Реєстраційний номер
0217U007053,
0117U006252
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Створення багатофункціональних наукоємних методів і інструментів комплексного керування системою "колесо-гальмо-рейка" для запобігання аварійним ситуаціям, усунення ризику екологічних катастроф
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Ковтанець Максим Володимирович,
Дата реєстрації
29-12-2017
Організація виконавець
Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля
Опис етапу
Об'єкт дослідження - ресурсо- та енергозберігаючі технології на залізничному транспорті. Предмет дослідження - методи та інструменти комплексного керування системою "колесо-гальмо-рейка". Мета дослідження - поліпшення енерго- та ресурсозбереження залізничного тягового транспортного засобу, забезпечення його безпеки руху та підвищення екологічних показників шляхом розробки фундаментальних досліджень та створення багатофункціональних наукоємних методів і інструментів комплексного керування системою "колесо-гальмо-рейка". 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 розробці математичних моделей використано методи теоретичної механіки, математичного моделювання, теорії подібностей та аналізу розмірностей, теорії прийняття рішень, чисельні методи інтегрування диференціальних рівнянь із використанням електронних обчислювальних машин і прикладних програм Matlab, Mathcad, Borland С++ Builder 6.0. Методи експериментальних досліджень, які використовувались у роботі, складалися з фізичного моделювання, випробуваннях на натурних зразках і стендових натурних установках із застосуванням апробованих методик, встановлених відповідними ГОСТ і ДСТУ. У науково-дослідній роботі проведена розробка фундаментальних досліджень у галузі створення та експлуатації рухомого складу ефективного з точки зору енерго- та ресурсозбереження, забезпечення безпеки руху та підвищення його екологічних показників, розробці ефективних, екологічно чистих методів та пристроїв оптимізації фрикційної взаємодії коліс локомотива з рейками при екстреному гальмуванні, зменшення додаткових витрат потужності залізничного транспорту в різних режимах руху, прогнозування на основі розроблених математичних моделей, що описують досліджувані процеси, створення експериментального обладнання, що реалізовує ці методи, а також технічних засобів і технології їх використання. Науково-дослідна робота присвячена актуальній для залізничного транспорту проблемі - підвищення енергоефективності і безпеки руху за рахунок управління фрикційною передачею "колесо-рейка", керування трибологічними та теплофізичними процесами фрикційних елементів гальм. Розроблені методи та інструменти комплексного керування системою "колесо-гальмо-рейка" дозволяють знизити вірогідність виникнення юзу, підвищити надійність екстреного гальмування, забезпечити стабільний коефіцієнт зчеплення колеса з рейкою, рішення яких сприяє зниженню ризику виникнення аварійних ситуацій, що призводять до негативних екологічних наслідків. Отримані науково-практичні результати проекту є основою рішення проблеми реалізації безпеки руху та максимального коефіцієнту зчеплення і сприяють створенню високоефективної залізничної техніки. Область використання отриманих результатів - підприємства, що займаються створенням, доведенням, а також модернізацією тепловозів, дизель- та електропоїздів для забезпечення безпеки та ефективності їх експлуатації.
Опис продукції
В рамках проекту: - розроблено багатокритеріальну математичну модель впливу гранул сухого льоду на поверхні колеса та рейки, яка встановлює взаємозв'язок між характеристиками потоку і зміною фрикційних властивостей контактуючих поверхонь; - математичну модель руху гранул сухого льоду, яка визначає механізм впливу параметрів потоку гранул та дозволяє визначити параметри поверхонь після взаємодії та встановити ступінь впливу технологічних і конструктивних параметрів способу подачі на руйнування та віднесення забруднень з поверхонь контактуючих колеса та рейки; - отримано залежність коефіцієнта тертя колеса і рейки від параметрів системи очистки гранулами сухого льоду, що дає можливість уточнити раціональні параметри системи подачі на стадії проектування і експлуатації; - отримано залежність коефіцієнта тертя та опору кочення колеса по рейці при існуючих реальних поверхневих забрудненнях та інших методах покращення зчіпних характеристик; - проведено експертне дослідження оцінювання інноваційних методів підв
Автори роботи
Горбунов Микола Іванович
Кара Сергій Віталійович
Ковтанець Максим Володимирович
Кравченко Катерина Олександрівна
Ноженко Володимир Сергійович
Ноженко Олена Сергіївна
Просвірова Ольга Вікторівна
Щербаков Владислав Юрійович
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
