http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/10452 2022-03-20T07:15:46Z http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/13535 Название: Определение характеристик дросселирующего устройства для пневматической рессоры Авторы: Рейдемейстер, Алексей Геннадьевич; Лагуза, Анастасія В. Краткий осмотр (реферат): RU: Цель. В научной работе необходимо рассмотреть определение зависимости расхода рабочей среды от пропускной способности дросселирующего устройства, его геометрических особенностей, разности давления в баллоне пневматической рессоры и в дополнительном резервуаре. Методика. Расчет зависимости рабочей среды и перепада давления выполнен двумя способами: 1) численным моделированием стационарного потока газа через дросселирующее устройство; 2) аналитическим расчетным выражением с использованием эмпирических зависимостей (контрольный расчет для оценки достоверности результатов численного моделирования). Для расчета было выбрано три модели дросселирующих устройств. Зависимость расхода рабочей среды от пропускной способности дросселирующего устройства и его геометрических особенностей была определена, исходя из аппроксимации графиков зависимости перепада давления от массового расхода рабочей среды. Результаты. Получены графические зависимости между перепадом давлений и массовым расходом рабочей среды по двум вариантам расчета. Из расчетов, проведенных с помощью программного комплекса с визуализацией результатов, вычислен коэффициент пропорциональности. Он описывает зависимости расхода рабочей среды от пропускной способности дросселирующего устройства с учетом его геометрических особенностей для каждого из рассмотренных элементов при трех степенях закрытия. Значения расхода воздуха, полученные путем численного моделирования, больше значений расхода, найденных по полуэмпирическим формулам. В то же время, они находятся в хорошем качественном соответствии, а количественная разница составляет в среднем 25 %, что можно рассматривать как подтверждение достоверности численной модели. По результатам расчетов построены графики зависимости коэффициента пропорциональности от степени закрытия дросселирующего устройства. Научная новизна. Работа позволяет выявить степень влияния составляющей силы трения на изменение разности давлений в пневмобаллоне и дополнительном резервуаре системы пневматического подвешивания. Также в работе предлагается способ выявления зависимости затрат рабочей среды от пропускной способности дросселирующего устройства и его геометрических особенностей. Практическая значимость. Возможность прогнозирования рабочих параметров пневматической системы в зависимости от пневматического сопротивления дросселирующего устройства позволит улучшить ходовые характеристики вагонов, повысить комфортабельность перевозки пассажиров, а также снизить износ подвижного состава и рельсовой колеи вследствие взаимодействия «экипаж-путь».; EN: Purpose. This paper focuses on determination of the dependence of the working medium flow on the capacity of the throttling device, its geometric features and the pressure difference in the pneumatic spring cylinder and in the auxiliary reservoir. Methodology. Calculation of the dependence of the working medium and pressure drop is performed in two ways: 1) by numerical simulation of a stationary gas flow through a throttling element; 2) its analytical calculation expression using empirical relationships (control calculation to evaluate the reliability of numerical simulation results). For the calculation, three models of throttling devices were chosen. Dependence of the flow rate of the working medium on the capacity of the throttling device and its geometric features was determined based on the approximation of the dependency graphs of the pressure drop against the mass flow rate of the working medium. Findings. We obtained graphical dependencies between the pressure drop and the mass flow rate of the working medium from the two calculation options. Based on the results of calculations performed with the help of a software package with visualization of the results, we calculated a proportionality coefficient that describes the dependence of the working medium flow on the throttling device capacity and its geometric features for each of the throttling elements considered, with three degrees of closure. The air flow values, obtained by numerical simulation, are greater than the flow rates obtained from semi-empirical formulas. At the same time, they are in good qualitative agreement, and the quantitative difference averages 25%, which can be regarded as confirmation of the reliability of the numerical model. Based on the calculation results, we plotted the proportionality coefficient graphs against the degree of closure of the throttling device. Originality. The work allows determining the degree of influence of the frictional component on the variation of the pressure difference in the pneumatic cylinder and the auxiliary reservoir of the pneumatic suspension system. Also, the work proposes a method to determine the dependence of the working medium on the capacity of the throttling device and its geometric features. Practical value. The ability to predict the operating parameters of the pneumatic system depending on the pneumatic resistance of the throttling device will improve the car running characteristics, increase the comfort of passenger transport, and also reduce the wear of the rolling stock and track gauge due to vehicle-track interaction.; UK: Мета. У науковій роботі необхідно розглянути визначення залежності витрати робочого середовища від пропускної здатності дроселюючого пристрою, його геометричних особливостей, різниці тисків у балоні пневматичної ресори та в додатковому резервуарі. Методика. Розрахунок залежності кількості робочого тіла та перепаду тиску виконаний двома способами: 1) чисельним моделюванням стаціонарного потоку газу через дроселюючий пристрій; 2) аналітичним розрахунковим виразом із використанням емпіричних залежностей (контрольний розрахунок для оцінки достовірності результатів чисельного моделювання). Для розрахунку було обрано три моделі дроселюючих пристроїв. Залежність витрат робочого середовища від пропускної здатності дроселюючого пристрою була визначена, виходячи з апроксимації графіків залежності перепадів тисків від масових витрат робочого середовища. Результати. Отримано графічні залежності між перепадом тисків і масовими витратами робочого середовища за двома варіантами розрахунку. Із розрахунків, проведених за допомогою програмного комплексу з візуалізацією результатів, обчислений коефіцієнт пропорційності. Він описує залежність витрат робочого середовища від пропускної здатності дроселюючого пристрою з урахуванням геометричних особливостей для кожного з розглянутих елементів при трьох ступенях їх закриття. Значення витрат повітря, отримані шляхом чисельного моделювання, більше ніж значення, знайдені за напівемпіричними формулами. У той же час, вони знаходяться в хорошій якісній відповідності, а кількісна різниця становить у середньому 25 %, що можна розглядати як підтвердження достовірності чисельної моделі. За результатами розрахунків побудовані графіки залежності коефіцієнта пропорційності від ступеня закриття дроселюючого пристрою. Наукова новизна. Робота дозволяє виявити ступінь впливу складової сили тертя на зміну різниці тисків у пневмобалоні та додатковому резервуарі системи пневматичного підвішування. Також у роботі пропонується спосіб виявлення залежності витрат робочого середовища від пропускної здатності дроселюючого пристрою. Практична значимість. Можливість прогнозування параметрів пневматичної системи залежно від пневматичного опору дроселюючого пристрою дозволить поліпшити ходові характеристики вагонів, підвищити комфортабельність перевезення пасажирів, а також знизити знос рухомого складу та рейкової колії внаслідок взаємодії «екіпаж-шлях». Описание: А. Рейдемейстер: ORCID 0000-0001-7490-7180, А. Лагуза: ORCID 0000-0001-8811-7243 2018-01-01T00:00:00Z http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/13533 Название: Математична модель нестаціонарного теплообміну пасажирського вагона з системою опалення Авторы: Білошицький, Едуард Васильович Краткий осмотр (реферат): UK: Мета. Існуючі математичні моделі нестаціонарних теплових процесів у пасажирському вагоні не в повній мірі відображають процеси, що відбуваються при використанні системи опалення. Крім того, нестаціонарні теплові процеси найчастіше досліджувалися в стаціонарному режимі, коли потоки та параметри теплового контуру постійні та не залежать від часу. У зв’язку з появою більш ефективних технічних рішень системи життєзабезпечення виникла потреба й у створенні нового математичного апарату, який давав би змогу врахувати ці особливості та їх вплив на перебіг нестаціонарних теплових процесів протягом усього рейсу. Мета даної роботи – створення математичної моделі теплового режиму пасажирського вагона з системою опалення, що враховує нестаціонарність теплових процесів. Методика. Для реалізації поставленої задачі методом моделювання була створена система диференціальних рівнянь, які описують нестаціонарні теплові процеси при опаленні пасажирського вагона; для розв’язання складеної системи рівнянь використовувався метод елементарних балансів. Результати. Розроблено розрахунковий алгоритм та створено комп’ютерну програму для моделювання перехідних теплових процесів у пасажирському вагоні локомотивної тяги, що дозволяє враховувати різні конструктивні рішення системи життєзабезпечення пасажирських вагонів та здійснювати моделювання нестаціонарних теплових процесів на будь-якому етапі рейсу. Наукова новизна. Вперше розроблено математичну модель теплових процесів у вагоні з системою опалення, що дозволяє, на відміну від існуючих моделей, досліджувати нестаціонарність теплотехнічного стану в салоні вагона за різних умов експлуатації та порівнювати роботу різних систем життєзабезпечення з точки зору їх конструктивних рішень. Практична значимість. Розроблена математична модель нестаціонарного теплового режиму пасажирського вагона з системою опалення для оцінки ефективності нестаціонарних перехідних температурних станів у приміщеннях пасажирського вагону з урахуванням особливостей конструкції системи опалення та нормативних вимог. Це дозволяє здійснювати розробку й реалізацію оптимальних технічних характеристик приладів опалення та побудову алгоритму керування їх роботою відповідно до умов експлуатації, у тому числі з урахуванням теплової інерції вагону при перехідних режимах роботи системи опалення шляхом математичного моделювання.; EN: Purpose. The existing mathematical models of unsteady heat processes in a passenger car do not fully reflect the thermal processes, occurring in the car wits a heating system. In addition, unsteady heat processes are often studied in steady regime, when the heat fluxes and the parameters of the thermal circuit are constant and do not depend on time. In connection with the emergence of more effective technical solutions to the life support system there is a need for creating a new mathematical apparatus, which would allow taking into account these features and their influence on the course of unsteady heat processes throughout the travel time. The purpose of this work is to create a mathematical model of the heat regime of a passenger car with a heating system that takes into account the unsteady heat processes. Methodology. To achieve this task the author composed a system of differential equations, describing unsteady heat processes during the heating of a passenger car. For the solution of the composed system of equations, the author used the method of elementary balances. Findings. The paper presents the developed numerical algorithm and computer program for simulation of transitional heat processes in a locomotive traction passenger car, which allows taking into account the various constructive solutions of the life support system of passenger cars and to simulate unsteady heat processes at any stage of the trip. Originality. For the first time the author developed a mathematical model of heat processes in a car with a heating system, that unlike existing models, allows to investigate the unsteady heat engineering performance in the cabin of the car under different operating conditions and compare the work of various life support systems from the point of view their constructive solutions. Practical value. The work presented the developed mathematical model of the unsteady heat regime of the passenger car with a heating system to estimate the efficiency of unsteady, transitional temperature states in passenger cars, taking into account the design features of the heating system and the regulatory requirements. This allows the development and implementation of optimal technical characteristics of heating appliances and the construction of an algorithm for controlling their operation in accordance with operating conditions, taking into account the thermal inertia of the car in the transitional modes of heating, on the basis of mathematical modeling.; RU: Цель. Существующие математические модели нестационарных тепловых процессов в пассажирском вагоне не в полной мере отражают процессы, протекающие при использовании системы отопления. Кроме того, нестационарные тепловые процессы чаще всего исследовались в стационарном режиме, когда потоки и параметры теплового контура постоянные, не зависящие от времени. В связи с появлением более эффективных технических решений системы жизнеобеспечения возникла необходимость в создании нового математического аппарата, который давал бы возможность учесть эти особенности и их влияние на ход нестационарных тепловых процессов в течение всего времени рейса. Цель данной работы – создание математической модели теплового режима пассажирского вагона с системой отопления, учитывающую нестационарность тепловых процессов. Методика. Для реализации поставленной задачи методом моделирования была создана система дифференциальных уравнений, которые описывают нестационарные тепловые процессы при отоплении пассажирского вагона; для решения составленной системы уравнений использовался метод элементарных балансов. Результаты. Разработан расчетный алгоритм и создана компьютерная программа для моделирования переходных тепловых процессов в пассажирском вагоне локомотивной тяги, позволяющая учитывать различные конструктивные решения системы жизнеобеспечения пассажирских вагонов и осуществлять моделирование нестационарных тепловых процессов на любом этапе рейса. Научная новизна. Впервые разработана математическая модель тепловых процессов в вагоне с системой отопления, позволяющая, в отличие от существующих моделей, исследовать нестационарность теплотехнического состояния в салоне вагона при различных условиях эксплуатации и сравнивать работу различных систем жизнеобеспечения с точки зрения их конструктивных решений. Практическая значимость. Разработана математическая модель нестационарного теплового режима пассажирского вагона с системой отопления для оценки эффективности нестационарных переходных температурных состояний в помещениях пассажирского вагона с учетом особенностей конструкции системы отопления и нормативных требований. Это позволяет осуществлять разработку и реализацию оптимальных технических характеристик приборов отопления и построения алгоритма управления их работой в соответствии с условиями эксплуатации, в том числе с учетом тепловой инерции вагона при переходных режимах работы системы отопления путем математического моделирования. Описание: Е. Білошицький: ORCID 0000-0002-2424-8479 2018-01-01T00:00:00Z http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/13532 Название: Раціональна висотна споруда для розміщення вітрового обладнання в умовах України Авторы: Савченко, Р. А.; Банніков, Дмитро Олегович; Кирпа, Іван Іванович Краткий осмотр (реферат): UK: Мета. Для спостережень за вітром використовують спеціальне вітрове обладнання, яке має бути розміщено на певній висоті над поверхнею землі на протязі відносно невеликого терміну часу. Таке обладнання може переноситись із одного регіону місцевості в інший. Тому основною метою викладених у публікації досліджень є вибір та обґрунтування конструкції мобільної висотної споруди для розміщення вітрового обладнання в природно-кліматичних умовах України. Методика. Для досягнення поставленої мети спочатку було обрано тип висотної споруди з можливих існуючих. Далі визначався характер дії природно-кліматичних навантажень на ці споруди за чинними в Україні нормами. Після цього виконувався чисельний аналіз роботи висотних споруд методом скінчених елементів на базі програмного комплексу Ліра. Також буде надана економічна оцінка доцільності застосування висотних споруд певного типу з урахуванням оренди земельної ділянки для їх розташування. Результати. За підсумками проведених досліджень слід констатувати, що для умов України найбільш раціональною мобільною висотною спорудою для розміщення вітрового обладнання на відносно короткий проміжок часу є сталева вежа. У порівнянні зі сталевою щоглою аналогічної висоти сумарна вартість її встановлення та експлуатації виявляється нижчою. Перехресна решітка для сталевих веж висотою порядку 50–60 м є більш раціональною, ніж напіврозкісна. При цьому її використання практично вдвічі зменшує вартість споруди. З урахуванням можливості транспортування найбільш ефективним слід вважати розподіл сталевої вежі на секції довжиною 8–10 м. Наукова новизна. Авторами запропонована методика оцінки економічної ефективності вибору мобільної висотної споруди в залежності від природно-кліматичних умов місцевості. Відповідно до цієї методики визначено найбільш раціональний тип висотної споруди з урахуванням її мобільності. Практична значимість. Застосування запропонованих підходів та рішень дозволяє скоротити на практиці проектування час, потрібний для розрахунків, а також більш обґрунтовано підходити до вибору конструктивних рішень висотних споруд.; EN: Purpose. For wind observations special wind equipment is used, which should be placed at a certain height above the ground for a relatively short period of time. Such equipment can be transferred from one region to another. Therefore, the main purpose of the studies outlined in the publication is the selection and justification of the construction of a mobile altitude structure for the placement of wind equipment in the natural and climatic conditions of Ukraine. Methodology. To achieve this purpose, first we chose the type of altitude structure from the existing ones. Next, we determined the nature of the effect of natural and climatic loads on these structures in accordance with the norms of Ukraine. After this, we performed a numerical analysis of the work of altitude structures by the finite element method on the basis of the Lira software. Also, an economic evaluation of the expediency of using altitude structures of a certain type was made, taking into account the lease of the land plot for their location. Findings. According to the results of the conducted studies, it should be noted that for the conditions of Ukraine a steel tower is the most rational mobile altitude structure for placing wind equipment for a relatively small interval of time. In comparison with a steel mast of a similar height, the total cost of its installation and operation is lower. The X-cross brace for steel towers from 50 to 60 m in height is more rational than the K-brace. Herewith, its usage decreases the construction cost almost by half. Taking into account the possibility of transportation, the separation of the steel tower into assembly units of 8-10 m in length is the most effective. Originality. The authors proposed the method for estimating the economic efficiency of choosing a mobile altitude structure depending on the natural and climatic conditions of the terrain. In accordance with this method, the most rational type of altitude structure is determined taking into account its mobility. Practical value. Application of the proposed approaches and the solutions allows reducing the time required for calculations in design practice and also more reasonably approaching the choice of design solutions for altitude structures.; RU: Цель. Для наблюдений за ветром используют специальное ветровое оборудование, которое должно быть размещено на определенной высоте над поверхностью земли на протяжении относительно небольшого периода времени. Такое оборудование может переноситься из одного региона местности в другой. Поэтому основной целью изложенных в публикации исследований является выбор и обоснование конструкции мобильного высотного сооружения для размещения ветрового оборудования в природно-климатических условиях Украины. Методика. Для достижения поставленной цели первоначально был выбран тип высотного сооружения из возможных существующих. Далее определялся характер действия природно-климатических нагрузок на эти сооружения согласно действующих в Украине норм. После этого выполнялся численный анализ работы высотных сооружений методом конечных элементов на базе программного комплекса Лира. Также была выполнена экономическая оценка целесообразности использования высотных сооружений определенного типа с учетом аренды земельного участка для их расположения. Результаты. По итогам проведенных исследований следует констатировать, что для условий Украины наиболее рациональным мобильным высотным сооружением для размещения ветрового оборудования на относительно небольшой интервал времени является стальная башня. В сравнении со стальной мачтой аналогичной высоты суммарная стоимость ее установки и эксплуатации оказывается меньшей. Перекрестная решетка для стальных башен высотой порядка 50–60 м является более рациональной, чем полураскосная. При этом ее использование практически вдвое снижает стоимость сооружения. С учетом возможности транспортировки наиболее эффективным следует считать разделение стальной башни на секции длиной 8–10 м. Научная новизна. Авторами предложена методика оценки экономической эффективности выбора мобильного высотного сооружения в зависимости от природно-климатических условий местности. В соответствии с этой методикой определен наиболее рациональный тип высотного сооружения с учетом его мобильности. Практическая значимость. Применение предложенных подходов и решений позволяет сократить на практике проектирования время, необходимое для расчетов, а также более обоснованно подходить к выбору конструктивных решений высотных сооружений. Описание: Р. Савченко: ORCID 0000-0002-8184-1818, Д. Банніков: ORCID 0000-0002-9019-9679, І. Кирпа: ORCID 0000-0003-3696-4701 2018-01-01T00:00:00Z http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/13531 Название: Пропозиції щодо удосконалення процесу формування програм із реформування галузі залізничного транспорту Авторы: Окороков, Андрій Михайлович; Булах, Марина Олексіївна Краткий осмотр (реферат): UK: Мета. Робота ставить за мету розробку пропозицій щодо удосконалення процесу формування заходів та програм із реформування галузі залізничного транспорту України в процесі євроінтеграції на основі дослідження, порівняння та узагальнення інформації. Методика. Дослідження змісту й основних положень правових актів, що декларують умови проведення реформування галузі залізничного транспорту, здійснювалося з використанням методів аналізу і синтезу. Методи системного підходу, порівняння та узагальнення отриманих даних дозволили розробити пропозиції щодо удосконалення процесу формування заходів і програм. Результати. Необхідність реформування галузі залізничного транспорту України розглядається з 2006 року, проте протягом тривалого часу реформа обмежувалася лише розробкою планів та програм реформування. Будучи нереалізованими в межах однієї програми, заходи знаходили своє відображення в наступній або паралельній програмах, із відповідною зміною термінів. Проведений аналіз їх виконання не дозволяє говорити про бездіяльність або заперечувати наявність позитивних змін, проте, зважаючи тривалість періоду 2006–2017 рр., вони відбуваються дуже повільно. Така ситуація вимагає нових підходів до розробки програм та заходів, а також оцінки їх виконання, один із яких і запропоновано в роботі. Наукова новизна. У роботі обґрунтовані необхідності оцінки виконання заходів та програм із реформування галузі залізничного транспорту за двома критеріями: юридичним і фактичним. Розроблені базові принципи формування програм реформування та розвитку галузі залізничного транспорту відкривають можливість отримувати своєчасну та достовірну інформацію про стан їх виконання. Практична значимість. Отримані можливості постійного моніторингу стану фінансового забезпечення реформ та напрямів використання коштів, що дозволить попередити їх нецільове використання та значно прискорити реалізацію визначених заходів із наступним підвищенням їх ефективності.; EN: Purpose. The purpose of the work is to develop proposals for improving the process of forming measures and programs for reforming the railway transport industry of Ukraine in the process of European integration based on research, comparison and generalization of information. Methodology. A study of the content and the main provi-sions of legal acts declaring the conditions for the reform of the railway transport was carried out using analysis and synthesis methods. Methods of the system approach, comparison and generalization of the obtained data allowed developing proposals for improving the process of the formation of activities and programs. Findings. The need for reforming Ukraine's railway transport has been under consideration since 2006, but for a long time reform was lim-ited only to the development of reforming plans and programs. Not being implemented within the framework of one program, the measures were reflected in the next or parallel one, with the corresponding change in the terms. The carried out analysis of their implementation does not allow talking about inactivity or denying the existence of posi-tive changes, however, given the duration of the period 2006-2017, they occur very slowly. This situation requires new approaches to the development of programs and activities, as well as assessing their implementation, one of which is proposed in the work. Originality. The work justifies the need to evaluate the implementation of measures and programs for reforming the railway transport industry by two criteria: legal and practical. The developed basic principles for the formation of programs for reforming and developing the railway transport industry provide an opportunity to receive timely and reliable information on the status of their implementation. Practical value. We obtained the possibilities of constant monitoring of the state of financial support for reforms and directions of use of funds, which will prevent their misuse and significantly accelerate the implementation of certain activities, and then increase their effectiveness.; RU: Цель. Работа ставит своей целью обоснование предложений по совершенствованию процесса разработки мероприятий и программ реформирования отрасли железнодорожного транспорта Украины в процессе евроинтеграции на основе исследования, сравнения и обобщения информации. Методика. Исследование содержания и основных положений правовых актов, декларирующих условия проведения реформирования железнодорожного транспорта, осуществлялось с использованием методов анализа и синтеза. Методы системного подхода, сравнения и обобщения полученных данных позволили разработать предложения по совершенствованию процесса формирования мероприятий и программ. Результаты. Необходимость реформирования железнодорожного транспорта Украины рассматривается с 2006 года, однако в течение длительного времени реформа ограничивалась только разработкой планов и программ реформирования. Будучи не реализованными в рамках одной программы, мероприятия находили свое отражение в следующей или параллельной программах с соответствующим изменением сроков. Проведенный анализ их выполнения не позволяет говорить о бездеятельности или отрицать наличие положительных изменений, однако, учитывая продолжительность периода 2006–2017 гг., они происходят очень медленно. Такая ситуация требует новых подходов к разработке программ и мероприятий, а также оценки их выполнения, один из которых и предлагается в работе. Научная новизна. В работе обоснована необходимость оценки выполнения мероприятий и программ реформирования отрасли железнодорожного транспорта по двум критериям: юридическому и фактическому. Разработанные базовые принципы формирования программ реформирования и развития отрасли железнодорожного транспорта предоставляют возможность получать своевременную и достоверную информацию о состоянии их выполнения. Практическая значимость. Получена возможность постоянного мониторинга состояния финансового обеспечения реформ и направлений использования средств, что позволит предупредить их нецелевое использование и значительно ускорить реализацию определенных мероприятий с последующим повышением их эффективности. Описание: А. Окороков: ORCID 0000-0002-3111-5519, М. Булах: ORCID 0000-0003-4264-2303 2018-01-01T00:00:00Z