Study of safety indicators and technical condition of rolling stock by mobile systems
Ключові слова:
Вантажні вагони, ходові випробування, показники якості та безпеки руху, динамічні процеси, стійкість, мобільна система, динаміка, програмне забезпеченняКороткий опис
Організація руху вантажних поїздів в Україні є важливою чинником в інтеграції залізничного транспорту країни у Європейську систему. На даний час склалася ситуація, яка вимагає значного оновлення вантажного вагонного парку сучасними вагонами для забезпечення вимог вантажних перевезень. Також вагомим недоліком залізничного транспорту України є обмеження швидкості руху поїздів, у складі яких є вантажні вагони зі зменшеною тарою в порожньому стані, тому на даний момент актуальним є питання покращення методологічного та програмного забезпечення та інструментальних засобів випробувань для оцінки показників якості та безпеки руху таких вагонів.
В підрозділі 1.1 запропоновано способи і підходи з оцінки показників якості, безпеки руху та технічного стану вагонів. Перший спосіб вимірювання механічних напружень в поверхневих шарах елементів несучих конструкцій рухомого складу методом тензометрії. Другий спосіб вимірювання контактних сил: через деформацію дисків коліс колісних пар.
В підрозділі 1.2 запропоновано методику поглибленої обробки результатів ходових випробувань рухомого складу. Суть полягає у виконанні спектрального аналізу динамічних процесів для різних елементів несучих конструкцій вантажного вагона, з метою виявлення взаємозв’язків між коливальними процесами несучих конструкцій та частотами при яких відбувається взаємодія між ними.
В підрозділі 1.3 сформовано та реалізовано загальні вимоги до мобільної системи з визначення показників якості та безпеки руху вантажних вагонів зі зменшеними тарами в експлуатації. Дана мобільна система дозволяє проводити ходові випробування без залучення вагона лабораторії, що скорочує витрати та час на проведення таких випробувань на 25,8%. Запропоновано методику поглибленої обробки результатів ходових випробувань рухомого складу.
В підрозділі 1.4 сформульовано загальні вимоги до програмно-апаратного комплексу для визначення динамічної навантаженості ходових частин в умовах експлуатації рухомого складу. Реалізовано технічні рішення щодо засобів проведення ходових випробувань рухомого складу для визначення динамічної завантаженості ходових частин в умовах експлуатації, що збільшує ефективність прогнозованих оцінок та підвищує оперативність проведення випробувань.
Розроблено комплекс підсистем програмного забезпечення зі збору вимірювальної інформації, визначення плавності ходу та показників безпеки рухомого складу за спрощеними схемами.
Посилання
Novachuk, Y., Koblov, R., Teplyakov, A., Egorov, P. (2016). Innovative Method of Determination of Speed of Interaction of Wheels with Rails. Procedia Engineering, 165, 1503–1511. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.11.886
Xu, L., Chen, X., Li, X., He, X. (2018). Development of a railway wagon-track interaction model: Case studies on excited tracks. Mechanical Systems and Signal Processing, 100, 877–898. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2017.08.008
Rakshit, U., Malakar, B., Roy, B. K. (2018). Study on Longitudinal Forces of a Freight Train for Different Types of Wagon Connectors. IFAC-PapersOnLine, 51 (1), 283–288. https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2018.05.074
Lai, J., Xu, J., Wang, P., Yan, Z., Wang, S., Chen, R., Sun, J. (2021). Numerical investigation of dynamic derailment behavior of railway vehicle when passing through a turnout. Engineering Failure Analysis, 121, 105132. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2020.105132
Clarhaut, J., Hayat, S., Conrard, B., Coquempot, V. (2010). The concept of the smart wagon for improving the safety of a railroad transportation system. IFAC Proceedings Volumes, 43 (8), 638–643. https://doi.org/10.3182/20100712-3-fr-2020.00102
Lai, J., Xu, J., Liao, T., Zheng, Z., Chen, R., Wang, P. (2022). Investigation on train dynamic derailment in railway turnouts caused by track failure. Engineering Failure Analysis, 134, 106050. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2022.106050
Rezvani, M. A., Mazraeh, A. (2017). Dynamics and stability analysis of a freight wagon subjective to the railway track and wheelset operational conditions. European Journal of Mechanics – A/Solids, 61, 22–34. https://doi.org/10.1016/j.euromechsol.2016.08.011
Wu, B., Xiao, G., An, B., Wu, T., Shen, Q. (2022). Numerical study of wheel/rail dynamic interactions for high-speed rail vehicles under low adhesion conditions during traction. Engineering Failure Analysis, 137, 106266. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2022.106266
Fomin, O., Lovska, A., Píštěk, V., Kučera, P. (2019). Dynamic load computational modelling of containers placed on a flat wagon at railroad ferry transportation. Vibroengineering Procedia, 29, 118–123. https://doi.org/10.21595/vp.2019.21132
Khan, M. R., Dasaka, S. M. (2018). Wheel-rail Interactions in High Speed Railway Networks during Rapid Train Transit. Materials Today: Proceedings, 5 (11), 25450–25457. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2018.10.350
Xu, L., Zhai, W. (2019). A three-dimensional model for train-track-bridge dynamic interactions with hypothesis of wheel-rail rigid contact. Mechanical Systems and Signal Processing, 132, 471–489. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2019.04.025
Sun, Y. Q., Dhanasekar, M. (2002). A dynamic model for the vertical interaction of the rail track and wagon system. International Journal of Solids and Structures, 39 (5), 1337–1359. https://doi.org/10.1016/s0020-7683(01)00224-4
Xia, F., Cole, C., Wolfs, P. (2008). The dynamic wheel-rail contact stresses for wagon on various tracks. Wear, 265 (9-10), 1549–1555. https://doi.org/10.1016/j.wear.2008.01.035
Okorokov, A., Fomin, O., Lovska, A., Vernigora, R., Zhuravel, I., Fomin, V. (2018). Research into a possibility to prolong the time of operation of universal open top wagon bodies that have exhausted their standard resource. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (7 (93)), 20–26. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.131309
Gorobchenko, O., Fomin, O., Gritsuk, I., Saravas, V., Grytsuk, Y., Bulgakov, M. et al. (2018). Intelligent Locomotive Decision Support System Structure Development and Operation Quality Assessment. 2018 IEEE 3rd International Conference on Intelligent Energy and Power Systems (IEPS). Kharkiv, 239–243. https://doi.org/10.1109/ieps.2018.8559487
Fomin, O., Sulym, A., Kulbovskyi, I., Khozia, P., Ishchenko, V. (2018). Determining rational parameters of the capacitive energy storage system for the underground railway rolling stock. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (1 (92)), 63–71. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.126080
Sulym, A. O., Fomin, O. V., Khozia, P. O., Mastepan, A. G. (2018). Theoretical and practical determination of parameters of on-board capacitive energy storage of the rolling stock. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 5, 79–87. https://doi.org/10.29202/nvngu/2018-5/8
Gorbunov, M. I., Fomin, O. V., Prosvirova, O. V., Prokopenko, P. M. (2019). Conceptual basis of thermo-controllability in railway braking tribo pairs. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 2, 58–66. https://doi.org/10.29202/nvngu/2019-2/5
Fomin, O., Lovska, A., Radkevych, V., Horban, A., Skliarenko, I., Gurenkova, O. (2019). The dynamic loading analysis of containers placed on a flat wagon during shunting collisions. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 14 (21), 3747–3752. Available at: http://www.arpnjournals.org/jeas/research_papers/rp_2019/jeas_1119_7989.pdf
Marye, G. (1933). Vzaimodeistvie puti i podvizhnogo sostava. Moscow: Goszheldorizdat, 338.
Nadal, M. (1908). Locomotives a Vapeur Collection Encyclopedia Scintifique Biblioteque de Mecanique Applique et Genie, Paris,186.
Mishchenko, K. (1950). Sovremennoe sostoianie voprosa o vspolzanii kolesa na rels. Trudy DIIT, XX, 53–67.
Sapronova, S., Tkachenko, V., Fomin, O., Hatchenko, V., Maliuk, S. (2017). Research on the safety factor against derailment of railway vehicless. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (7 (90)), 19–25. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.116194
Krol, O., Sokolov, V. (2020). Research of toothed belt transmission with arched teeth. Diagnostyka, 21 (4), 15–22. https://doi.org/10.29354/diag/127193
Melnyk, O., Onishchenko, O., Onyshchenko, S., Golikov, V., Sapiha, V., Shcherbina, O., Andrievska, V. (2022). Study of Environmental Efficiency of Ship Operation in Terms of Freight Transportation Effectiveness Provision. TransNav, the International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation, 16 (4), 723–729. https://doi.org/10.12716/1001.16.04.14
Melnyk, O., Onyshchenko, S., Onishchenko, O., Shumylo, O., Voloshyn, A., Koskina, Y., Volianska, Y. (2022). Review of Ship Information Security Risks and Safety of Maritime Transportation Issues. TransNav, the International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation, 16 (4), 717–722. https://doi.org/10.12716/1001.16.04.13
Masliev, V. (2002) Dinamika lokomotiva s ustroistvom dlia radialnoi ustanovki kolesnykh par v krivykh. Visnyk Skhidnoukr. nats. un-tu. Tekhnichni nauky. Seriia Transport., 6 (52), 69–74.
Sagin, S., Kuropyatnyk, O., Sagin, A., Tkachenko, I., Fomin, O., Píštěk, V., Kučera, P. (2022). Ensuring the Environmental Friendliness of Drillships during Their Operation in Special Ecological Regions of Northern Europe. Journal of Marine Science and Engineering, 10 (9), 1331. https://doi.org/10.3390/jmse10091331
SOU MPP 45.060-204:2007. Vahony pasazhyrski. Plavnist rukhu. Metody vyznachennia (2007). Kyiv: Minprompolityky Ukrainy, 12.
Kondratiev, A., Slivinsky, M. (2018). Method for determining the thickness of a binder layer at its non-uniform mass transfer inside the channel of a honeycomb filler made from polymeric paper. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (5 (96)), 42–48. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.150387
Kondratiev, A. (2019). Improving the mass efficiency of a composite launch vehicle head fairing with a sandwich structure. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (7 (102)), 6–18. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.184551
Pogorelov, D., Simonov, V. (2010). An indicator for assessing the danger of rolling stock derailing by rolling a wheel onto the rail head. Newsletter of the Eastern Ukrainian National University named after V. Dahl, 5 (147), I, 64–70.
Dyomin, Yu. V., Chernyak, G. Yu. (2003). Osnovy dynamiky vahoniv. Kyiv: KUETT, 270.
Chernyak, A. Yu., Diomin, Yu. V., Zakhovaiko, O. P., Shevchuk, P. A. (2014). Computer modeling of the dynamics of rack transport vehicles. News of the National News. tech. University of Ukraine "Kiev Polytechnic Institute". Machine-building series, 94–98.
Chernyak, A. Yu. (2009). Primenenie kompiuternogo modelirovaniia dlia opredeleniia veroiatnykh prichin skhoda s relsov gruzovykh vagonov. Zalіznichnii transport Ukraini, 3, 49–52.
Chernyak, A. Yu. (2010). Computer model for prompt determination of the probable causes of derailment of freight cars. News of Skhidnoukrain National University im. V. Dahl, 5 (147), 1, 40–46.
Samsonkin, V. M., Chernyak, G. Yu. (2012). Before assessing the risks of building a dry warehouse from slats on a computer modeling stand, Zalizny Transport Ukraine, 2, 39–42.
##submission.downloads##
Сторінки
29-63
Опубліковано
грудня 31, 2024
Категорії
Авторське право (c) 2024 Oleksij Fomin, Pavlo Prokopenko, Mariia Miroshnykova, Gregori Boyko, Andriy Klymash
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Деталі щодо доступних видів видань: PDF
PDF
ISBN-13 (15)
978-617-8360-05-4
Як цитувати
Fomin, O., Boyko, G., Prokopenko, P., Miroshnykova, M., & Klymash, A. (2024). Study of safety indicators and technical condition of rolling stock by mobile systems. в O. Fomin (ред.), ASSESSMENT OF TECHNICAL CONDITION: MEANS OF MEASUREMENT, SAFETY, RISKS (с. 29–63). Kharkiv: ПП "ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР". https://doi.org/10.15587/978-617-8360-05-4.ch2
