верхньої будови колії.Item 2 (92) випуск. Наука та прогрес транспорту(Дніпровський національний університет залізничного транспорту ім. акад. В. Лазаряна, Дніпро, 2021)UK: Журнал має за мету висвітлення актуальних питань наукового супроводження транспорту, рухомого складу, транспортної інфраструктури, інформаційних й інтелектуальних систем на транспорті та оприлюднення результатів фундаментальних і прикладних досліджень, сучасних наукових підходів до розробки технологій, аналізу управлінських, економічних й екологічних аспектів роботи підприємств транспорту та транспортного будівництва. Журнал включений до Переліку спеціалізованих наукових видань України, у яких можна публікувати результати дисертаційних робіт на здобуття наукового ступеня доктора наук, кандидата наук та доктора філософії за такими спеціальностями: Комп’ютерні науки та інформаційні технології; Матеріалознавство; Галузеве машинобудування; Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка; Теплоенергетика; Технології захисту навколишнього середовища; Будівництво та цивільна інженерія; Залізничний транспорт; Автомобільний транспорт; Транспортні технології (за видами).Item Збільшення коефіцієнта потужності електроприводів маневрових залізничних лебідок(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2021) Маренич, Оксана Леонідівна; Карзова, Оксана ОлександрівнаUKR: Мета. Основною метою роботи є розробка рекомендацій зі збільшення коефіцієнта потужності електроприводів маневрових залізничних лебідок з урахуванням особливостей технологічного процесу на вантажно-розвантажувальних дільницях прирейкових складів підприємств із ремонту рухомого складу залізниць. Для досягнення цієї мети були поставлені такі завдання: обрати раціональний спосіб збільшення коефіцієнта потужності електропривода маневрової лебідки з урахуванням особливостей технологічного процесу, простоти та надійності електричної схеми; розробити методику (алгоритм розрахунку) для визначення елементів схеми, які призначені для збільшення коефіцієнта потужності; із використанням розробленої методики провести дослідження для визначення чисельних технічних характеристик вказаних елементів, оцінки збільшення коефіцієнта потужності для електропривода деяких моделей лебідок; сформулювати рекомендації щодо можливої модернізації електропривода маневрових лебідок. Методика. Розроблено алгоритм розрахунку реактивної потужності нерегульованого косинусного конденсатора, який потрібно на постійній основі приєднати до затискачів трифазного асинхронного двигуна приводу маневрової лебідки з метою підвищення коефіцієнта потужності. Результати. Дослідження показали, що запропонований спосіб збільшення коефіцієнта потужності дає суттєве його зростання за різних значень коефіцієнта завантаження електродвигуна маневрової лебідки, забезпечуючи при цьому простоту схеми та її надійність. Наукова новизна. Уперше з урахуванням особливостей технології розвантаження-завантаження вагонів розроблено методику розрахунку потрібної реактивної потужності нерегульованого косинусного конденсатора, який приєднують до затискачів електродвигуна приводу. Запропоновано формулу для визначення коефіцієнта завантаження електродвигуна залежно від співвідношення розвантажених та завантажених вагонів, які пересуваються за допомогою лебідки. Практична значимість. Результати роботи мають практичну цінність. Отримані чисельні значення збільшення коефіцієнтів потужності електроприводів маневрових лебідок та реактивні потужності потрібних для цього косинусних конденсаторів можуть бути використані як первинна інформація під час з’ясування питання доцільності модернізації електроприводів лебідок шляхом приєднання до затискачів трифазного асинхронного двигуна нерегульованих косинусних конденсаторів.Item Використання глибокого послаблення збудження для тягових двигунів магістральних електровозів(Український державний університет науки і технологій, м. Дніпро, 2021) Афанасов, Андрій Михайлович; Арпуль, Сергій Вікторович; Білухін, Дмитро Сергійович; Шемет, Андрій Ярославович; Васильєв, В'ячеслав Євгенович; Гололобова, Оксана Олексіївна; Маркуль, Руслан ВолодимировичUKR: Мета.Ураховуючи необхідність поліпшення експлуатаційних властивостей сучасного магістрального рухо-мого складу, автори передбачають проаналізувати можливості використання більш глибокого регулювання ослаблення збудження. Методика. Виконано аналіз роботи тиристорно-імпульсного перетворювача електропоїзда ЕР200. Установлено, що в режимі розгону на граничній тяговій характеристиці необхідно розглядати дві зони: зону сталого значення сили тяги йзону сталої потужності. Запропоновано методику визначення мінімального значення коефіцієнтаослаблення збудження для різних типів тягових двигунів постійного йпульсувального струму. Для аналізу використано методи теоретичного дослідження йаналітичного розрахунку електричних кіл, теоретичних основ електричної тяги, математичного моделювання електричних та енергетичних процесів. Результати.Проведений комплекс теоретичних досліджень і розрахунків дозволяє підтвердити технічну можливість використання глибокого ослаблення збудження для регулювання швидкості йотримання додаткових безреостатних позицій для рухомого складу з тяговими двигунами постійного йпульсувального струму. Визначено величину мінімального коефіцієнта ослаблення збудження длярізних типів тягових двигунів. Наукова новизна.Удосконалено методику визначення мінімального значення коефіцієнта ослаблення збудження для тягових двигунів магістральних електровозів участинівикористання більш глибокого регулювання магнітного потоку, заміни використання даних експериментальних досліджень теоретичними дослідженнями, суть яких полягає уформуваннінеобхідного виду граничної тягової характеристики за рахунок зменшення мінімально допустимого значення коефіцієнта збудження, що дозволить зменшити витрати електричної енергії. Отримали подальший розвиток дослідження з визначення кількісних показників витратиелектричної енергії для аналізу резервів енергозбереженняна магістральному транспорті. Практична значимість. Результати теоретичних досліджень можуть стати основою для модернізації магістральних електровозів постійного й пульсувального струму із системами глибокого регулювання ослаблення збудження. Проведені дослідження дозволять розробити рекомендації щодо проєктування систем регулювання магнітного потоку тягових двигунів із поліпшеними техніко-економічними характеристиками, які здатні підвищити ефективність перевізного процесу на магістральному транспорті.Item Визначення причин порушень у роботі автоматичної локомотивної сигналізації(Український державний університет науки і технологій, м. Дніпро, 2021) Гололобова, Оксана Олексіївна; Буряк, Сергій Юрійович; Гаврилюк, Володимир Ілліч; Маркуль, Руслан Володимирович; Афанасов, Андрій Михайлович; Білухін, Дмитро СергійовичUKR: Мета. Безпечність перевізного процесу на залізничному транспорті та його безупинна робота значною мірою залежать від надійності роботи засобів залізничної автоматики та зв’язку. Особлива роль у забезпеченні безперервності перевізного процесу залізниць належить системам інтервального регулювання руху поїздів, а також автоматичній локомотивній сигналізації у поєднанні із системами контролю пильності машиніста та автостопом. Тому основною метою нашої статті є детальний аналіз надійності роботи цих систем, щоб мати змогу на базі отриманої інформації корегувати методики обслуговування та вдосконалювати експлуатаційну роботу персоналу. Методика. Для попередження збоїв та відмов у роботі пристроїв автоматичної локомотивної сигналізації проаналізовано статистику відмов усіх пристроїв залізничної автоматики, які можуть призвести до порушень. Визначено найбільш відповідальні пристрої, контроль яких значно вплине на працездатність системи та підвищить надійність роботи в цілому. Результати. Аналіз статистичних даних показав, що основною причиною порушень у роботі системи автоматичної локомотивної сигналізації є вихід із ладу дешифратора, локомотивного фільтра та підсилювача, а основною причиною, що обумовлює несправності, залишається зношеність апаратури. Наукова новизна. Результати розробок, спрямованих на підвищення ефективності та надійності роботи залізничних пристроїв, постійно впроваджують в експлуатаційну практику, автоматизуючи велику кількість технологічних процесів та поліпшуючи показники напрацювання апаратури на відмову. Попри це аналіз роботи пристроїв на залізницях за період 2013–2021 років засвідчив, що на людський фактор, позначений порушеннями технології виконання робіт і недотриманням вимог технологічних карт і посібників з експлуатації, а також неякісним ремонтом і перевіркою приладів на ремонтно-технологічних дільницях, припадає значна частка причин погіршення показників надійності роботи всіх систем залізничної автоматики та розглянутої системи локомотивної сигналізації. Практична значимість. Проведений аналіз показав, що вдосконалення як безпосередньо самих систем і пристроїв залізничної автоматики, так і методів їх перевірки, експлуатації та обслуговування підвищить рівень безпеки та надійності перевезень.Item Моделювання біологічного очищення стічних вод в аеротенку з рухомим біоценозом(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2021) Біляєв, Микола Миколайович; Лемеш, Максим Вікторович; Задоя, В’ячеслав Олександрович; Машихіна, Поліна Борисівна; Татарко, Л. Г.; Якубовська, Зінаїда МиколаївнаUKR: Мета. Основною метою статті є розробка чисельної моделі для аналізу процесу біологічного очищення стічних вод в реакторі з рухомим біоценозом. Методика. Для математичного моделювання процесу біологічного очищення стічних вод в реакторі з рухомим біоценозом використано гідродинамічну модель нев’язкої безвихрової течії. Крайові умови для моделювального рівняння розраховано на поверхнях біореактора, твердих стінках, верхній поверхні; на вхідній границі; на границі витоку зі споруди. Для розрахунку процесу руху активного мулу та субстрату в біореакторі використано модель масопереносу, що враховує конвективно-дифузійний рух. Процес біологічного очищення води в тій частині біореактора, де немає рухомих носіїв біоценозу, розраховано на базі моделі Monod. А процес біологічного очищення води в частині біореактора з рухомими носіями розраховано на базі емпіричної моделі в три етапи. На першому етапі визначено субстрат за допомогою моделі Harremoes. На другому етапі розраховано швидкість «споживання» субстрату в біоплівці. На третьому етапі визначено зміну концентрації субстрату в зоні, де розташовані носії біоценозу, за рахунок конвективного руху, дифузії субстрату в потоці та його деструкції в біоплівці на носіях. Хаотичний рух носіїв біоценозу в реакторі змодельовано на базі параболічного рівняння дифузії. Для чисельного інтегрування моделювальних рівнянь використано кінцево-різницеві схеми. Результати. Здійснено програмну реалізацію побудованої чисельної моделі. Проведено обчислювальний експеримент із визначення ефективності біологічного очищення стічних вод у різних частинах біореактора. Наукова новизна. Створено ефективну багатофакторну чисельну модель, що дозволяє оперативно аналізувати ефективність біологічного очищення стічних вод в аеротенку з рухомими носіями біоценозу. Практична значимість. Створена двовимірна чисельна модель може бути використана для проведення серійних розрахунків на етапі проєктування систем біологічного очищення стічних вод та аналізу ефективності роботи біореакторів за різних умов експлуатації.Item Програмна модель для визначення оптимальних маршрутів у комп’ютерній мережі за двоколоніальним мурашиним алгоритмом(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2021) Пахомова, Вікторія Миколаївна; Опрятний, Артур ОлександровичUK; Мета. На сучасному етапі в комп’ютерних мережах інформаційно-телекомунікаційної системи (ІТС) за-лізничного транспорту використовують протокол OSPF, який не дозволяє враховувати декілька метрик під час визначення оптимального маршруту. Тому ми ставимо за мету дослідити можливість організації марш-рутизації в комп’ютерних мережах ІТС залізничного транспорту за допомогою двоколоніального мураши-ного алгоритму. Методика. За програмною моделлю «Two–ACO», створеною мовою Python за двоколоніа-льним мурашиним алгоритмом, визначено оптимальний маршрут у комп’ютерній мережі. Вхідні дані моделі «Two–ACO»: параметри комп’ютерної мережі (матриця суміжності мережі, кількість маршрутизаторів); па-раметри мурашиного алгоритму (кількість ітерацій; кількість мурах у колонії; кількість елітних мурах; поча-тковий рівень феромону; коефіцієнт випаровування; параметр для регулювання величини відкладеного фе-ромону). Результати. Визначення за програмною моделлю «Two-ACO» оптимального маршруту подано у вигляді графів із зображенням на них оптимальних шляхів: за критерієм сумарної затримки на маршрути-заторах (для першої колонії мурах) та кількістю хопів (для другої колонії мурах). Наукова новизна. За створеною програмною моделлю «Two–ACO» для комп’ютерної мережі із 7 маршрутизаторів та 17 каналів проведено дослідження часу визначення оптимального шляху за кількістю звичайних та елітних мурах, зна-ченнями коефіцієнта випаровування та відкладеного феромону. Установлено, що достатньо використовува-ти кількість мурах, що дорівнює кількості маршрутизаторів, мати в колонії 2 елітних мурах, при цьому ви-стачає 1 000 ітерацій, коефіцієнта випаровування від 0,2 до 0,7, а відкладеного феромону мурахами близько-го до одиниці. Практична значимість. Створена програмна модель «Two–ACO» з використанням двох ко-лоній мурах за загальною затримкою на маршрутизаторах та кількістю хопів, що складають маршрут, дозволяє паралельно визначити оптимальні маршрути в комп’ютерній мережі залізничного транспорту. З’ясовано, що для комп’ютерної мережі з 15 маршрутизаторів та 17 каналів достатньо мати 30 агентів (двох мурах на вершину), значення феромону, відкладеного агентами, близьке до одиниці, при цьому коефіцієнт випаровування складає 0,4.Item Комплексні моделі впорядкування мультипослідовностей із нечіткими параметрами(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2021) Скалозуб, Владислав Васильович; Горячкін, Вадим Миколайович; Мурашов, Олег ВячеславовичUKR: Мета. Основною метою статті є формування математичних комплексних конструктивних моделей процесів упорядкування мультипослідовностей елементів із нечіткими параметрами. При цьому встановлено такі вимоги до процедур нечіткого упорядкування мультипослідовностей з урахуванням складності операцій (НУМПСО): урахування нечітких оцінок складності операцій формування, необхідність визначення нечітких класів для впорядкування вихідних елементів, а також побудови індивідуальних нечітких моделей для процесів надходження замовлень із різних джерел. Методика. Для розв’язання задач оптимального планування недетермінованих процесів клінічного моніторингу лікування хворих виконано формування комплексних конструктивних математичних моделей процесів упорядкування мультипослідовностей елементів із нечіткими параметрами – FMLCPM. Під час формування моделей задач НУМПСО застосовано методику зі створення моделей із багатошаровими структурами. Для реалізації нечітких задач застосовано методи та процедури дискретизації системи нечітких величин із використанням множин α–рівнів. Результати. У статті запропоновано підхід до розв’язання задач аналізу та оптимального планування процесів клінічного моніторингу лікування хворих, представлених як управління потоками в сервісних системах у разі невизначеності. Для його формалізації та виконання розроблено комплексні багатошарові конструктивно-продукційні моделі впорядкування мультипослідовностей із нечіткими параметрами. Наукова новизна. У роботі отримали розвиток контруктивно-продукційні методи моделювання складних систем, представлені у формі багатошарової моделі FMLCPM, що призначена для процесів упорядкування мультипослідовностей елементів із нечіткими параметрами. В FMLCPM запропоновано моделі шарів, які забезпечують урахування нечітких оцінок складності операцій упорядкування, класифікацію нечітких параметрів вихідних елементів, формування та аналіз індивідуальних нечітких моделей процесів надходження замовлень до сервісних систем. Практична значимість. Отримані результати мають значення для розвитку спектру застосування задач оптимального планування процесів у сервісних системах, представлених як упорядкування мультипослідовностей із нечіткими параметрами. Розроблені комплексні моделі процесів НУМПСО є придатними та ефективними для формалізації задач аналізу та оптимального планування процесів клінічного моніторингу, а також широкого спектру інших задач моніторингу недетермінованих процесів транспорту, логістичних та сервісних систем.