Розроблено систему автоматизованої діагностики геометричних параметрів залізничних рейок, що базується на використанні засобів технічного зору. Проаналізовано актуальні проблеми застосування лазерно-телевізійних сенсорних систем для вимірювання геометричних параметрів залізничних рейок. Оптимізовано співвідношення сигнал - шум у процесі реєстрації відеосигналу, що містить початкові дані про геометричні параметри рейки. Розроблено швидкі алгоритми обробки зображень для виявлення контуру світлового сліду, що повторює рельєф поверхні рейок. Запропоновано методику ідентифікації парамтерів сенсорної системи, яка дозволяє виконувати калібрування оптичних блоків за умов організації, що експлуатує систему. Автоматизовано процес порівняння виміряних профілів рейок з еталоном за умов дії випадкових перешкод, які впливають на взаємне положення оптичних блоків і рейок. Розроблено апаратні та програмні засоби двоканальної лазерно-телевізійної сенсорної системи, призначеної для автоматичної реєстрації геометричних параметрів залізничних рейок. Досліджено характеристики точності та надійності сенсорної системи за умов магістральних залізниць.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання вдосконалення системи контролю за температурно-напруженим станом рейкових плітей (РП) безстикової колії (БК) на основі впровадження магнітного методу вимірювання поздовжніх механічних напружень (МН). Проаналізовано методи вимірювання МН та проведено комплексну оцінку щодо їх застосування у вимірюванні сумарних напружень РП БК. Встановлено, що магнітний метод - перспективний метод контролю. Визначено вплив МН, температури металу, його загартованості, хімічного складу та напруженості магнітного поля на магнітні властивості рейкової сталі (РС). Зпрогнозовано коефіцієнт пропорційності між відносною магнітною проникністю РС та напруженням. Описано математичну просторову модель роботи БК, яка допомагає встановити раціональні місця вимірювання сумарних поздовжніх напружень, розробити методику вимірювання нейтральної температури в РП БК.

  Скачати повний текст

Доведено, що стійкість рейко-шпальної решітки та рейкових ниток і експлуатаційна надійність за безпідкладкової конструкції рейкової колії залишається забезпеченою за довготривалої експлуатації. Проведено теоретичні розрахунки та розроблено методику з визначення горизонтальних поперечних сил взаємодії між колесами рухомого екіпажу та конструкцією колії на залізобетонних шпалах з урахуванням дії поздовжніх стискувальних сил у поїзді, схем вписування та конструктивних особливостей автозчепних приладів. Розроблено графіки-паспорти для рухомого складу, який тривалий час експлуатується, та для сучасних моделей.

  Скачати повний текст

Розроблено нові математичні моделі взаємодії колії та рухомого складу, а також методики визначення фактичних геометричних і пружних характеристик дослідженої ділянки залізничної колії, які, на відміну від існуючих моделей і методик, передбачають врахування нелінійної пружності окремих опор за взаємодії колії та рухомого складу, що дозволяє адекватно відобразити динамічні процеси у залізничній колії, на підставі результатів експериментальних досліджень. Установлено закономірності імовірнісного розподілу параметрів геометричних нерівностей колії у вертикальній площині та їх взаємозв'язок з існуючою бальною оцінкою стану колії, що дає змогу враховувати у розроблених моделях узагальнений геометричний стан одного кілометра колії відповідно до існуючої класифікації якісної оцінки стану колії. Одержано та проаналізовано співвідношення напружено-деформованого стану колії та параметрів ізольованої нерівності на ній, за якими оцінено вплив якісного стану колії на її роботу під навантаженням рухомого складу. Для оцінювання необхідної пружності рейкових скріплень використано критерій вібраційного розкладання баластного шару, який дозволяє уточнити дані оцінювання впливу вертикальної пружності колії та її елементів на їх роботу під динамічним навантаженням.

  Скачати повний текст

Розроблено наплавний матеріал для відновлення деталей, виготовлений з сталі 110Г13Л, що експлуатуються за умов інтенсивного ударно-абразивного зносу з високими контактними навантаженнями. На підставі проведених досліджень системи легування Fe-C-Mn-Cr-Si визначено хімічний склад наплавного металу. Оптимізовано вміст запропонованого матеріалу вуглецем, марганцем і хромом, завдяки чому підвищено схильність аустенітної матриці до деформаційного мартенситного перетворення. Протікання деформаційного мартенситного перетворення поряд із наклепом є додатковим фактором його зміцнення під впливом контактних навантажень.

  Скачати повний текст

На основі імовірнісної моделі потоку поїздів, проведених експериментів і теоретичних досліджень розроблено нормативну базу для реконструкції плану поздовжнього профілю швидкісних залізниць. Зазначено, що запропонована комплексна методика дозволяє із заданою ймовірністю розраховувати необхідні капітальні вкладення для перебудови кривих ділянок колії. Створено математичну модель вибору стратегії оптимальної реконструкції залізниці. Встановлено, що застосування методу векторної оптимізації і полуадитивних функцій надає можливість знаходити раціональну швидкість руху на кожному об'єкті чи ділянці за неадитивним критерієм.

  Скачати повний текст

Наведено багатомасову нелінійну модель просторових коливань пасажирського вагона та колії за умов руху на прямих ділянках. Запропоновано рівняння, що описують рух на ділянках змінної кривизни, пружно-в'язкою основою у горизонтальному та вертикальному напрямку з зосередженими масами та можливістю задавати нерівності колії для оцінки основних показників руху екіпажу у взаємозв'язку з кривизною колії, що дає змогу одержати та проаналізувати загальні координати та швидкості тіл системи, сили в з'єднувальних елементах системи екіпаж - колія, переміщення та швидкості переміщень силових елементів, деформації, просковзування та сили за поверхнею кочення та гребені в зоні контакту колеса та рейки. Розроблено математичну модель комплексного аналізу показників силової взаємодії поїзда та колії, зносу рейок, комфортабельності та безпеки руху, а також для факторного аналізу основних показників руху екіпажа у взаємодії з колієй залежно від різних факторів: швидкості, виду нерівності, параметрів кривої. Виявлено та проаналізовано закономірності виникнення додаткових горизонтальних коливань, викликаних набіганням колінних пар на зовнішню рейку перехідної кривої, та їх вплив на величину відповідних поперечних прискорень кузова пасажирського вагона залежно від будови конкретної кривої, швидкості руху, порушень в утриманні перехідних кривих та інших чинників, а також умови, за яких показники взаємодії - коефіцієнти горизонтальної та вертикальної динаміки, поперечні прискорення та коефіцієнти стійкості проти вкочування гребеня колеса на головку рейки - досягають граничних припустимих значень. Одержано нові аналітичні вирази для визначення швидкості руху вагона в перехідній кривій з незбігом відводів кривизни та підвищення з урахуванням додаткових коливань кузова, що спричинені цими незбігами.

  Скачати повний текст

На базі моделі відмов рейок за дефектами контактно-втомленого та втомленого характеру для дослідження оціночних критеріїв міцності рейок, на підставі результатів проведених експериментів і теоретичних досліджень комплексно оцінено вплив експлуатаційних факторів на інтенсивність відмов рейок у колії. Розроблено методику визначення зазначеної величини. Одержано кореляційні залежності їх відмов від пропущеного тоннажу, вантажонапруженості, осьового навантаження, плану лінії. Розроблено загальну модель експлуатації рейок і математичну модель життєвого циклу рейок у колії, які базуються на методах теорії масового обслуговування та теорії надійності, що дозволяють з використанням необхідних експериментальних даних вирішувати питання стосовно забезпечення надійності роботи рейок і прогнозувати зміни показників надійності залежно від пропущеного тоннажу, умов експлуатації, характеристик рухомого складу та їх стану, напружено-деформованого стану рейок та їх нормативних значень. Базуючись на вдосконаленій методиці визначення оціночних критеріїв міцності рейок, запропоновано допустимі значення в рейках, що враховують інтенсивність нагромадження деформацій рейок залізничної колії, забезпечують необхідний рівень її надійності у процесі експлуатації та підвищують ефективність ведення рейкового господарства, враховуючи диференційовані умови експлуатації. За цього оціночні критерії міцності рейок визначено на базі допустимого рівня відмов рейок, розроблено методику її визначення.

  Скачати повний текст

Проведено аналітичний огляд існуючих технічних заходів щодо подовження терміну служби рейок у колії. Проведено дослідження існуючих теорій щодо механізму появи та розвитку дефектів рейок контактно-втомлювального походження. Запропоновано систему шліфування рейок в колії на залізницях України з застосуванням рейкошліфувальних поїздів з активними робочими органами, виходячи з умов недопущення появи дефектів контактно-втомлювального походження. На підставі вивчення етапів дефектоутворення у рейках визначено види шліфування, критерії їх призначення. Встановлено терміни проведення первинного та профілактичного шліфування.

  Скачати повний текст

Розроблено теоретичні засади побудови нових методів оперативного аналізу дефектограм магнітного вагона-дефектоскопа за умов завадового впливу відгуків від структурних елементів залізничної колії. Вирішення цієї проблеми грунтується на використанні представлення завадового впливу у вигляді періодично корельованих випадкових процесів і синтезі сигнальної моделі такого впливу для вилучення відповідних компонентів з реального сигналу магнітного вагона-дефектоскопа. На базі синтезу моделі сигналу від бездефектної рейки оцінено внесок такої складової в сигнал від дефектної рейки та показано можливість покращання візуального виявлення дефектів на підданій такій обробці дефектограмі. З використанням результатів проведеного аналізу розроблено систему відбору та реєстрації сигналів дефектоскопії. Виготовлено апаратно-програмний комплекс, який дозволяє реєструвати сигнал магнітного вагона-дефектоскопа, використовуючи його засоби відбору та проводити статистичний аналіз реєстрованих сигналів.

  Скачати повний текст

Наведено результати теоретичних розрахунків дослідження пружно-динамічних параметрів колії на стрілочних переводах Р65 1/9 та Р65 1/11 із залізобетонними брусами. Проведено експериментальні динаміко-міцнісні дослідження роботи даних стрілочних переводів під дією рухомого складу. Проаналізовано та порівняно результати досліджень сил, напружень і деформацій, що з'являються під час дії рухомого складу на переводи на залізобетонних і дерев'яних брусах. На підставі результатів досліджень динамічної силової взаємодії колії та рухомого складу встановлено допустимі швидкості руху поїздів на стрілочних переводах. Зроблено техніко-економічне обгрунтування впровадження та експлуатації на залізницях України стрілочних переводів на залізобетонних брусах.

  Скачати повний текст

Установлено кореляційні залежності взаємозв'язку між виникненням дорожньо-транспортних пригод (ДТП), затримками транспортних засобів та інтенсивністю їх руху й небезпечними помилками водіїв, чергових щодо переїзду, небезпечних відмов елементів систем керування (СК) загороджувальними пристроями (ЗП). Розроблено моделі функціонування переїздів за критеріями безпеки руху та пропускної спроможності, які дають змогу достовірно оцінювати їх ефективність за різних параметрів руху транспорту та виникнення дестабілізуючих чинників. Наведено модель небезпечного впливу КД на процес функціонування СК ЗП. Запропоновано імітаційну модель функціонування переїздів з різними СК ЗП для машинного (комп'ютерного) експерименту з метою дослідження транспортних затримок за умов стаціонарного та нестаціонарного режимів руху транспорту. Науково обгрунтовано концепцію удосконалення СК ЗК небезпечних об'єктів залізничного транспорту. Розвинуто метод оцінки безпеки залізничних переїздів різних категорій з урахуванням їх завантажування, який дає змогу комплексно визначити фактичні та межові показники безпеки. Вдосконалено модель прогнозування стану з використанням приватного алгоритму екстраполяції, використання якої сприяє переходу технологічного обслуговування на раціональний принцип - залежно від технічного стану. Розвинуто принципи ефективного керування ЗП залізничних переїздів, станційних технологічних колій навантаження-вивантаження та пунктів технічного обслуговування рухомого складу, а також виробничих приміщень з в'їздом-виїздом маневрових поїздів.

  Скачати повний текст

Удосконалено конструкції та технології верхньої будови колії (ВБК) на залізобетонних шпалах для умов українських залізниць завдяки розробці, обгрунтуванню та впровадженню менш щільної епюри розкладки шпал та використанню нових конструкцій пружних рейкових скріплень. На підставі теоретичних і експериментальних досліджень доведено можливість і доцільність використання нової менш щільної епюри укладання залізобетонних шпал у порівнянні з дерев'яними. Показано наявність міцності, стійкості рейко-шпальної решітки та рейкових ниток й експлуатаційної надійності за умов нової конструкції колії в процесі довготривалої експлуатації. Проаналізовано й обгрунтовано параметри та конструкції рейкових скріплень для сучасних умов експлуатації. Доведено, що найкращими скріпленнями для колій на залізобетоних шпалах є скріплення з пружними прутковими клемами, які забезпечують стабільність притиснення рейки до опор й оптимальне поєднання пружних властивостей у вертикальній і горизонтальній площинах. Визначено, що впровадження нової конструкції ВБК на залізобетонних шпалах з епюрою 1 680 шп/км та з пружніми рейковими скріпленнями забезпечує суттєвий техніко-економічний ефект.

  Скачати повний текст

Уперше для транспортного механічного комплексу "вагон - рейкова колія у місці стикової нерівності" одержано залежності прогинів приймаючої рейки колії під першою шпалою на фазі їх зростання від експлуатаційних і конструктивних параметрів транспортного засобу і верхньої будови колії. За методами числових досліджень з урахуванням знайдених залежностей розв'язано задачу визначення механічних параметрів вагона та колії раціонального й оптимального типів, які забезпечують задані характеристики їх взаємодії. Результати, одержані завдяки проведеному дослідженню, використовуються як практичні рекомендації щодо вибору експлуатаційних і конструктивних параметрів вагона та верхньої будови колії на етапах проектування та удосконалення транспортних засобів, а також розробки їх швидкісних режимів руху.

  Скачати повний текст

Рзглянуто задачі побудови перехідної кривої раціональної форми залізничної колії з прямої ділянки на кругову, побудови кривої раціональної форми між двома прямими ділянками залізничної колії, що знаходяться під кутом одна до одної, без кругової вставки, з виконанням обмеження на значення другої похідної кривизни. Запропоновано розв'язання задачі визначення параметрів проектування перехідної кривої раціональної форми. Задачу раціональної виправки багаторадіусної залізничної кривої розглянуто, грунтуючись на засадах мінімізації робіт на рихтовку колії, з виконанням обмежань для здвигів у фіксованих точках натурної кривої. Представлено розв'язання задачі визначення раціональної виправки кривої на базі теорії кривих, кластерного аналізу та глобальної оптимізації.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено питанням удосконалення технологій виготовлення стрілочних переводів та їх деталей і вузлів з метою підвищення надійності експлуатації даних конструкцій, збільшення строків їх служби під час роботи в колії. Виконано аналіз існуючих технологій виготовлення сучасних стрілочних переводів та розроблено конкретні рішення стосовно удосконалення існуючих і створення нових ефективних технологій. Досліджено вплив структурних характеристик та механічних властивостей марганцовистої сталі хрестовин і сердечників на експлуатаційні характеристики хрестовин під час їх роботи в залізничній колії. Розроблено теоретичне обгрунтування та основи нової технології зміцнення поверхні кочення хрестовин із застосуванням електрогідроімпульсної обробки (ЕГІО), розраховано основні параметри технології ЕГІО.

  Скачати повний текст