http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/10453 Sun, 20 Mar 2022 06:18:44 GMT 2022-03-20T06:18:44Z 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 Mon, 01 Jan 2018 00:00:00 GMT http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/13535 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 Mon, 01 Jan 2018 00:00:00 GMT http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/13533 2018-01-01T00:00:00Z http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/11224 Название: 1 (73) випуск. Наука та прогрес транспорту Краткий осмотр (реферат): UK: У статтях наведені наукові дослідження, виконані авторами в Дніпропетровському національному університеті залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна та інших організаціях. Статті присвячені вирішенню актуальних питань залізничного транспорту по наступних напрямках: автоматизовані системи управління на транспорті, екологія на транспорті, експлуатація та ремонт засобів транспорту, матеріалознавство, залізнична колія, інформаційно-комунікаційні технології та математичне моделювання, нетрадиційні види транспорту, машини та механізми, транспортне будівництво, рухомий склад і тяга поїздів. Вісник становить інтерес для працівників науково-дослідних організацій, викладачів вищих навчальних закладів, докторантів, аспірантів, магістрантів та інженерно-технічних працівників.; RU: В статьях отражены научные исследования, выполненные авторами в Днепропетровском национальном университете железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна и других организациях. Статьи посвящены решению актуальных вопросов железнодорожного транспорта по следующим направлениям: автоматизированные системы управления на транспорте, экология на транспорте, эксплуатация и ремонт средств транспорта, материаловедение, железнодорожный путь, информационно-коммуникационные технологии и математическое моделирование, нетрадиционные виды транспорта, машины и механизмы, транспортное строительство, подвижной состав и тяга поездов. Вестник представляет интерес для работников научно-исследовательских организаций, преподавателей высших учебных заведений, докторантов, аспирантов, магистрантов и инженерно-технических работников. Mon, 01 Jan 2018 00:00:00 GMT http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/11224 2018-01-01T00:00:00Z http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/10466 Название: Дослідження раціональних характеристик каналів передачі даних інформаційно-вимірювальної системи Авторы: Клюшник, Ігор Анатолійович Краткий осмотр (реферат): UK: Мета. Стаття ставить за мету визначення раціональних параметрів інтерфейсів передачі даних інформаційно-вимірювальної системи випробувань гідравлічних передач тепловозів, а також знаходження ступеня відмовостійкості в різних режимах роботи системи. Методика. У роботі дослідником були визначені та теоретично розраховані основні характеристики каналів передачі даних від апаратних перетворювачів сигналів аналогових датчиків технологічних параметрів до комп’ютера. Для більш повної оцінки в середовищі MATLAB було створено імітаційну модель у рамках дослідження поставленої задачі. Аналіз результатів теоретичних розрахунків та показників, отриманих за допомогою імітаційної моделі з метою визначення раціональних налаштувань інтерфейсів (швидкості передачі, елементної бази, структури системи тощо) передачі даних, дозволяє визначити необхідні характеристики системи. Результати. Для існуючої інформаційно-вимірювальної системи випробувань гідравлічних передач тепловозів були проведені дослідження з метою визначення та розрахунку основних характеристик каналів передачі даних від апаратних перетворювачів сигналів аналогових датчиків технологічних параметрів до комп’ютера. Для дослідження тахометричної підсистеми було створено імітаційну модель, яка дозволила дослідити основні характеристики каналів передачі даних від апаратних перетворювачів сигналів аналогових датчиків тахометричних параметрів до комп’ютера. Був проведений аналіз даних, отриманих за результатами теоретичних розрахунків і за допомогою імітаційної моделі, та визначені шляхи раціонального налаштування їх передачі. Наукова новизна. Дослідження та теоретичні розрахунки основних характеристик каналів передачі даних від апаратних перетворювачів сигналів аналогових датчиків до комп’ютера показали, що система працює у режимі фактичної «відмови від обслуговування». Для більш детальних досліджень процесів, що протікають у системі передачі тахометричних даних, у середовищі MATLAB була створена імітаційна модель, яка дозволила провести ряд експериментів. Практична значимість. На основі експериментів із моделлю були встановлені раціональні шляхи розв’язання існуючої проблеми: роботи системи в режимі фактичної «відмови від обслуговування». Також впровадження одного із запропонованих способів вирішення проблеми або їх комбінування потребують подальших досліджень у реальній системі.; RU: Цель. Статья ставит целью определение рациональных параметров интерфейсов передачи данных информационно-измерительной системы испытаний гидравлических передач тепловозов, а также нахождение степени отказоустойчивости в различных режимах работы системы. Методика. В работе исследователем были определены и теоретически рассчитаны основные характеристики каналов передачи данных от аппаратных преобразователей сигналов аналоговых датчиков технологических параметров к компьютеру. Для более полной оценки была создана имитационная модель в среде MATLAB для исследования поставленной задачи. Анализ результатов теоретических расчетов, полученных с помощью имитационной модели с целью определения рациональных настроек интерфейсов (скорости передачи, элементной базы, структуры системы и т. д.) передачи данных, позволяет определить необходимые характеристики системы. Результаты. Для существующей информационно-измерительной системы испытаний гидравлических передач тепловозов были проведены исследования с целью определения и расчета основных характеристик каналов передачи данных от аппаратных преобразователей сигналов аналоговых датчиков технологических параметров к компьютеру. Для исследования тахометрической подсистемы была создана имитационная модель, которая позволила исследовать основные характеристики каналов передачи данных от аппаратных преобразователей сигналов аналоговых датчиков тахометрических параметров к компьютеру. Был проведен анализ данных, полученных по результатам теоретических расчетов и с помощью имитационной модели, и определены пути рациональной настройки их передачи. Научная новизна. Исследование и теоретические расчеты основных характеристик каналов передачи данных от аппаратных преобразователей сигналов аналоговых датчиков к компьютеру показали, что система работает в режиме фактического «отказа от обслуживания». Для более детальных исследований процессов, протекающих в системе передачи тахометрических данных, в среде MATLAB была создана имитационная модель, которая позволила провести ряд экспериментов. Практическая значимость. На основе экспериментов с моделью были установлены рациональные пути решения существующей проблемы: работы системы в режиме фактического «отказа от обслуживания». Также внедрение одного из предложенных способов решения проблемы или их комбинирование требуют дальнейших исследований в реальной системе.; EN: Purpose. The article focuses on determining the rational parameters of data transmission interfaces for information and measuring system for testing the hydraulic transmissions, as well as determining the degree of fault tolerance in various operating modes of the system. Methodology. In the study the researcher has determined and theoretically calculated the main characteristics of the data transmission channels from the hardware converters of the data signals of analog sensors of technological parameters to the computer. For a more complete assessment, an imitation model was created in the MATLAB environment to study the assigned task. Analysis of the results obtained from the theoretical calculations and using the simulation data model to determine the rational settings of interfaces (rational transmission speed, rational element base, rational system structure, etc.) of data transmission makes it possible to determine the rational characteristics of the system. Findings. For the existing informationmeasuring system for testing hydraulic locomotive transmission of diesel locomotives, studies were carried out to determine and theoretically calculate the main characteristics of the data transmission channels from the hardware converters of data signals from analog sensors of technological parameters to the computer. To study the tachometric subsystem, an imitation model was created that allowed to investigate the main characteristics of the data transmission channels from the hardware converters of data signals of analog sensors of tachometric parameters to the computer. The results of theoretical calculations were analyzed and the rational settings of the data transmission system were determined using the simulation model of data. Originality. The study to determine and theoretically calculate the main characteristics of the data transmission channels from the hardware converters of data signals of analog sensors of technological parameters to the computer showed that the system operates in the mode of actual «non-maintenance». For more detailed studies of the processes occurring in the transmission system of tachometric data, an imitation model was created in the Matlab environment. This model allowed carrying out a number of experiments. Practical value. On the basis of experiments with the model, rational ways of solving the existing problem of the system operation in the mode of actual «non-maintenance» were established. Also, the introduction of one of the proposed methods for solving the problem or combining them requires further research in the real system Описание: І. Клюшник: ORCID 0000-0001-9939-0755 Mon, 01 Jan 2018 00:00:00 GMT http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/10466 2018-01-01T00:00:00Z