http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/4531 2022-03-20T07:19:46Z http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/13630 Название: Покращення властивостей бетону підрейкових основ за допомогою хімічних добавок Авторы: Пристинська, Вікторія Вікторівна Краткий осмотр (реферат): UK: Мета. На залізницях України дуже велика кількість підрейкових основ експлуатується з тріщинами. Багато наукових робіт попередніх років присвячено вдосконаленню саме конструкції підрейкових основ. Основними причинами виникнення дефектів є: незадовільна експлуатація колії; недостатні фізико-механічні характеристики бетону; низька якість вихідних матеріалів. Тому в роботі необхідно розробити оптимальний склад бетону для виготовлення цих залізобетонних виробів. Методика. Для оцінки впливу окремих факторів та ефектів їх взаємодії на властивості бетонної суміші та бетону використовувався метод експериментально-статистичного моделювання. При цьому враховувались методологічні основи математичного планування експерименту в технології бетону та сучасні методи оптимізації композиційних матеріалів. На основі даних, отриманих в результаті проведення планованого експерименту, котрий включав у себе 15 експериментів за допомогою комп’ютерної програми MathCad, було отримано рівняння регресії, за якими описуються відповідні фізико-механічні характеристики бетону. На основі отриманих рівнянь за допомогою комп’ютерної програми MATLAB R2012b було побудовано графіки, які відображають залежності відгуків системи від зміни двох факторів впливу при фіксованому значенні третього фактору. Результати. Спочатку було проведено аналіз тріщин, які виникають у процесі експлуатації в конструкціях підрейкових основ. Далі надано причини можливого виникнення цих тріщин. В процесі проведених досліджень автором зроблено висновок, що для розробки раціонального складу бетону треба провести планований експеримент із використанням якісних матеріалів. У результаті цього встановлено, що для підвищення міцності необхідне введення хімічних добавок до складу бетону, що дозволяє знизити кількість цементу. Наукова новизна. Експериментально встановлено використання сучасних хімічних добавок для покращення властивостей бетону. Розроблено моделі, що відображають характеристики міцності бетону, за допомогою яких можна оптимізувати склад бетонної суміші. Практична значимість. Дослідженням встановлено, що використання більш раціонального складу бетону для виготовлення підрейкових основ дозволить підвищити їх міцність, а разом із цим і надійність цих конструкцій.; EN: Purpose. On the Railways of Ukraine a very large number of slab tracks are operated with cracks. Many scientific works of previous years are dedicated to improving the design of slab tracks. The main causes of defects are: poor exploitation of the track; insufficient physic-mechanical characteristics of concrete; poor quality of initial materials. It is therefore necessary to develop an optimum concrete mix for the manufacture of these concrete products. Methodology. To assess the impact of individual factors and effects of their interactions on properties of concrete mix and concrete method of experimental and statistical modeling was used. At this, methodological fundamentals of mathematical experiment planning in concrete technology and modern methods of optimization of composite materials were taking into account. Based on the obtained data during the planned experiment conducting, including 15 studies and using the computer program MathCad, were obtained the regression equations, which describe the relevant physical and mechanical properties of concrete. On the basis of the equations with the help of computer program MATLAB R2012b the graphs were drawn, illustrating the dependences of system response from the changes of two factors at a fixed value of the third factor. Findings. Firstly was the analysis of cracks that occur in the process of operation in the constructions of slab tracks. Further reasons of possible occurrence of these cracks were presented. In the process of the conducted research the author has concluded that for rational concrete mix development it is necessary to conduct the planned experiment with the use of quality materials. It was established that to increase the strength, chemical additives should be added in to concrete mix, it will let reduce cement amount. Originality. Experiments proved the usage of modern chemical additives in order to improve the properties of concrete. Models were developed, reflecting characteristics of concrete strength. With their help one can optimize concrete composition. Practical value. Research proved that the usage of more sustainable concrete mix for production of slab tracks will increase their strength, and with it the reliability of these designs mechanical properties. Описание: В. Пристинська: ORCID 0000-0002-4820-9757 2015-01-01T00:00:00Z http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/13629 Название: К вопросу определения коэффициента запаса устойчивости от выжимания легковесных вагонов Авторы: Швец, Анжела Александровна; Железнов, Константин Игоревич; Акулов, Артем Сергеевич; Заболотный, Александр Николаевич; Чабанюк, Евгений Викторович Краткий осмотр (реферат): RU: Цель. Аналитическое исследование связи между продольной силой, действующей на легковесный вагон, боковыми и вертикальными силами взаимодействия в зоне контакта колеса и рельса с величиной коэффициента запаса устойчивости от выжимания, предполагает получение простых зависимостей между ними. Методика. Исследование проводилось методом математического моделирования нагруженности грузового вагона при движении с различными скоростями по прямым и кривым участкам пути. Результаты. Даже при отсутствии «выжимания» по классической теории устойчивости поезда, как шарнирно- стержневой системы, наличие продольных сжимающих сил может стать фактором, провоцирующим сход вагонов. Основной причиной всползания колеса на рельс является сочетание процессов динамического взаимодействия виляющего экипажа и пути с одновременным действием продольных сжимающих сил, а не нарушение устойчивости поезда как шарнирно-стержневой системы. Для оценки влияния величины продольных сил на коэффициент запаса устойчивости от выжимания приведены результаты расчетов движения порожнего полувагона модели № 12-532 по кривой радиусом 250 м с возвышением 150 мм и поперечным разбегом рамы кузова вагона относительно оси пути в направляющем сечении в 50 мм. Расчеты производились в такой кривой без учета сил инерции от непогашенного ускорения и с учетом непогашенного ускорения при допустимой скорости движения равной 65 км/ч. Научная новизна. В данном исследовании приведена методика определения коэффициента запаса устойчивости от выжимания продольными силами, несколько отличающаяся от общепринятой, а также оценивается влияние на этот коэффициент скорости движения подвижного состава. Практическая значимость. Авторами уточняется существующая методика определения коэффициента запаса устойчивости от выжимания продольными силами, а также оценивается влияние на величину этого коэффициента скорости движения подвижного состава. Из проведенных исследований следует, что из-за виляния вагонов их выжимание возможно даже тогда, когда поезд как шарнирно-стержневая система не теряет устойчивости. Разработанные предложения позволяют снизить количество сходов вагонов с рельсов за счет учета при расчетах и проектировании важных параметров и характеристик, повышающих их устойчивость в рельсовой колее (особенно при увеличении скоростей движения грузовых поездов).; EN: Purpose. The analytical study of the connection between the longitudinal force, acting on the light-weight car, lateral and vertical forces of interaction in the contact zone «wheel – rail» with the lift resistance factor value is to provide a simple relationships between them. Methodology. Research was conducted by the method of mathematical modeling of loading the freight car when driving at different speeds on straight and curved sections of a track. Findings. Even in the absence of «lift» accordingly the classical train stability theory, as the hinge-rod system, the presence of the longitudinal compressive forces may become a factor provoking cars derailment. The main reason of wheel climbing on rails is the combination of processes of dynamic interaction between the hunting vehicle and the track with simultaneous action of longitudinal compressive forces, and not the destabilization of train as a hingedrod system. To assess the impact of the longitudinal forces value on the lift resistance factor there are presented the calculation results for the empty gondola car motion, model No. 12-532, on 250 m radius curve with 150 mm rise and cross starting of car underframe relating to the track axis in 50 mm guiding section. The calculations were made in such a curve excluding the inertial forces from outstanding acceleration and taking into account the unbalanced acceleration with the permissible speed of 65 km/h. Originality. This study provides the technique of determining the lift resistance factor by longitudinal forces, which is somewhat different from the standard one, as well as evaluates impact of rolling stock speed on this factor. Practical value. The authors clarify the current method of determining the lift resistance factor by longitudinal forces and assess the impact of rolling stock speed on the value of this factor. From these studies one can conclude that because of cars hunting their lift is possible even when the train as hinge-rod system does not lose stability. The developed proposals allow reducing the number of car derailment by taking into account important parameters and characteristics during the process of calculation and design that increase their stability in the rail track especially in case of increased speed of freight trains.; UK: Мета. Аналітичне дослідження зв’язку між поздовжньою силою, що діє на легковаговий вагон, бічними й вертикальними силами взаємодії в зоні контакту колеса та рейки з величиною коефіцієнта запасу стійкості від вичавлювання, передбачає отримання простих залежностей між ними. Методика. Дослідження проводилося методом математичного моделювання навантаженості вантажного вагона при русі з різними швидкостями по прямих та кривих ділянках шляху. Результати. Навіть за відсутності «вичавлювання» за класичною теорії стійкості поїзда, як шарнірно-стрижневої системи, наявність поздовжніх стискаючих сил може стати фактором, провокуючим схід вагонів. Основною причиною вповзання колеса на рейку є поєднання процесів динамічної взаємодії виляння екіпажу та колії з одночасною дією поздовжніх стискаючих сил, а не порушення стійкості поїзда як шарнірно-стрижневої системи. Для оцінки впливу величини поздовжніх сил на коефіцієнт запасу стійкості від вичавлювання наведені результати розрахунків руху порожнього піввагона моделі № 12-532 по кривій радіусом 250 м з піднесенням 150 мм й поперечним розгоном рами кузова вагона щодо осі колії в направляючому перетині в 50 мм. Розрахунки проводилися в такій кривій без урахування сил інерції від непогашеного прискорення та з урахуванням непогашеного прискорення при допустимій швидкості руху, рівній 65 км/год. Наукова новизна. У даному дослідженні наведено методику визначення коефіцієнта запасу стійкості від вичавлювання поздовжніми силами, яка дещо відрізняється від загальноприйнятої, а також оцінюється вплив на цей коефіцієнт швидкості руху рухомого складу. Практична значимість. Авторами уточнюється існуюча методика визначення коефіцієнта запасу стійкості від вичавлювання поздовжніми силами, а також оцінюється вплив на величину цього коефіцієнта швидкості руху рухомого складу. З проведених досліджень випливає, що через виляння вагонів їх вижимання можливо навіть тоді, коли поїзд, як шарнірно-стрижнева система, не втрачає стійкості. Розроблені пропозиції дозволяють знизити кількість сходів вагонів із рейок за рахунок обліку при розрахунках та проектуванні важливих параметрів й характеристик, що підвищують їх стійкість в рейковій колії (особливо при збільшенні швидкостей руху вантажних поїздів). Описание: А. Швец: ORCID 0000-0002-8469-3902, К. Железнов: ORCID 0000-0003-3648-1769, А. Акулов: ORCID 0000-0002-6123-5431, А Заболотный: ORCID 0000-0003-1651-7082, Е. Чабанюк: ORCID 0000-0001-5695-5955 2015-01-01T00:00:00Z http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/13628 Название: Определение тормозного пути несамоходного подвижного состава методом последовательных торможений Авторы: Рейдемейстер, Алексей Геннадьевич; Шапошник, Владислав Юрьевич Краткий осмотр (реферат): RU: Цель. В работе необходимо оценить точность определения тормозного пути вагона при проведении испытаний методом последовательных торможений. Метод последовательных торможений применяется для экспериментальной оценки тормозного пути вагона. В отличие от метода «бросания», когда опытный вагон отсоединяется от сцепа и регистрируется тормозной путь одиночного вагона с момента отцепки до остановки, метод последовательных торможений предусматривает измерение тормозного пути сцепа, целостность которого в процессе эксперимента не нарушается, но на разных стадиях эксперимента меняется его состав (локомотив, локомотив с вагоном-лабораторией, или с опытным вагоном). Непосредственно измерить тормозной путь опытного вагона таким способом не удается, приходится вычислять его по значениям тормозного пути сцепа. Это отрицательно сказывается на точности результата, зато позволяет повысить уровень безопасности проведения испытаний. Методика. Для оценки точности исследователи провели численный эксперимент, моделирующий обработку экспериментальных значений тормозного пути. Погрешность нашли, задавая возмущения исходных данных (тормозные пути сцепов различной конфигурации) и анализируя вызванный этим разброс результатов (тормозного пути одиночного вагона). Результаты. Исследованием доказано: 1) значение относительной погрешности тормозного пути вагона при относительной погрешности исходных данных в 1 % составило 3,3–19,7 % (в зависимости от варианта формирования сцепа); 2) предложенные способы уменьшения погрешности (исключение вагона-лаборатории, использование локомотива с меньшим весом) позволили снизить ее до 2,15–5,1 %. Научная новизна. Авторами предложена методика оценки погрешности определения тормозного пути вагона при испытаниях методом последовательных торможений. Практическая значимость. Результаты работы позволяют заменить ходовые тормозные испытания методом «бросания», при которых нарушается целостность сцепов, на более безопасные испытания методом последовательных торможений, обеспечив уровень точности результатов 2–5 %.; EN: Purpose. In the paper it is necessary to estimate the determination accuracy of a car stopping distance during the test by the method of sequential braking. The method of sequential braking is applied for experimental evaluation of the stopping distances. Unlike the abandonment method when a sample car is disconnected from the tractive connection and they record the stopping distance of a single car from the moment of uncoupling to the moment of stop, the method of sequential braking involves stopping distance measurement of the tractive connection, the integrity of which in the course of the test is not affected, but its set (locomotive, locomotive with the track test car or with a sample car) at the different stages of the test is changed. Direct measuring of the stopping distance of a sample car is not possible using this way, it requires calculating of the stopping distance values of the tractive connection. This adversely affects the accuracy of the result, but it can increase the safety level of the test. Methodology. To evaluate the accuracy researches have conducted the numerical experiment, which simulated experimental processing of stopping distance values. An error was found by giving disturbance of basic data (stopping distance of tractive connection of different configuration) and analyzing the resulted scatter of readings (stopping distance of a single car). Findings. The study proved: 1) the relative error of car stopping distances value, with relative error of basic data 1%, made 3.3-19.7% (depending on the tractive connection variant). 2) the proposed ways of error reduction (without track test car, less-weighed-locomotive use) allowed declining the error to 2.15-5.1%. Originality. The methodology of error estimation of car stopping distances determination under tests by the method of sequential braking was proposed. Practical value. Work results make it possible to replace the running brake tests by the abandonment method, under which the integrity of tractive connections is broken, with safer testing by the method of sequential braking, providing the level of result accuracy of 2-5%.; UK: Мета. В роботі необхідно оцінити точність визначення гальмового шляху вагона при проведенні випробувань методом послідовних гальмувань. Метод послідовних гальмувань застосовується для експериментальної оцінки гальмового шляху вагона. На відміну від методу «кидання», коли дослідний вагон від'єднується від зчепу та реєструється гальмовий шлях одиночного вагона з моменту відчеплення до зупинки, метод послідовних гальмувань передбачає вимірювання гальмового шляху зчепу, цілісність якого в процесі експерименту не порушується, але на різних стадіях експерименту змінюється його склад (локомотив, локомотив із вагоном-лабораторією або з дослідним вагоном). Безпосередньо виміряти гальмовий шлях дослідного вагона таким способом не вдається, доводиться обчислювати його за значеннями гальмового шляху зчепу. Це негативно позначається на точності результату, зате дозволяє підвищити рівень безпеки проведення випробувань. Методика. Для оцінки точності дослідники провели чисельний експеримент, який моделює обробку експериментальних значень гальмового шляху. Похибку знайшли, задаючи обурення вихідних даних (гальмові шляхи зчепів різної конфігурації) та аналізуючи викликаний цим розкид результатів (гальмового шляху одиночного вагону). Результати. Дослідженням доведено: 1) значення відносної похибки гальмового шляху вагона при відносній похибці вихідних даних в 1 % склало 3,3–19,7 % (залежно від варіанту формування зчепу); 2) запропоновані засоби зменшення похибки (виключення вагона-лабораторії, використання локомотива з меншою вагою) дозволили знизити її до 2,15–5,1 %. Наукова новизна. Авторами запропонована методика оцінки похибки визначення гальмового шляху вагона при випробуваннях методом послідовних гальмувань. Практична значимість. Результати роботи дозволяють замінити ходові гальмові випробування методом «кидання», при яких порушується цілісність зчепу, на більш безпечні випробування методом послідовних гальмувань, забезпечивши рівень точності результатів 2–5 %. Описание: А. Рейдемейстер: ORCID 0000-0001-7490-7180, В. Шапошник: : ORCID 0000-0003-4701-6491 2015-01-01T00:00:00Z http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/13626 Название: Розробка рекомендацій із продовження терміну корисної експлуатації пасажирських вагонів Авторы: Мямлін, Сергій Віталійович; Рейдемейстер, Олексій Геннадійович; Пуларія, Андрій Луарсабович; Калашник, Володимир Олександрович Краткий осмотр (реферат): UK: Мета. Пасажирський вагонний парк Укрзалізниці в переважній більшості має вагони з понаднормованим терміном служби. У зв’язку з цим виникає необхідність пошуку методів обґрунтування продовження корисної експлуатації пасажирських вагонів та оцінки відповідності залишкового ресурсу конструкції кузовів вагонів експлуатаційним навантаженням протягом наступного терміну використання. Методика. При відборі вагонів виконувалось технічне діагностування їх стану з метою виявлення рівня корозійних та механічних пошкоджень. На наступних етапах виконувалось дослідження міцності несучих конструкцій кузовів вагонів на підставі експериментальних статичних та ударних на міцність випробувань, ресурсних випробувань на дію поздовжніх сил. Виконувалась оцінка та прогнозування відповідності ресурсу кузовів вагонів на наступний період. Результати. Обстеження вагонів до випробувань показало, що технічний стан купейних вагонів ЦМК кращий, ніж вагонів відкритого типу ЦМО. Так, у вагонах ЦМК зменшення товщини основних несучих елементів внаслідок корозії не перевищувало 10 %, були відсутні тріщини, деформації, обриви стійок та інше. В той же час у вагонах ЦМО зменшення товщини внаслідок локальної корозії досягало 35 %. Наявні деформації та корозійні пошкодження Z нижньої обв’язки обох вагонів, поодинокі обриви стійок, пошкодження місць з’єднання хребтової і шкворневої балок. Проведені статичні та ударні на міцність випробування із подальшою оцінкою міцності елементів конструкції вагонів показали, що міцність останніх забезпечується згідно нормативних документів та такі вагони не несуть загрози безпеці руху. Ударні ресурсні випробування показали, що всі вагони пройшли їх без ушкоджень. Ці ушкодження могли б перешкоджати проведенню випробувань і не могли бути усунені при проведенні чергового деповського або капітального ремонту та мали напрацювання на ресурс, яке дозволяє продовжити термін їх корисної експлуатації на наступний період. Наукова новизна. Результати проведених експериментальних досліджень доводять, що пасажирські вагони після 28…30 та 33…35 років експлуатації відповідають умовам міцності та безпеки руху згідно з нормативною документацією та дозволяють за умов ударної витривалості обґрунтовано продовжувати термін служби вагонів. Практична значимість. Частина вагонного парку, яка повинна списуватися за терміном експлуатації, без додаткових заходів може продовжити термін служби завдяки розробленим рекомендаціям.; EN: Purpose. The vast majority of passenger car fleet of «Ukrzaliznytsia» have cars with outlasted service life. In this regard there is a need to find methods to justify the extending useful life of passenger cars and to assess the car body frame residual life conformity to the operating load for the next life time. Methodology. The selection of cars enforced technical diagnostics of cars to detect the level of corrosion and mechanical damage. The following steps provided the car body frame strength analysis on the basis of experimental static and impact strength tests, the longitudinal force effect endurance tests as well as assessment and forecasting of conformity of car body operating life for the next period. Findings The car survey before testing showed that the technical condition of sleeper cars (SSC) is better than that of open-type cars (SOC). So, in SSC cars the thinning of the main load-bearing elements due to corrosion does not exceed 10%, there are no cracks, deformations, rack breakages, etc. At the same time in SOC cars the thinning due to local corrosion reached 35%. There are deformations and corrosion damage of side sill Zshape of both cars, single corner post breakages, damage to the joints of longitudinal tie rod and span bolsters. The conducted static and impact strength tests with following strength assessment of the car structural members showed that the strength of the latter is provided according to the normative documents, and these cars pose no threat to traffic safety. The impact endurance tests showed that all the cars passed the endurance tests without damage, which would prevent from testing and could not be removed during the next depot repair or overhaul, and had life length that allows them to extend the useful life for the next period. Originality. The results of experimental studies show that passenger cars after 28 … 30 and 33… 35 years of operation meet the requirements of strength and safety in accordance with regulatory documents and allow, provided the impact endurance, reasonable extending of the car service life. Practical value. The part of the car fleet, which was to be written off based on the service life, may extend lifespan without additional measures.; RU: Цель. Пассажирский вагонный парк Укрзализницы в подавляющем большинстве имеет вагоны со сверхнормированным сроком службы. В связи с этим возникает необходимость поиска методов обоснования продолжения полезной эксплуатации пассажирских вагонов и оценки соответствия остаточного ресурса конструкции кузовов вагонов эксплуатационным нагрузкам в течение следующего срока использования. Методика. При отборе вагонов выполнялось техническое диагностирование их состояния с целью выявления уровня коррозионных и механических повреждений. На следующих этапах выполнялось исследование прочности несущих конструкций кузовов вагонов на основе экспериментальных статических и ударных испытаний на прочность, ресурсных испытаний на действие продольных сил. Выполнялась оценка и прогнозирование соответствия ресурса кузовов вагонов на следующий период. Результаты. Обследования вагонов до испытаний показало, что техническое состояние купейных вагонов ЦМК лучше, чем вагонов открытого типа ЦМО. Так, в вагонах ЦМК уменьшение толщины основных несущих элементов вследствие коррозии не превышало 10 %, отсутствовали трещины, деформации, обрывы стоек и прочее. В то же время в вагонах ЦМО уменьшение толщины вследствие локальной коррозии достигало 35 %. Имеются деформации и коррозионные повреждения Z и нижней обвязки обоих вагонов, единичные обрывы стоек, повреждения мест соединения хребтовой и шкворневой балок. Проведенные статические и ударные испытания с последующей оценкой прочности элементов конструкции вагонов показали, что прочность последних обеспечивается согласно нормативных документов и такие вагоны не несут угрозы безопасности движения. Ударные ресурсные испытания показали, что все вагоны прошли их без повреждений. Данные повреждения могли бы препятствовать проведению испытаний и не могли быть устранены при проведении очередного деповского или капитального ремонта и имели наработки на ресурс, которые позволяют продлить срок их полезной экс- плуатации на следующий период. Научная новизна. Результаты проведенных экспериментальных исследований доказывают, что пассажирские вагоны после 28…30 и 33…35 лет эксплуатации отвечают условиям прочности и безопасности движения в соответствии с нормативной документацией и позволяют при условиях ударной выносливости обоснованно продлевать срок службы вагонов. Практическая значимость. Часть вагонного парка, которая должна списываться по сроку эксплуатации, без дополнительных мероприятий может продолжить свой срок службы благодаря разработанным рекомендациям. Описание: С. Мямлін: : ORCID 0000-0002-7383-9304, О. Рейдемейстер: ORCID 0000-0001-7490-7180, А. Пуларія: ORCID 0000-0003-1144-4179, В. Калашник: ORCID 0000-0002-8073-4631 2015-01-01T00:00:00Z