http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/12132 Sun, 20 Mar 2022 06:15:44 GMT 2022-03-20T06:15:44Z http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/12145 Название: Формування структури вуглецевої сталі під час гарячої пластичної деформації Авторы: Вакуленко, Ігор Олексійович; Болотова, Дар’я Михайлівна; Пройдак, Світлана Вікторівна; Аскеров, Х.; Куг, Х.; Чайковська, А. О. Краткий осмотр (реферат): UK: Мета. Основною метою роботи є визначення особливостей розвитку процесів рекристалізації аустеніту вуглецевої сталі залежно від ступеня гарячої пластичної деформації та розробка пропозицій щодо поліпшення структурного стану металу залізничного суцільнокатаного колеса. Методика. Як матеріал для досліджень використані дві вуглецеві сталі залізничного колеса з мінімальним і максимальним вмістом вуглецю 0,55 і 0,65 % та іншими хімічними елементами в межах марочного кладу сталі 60. Зразки у вигляді циліндрів діаметром 20 мм і висотою 40 мм нагрівали в муфельній печі, витримували певний час для вирівнювання температури по перетину зразка. Після цього зразки піддавали гарячому обтискуванню на випробувальній машині типу «Інстрон». Температурний інтервал гарячого обтискування зразків складав 950–1 100 ºС, за ступенів деформації по висоті в інтервалі 10–40 %. Швидкість деформації дорівнювала 10-3–10-2с -1. Для виявлення меж зерен аустеніту використовували стандартний травник. Структурні дослідження проводили з використанням світлового мікроскопа типу «Епіквант» за збільшень, достатніх для визначення особливостей будови зерен аустеніту. Величину розміру зерна аустеніту визначали за методиками кількісної металографії. Результати. У разі гарячого обтискування заготівки залізничного колеса збільшення концентрації атомів вуглецю лише в межах марочного складу сталі достатньо для зростання середнього розміру зерна аустеніту, що підтверджує пропозиції щодо обмеження вмісту вуглецю в металі залізничних коліс. Формування визначеного ступеня структурної неоднорідності аустеніту по перетину обода або маточини залізничного колеса обумовлене зміною механізму розвитку процесів рекристалізації залежно від величини деформації. За умов однакового ступеня гарячої пластичної деформації заміна одноразового обтискування на подрібнене супроводжується порушенням умов формування зародка рекристалізації. У результаті вказан заміни схеми гарячої пластичної деформації досягається зменшення розміру зерна аустеніту. Наукова новизна. На основі дослідження розвитку процесів збиральної рекристалізації під час гарячого обтискування вуглецевої сталі залізничного колеса визначено, що збільшення вмісту вуглецю сприяє збільшенню зерна аустеніту. Після завершення гарячого обтискування заготівки колеса структурна неоднорідність аустеніту, що виникає, визначається зміною механізму розвитку процесів рекристалізації. Під час деформацій вище критичного ступеня відбувається формування й послідовне зростання зародків рекристалізації, що призводить до подрібнення структури. У разі деформацій нижче критичного значення зростання зерен аустеніту відбувається за механізмом коалесценції, за яким послідовно зникають фрагменти меж із великими кутами дезорієнтації. Практична значимість. Для подрібнення зерен аустеніту в масивних елементах залізничного суцільнокатаного колеса пропонуємо заміну одноразового гарячого обтискування на подрібнене.; EN: Purpose. The main purpose of the work is to determine the peculiarities of the development of recrystallization processes of carbon steel austenite depending on the degree of hot plastic deformation and to develop proposals for improving the structural state of the metal of the railway solid-rolled wheel. Methodology. Two carbon steels of a railway wheel with a minimum and maximum carbon content of 0.55 and 0.65 % and other chemical elements within the grade composition of the steel 60 were used as research material. Samples in the form of cylinders with a diameter of 20 mm and a height of 40 mm were heated in a muffle furnace, exposed for a certain time to equalize the temperature across the cross section of the sample. After that, the samples were subjected to hot compression on Instron type test machine. The temperature interval of hot compression of the samples was 950–1100 ºС, with deformation degrees in height in the range of 10–40%. The strain rate was 10-3–10-2 sec-1 . A standard etching was used to detect the boundaries of the austenite grains. Structural studies were performed using Epikvant type light microscope at magnifications sufficient to determine the structure of austenite grains. The grain size of austenite was determined by the methods of quantitative metallography. Findings. In the case of hot compression of the railway wheel blank, increasing the concentration of carbon atoms only within the grade composition of the steel is sufficient to increase the average austenite grain size, which confirms the proposals to limit the carbon content in the metal of railway wheels. The formation of a certain degree of austenite structural heterogeneity at the cross section of the rim or hub of the railway wheel is due to a change in the development mechanism of recrystallization processes depending on the deformation value. Under conditions of the same degree of hot plastic deformation, the replacement of one-time compression by fractional one is accompanied by a violation of the conditions of formation of the recrystallization nucleus. As a result of the specified replacement of the scheme of hot plastic deformation we obtain reduction in the austenite grain size. Originality. Based on a study of the development of collective recrystallization processes during the hot compression of carbon steel of the railway wheel, it was determined that the increase in carbon content contributes to the austenite grain increase. After hot compression of the wheel blank, the structural inhomogeneity of austenite that occurs is determined by a change in the mechanism of recrystallization processes development. During deformations above the critical degree, the recrystallization nuclei are formed and successively grow, which leads to the structure refinement. In the case of deformations below the critical value, the growth of austenite grains occurs according to the coalescence mechanism, according to which fragments of boundaries with large disorientation angles consistently disappear. Practical value. For austenite grain refining in massive elements of solid-rolled railway wheel we offer to replace one-time hot compression by fractional one.; RU: Цель. Основной целью работы является определение особенностей развития процессов рекристаллизации аустенита углеродистой стали в зависимости от степени горячей пластической деформации и разработка предложений по улучшению структурного состояния металла железнодорожных цельнокатаных колес. Методика. В качестве материала для исследований использованы две углеродистые стали железнодорожных колес с минимальным и максимальным содержанием углерода 0,55 и 0,65 %, и другими химическими элементами в пределах марочного состава стали 60. Образцы в виде цилиндров диаметром 20 мм и высотой 40 мм нагревали в муфельной печи, выдерживали требуемое время для выравнивания температуры по сечению образца. После этого образцы подвергались горячему обжатию на испытательной машине типа «Инстрон». Температурный интервал горячего обжатия образцов составлял 950–1 100 ºС, при степенях деформации по высоте в интервале 10–40 %. Скорость деформации составляла 10־³–10־² с־¹. Для выявления границ зерен аустенита использован стандартный травитель. Исследования структуры осуществляли с использованием светового микроскопа типа «Епиквант» при увеличениях, достаточных для определения особенностей строения зерен аустенита. Величину размера зерна аустенита определяли с использованием методик количественной металлографии. Результаты. При горячем обжатии заготовки железнодорожного колеса увеличения концентрации атомов углерода только в пределах марочного состава стали достаточно для роста среднего размера зерна аустенита, что подтверждает предложения по ограничению содержания углерода в металле железнодорожных колес. Формирование определенной степени структурной неоднородности аустенита по сечению обода или ступицы железнодорожного колеса обусловлено изменением механизма развития процессов рекристаллизации в зависимости от величины деформации. В условиях одинаковой степени горячей пластической деформации замена одноразового обжатия на дробное сопровождается нарушением условий формирования зародыша рекристаллизации. В результате указанной замены схемы горячей пластической деформации достигается уменьшение размера зерна аустенита. Научная новизна. На основе исследования развития процессов собирательной рекристаллизации во время горячего обжатия углеродистой стали железнодорожного колеса определено, что увеличение содержания углерода способствует приросту размера зерна аустенита. После завершения горячего обжатия заготовки колеса возникающая структурная неоднородность аустенита объясняется изменением механизма развития процессов рекристаллизации. При деформациях выше критической степени происходит формирование и последовательный рост зародышей рекристаллизации, приводя к измельчению структуры. При деформациях ниже критического значения рост зерен аустенита происходит по механизму коалесценции, по которому последовательно исчезают фрагменты границ с большими углами разориентации. Практическая значимость. Для измельчения зерен аустенита в массивных элементах железнодорожного цельнокатаного колеса предлагаем замену одноразового горячего обжатия на дробное. Описание: Вакуленко: ORCID 0000-0002-7353-1916; Д. Болотова: ORCID 0000-0002-7353-1916; С. Пройдак: ORCID 0000-0003-2439-3657; Х. Аскеров: ORCID 0000-0003-4771-3406; Х. Куг: ORCID 0000-0002-6322-4269; А. Чайковська: ORCID 0000-0001-6707-0159 Wed, 01 Jan 2020 00:00:00 GMT http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/12145 2020-01-01T00:00:00Z http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/12144 Название: Аварійне горіння твердого ракетного палива: оцінка ризику ураження людей в робочому приміщенні Авторы: Біляєв, Микола Миколайович; Берлов, Олександр Вікторович; Біляєва, Вікторія Віталіївна; Козачина, Виталий Анатольевич; Калашников, Іван Володимирович Краткий осмотр (реферат): UK: Мета. Ця робота передбачає розробку комп’ютерної моделі для розрахунку ризику термічного ураження людей у цеху в разі аварійного горіння твердого ракетного палива. Методика. Для розрахунку поля температури в цеху, з метою визначення зон термічного ураження працівників у приміщенні, використано рівняння, що виражає закон збереження енергії. На базі цього моделювального рівняння розраховано поле температур у цеху за наявності джерела емісії тепла – твердого ракетного палива, що горить. Розрахунок поля швидкості повітряного потоку в цеху, з урахуванням розташування перешкод на шляху розповсюдження теплової хвилі, проведено на базі моделі безвихрового руху повітря – рівняння потенціалу швидкості. Чисельне розв’язання рівняння для потенціалу швидкості виконано за допомогою двокрокової скінченнорізницевої схеми умовно апроксимації. Для чисельного розв’язання рівняння енергії використано різницеву схему розщеплення. На першому етапі побудови різницевої схеми виконано розщеплення двовимірного рівняння енергії на систему одновимірних рівнянь. Кожне одновимірне рівняння дозволяє розрахувати зміну температури в одному координатному напрямку. Для визначення температури використано схему біжучого рахунку. Під час проведення обчислювального експерименту враховано повітрообмін у приміщенні. Оцінку ризику термічного ураження персоналу в приміщенні виконано для різних вірогідностей місця аварійного горіння твердого ракетного палива. Результати. За допомогою розробленої чисельної моделі виконано прогнозування зон потенціального ризику термічного ураження персоналу в цеху для різних аварійний ситуацій. Наукова новизна. Побудовано комп’ютерну модель для експрес-оцінки потенціального ризику термічного ураження людей в цеху в разі аварійного горіння твердого ракетного палива. Практична значимість. Розроблено код, що дозволяє швидко моделювати формування температурних полів у цеху у випадку аварійного горіння твердого ракетного палива, та на базі цієї інформації визначати зони потенціального термічного ураження працівників. Розроблена комп’ютерна програма може бути використана для оцінки ризику термічного ураження на підприємствах хімічної промисловості в разі виникнення аварійних ситуацій. Описание: М. Біляєв: ORCID 0000-0002-1531-7882; О. Берлов: ORCID 0000-0002-7442-0548; В. Біляєва: ORCID 0000-0003-2399-3124; В. Козачина: ORCID 0000-0002-6894-5532; І. Калашников: ORCID 0000-0002-2814-380 Wed, 01 Jan 2020 00:00:00 GMT http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/12144 2020-01-01T00:00:00Z http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/12142 Название: Визначення періодів відновлення корпусної ізоляції тягового електродвигуна ЕД-118А за спостереженнями зворотної напруги Авторы: Лагута, Василь Васильович; Козік, Ю. Г. Краткий осмотр (реферат): UK: Мета. За основу мети дослідження ми ставимо поліпшення системи утримування тягового електродвигуна (ТЕД) ЕД-118А за рахунок прогнозування ресурсу корпусної ізоляції та визначення моментів її відновлення, із забезпеченням найменших питомих витрат на ПР–3 та КР–1, з врахуванням ступеня відновлення, використанням даних про стан ізоляції за методом зворотної напруги в процесі експлуатації. Методика. Задачу, щодо визначення ресурсу корпусної ізоляції та відповідних моментів її відновлення для тягового електродвигуна сформульовано як задачу оптимізації. Критерієм у задачі служить мінімум питомих витрат на виконання ПР–3 та КР–1 протягом періоду від останнього проведення КР–2 до наступного КР–2. Результати. Максимальне значення зворотної напруги та значення введеної інтегральної оцінки кривої зворотної напруги є показниками, що можуть характеризувати стан корпусної ізоляції ТЕД. За показник стану ізоляції взято інтегральну оцінку, яка будується за вимірами зворотної напруги. Заводи, що здійснюють ремонт корпусної ізоляції, мають різну якість відновлення, що впливає на питомі витрати відновлення та ресурс ізоляції. Наукова новизна. Процедура оптимізації враховує ступінь відновлення ізоляції під час виконання ПР–3 та КР–1. Моделювання ресурсу ізоляції й періоду відновлення ПР–3 засновано на даних вимірів зворотної напруги корпусної ізоляції залежно від пробігу. Практична значимість. Величини інтегрального показника зміни зворотної напруги корпусної ізоляції в поточній процедурі вимірювання, за якого виконують діагностування ТЕД, можуть бути використані для прогнозування ресурсу та моделювання моментів відновлення ізоляції, як і максимальні значення зворотної напруги в поточній процедурі вимірювання відповідно до пробігу локомотива.; RU: Цель. В качестве основной цели исследования мы ставим улучшение системы содержания тягового электродвигателя (ТЭД) ЭД–118А за счет прогнозирования ресурса корпусной изоляции и определения моментов ее восстановления, с обеспечением наименьших удельных затрат на ТР–3 и КР–1, с учетом степени восстановления, использованных данных о состоянии изоляции в соответствии с методом возвратного напряжения в процессе эксплуатации. Методика. Задача по определению ресурса корпусной изоляции и соответствующих моментов ее восстановления для тягового электродвигателя сформулирована как задача оптимизации. Критерием в задаче служит минимум суммарных удельных затрат на выполнение ТР–3 и КР–1 на протяжении периода от последнего проведения КР–2 до следующего КР–2. Результаты. Максимальное значение возвратного напряжения и значение введенной интегральной оценки кривой возвратного напряжения являются показателями, которые могут характеризовать состояние корпусной изоляции ТЭД. В качестве показателя состояния изоляции принята интегральная оценка, которая строится по замерам возвратного напряжения. Заводы, осуществляющие ремонт корпусной изоляции, имеют разное качество ее восстановления, что влияет на удельные затраты восстановления и ресурс изоляции. Научная новизна. Процедура оптимизации учитывает степень восстановления изоляции при выполнении ТР–3 и КР–1. Моделирование ресурса изоляции и периода восстановления ТР–3 основано на данных измерений возвратного напряжения корпусной изоляции в зависимости от пробега. Практическая значимость. Величины интегрального показателя изменения возвратного напряжения корпусной изоляции в текущей процедуре измерения, при котором выполняют диагностирование ТЭД, могут быть использованы для прогнозирования ресурса и моделирования моментов восстановления изоляции, как и максимальные значения возвратного напряжения в текущей процедуре измерения в соответствии с пробегом локомотива.; EN: Purpose. The aim of the research is to improve the maintenance system of a traction motor (TM) ED-118A by predicting the life of a frame insulation and determining recovery moments while ensuring the lowest unit costs for performing a major repairs of a volume 1 (MjR-1) and permanent repair of a volume 3 (PR-3), taking into account the degree of recovery, using data on the insulation state by the recovery voltage method in the operation process. Methodology. The problem of determining the service life of the frame insulation and the corresponding moments of its recovery for the traction motor is formulated as an optimization problem. The criterion in the task is the minimum of the total unit costs for the implementation of PR-3 and MjR-1 during the period from the last MjR-2 (a major repairs of a volume 2) to the next MjR-2. Findings. The maximum value of the recovery voltage and the value of the integral estimate introduced are indicators characterizing the state of the frame insulation of the TM. As an indicator of the insulation state, an integral estimate is adopted, which is constructed by measuring the recovery voltage. Factories carrying out repairs of frame insulation have different quality of its restoration, which affects the unit cost of restoration and insulation service life. Originality. The optimization procedure takes into account the degree of insulation recovery when performing PR-3 and performing MjR-1. Modeling of the insulation service life and the recovery period of the PR-3 is based on measurements of the recovery voltage of the casing insulation, depending on the mileage. Practical value. The values of the integral indicator considered in the problem, changes in the recovery voltage of the casing insulation in the current measurement procedure, at which MT diagnostics are performed, can be used to predict the service life and simulate the moments of insulation recovery, as well as the maximum values of the recovery voltage in the current measurement procedure in accordance with mileage of a locomotive. Описание: В. Лагута: ORCID 0000-0002-4957-9178; Ю. Козік: ORCID 0000-0002-5212-2953 Wed, 01 Jan 2020 00:00:00 GMT http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/12142 2020-01-01T00:00:00Z http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/12141 Название: Удосконалення методики оцінки стану безпеки руху поїздів на залізниці Авторы: Булах, Марина Олексіївна Краткий осмотр (реферат): UK: Мета. Зважаючи на те, що наявна в Україні методика оцінки рівня безпеки руху поїздів не забезпечує отримання реальної та адекватної картини, а закордонний досвід не відкриває можливостей аналогічного вирішення проблем на українських залізницях, метою роботи є вдосконалення методики оцінки стану безпеки руху поїздів на залізниці. Методика. Для вдосконалення методики оцінки стану безпеки руху поїздів на залізниці під час проведення технічного аудиту запропоновано використовувати чотири показники: кількість транспортних подій, на які нараховані збитки; кількість нещасних випадків; кількість транспортних подій, які відбулися протягом року, проте їх наслідки не пов’язані з фінансовими збитками; кількість порушень, що були виявлені ревізорами з безпеки руху. Результати. Виконано вдосконалення методики оцінки стану безпеки руху поїздів на залізниці. При цьому для розрахунку рівня безпеки руху поїздів введено чотири показники, з подальшим виконанням їх ранжирування. На основі статистичних даних за взятими показниками, була отримана математична модель інтегральної оцінки безпеки руху поїздів, за допомогою якої виконано порівняльну оцінку безпеки руху в АТ «Укрзалізниця». Як результат, слід відзначити, що динаміка стану безпеки руху у 2015–2018 рр. має іншу картину порівняно зі звичайною кількістю транспортних подій в АТ «Укрзалізниця». Удосконалена методика оцінки стану безпеки руху поїздів на залізниці дозволяє виконати адекватні розрахунки та встановити реальний стан безпеки руху під час проведення технічного аудиту. Наукова новизна. Удосконалено методику оцінки стану безпеки руху поїздів на залізниці, яка може бути застосована під час проведення технічного аудиту. Практична значимість. Зазначена методика дозволяє виконувати оцінювання загального рівня безпеки руху поїздів та встановлювати в процесі технічного аудиту реальні загрози й ризики, які в подальшому можуть бути усунуті шляхом розробки відповідних заходів і дій.; RU: Цель. С учётом того, что существующая в Украине методика оценки уровня безопасности движения поездов не обеспечивает получения реальной и адекватной картины, а зарубежный опыт не открывает возможностей аналогичного решения проблем на украинских железных дорогах, целью работы является усовершенствование методики оценки состояния безопасности движения поездов на железной дороге Методика. Для усовершенствования методики оценки состояния безопасности движения поездов на железной дороге при проведении технического аудита предложено использовать четыре показателя: количество транспортных происшествий, на которые начислены убытки; количество несчастных случаев; количество транспортных происшествий, которые произошли в течение года, но их последствия не связаны с финансовыми убытками; количество нарушений, выявленных ревизорами по безопасности движения. Результаты. Выполнено усовершенствование методики оценки состояния безопасности движения поездов на железной дороге. При этом для расчета уровня безопасности движения поездов введены четыре показателя с их последующим ранжированием. На основе статистических данных по принятым показателям была получена математическая модель интегральной оценки безопасности движения поездов, с помощью которой выполнена сравнительная оценка безопасности движения в АО «Укрзализныця». В результате следует отметить, что динамика состояния безопасности движения в 2015–2018 гг. имеет другую картину по сравнению с обычным количеством транспортных происшествий в АО «Укрзализныця». Усовершенствованная методика оценки состояния безопасности движения поездов на железной дороге позволяет выполнить адекватные расчеты и установить реальное состояние безопасности движения при проведении технического аудита. Научная новизна. Указанная методика оценки состояния безопасности движения поездов на железной дороге, которая может быть применена при проведении технического аудита. Практическая значимость. Усовершенствованная методика позволяет выполнять оценку общего уровня безопасности движения поездов и устанавливать в процессе технического аудита реальные угрозы и риски, которые в дальнейшем могут быть устранены путем разработки соответствующих мер и действий.; EN: Purpose. Despite the fact that the current methodology in Ukraine for assessing the train traffic safety at the railway does not provide a real and adequate picture, and foreign experience does not open up the possibility of a similar solution to the problems at Ukrainian railways, the goal has been set to improve the methodology for assessing the train traffic safety at the railway. Methodology.To improve the methodology for assessing the train traffic safety at the railway during a technical audit, the use of four indicators is proposed: the number of accidents for which losses are accrued; number of casualties; the number of traffic accidents that occurred during the year, but their consequences are not related to financial losses; number of violations identified by traffic safety auditors. Findings.The author has improved the methodology for assessing the train traffic safety at the railway. At the same time, four indicators were introduced in the methodology to calculate the train traffic safety at the railway. The ranking of these indicators was also performed. Using statistical data on the adopted indicators, a mathematical model was obtained for the integral assessment of train safety, on the basis of which a comparative assessment of traffic safety was performed at Ukrzaliznytsia JSC. As a result, it should be noted that the dynamics of the state of traffic safety in 2015-2018 has a different picture compared to the usual number of traffic accidents in Ukrzaliznytsia JSC. An improved methodology for assessing the state of train traffic safety at the railway allows us to perform adequate calculations and establish the real state of traffic safety during a technical audit. Originality. The author has improved the methodology for assessing the train traffic safety at the railway, which can be applied during the technical audit. Practical value. The improved methodology makes it possible to assess the general level of train traffic safety and establish real threats and risks in the process of technical audit, which, in the future, can be eliminated when developing appropriate measures and actions. Описание: М. Булах: ORCID 0000-0003-4264-2303 Wed, 01 Jan 2020 00:00:00 GMT http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/12141 2020-01-01T00:00:00Z