Реєстраційний номер
0217U000751,
0115U000645
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Розробка концепції та технічних рішень інноваційного транспортного засобу на основі ресурсо- та енергозберігаючих технологій на етапах життєвого циклу
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Горбунов Микола Іванович,
Дата реєстрації
27-02-2017
Організація виконавець
Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля
Опис етапу
Об'єкт дослідження - залізничний транспортний засіб. Предмет науково-технічної роботи - методи та способи підвищення енергетичної ефективності залізничного транспортного засобу. Мета роботи - поліпшення енергоефективності залізничного тягового транспортного засобу шляхом створення на основі виявлених його енергетичних резервів комплексу інноваційних технічних рішень, що базуються на результатах теоретичних та фундаментальних досліджень. Методи дослідження полягають у використанні методу системного аналізу. Дослідження процесів проводилося методами імітаційного та математичного моделювання, рішення системи диференційних рівнянь з використанням теорії подібності та розмірності, теорії імовірності та математичної статистики. При дослідженні можливості відносного обертання гребеня відносно поверхні кочення колеса навколо їхньої загальної осі та САУ положенням колісної пари використано методи теоретичної механіки, математичного моделювання, теорії подібностей та аналізу розмірностей, теорії прийняття рішень, чисельними методами інтегрування диференціальних рівнянь із використанням електронних обчислювальних машин і прикладних програм Matlab, Mathcad, WinMachine. Для розробки концепції енергозбереження та принципів оцінки та зниження втрат енергії вантажопідйомних кранів використано методи: теоретичної і прикладної механіки, теорії електроприводу, диференціального і інтегрального числень, математичного моделювання, теорії стійкості, чисельні методи інтегро-диференціальних рівнянь, теорії планування експерименту. При розробці оцінювання та розрахунку вартості життєвого циклу технічних об'єктів залізничного транспорту використано: системний і сінергетичний підхід і синтез; структурно-логічний аналіз; економіко-прикладні методи і моделі сучасної теорії управління і прийняття рішень; статистичний метод; економіко-математичне моделювання; порівняльний аналіз і метод експертних оцінок; методи розробки сценаріїв; методи класифікації, кластеризації та угруповань; дескриптивний аналіз; застосована системно-цілісна методологія моделювання ієрархічно-сітьових систем; методи графічного зображення аналітичних даних, компетентнісний підхід, холістичний підхід, метод логічного узагальнення та синтезу. Методи експериментальних досліджень, які використовувались у проекті, складалися з фізичного моделювання, випробування на натурних зразках, стендових натурних установках, локомотивах та вагонах із застосуванням апробованих методик, встановлених відповідними ГОСТ і ДСТУ. На основі комплексного підходу до розв'язання задачі підвищення енергоефективності залізничного транспортного засобу створено концепцію енергозбереження транспортних засобів, спрямовану на зниження його енергоспоживання без погіршення параметрів продуктивності; на базі проведених теоретичних та експериментальних досліджень розроблено рекомендації і створено технічні рішення щодо покращення енергетичних, тягових та гальмівних якостей локомотива, збільшення терміну служби коліс і рейок, забезпечення показників безпеки та плавності руху залізничного транспорту в умовах експлуатації рухомого складу; виконано техніко-економічне обґрунтування зменшення витрат на тертя в трибоконтактi колеса з рейкою; запропоновано концепцію зниження втрат енергії вантажопідйомних кранів, яка передбачає створення системи моніторингу енергоспоживання вантажопідйомних машин, а також її інтеграцію в методику технічних оглядів вантажопідйомних кранів; розроблено теплову модель фрикційної пари, яка дозволяє визначати температурне поле в гальмівній накладці і об'ємну температуру в гальмівному шківі/диску при повторно-короткочасному режимі роботи гальмівного пристрою ВПМ; створено багатофункціональний вимірювально-аналітичний комплекс моніторингу технічного стану транспортних засобів для забезпечення безпеки експлуатації на усіх етапах життєвого циклу; розроблено комплекс нових і удосконалених математичних моделей та програмно-апаратних засобів фрикційної взаємодії трибологічних систем. Ступінь впровадження. По результатам дослідження опубліковано: 3 монографії, 46 наукових робіт, 50 тез доповідей, 46 заявок на корисні моделі. За результатами досліджень захищено 4 кандидатських та 1 докторська дисертація, що підтверджує підвищення кваліфікаційного рівня наукових виконавців та визнання результатів наукових досліджень. Основні результати отримані у проекті використано ПАТ "Луганськтепловоз" та ПрАТ "НВЦ "Трансмаш" при проведенні науково-дослідних і проектно-конструкторських робіт зі створення та удосконалення екіпажної частини локомотивів згідно планів нової техніки підприємств. Результати досліджень використано при підготовці нових лекційних курсів та циклів лабораторних і практичних робіт. Укладено договір на проведення науково-дослідних та конструкторсько-технологічних робіт (послуг) з ПрАТ "НВЦ "Трансмаш" на розробку ресурсо- та енергозберігаючих систем керування зчепленням локомотива та складено календарний план на проведення робіт. Область використання отриманих результатів - підприємства, що займаються створенням, доведенням, а також модернізацією тепловозів, дизель- та електропоїздів, вантажопідйомних машин для забезпечення безпеки та ефективності їх експлуатації. Методика оцінки та розрахунку вартості життєвого циклу може бути використана для різних механічних систем. Транспортний засіб, тепловоз, вантажопідйомний кран, енергетична ефективність, фрикційна взаємодія, зчеплення колеса з рейкою, абразивний матеріал, теплова задача тертя, дискове гальмо, безпека руху, експериментальні дослідження, гребень колеса, вартість життєвого циклу, технічна система залізничного транспорту.
Опис продукції
В рамках проекту: - створено концепцію енергозбереження транспортних засобів, спрямовану на зниження його енергоспоживання без погіршення параметрів продуктивності; - на базі проведених теоретичних та експериментальних досліджень розроблено рекомендації і створено технічні рішення щодо покращення енергетичних, тягових та гальмівних якостей локомотива, збільшення терміну служби коліс і рейок, забезпечення показників безпеки та плавності руху залізничного транспорту в умовах експлуатації рухомого складу; - виконано техніко-економічне обґрунтування зменшення витрат на тертя в трибоконтактi колеса з рейкою; - запропоновано концепцію зниження втрат енергії вантажопідйомних кранів, яка передбачає створення системи моніторингу енергоспоживання вантажопідйомних машин, а також її інтеграцію в методику технічних оглядів вантажопідйомних кранів; - розроблена теплова модель фрикційної пари, яка дозволяє визначати температурне поле в гальмівній накладці і об'ємну температуру в гальмівному шківі/диску при повторно-кор
Автори роботи
Істомін Леонід Федорович
Бойко Григорій Олексійович
Горбунов Микола Іванович
Дьомін Юрій Васильович
Карпов Олексій Петрович
Ковтанець Максим Володимирович
Костюкевич Олександр Іванович
Кравченко Катерина Олександрівна
Марченко Дмитро Миколайович
Михайлов Євген Валентинович
Могила Валентин Іванович
Нєженцев Олексій Борисович
Ноженко Володимир Сергійович
Ноженко Олена Сергіївна
Носко Павло Леонідович
Рамазанов Султан Курбанович
Самсонкін Валерій Миколайович
Сергієнко Оксана Вікторівна
Фомін Олексій Вікторович
Черняк Ганна Юріївна
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
