Українська державна академія залізничного транспорту Ukrainian state academy

Українська державна академія залізничного транспорту Ukrainian state academy of railway transport www. kart. edu. ua

Українська державна академія залізничного транспорту Ukrainian state academy of railway transport Звіт про науково-технічну діяльність за 2012 рік проректор із наукової роботи, д. т. н. , професор Ломотько Денис Вікторович www. kart. edu. ua

Українська державна академія залізничного транспорту Ukrainian state academy of railway transport www. kart. edu. ua ХІІТ Укр. ДАЗТ Головний корпус , площа Фейєрбаха, 7 Другий корпус, площа Фейєрбаха, 7 1930 2012 Третій корпус, Харківська набережна Четвертий корпус, Основа

Українська державна академія залізничного транспорту Ukrainian state academy of railway transport www. kart. edu. ua ВІДОМІ ВИПУСКНИКИ АКАДЕМІЇ КОНАРЄВ М. С. КІРПА Г. М. Міністр шляхів сполучення СРСР 1982 -1990 Міністр транспорту та зв'язку України 2002 -2004

Українська державна академія залізничного транспорту Ukrainian state academy of railway transport www. kart. edu. ua ЛАУРЕАТИ 1978 – Бірюков А. І. 1981 – Кедрус В. О. 1981, 1989 – Куріц О. А. 1983, 1989 – Сімсон А. Е. 1989 – Хомич А. З. 1989 – Жалкін С. Г. 1998 – Тимофеєва Л. А. 2004 – Тартаковський Е. Д. 2004 – Остапчук В. М. 2008 – Плугін А. М.

Українська державна академія залізничного транспорту Ukrainian state academy of railway transport www. kart. edu. ua ВІДОМІ НАУКОВІ ШКОЛИ усього – понад 16 наукових шкіл Автоматизовані системи керування рухомим складом залізничного транспорту Керівник – д. т. н. , професор, дійсний член Транспортної академії України М. М. БАБАЄВ Бабаєв М. М. , Блиндюк В. С. , Прогонний О. М. , Давиденко М. Г. , Ананьєва О. М.

Українська державна академія залізничного транспорту Ukrainian state academy of railway transport www. kart. edu. ua НАУКОВІ ШКОЛИ Розробка та впровадження комплексу заходів, що забезпечують підвищення надійності рухомого складу, покращення його використання та технічного обслуговування, економію дизельного палива та оливи Керівник – д. т. н. , професор, дійсний член Транспортної академії України (ТАУ) і Академії транспорту Російської федерації, лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки Е. Д. ТАРТАКОВСЬКИЙ Тартаковський Е. Д. , Бабанін О. Б. , Жалкін С. Г. , Бутько Т. В. , Ломотько Д. В. , Устенко О. В. , Жалкін Д. С. , Фалендиш А. П. , Пузир В. Г. , Крашенінін О. С. , Матяш В. О. , Михалків С. В.

Українська державна академія залізничного транспорту Ukrainian state academy of railway transport www. kart. edu. ua НАУКОВІ ШКОЛИ Розвиток теорії твердіння, міцності та довговічності будівельних матеріалів і конструкцій, розробка на її основі нових матеріалів і технологій Керівник – лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки, академік ТАУ, доктор хімічних наук, професор А. М. ПЛУГІН Плугін А. А. , Архіпов В. В. , Калінін О. А. , Трикоз Л. В. , Мірошніченко С. В. , Возненко С. І. , Шумик Д. В. , Плугін Д. А. , Камчатна С. М. , Никитинський А. В. , Лютий В. А. , Герасименко О. С. , Подтележнікова І. В. , Плугін О. А. , Борзяк О. С. , Афанасьєв О. В. , Горбачова Ю. М. , Дудін О. А. , Романенко О. В.

Українська державна академія залізничного транспорту Ukrainian state academy of railway transport www. kart. edu. ua НАУКОВІ ШКОЛИ Розробка теорії і способів розрахунку сталебетонних конструкцій при силових і температурних впливах Керівник – д. т. н. , професор Е. Д. ЧИХЛАДЗЕ Глазунов Ю. В. , Кобзєва О. М. , Мотовилов О. В. , Веревічева М. А. , Берестянська С. Ю. , Ватуля Г. Л. , Лобяк О. В. , Єгорова І. М. , Орел Е. Ф. , Опанасенко О. В. , Ковальов М. О. , Галагуря Е. І. , Кравців Л. Б. , Петров А. М. , Шевченко А. О.

Українська державна академія залізничного транспорту Ukrainian state academy of railway transport www. kart. edu. ua НАУКОВІ ШКОЛИ Розробка економічних важелів управління конкурентоспроможністю підприємств транспорту та промисловості в умовах розвитку промисловологістичних систем України Керівник – д. е. н. , професор, дійсний член ТАУ та міжнародної інженерної академії, заслужений будівельник України В. Л. ДИКАНЬ Якименко Н. В. , Маслова В. О. , Назаренко І. Л. , Компанієць В. В. , Єлагін Ю. В. , Маковоз О. В. , Уткіна Ю. М. , Токмакова І. В. , Зубенко В. О. , Боровик Ю. Т. , Плугіна Ю. А. , Воловельська І. В. , Сухорукова Т. Г. , Толстова А. В. , Шраменко О. В. , Полякова О. М.

Українська державна академія залізничного транспорту Ukrainian state academy of railway transport www. kart. edu. ua Факультетів – 5 Кафедр – 35 Галузевих науково-дослідних лабораторій - 17 Чисельність науково-педагогічних працівників – 567 Докторів наук – 48 Кандидатів наук – 300 Чисельність працівників науково-дослідної частини академії – 253

Українська державна академія залізничного транспорту Ukrainian state academy of railway transport www. kart. edu. ua ТРАНСПОРТНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ Заснована 31 березня 1992 року Залізничне відділення Північно. Східного наукового центру ТАУ: академіки – 25 члени-кореспонденти – 13 • з них обрано у 2012 році – 7 у 2012 році Працюють в академії – 31 • з них обрано у 2012 році – 5 у 2012 році академіки – 2, члени-кореспонденти – 3

Українська державна академія залізничного транспорту Ukrainian state academy of railway transport www. kart. edu. ua ПІДГОТОВКА НАУКОВИХ КАДРІВ Кількість докторських спеціалізованих учених рад – 4 Кількість докторантів – 4 Із відривом від виробництва – 67 Кількість аспірантів – 108 Без відриву від виробництва – 41 ЗАХИСТ ДИСЕРТАЦІЙ

Українська державна академія залізничного транспорту Ukrainian state academy of railway transport www. kart. edu. ua ФІНАНСУВАННЯ НАУКОВО-ТЕХНІЧНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ Примітка: фінансування за кодом програмної класифікації видатків 3101030 до березня 2012 р. фінансування за кодом програмної класифікації видатків 2201040 з квітня 2012 р.

Українська державна академія залізничного транспорту Ukrainian state academy of railway transport www. kart. edu. ua РАДА МОЛОДИХ УЧЕНИХ Заснована 08 грудня 1998 року За сприяння Ради молодих учених академії отримано 8 Грантів Президента України: 2005 - Плетникова І. Л. 2006, 2008 - Візняк Р. І. 2010 - Зайцева І. Ю. 2010 - Михалків С. В. Одержувач Гранту Президента 2010 року Михалків С. В. доповідає на конференції про результати досліджень

Українська державна академія залізничного транспорту Ukrainian state academy of railway transport www. kart. edu. ua НАУКОВІ ЗАХОДИ: Міжнародні – 3 “ 74 міжнародна науково-технічна конференція кафедр академії, інженерно-технічних працівників залізниць, підприємств та організацій України та інших країн” квітень 2012 р. 8 науково-практична міжнародна конференція “Проблеми міжнародних транспортних коридорів та єдиної транспортної системи України” червень 2012 р. 25 международная научно-практическая конференция “Перспективные компьютерные, управляющие и телекоммуникационные системы для железнодорожного транспорта Украины” вересень 2012 р. Внутрішньовузівські – 1 “Підготовка вищого навчального закладу до акредитації у сучасних умовах: науково-методична складова” грудень 2012 р.

Українська державна академія залізничного транспорту Ukrainian state academy of railway transport www. kart. edu. ua СТУДЕНТСЬКІ НАУКОВІ ЗАХОДИ Всеукраїнських – 2 • зареєстровані в МОНмолодьспорт – 2 1. “Всеукраїнський конкурс студентських наукових робіт з природничих, технічних та гуманітарних наук у 2011/2012 н. р. ” березень 2012 р. • напрям: “Залізничний транспорт та спеціальна техніка” 2. “Всеукраїнська студентська олімпіада 2011/2012 н. р. ” квітень 2012 р. • напрям: “Рухомий склад залізниць” • спеціальність: “Локомотиви та локомотивне господарство. Вагони та вагонне господарство” Внутрішньовузівські – 1 “ 74 студентська науково-технічна конференція” листопад 2012 р.

Українська державна академія залізничного транспорту Ukrainian state academy of railway transport www. kart. edu. ua Інноваційна спрямованість результатів наукових, науково-технічних робіт Подано заявок до Укрпатенту Отримано охоронних документів

Українська державна академія залізничного транспорту Ukrainian state academy of railway transport www. kart. edu. ua Робота спеціалізованих учених рад у 2012 році Учена рада/ Захист дисертацій Проведено спеціальність засідань докторських кандидатських Д 64. 820. 04 6 05. 22. 01 1 4 05. 22. 07 2 05. 22. 20 2 1 Д 64. 820. 02 3 05. 23. 01 1 05. 23. 05 5 Д 64. 820. 01 10 05. 12. 02 3 Д 64. 820. 05 14 08. 00. 03 2 2 08. 00. 04 10 Усього 5 28 33

Українська державна академія залізничного транспорту Ukrainian state academy of railway transport www. kart. edu. ua ВИДАННЯ АКАДЕМІЇ Перший збірник наукових праць був виданий у 1935 році. Щорічно Укр. ДАЗТ видає збірники: «Збірник наукових праць Української державної академії залізничного транспорту» 8 раз на рік. «Збірник наукових праць студентів і магістрантів» 2 рази на рік (електронне видання). Академія видає журнали: «Інформаційно-керуючі системи на залізничному транспорті» 6 раз на рік, «Вісник економіки транспорту та промисловості» 4 рази на рік. Укр. ДАЗТ є співзасновницею журналів: «Інформатизація та нові технології» , «Залізничний транспорт України» . Збірник і журнали включено ВАК України до переліку видань, де можуть друкуватися основні результати дисертаційних робіт.

Українська державна академія залізничного транспорту Ukrainian state academy of railway transport www. kart. edu. ua ПУБЛІКАЦІЇ 2012 року: • Монографії - 16 відповідно до вимог МОНмолодьспорту - 2 за кордоном - 1 • Підручники - 4 відповідно до вимог МОНмолодьспорту - 3 • Навчальні посібники - 14 відповідно до вимог МОНмолодьспорту - 12 • Публікації - 673 за кордоном - 37 у міжнародних наукометричних базах даних (Scopus)-18

Українська державна академія залізничного транспорту Ukrainian state academy of railway transport www. kart. edu. ua САЙТ АКАДЕМІЇ

Українська державна академія залізничного транспорту Ukrainian state academy of railway transport www. kart. edu. ua Перелік науково-дослідних робіт, рекомендованих до продовження у 2013 році 1. Розвиток теоретичних основ та експериментальні дослідження протизсувних заходів, технологічних рішень і матеріалів. Науковий керівник — д. х. н. , проф. Плугін А. М. 6/2 -2012 Б 2. Формування комплексу універсальних моделей реалізація яких забезпечує раціональну організацію вантажопотоків на залізничній транспортній мережі. Науковий керівник — д. т. н. , проф. Бутько Т. В. 1/1 -201 1 Б 3. Розробка нових методів проектування та дослідження механічних систем технічних засобів залізничного рухомого складу. Науковий керівник — д. т. н. , проф. Мороз В. І. 13/3 -2011 Б 4. Фізико-хімічні основи створення самотвердіючого композиційного матеріалу поліфункціонального призначення для захисту від електромагнітного випромінювання, електростатичних полів, радіоактивних випромінювань, персоналу та об’єктів залізничного транспорту. Науковий керівник — д. т. н. , проф. Ворожбіян М. І. 15/5 -2011 Б 5. Дослідження та розробка методів автоматизованого керування рухомим складом залізничного транспорту. Науковий керівник — д. т. н. , проф. Бабаєв М. М. 16/2 -2011 Б 6. Прогнозування техніко-економічних характеристик тепловозів з модернізованими дизель-генераторами. Науковий керівник — д. т. н. , проф. Тартаковський Е. Д. 18/7 -2012 Б 7. Теоретичні основи експлуатації тепловозних дизелів при використанні альтернативних палив. Науковий керівник — к. т. н. , проф. Каграманян А. О. 19/1 -2011 Б 8. Розробка методології побудови перспективної системи керування швидкістю поїздів. Науковий керівник — д. т. н. , проф. Панченко С. В. 23/2 -2011 Б 9. Забезпечення онкурентоспроможності алізничного ранспорту огістичній истемі. к з т вл с Науковий керівник — д. е. н. , проф. Дикань В. Л. 35/1 -2011 Б

Українська державна академія залізничного транспорту Ukrainian state academy of railway transport www. kart. edu. ua Перелік науково-дослідних робіт, які закінчилися у 2012 році 1. Покращення тріботехнічних властивостей матеріалів відповідальних деталей машин транспортного призначення Тимофеєва Л. А. 01. 2011 - 31. 12. 2012 2. Розробка теорії і методів оптимізації несучих конструкцій транспортних споруд Астахов В. М. 01. 2010 - 31. 12. 2012 3. Розробка методології побудови моделей функціонування залізничних станцій Загарій Г. І. 01. 2010 - 31. 12. 2012 4. Визначення та створення інформаційно-вимірювальних комплексів для ресурсо - та енергозбереження Бутенко В. М. 01. 2010 - 31. 12. 2012 5. Комбіновані енергетичні установки тягового рухомого складу залізниць Жалкін С. Г. 01. 2012 - 31. 12. 2012

Українська державна академія залізничного транспорту Ukrainian state academy of railway transport www. kart. edu. ua Фундаментальні дослідження Секція: фізико-технічні проблеми матеріалознавства ПОКРАЩЕННЯ ТРІБОТЕХНІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ МАТЕРІАЛІВ ВІДПОВІДАЛЬНИХ ДЕТАЛЕЙ МАШИН ТРАНСПОРТНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ Тимофеєва Л. А. 01. 2011 - 31. 12. 2012 • х/д– 2010/2011 Придніпровська залізниця – 99 тис. грн. “Розробка нового складу матеріалу на основі нанопорошків для сопел очистки деталей залізничного транспорту “ 14/4 -10. • х/д– 2010/2011 Придніпровська залізниця – 99 тис. грн. “Розробка нового інструментального матеріалу на основі нанопорошків тугоплавких сполук для обробки деталей локомотивів та вагонів” 14/6 -10. • х/д– 2012 Укрзалізниця – 98 тис. грн. “Розробка зносостійких композиційних матеріалів на основі нанопорошків тугоплавких з'єднань для деталей залізничного транспорту. 14/3 -12 • Патенти - 2 № 75545 «Спосіб виготовлення пружини циліндричної гвинтової для буферного комплекту пасажирських вагонів» №а 2012 01937 від 21. 02. 2012 р. рішення про видачу патенту на винахід “Спосіб хімікотермічної обробки залізовуглецевих сплавів” • Участь молодих вчених – 3 • Навчальний посібник – 2 «Транспортне матеріалознавство в питаннях та відповідях» 2011 гриф МОН. «Матеріали для виготовлення виробів транспортного призначення» 2012 гриф МОН. • Підготовлена та захищена докторська дисертація “Розвиток наукових основ підвищення зносостійкості деталей та вузлів засобів транспорту під час ремонту” к. т. н. , професор Остапчук В. М. 2011 році.

АНАЛІЗ СТАНУ ДЕТАЛЕЙ МАШИН ТРАНСПОРТНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ ПІСЛЯ ЕКСПЛУАТАЦІЇ час Аналіз технічного стану деталей машин транспортного призначення за період з 2011 року по 2012 рік установлює тенденцію зі збільшення кількості деталей, які вийшли з ладу. З урахуванням великої номенклатури зношених деталей машин транспортного призначення до теперішнього часу не існує єдиного підходу щодо розробки засобів і методів технології відновлення не тільки їх геометричних розмірів, але і якості їх робочих поверхонь. Це вимагає поліпшення техніко-економічних показників за рахунок зменшення зносу деталей машин транспортного призначення на основі використання новітніх методів поверхневого зміцнення.

МОДЕЛЬ СТАНУ ПОВЕРХНІ ДЕТАЛІ ПРИ РЕМОНТІ Граф переходу поверхні виробу з одного стану в інший f 2(C) Вихідний стан поверхні Існуючі методи для зміни якості поверхневого шару Кінцеве (задане) стан поверхні Цільова функція: Обмеження: g(x, ω) ≤ 0; f (x) ≤ 0; аi ≤ xi ≤ bi. f 0 (x, ω) – критерій оптимізації, що залежить від керованих х і постійних ω параметрів процесу; D – область допустимих значень x; аi, bi – постійні.

МОДЕЛЬ ВИБОРУ МЕТОДОМ РЕНОВАЦІЇ ЗНОШЕНИХ ПОВЕРХОНЬ Мережева модель можливих методів досягнення необхідної якості поверхневого шару виробів Цільова функція: Обмеження: 1, для k=И (виток); для k – проміжних; 1, для k= С (стік). υјі ≥ 0 для всіх дуг мережі; k – номер вершини мережі; kj – витоки дуг з вершини k у вершину j; ik – у вершину k втікають дуги із попередніх вершин i.

КОНЦЕПЦІЯ ПІДВИЩЕННЯ ЗНОСОСТІЙКОСТІ ДЕТАЛЕЙ МАШИН ТРАНСПОРТНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ ПІД ЧАС РЕМОНТУ Вона полягає в тому, що при ремонті деталей на підставі дефектоскопії на початку усунення дефектів виконується спеціально обраним ріжучим матеріалом, а відновлення - на підставі обраної технології реновації із урахуванням відновлення не тільки геометричних розмірів, а й вихідної структури робочої поверхні деталі. Відмінна особливість полягає в тому, що запропонована концепція передбачає вибір матеріалу й режимів ріжучих інструментів для усунення виявлених дефектів і вибір технології реновації із урахуванням відновлення вихідної структури робочої поверхні деталі. Послідовність реалізації здійснюється у чотири етапи. запропонованої концепції

ПОСЛІДОВНА РЕАЛІЗАЦІЯ ЗАПРОПОНОВАНОЇ КОНЦЕПЦІЇ На першому етапі виконується очищення й розбирання вузла та мийка деталей. Для цього виконуються: 1. Очищення вузла від бруду; 1 2. Розбирання вузла; 3. Мийка деталей вузла; 2 На другому етапі виконується дефектоскопія деталі. Для цього виконуються й визначаються: 3 1. Дефектоскопія деталі; 2. Напрямок у ремонті деталі або її утилізація; 4 На третьому етапі виконується ремонт деталі. Для цього виконуються й визначаються: 9 5 1. Вибір ріжучого матеріалу для усунення дефектів; 2. Усунення виявлених дефектів; 6 3. Вибір технології реновації залежно від виду деталі та її лінійних розмірів з урахуванням відновлення вихідної 7 структури робочої поверхні деталі. ; 4. Відновлення деталі; 8 5. Контроль якості відновлення. На четвертому етапі здійснюється складання й 1. Експлуатація. 2. Очищення вузла. 3. випробування вузла: Розбирання вузла. 4. Мийка деталі. 5. Дефектоскопія. 6. Ремонт. 1. Збирання вузла; 7. Збирання. 8. Випробування. 2. Випробування вузла; 9. Утилізація. 3. Передача в експлуатацію.

Українська державна академія залізничного транспорту Ukrainian state academy of railway transport www. kart. edu. ua Прикладні дослідження і розробки Секція: технології будівництва, дизайн, архітектура РОЗРОБКА ТЕОРІЇ І МЕТОДІВ ОПТИМІЗАЦІЇ НЕСУЧИХ КОНСТРУКЦІЙ ТРАНСПОРТНИХ СПОРУД Астахов В. М. 01. 2010 - 31. 12. 2012 • Х/д – 2011, КП «Харківський метрополітен» - 48, 994 тис. грн. “Дослідження роботи рейок в умовах Комунального підприємства "Харківський метрополітен" для оцінки можливості підвищення їх експлуатації” 67/1. • Х/д – 2011, Укрзалізниця - 96 тис. грн. “Проведення досліджень процесів формування надінтенсивного бокового зносу рейок та розробка заходів щодо його зниження” 67/2. • Патенти – 2 № 74779 “Пристрій для вимірювання переміщень елементів інженерних конструкцій або споруд під дією навантажень” № 70477 “Система для вимірювання переміщень в елементі інженерних конструкції і споруд, під дією навантажень” • Участь молодих учених – 4 • Монографія «Теоретичні і експерементальні дослідження роботи залізничних колій промислового транспорту» Даренський О. М. 2011 р. • Підготовлена та захищена докторська дисертація “Наукові основи підвищення ресурсів роботи промислового транспорту на основі прогнозування стану системи «екіпаж– рейкова колія» ” к. т. н. , професор Даренський О. М. 2012 р.

Мета – розробка теорії і методу розв’язання багатоекстремальних задач мінімізації маси чи вартості сталевих статично невизначних стрижневих конструкцій. Об’єктом дослідження є стрижневі конструкції виробничих будівель і споруд. Предметом дослідження є багатоекстремальні задачі оптимізації плоских сталевих стрижневих конструкцій. Розрахункова схема колії довжиною 13, 2 м, що складається з 12 модулів. Розрахункова схема одного модуля при розрахунку ділянки колії.

Ізополя еквівалентних стискаючих напружень Нормовані кореляційні функції вертикальних нерівностей колії на ділянках з осьовими навантаженнями 294 к. Н після пропуску 1 – 34 млн. т. ; 2 – 92 млн. т. ; 3 – 216 млн. т. ; 4 – 370 млн. т. Установлено зміни геометричних характеристик нерівностей колії - максимальної глибини вертикальних нерівностей, максимальної амплітуди горизонтальних нерівностей, їх повної довжини в процесі експлуатації колії залежно від величини пропущеного по колії тоннажу. Визначено вплив осьових навантажень спеціального та спеціалізованого рухомого складу промислового транспорту на ці характеристики, вплив кривизни плану ліній. Нормовані кореляційні функції горизонтальних нерівностей колії на ділянках із осьовими навантаженнями 294 к. Н після пропуску 174 млн. т. 1 – прямий відрізок колії; 2 – крива R=600 м; 3 - крива R=450 м; 4 - крива R=350 м.

Загальна розрахункова схема динамічної підсистеми «екіпаж» . Нормовані кореляційні функції горизонтальних нерівностей колії на ділянках з осьовими навантаженнями 294 к. Н після пропуску 174 млн. т: 1 – прямий відрізок колії; 2 – крива R=600 м; 3 крива R=450 м; 4 - крива R=350 м. Залежності змін характеристик вертикальних нерівностей колії на ділянках з осьовими навантаженнями 294 к. Н у процесі експлуатації: 1 загальна довжина нерівності; 2 максимальна глибина ; 3 середній ухил iу. Залежності змін максимальної амплітуди горизонтальних нерівностей колії в процесі експлуатації 1 - пряма ділянка колії; 2 - крива R=600 м; 3 - крива R=450 м; 4 - крива R=350 м;

Залежності змін максимальної амплітуди горизонтальних нерівностей колії у процесі експлуатації: Зображення вимірювань переміщень кромки головки рейки на дисплеї комп'ютера 1 – мішень; 2 - лазерний промінь; 3 - поточні значення переміщень; 4 - графіки переміщень у функції часу Розрахункова схема для визначення кута падіння лазерного променя. 1 - пряма ділянка колії; 2 - крива R=600 м; 3 - крива R=450 м; 4 - крива R=350 м; Залежності змін характеристик вертикальних нерівностей колії на ділянках з осьовими навантаженнями 294 к. Н в процесі експлуатації: 1 загальна довжина нерівності ; 2 максимальна глибина ; 3 середній ухил iу.

Алгоритм розрахунків сил взаємодії екіпажу і колії

Українська державна академія залізничного транспорту Ukrainian state academy of railway transport www. kart. edu. ua Прикладні дослідження і розробки Секція: авіатехніка і транспорт РОЗРОБКА МЕТОДОЛОГІЇ ПОБУДОВИ МОДЕЛЕЙ ФУНКЦІОНУВАННЯ ЗАЛІЗНИЧНИХ СТАНЦІЙ Загарій Г. І. 01. 2010 - 31. 12. 2012 • х/д– 2010/2011 Укрзалізниця 69, 979 тис. грн. НД "Порядок проведення випробувань, здачі в дослідну та промислову (постійну) експлуатацію автоматизованих систем та задач" 62/2 -10. • Заявка на видачу патенту на винахід – 1 №а 2012 12137 від 22. 10. 2012 р. “Пристрій підвищення точності обліку і контролю електроенергії” Участь молодих учених – 7 Підготовлена до захисту докторська дисертація к. т. н. , доцент Мірошнік М. А. план 2013 р.

Актуальність науково-дослідної роботи Необхідність підвищення ефективності транспортних вузлів випливає з Державної програми розвитку та модернізації залізничного транспорту України на 1998÷ 2015 рр. , програми щодо розвитку фундаментальних досліджень та їх застосування, прийняті Кабінетом Міністрів на підставі Закону України «Про основи державної політики у сфері науки і науковотехнічної діяльності» , та Програми створення і функціонування національної мережі міжнародних транспортних коридорів в Україні. Важливим інструментом у досягненні цієї мети є комплекс пристроїв керування. Одним з основних напрямків є модернізація та побудова нових комплексів керування технологічними процесами на станціях залізниць України. До полігону залізниць України входить велика кількість станцій, які мають індивідуальні характеристики та набір технологічних процесів. Для підвищення ефективності функціонування необхідно виконувати розробку новітніх методів. Перевірка цих методів на реальних станціях може порушити їх безпеку. Використання моделювання для перевірки методів і технологій, дає можливість скороти термін їх упровадження та виявлення недоліків. Від повноти моделей, які використовуються для перевірки залежіть успіх моделювання, тобто дослідження. У цьому ракурсі розробка методології побудови моделі функціонування залізних станцій є актуальним завданням, оскільки дає можливість охопити більшість типів станцій, які є в Україні.

Предметом наукового дослідження є технологічні процеси та процеси функціонування станцій залізничного транспорту. Основна мета проведеної роботи – підвищення надійності та безпеки залізничних станцій шляхом розробки методології побудови моделей їх функціонування, яка дозволить виконувати діагностування, моделювання та аналіз технологічних процесів і систем станційної автоматики на етапах розробки, проектування та експлуатації. Побудовані моделі об'єктів контролю та керування • Моделі рейкових кіл • Моделі стрілок • Моделі світлофорів

МОДЕЛЮВАННЯ РЕЛЕЙНИХ СХЕМ F = f(a, b, c, …, q; X, Y, …, W)

МОДЕЛЬ ФУНКЦІОНУВАННЯ СТАНЦІЇ

ВІЗУАЛЬНЕ ПРЕДСТАВЛЕННЯ МОДЕЛІ ФУНКЦІОНУВАННЯ СТАНЦІЇ

ОСНОВНІ НАУКОВІ РЕЗУЛЬТАТИ • Розроблена методологія функціонування станцій. побудови моделей • Розроблено логіко-динамічні моделі об’єктів контролю та керування, які дозволяють реалізовувати моделювання логічних залежностей і динамічних процесів у їх ланках. • Розроблено моделі функціонування електричної централізації з урахуванням релейної та мікроконтролерної логіки. • Удосконалено модель системи управління переміщенням рухомого складу (МСУП) за рахунок оптимізації взаємодії моделей об’єктів контролю й керування та моделей рухомого складу. • Розроблено модель функціонування станції, яка може конфігуруватися під заданий об’єкт.

ПРАКТИЧНА ЦІННІСТЬ • Запропоновані логіко-динамічні моделі об’єктів контролю та керування. Ці моделі в залежності від виду моделювання дають можливість змінювати конфігурацію за рахунок підключення або відключення динамічної частини, що дає можливість підвищити ефективність обчислювальних засобів за рахунок вивільнення потужності. • Розроблена візуальна модель імітації релейних схем, яка дозволяє перевіряти алгоритми функціонування зовнішніх схем для моделей засобів автоматизації. • Розроблена модель функціонування станції дозволяє будувати стенди тестування систем автоматизації на станції та комплексу навчання керуючого персоналу.

ПЛАН УПРОВАДЖЕННЯ • Упровадження у виробництво. Рекомендується впровадження в службах автоматики, телемеханіки та зв’язку. Запропоновано впровадження при побудові стендів тестування систем у ТОВ НВП «Стальенерго» . • Упровадження у навчальному процесі. Результати дослідження використовуються при викладанні дисциплін «Технологічні процеси на залізничному транспорті» , «Автоматизація технологічних процесі» , «Засоби автоматизації технологічних процесі» , «Теорія систем та системний аналіз» , а також при проведенні занять в підрозділах Інституту підготовки і підвищення кваліфікації (ІППК) Укр. ДАЗТ. • Упровадження у науковій діяльності. У процесі виконання опубліковано 5 статей, подано заявку на отримання патенту, закінчено роботу над однією докторською дисертацією, яка захищатиметься у 2013 році.

Українська державна академія залізничного транспорту Ukrainian state academy of railway transport www. kart. edu. ua Прикладні дослідження і розробки Секція: авіатехніка і транспорт ВИЗНАЧЕННЯ ТА СТВОРЕННЯ ІНФОРМАЦІЙНО-ВИМІРЮВАЛЬНИХ КОМПЛЕКСІВ ДЛЯ РЕСУРСО - ТА ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ Бутенко В. М. 01. 2010 - 31. 12. 2012 • х/д-2010 Придніпровська залізниця 159 тис. грн. «Дослідження та удосконалення експлуатаційних параметрів залізничного транспорту в частині розрахункових засобів обліку електроенергії, з виготовленням дослідного зразка на тягових підстанціях 35 к. В» 3/1 -10. • х/д-2012/2013 Придніпровська залізниця 59 тис. грн. «Дослідження та розробка інформаційно-вимірювального стенду для контролю технологічних норм перевірки електричних та часових параметрів спеціалізованих реле» 62/2 -12. • Патенти – 2 № 93980 “Спосіб підвищення точності обліку і контролю електроенергії вимірювальним комплексом” № 98423 “Пристрій підвищення точності обліку і контролю електроенергії” • Участь молодих учених – 8 • За результатами готується докторська дисертація к. т. н. , с. н. с. доцента Бутенка В. М. план 2015 р.

ВИЗНАЧЕННЯ ТА СТВОРЕННЯ ІНФОРМАЦІЙНОВИМІРЮВАЛЬНИХ КОМПЛЕКСІВ ДЛЯ РЕСУРСО- ТА ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ Мета роботи – розробка заходів із ресурсозбереження та динамічного енергозаощадження в умовах зменшення експлуатаційних втрат ЕЛЕМЕНТИ СИСТЕМ ЗАЛІЗНИЧНОЇ АВТОМАТИКИ ТРАНСПОРТНОЇ ІНФРАСТРУКТУРИ ІНТЕГРОВАНА ПІДСИСТЕМА ЗАСОБІВ СПОСТЕРЕЖЕННЯ, МОДЕЛЮВАННЯ ТА ПРОГНОЗУВАННЯ РУХУ ПОЇЗДІВ Інформаційно Електро-механічні Електро-оптичні Електричні засоби -вимірювальні комплекси засоби впливу на контролю інфраструктуру

НАУКОВІ РЕЗУЛЬТАТИ Інформаційні та комунікаційні технології Одержали подальший розвиток: • удосконалена модель обліку й контролю електроенергії інформаційно- вимірювальним комплексом, що дозволила враховувати динамічний характер завантаження фідера живлення; • спосіб підвищення точності обліку й контролю електроенергії інформаційно- вимірювальним комплексом; • пристрій підвищення точності обліку й контролю електроенергії інформаційно- вимірювальним комплексом.

Українська державна академія залізничного транспорту Ukrainian state academy of railway transport www. kart. edu. ua Прикладні дослідження і розробки Секція: авіатехніка і транспорт КОМБІНОВАНІ ЕНЕРГЕТИЧНІ УСТАНОВКИ ТЯГОВОГО РУХОМОГО СКЛАДУ ЗАЛІЗНИЦЬ Жалкін С. Г. 01. 2012 - 31. 12. 2012 Заявка на видачу патенту на винахід, корисну модель – 3 • №u 2012 06686 від 31. 05. 2012 р. “Система прогріву двигуна тепловоза при «гарячому» простої” • №а 2012 11230 від 27. 09. 2012 р. “Стаціонарна установка для прогрівання систем тепловозів та дизель-поїздів” • №u 2012 12450 від 31. 10. 2012 р. “Система прогріву двигуна тепловоза при «гарячому» простої” Участь молодих вчених - 1 • Підготовлена та захищена докторська дисертація "Розвиток наукових основ підготовки енергетичних установок тепловозів до сезонної експлуатації“, к. т. н. , доцент Жалкін Д. С. , 2012 р. За результатами готується кандидатська дисертація аспірант Жалкін О. Д. план 2014 р. Методичні вказівки до виконання курсового проекту "Визначення основних розмірів деталей локомотивних енергетичних установок" з дисципліни "Локомотивні енергетичні установки“, 2012 р.

МЕТА ТА ОСНОВНІ ЗАДАЧІ ДОСЛІДЖЕННЯ q Метою роботи є вирішення науково-прикладної проблеми створення комбінованої енергетичної установки (КЕУ) рухомого складу залізничного транспорту, на основі літературних джерел, патентного пошуку сформулювати основні вимоги до неї, розробити уточнену модель робочого процесу та принципову схему застосування КЕУ на дизель-поїзді. q Основні задачі: • аналіз існуючих схем КЕУ та вибір схеми і потужності комбінованої енергетичної установки для застосування на дизель-поїзді; • удосконалення методів розрахунку робочого процесу комбінованої енергетичної установки з урахуванням умов експлуатації; • створення принципової схеми розміщення КЕУ на рухомому складі (дизель-поїздах) залізниць. q Наукова новизна : сформульована науково-прикладна проблема зменшення витрат палива та викидів шкідливих речовин дизелями тепловозів за рахунок застосування комбінованих енергетичних установок. q Науковий результат виконаного дослідження міститься в розробці методів аналізу та розрахунку схем та процесів комбінованих енергетичних установок локомотивів у різних умовах експлуатації.

ВИБІР СХЕМИ КОМБІНОВАНОЇ ЕНЕРГЕТИЧНОЇ УСТАНОВКИ Вільнопоршневий генератор газів (ВПГГ) Розширювальна машина (дизель) Накопичувач енергії газів (композитні балони) Передача потужності Колісна пара Схема гібридної силової установки з пневматичною передачею Застосування КЕУ з пневмодвигуном вигідніше, особливо на маневрових локомотивах з гідропередачою та дизель-поїздах, що мають багато зупинок. ДВЗ в даному випадку може виступати як поршневий пневмодвигун і як поршневий компресор для рекуперації енергії гальмування. При русі установка працює в режимі із спалюванням палива, одночасно поповнюючи запас стиснутих газів.

РОЗРАХУНОК РОБОЧОГО ПРОЦЕСУ ВПГГ 1 Вибір розрахункової схеми А - циліндр згоряння; Б - компресор; С - буфер; Д - ресивер; 1 - поршень; 2 - рейковий механізм; 3 - нагнітальній клапан; 4 - впускний клапан 3 Урахування умов експлуатації 2 Розрахунок робочого процесу Діаметр циліндра двигуна, мм Номінальний хід поршня, мм 105 106 Довжина, мм Ширина, мм Висота, мм Маса, кг Потужність номінального режиму, к. Вт Частота циклів (в хв) номінального режиму Максимальний тиск газів, МПа Ефективний ККД 530 420 524 118 56 5510 4 Вибір параметрів КЕУ 14 0, 52 -0, 55 Уточнені методи та моделі розрахунку робочого процесу комбінованих енергетичних установок дозволяють розрахувати витрати газів та палива в залежності від режимів експлуатації дизель-поїздів.

ВИБІР СХЕМИ РОЗМІЩЕННЯ КЕУ НА ДИЗЕЛЬ-ПОЇЗДІ 1 2 3 4 1 – силовий блок; 2 – вільнопоршневий генератор газів; 3 – паливний бак; 4 – балони для газів (пневмоакумулятори) ПЕРЕВАГИ ОБРАНОЇ СХЕМИ КОМБІНОВАНОЇ ЕНЕРГЕТИЧНОЇ УСТАНОВКИ - економна експлуатація за рахунок зниження об'єму й потужності двигуна; роботи двигуна в оптимальному та рівномірному режимі, з набагато меншою залежністю від умов їзди; повна зупинка роботи двигуна, коли це необхідно; можливість руху тільки на пневмоакумуляторах; - екологічна чистота за рахунок зниження витрати палива; можливість повної зупинки роботи двигунів на зупинках; - гарні динамічні характеристики, нема необхідності встановлювати двигун із розрахунку пікових навантажень експлуатації.

ПЕРЕВАГИ ЗАСТОСУВАННЯ КЕУ НА РУХОМОМУ СКЛАДІ ЗАЛІЗНИЦЬ Застосування комбінованої енергоустановки дозволяє: - організувати роботу ДВЗ в оптимальному з паливною ефективністю та викидами режимі; - знизити в 3 -10 рази рівні викидів шкідливих речовин (CO, CO 2, NOx, HC тощо); - забезпечити економію палива від 25 % до 50 %; - забезпечити запуск ДВЗ, генерацію й рекуперацію енергії з накопичуванням і подальшим її використанням; - використовувати ДВЗ меншої потужності (до 30 % зниження потужності в порівнянні з традиційною схемою) при збереженні моменту на колісних парах. Габаритні розміри КЕУ забезпечують її встановлення на дизель-поїзд. Практичне значення одержаних результатів роботи полягає в тому, що реалізація запропонованих результатів теоретичних досліджень дозволить забезпечити підвищення енергоефективності енергетичних установок тягового рухомого складу протягом експлуатації.

Українська державна академія залізничного транспорту Ukrainian state academy of railway transport www. kart. edu. ua

ДЯКУЮ ЗА УВАГУ ! Доповідач - проректор із наукової роботи, д. т. н. , професор Ломотько Денис Вікторович