EFFICIENCY OF MODERNIZATION OF WHEEL-MOTOR BLOCKS (WMB) USING ANTI-FRICTION TRACTION MOTOR SUPPORT BEARINGS (TMSB)

Purpose. The use of anti-friction traction motor support bearings (TMSB) instead of plain friction traction motor support bearings is a priority direction of locomotive development both for newly constructed locomotives and for those in operation. The solution of the set tasks for introduction of wheel-motor blocks (WMB) with anti-friction bearings demanded the search for alternative variants and new technical solutions. The purpose of the article is to determine the feasibility of re-equipping the diesel locomotive wheel-motor blocks with anti-friction bearings through the life cycle calculation (LCC). Methodology. The procedure and criteria for assessing the economic efficiency of project (investment) proposals and investment projects approved by the Cabinet of Ministers of Ukraine envisage that the cost-effectiveness analysis of an investment project is carried out according to the following criteria: net present value, internal rate of return, discounted payback period and profitability index. The use of these criteria of economic efficiency fully corresponds to modern principles, theoretical-methodical approaches and world practice in evaluating the efficiency of investments. The evaluation of the technical and economic efficiency of the modernization of the diesel locomotive wheel-motor block is made on the basis of calculation and comparison of the following criteria: the net present value (NPV) of modernization, the internal rate of return (IRR), the profitability index (PI) and the discount payback period. Findings. The results of the calculations of the values of the main criteria show that the innovative project for the modernization of the locomotive provides a high level of economic efficiency. At the same time, the value of the discounted payback period of investments in modernization indicates that it is expedient to carry out this operation if the residual life of the upgraded locomotive of the M62 series is at least 15 months. Originality. Taking into account the specifics of the type of locomotive work in freight traffic, we developed a method to determine the individual components of the average annual economic effect of modernization of the diesel locomotive wheel-motor block, which includes saving of oil costs, repairing and servicing the diesel locomotive wheel-motor unit, as well as change of TMSB brass and saving fuel costs for traction. Practical value. The results of the work make it possible to determine the expediency of modernization of diesel locomotives taking into account the features and conditions of their operation and the specifics of modernization

High-Resolution Analysis of Zn^2+ Coordination in the Alkaline Phosphatase Superfamily by EXAFS and X-ray Crystallography

Comparisons among evolutionarily related enzymes offer opportunities to reveal how structural differences produce different catalytic activities. Two structurally related enzymes, Escherichia coli alkaline phosphatase (AP) and Xanthomonas axonopodis nucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterase (NPP), have nearly identical binuclear Zn^2+ catalytic centers but show tremendous differential specificity for hydrolysis of phosphate monoesters or phosphate diesters. To determine if there are differences in Zn^2+ coordination in the two enzymes that might contribute to catalytic specificity, we analyzed both x-ray absorption spectroscopic and x-ray crystallographic data. We report a 1.29-Å crystal structure of AP with bound phosphate, allowing evaluation of interactions at the AP metal site with high resolution. To make systematic comparisons between AP and NPP, we measured zinc extended x-ray absorption fine structure for AP and NPP in the free-enzyme forms, with AMP and inorganic phosphate groundstate analogs and with vanadate transition-state analogs. These studies yielded average zinc–ligand distances in AP and NPP free-enzyme forms and ground-state analog forms that were identical within error, suggesting little difference in metal ion coordination among these forms. Upon binding of vanadate to both enzymes, small increases in average metal–ligand distances were observed, consistent with an increased coordination number. Slightly longer increases were observed in NPP relative to AP, which could arise from subtle rearrangements of the active site or differences in the geometry of the bound vanadyl species. Overall, the results suggest that the binuclear Zn^2+ catalytic site remains very similar between AP and NPP during the course of a reaction cycle

НАПРАВЛЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ОБРУДОВАНИЯ ДЛЯ ФЛОТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ ТОНКОДИСПЕРСНыХ МАТЕРИАЛОВ

Проблема и ее связь с научными и практическими задачами. В связи с тем, что в поступающем на обогатительные фабрики сырье содержится до 30% ма-териала крупностью менее 1 мм, роль процесса флотации существенно возрас-тает. Этому способствует и возможность создания достаточно простых замкну-тых водно-шламовых схем, включающих флотацию в качестве основного эле-мента очистки оборотных вод. Многими исследованиями, которые проводились ранее и продолжают выполняться и в настоящее время, установлены направле-ния совершенствования этого достаточно сложного физико-химического про-цесс

Measurement of the 12C(n,p)12B cross section at n-TOF at CERN by in-beam activation analysis

The integral cross section of the 12C(n,p)12B reaction has been determined for the first time in the neutron energy range from threshold to several GeV at the n-TOF facility at CERN. The measurement relies on the activation technique with the β decay of 12B measured over a period of four half-lives within the same neutron bunch in which the reaction occurs. The results indicate that model predictions, used in a variety of applications, are mostly inadequate. The value of the integral cross section reported here can be used as a benchmark for verifying or tuning model calculations.Peer reviewedFinal Accepted Versio

Сравнительная оценка развития послеоперационной тошноты и рвоты при тотальной внутривенной анестезии и ингаляционной анестезии севофлюраном во время анестезиологического обеспечения гипертермической химиоперфузии

Первинна хірургічна циторедукція в поєднанні з проведенням інтраопераційної перитонеальної хіміоперфузії цілком відображає сучасний підхід до терапії місцеворозповсюджених форм новоутворень черевної порожнини. Циторедуктивні оперативні втручання з перитонектомією вперше описані Полом Шугабейкером, з невеликими технічними варіаціями, у рамках 15-річного досвіду клініки Міланського університету. Основні принципи комбінованого лікування перитонеального карциноматозу такі: відбір пацієнтів проводиться з урахуванням задовільного функціонального статусу, за відсутності паренхіматозних гематогенних і позаочеревенних метастазів. Виконувати циторедуктивне втручання повинен хірург, що має достатній досвід і прагне виконання повної адекватної циторедукції, без наявності залишкової тканини пухлини, що можна візуально визначити, або при залишкових вогнищах менше 1–2 мм (глибина пенетрації хіміотерапевтичного препарату при внутрішньоочеревинному введенні). Пухлина видаляється методом перитонектомії з можливими мультиорганними резекціями тонкої та товстої кишок, бурсоментектомією, спленектомією, холецистектомією, видаленням капсули печінки. Післяопераційна якість життя хворого забезпечується збереженням достатньої довжини тонкої кишки з мінімізацією ризику післяопераційних ускладнень.The paper compares postoperative nausea and vomiting with total intravenous anesthesia and inhalation anesthesia with sevoflurane during anesthetic maintenance of the hyperthermic chemo-perfusion procedure in cancer patients. It has been established that the anesthetic maintenance of cytoreductive surgical procedures with the HIPEC procedure is accompanied by a significant risk of postoperative nausea and vomiting. It has also been established that total intravenous anesthesia with propofol and fentanyl is accompanied by a significantly lower incidence of the postoperative set system compared with sevoflurane inhaled anesthesia.В работе приведена сравнительная оценка послеоперационной тошноты и рвоты при тотальной внутривенной анестезии и ингаляционной анестезии севофлюраном во время анестезиологического обеспечения процедуры гипертермической химиоперфузии у онкологических больных. Установлено, что анестезиологическое обеспечение циторедуктивных оперативных вмешательств с процедурой HIPEC сопровождается значительным риском возникновения послеоперационной тошноты и рвоты. Также определено, что тотальная внутривенная анестезия пропофолом и фентанилом сопровождается достоверно более низкой частотой возникновения послеоперационного еметического комплекса по сравнению с ингаляционной анестезией севофлюраном

Дифузійні моделі перетворення аустеніту у вуглецевих сталях

Raising of problem. In the carbon steel transformation kinetics of austenite, except martensitic transformation, in many ways determined by the diffusion of carbon, which allows them to be attributed to the transformations controlled by diffusion. The purpose - to provide an overview of the diffusion model developed by the authors of the decomposition of austenite in comparison with the previously existing models. Zeener has offered a ratio between between-plates distance and size of overcooling of steel S0 ~ ΔT-1. The experimental results show, however, that the measured meanings of between-plates distance of perlite much more those meanings, which are given by model Zeener. The authors find temperature dependence of between-plates distance of perlite from size of overcooling of an alloy as S0 ~ , precisely enough appropriate to experimental data. Important by the kinetic characteristic of process the transformation of austenite is the growth rate of perlite v. The size of growth rate was received Меhl as: v = КS0-1.In the subsequent works the scientists find the various decisions of the equation the diffusion of carbon in austenite, allowing to define size of factor K and to take into account influence of the additional factors - structural pressure (B. Ljubov), quantity of not metal inclusions (V. Olschanetskij), that raises аccuracy of accounts. Conclusion. Developed by the authors diffusion model of faltering transformation austenite in iron-carbon alloys has allowed to explain formation of perlite and beinitе in the interval of temperatures. Became theoretically found temperature dependence of growth rate of a-phase on size of overcooling as v ~ .Постановка проблемы. В углеродистых сталях кинетика превращения аустенита, за исключением мартенситного превращения, во-многом определяется диффузией углерода, что позволяет их отнести к превращениям контролируемым диффузией. Цель статьи – выполнить обзор развиваемых авторами диффузионных моделей распада аустенита в сравнении с ранее существующими моделями. Зенер предложил соотношение между межпластиночным расстоянием и величиной переохлаждения стали S0 ~ ΔT-1. Экспериментальные результаты показывают, однако, что измеренные значения межпластиночного расстояния перлита значительно больше тех значений, которые дает модель Зенера. Авторами найдена температурная зависимость межпластиночного расстояния перлита от величины переохлаждения сплава в виде S0 ~ , в большей степени соответствующая экспериментальным данным. Важной кинетической характеристикой процесса превращения аустенита является скорость роста перлита v. Величина скорости роста была получена Мейлом в виде: v = КS0-1. В последующих работах учеными найдены различные решения уравнения диффузии углерода в аустените, позволяющие определить величину коэффициента К и учесть влияние дополнительных факторов – структурных напряжений (Б.Я. Любов), количества неметаллических включений (В. Е. Ольшанецкий), что повышает точность расчетов. Выводы. Разработанная авторами диффузионная модель превращения аустенита позволила объяснить образование перлита и бейнита в углеродистых сталях в одном интервале температур. Теоретически найдена температурная зависимость скорости роста a-фазы от величины переохлаждения стали в виде v~ .У вуглецевих сталях кінетика перетворення аустеніту, за винятком мартенситного перетворення, визначається дифузією вуглецю, що дозволяє їх віднести до перетворень контрольованих дифузією. Мета статті - виконати огляд розвинутих авторами дифузійних моделей розпаду аустеніту порівняно з раніше існуючими моделями. Зенер запропонував співвідношення для міжпластинкової відстані перліту як функції величини переохолодження сталі у вигляді S0 ~ΔT-1. Експериментальні результати демонструють, однак, що виміряні значення міжпластинкової відстані перліту є набагато більші за ті, що пропонує модель Зенера. Автори знайшли температурну залежність для міжпластинкової відстані перліту, як функції величини переохолодження сталі, у вигляді S0 ~ , що більшою мірою відповідає експериментальним даним. Важливою кінетичною характеристикою перетворення аустеніту є швидкість росту перліту v. Величину швидкості росту отримав Мейл у вигляді: v = КS0-1. В наступних працях вченими віднайдено різні розв’язки рівняння дифузії вуглецю в аустеніті, які дозволили встановити значення коефіцієнта К та врахувати вплив додаткових факторів – структурних напружень (Б. Любов), неметалевих включень (В. Ольшанецький), що підвищує точність розрахунків. Висновок. Розроблена авторами дифузійна модель дифузійного перетворення аустеніту дозволила пояснити утворення перліту та бейніту в залізовуглецевих сплавах в одному інтервалі температур. Теоретично знайдено температурну залежність швидкості росту a-фази від величини переохолодження сталі у вигляді v~

ВИЗНАЧЕННЯ ДОПУСТИМОЇ ШВИДКОСТІ РУХУ ПОЇЗДА З ПРИМУСОВИМ НАХИЛОМ КУЗОВА В КРИВИХ ДІЛЯНКАХ КОЛІЇ

Purpose. The main purpose of the article is to determine the permissible speed of the air-cushioned tilting train in curved track and to justify the expediency of operating this type of rolling stock on the railways of Ukraine to increase the speed, improve the passenger comfort and save the energy due to more uniform high-speed train driving.Methodology. The determination of the maximum permissible speed of the tilted train in curved track involves the use of methods of linear and vector algebra and empirical formulas for applied scientific and technical research. The calculation of the maximum speed is based on the principle of calculating centrifugal force for the velocities that meet the safety criteria of movement on the horizontal unbalanced acceleration in the stable radius curve. Findings.The results of the calculations showed that in the 1000 m radius curved track section, provided the passenger comfort, the maximum permissible speed of the train without forced tilt is 132 km/h, and with the forced tilt – 189 km/h. The velocity gain in the curve is about 30% and up to 10% on the section (depending on the number of curves). Originality.The method of determining the permissible speed of the tilted train in curved track is improved, which consists in determining the permissible centrifugal force acting on the train in the stable radius curve, taking into account the passenger comfort conditions. Practical value.This method allows accurately determining the permissible speed on the condition of passenger comfort in the curved section and the required additional tilt angle of the train, depending on the speed, curve radius and canting. Enhanced speed and comfort of passenger trains in the future will increase the demand for rail services among the population and strengthen the position of rail transport in Ukraine’s transport system.Цель. Главной целью статьи является определение допустимой скорости движения поезда на пневматической подвеске с принудительным наклоном кузова в кривом участке пути и обоснование целесообразности эксплуатации данного типа подвижного состава на железных дорогах Украины для увеличения скорости движения, повышения комфорта пассажиров и экономии энергоресурсов за счет более равномерного скоростного режима ведения поезда. Методика. Определение максимальной допустимой скорости движения поезда в кривой с принудительным наклоном кузова предусматривает применение методов линейной, векторной алгебры и эмпирических формул для прикладных научно-технических исследований. В основе расчета максимальной скорости движения заложен принцип расчета центробежной силы для скоростей движения, которые соответствуют критериям безопасности движения по горизонтальному непотушенному ускорению в кривой постоянного радиуса. Результаты. Полученные расчеты показали, что в кривом участке пути радиусом 1000 м, при условии комфортабельности пассажиров, максимальная допустимая скорость движения поезда без принудительного наклона кузова составляет 132 км/ч, а с принудительным наклоном кузова – 189 км/ч. Прирост скорости в кривой составляет около 30 %, и до 10 % – на участке (в зависимости от количества кривых). Научная новизна. Усовершенствован метод определения допустимой скорости поезда с принудительным наклоном кузова в кривой, который заключается в определении допустимой центробежной силы, действующей на поезд в кривой постоянного радиуса с учетом условий комфортабельности пассажиров. Практическая значимость. Данный метод позволяет достаточно точно определить допустимую скорость движения по условию комфортабельности пассажиров в кривой и необходимый дополнительный угол наклона поезда в зависимости от скорости, радиуса кривой и возвышения наружного рельса. Увеличение скорости движения и комфорта пассажирских поездов в будущем приведет к увеличению спроса на услуги железнодорожного транспорта среди населения и укрепит позиции железнодорожного транспорта в транспортной системе Украины.Мета. Головною метою статті є визначення допустимої швидкості руху поїзда на пневматичному підвішуванні з примусовим нахилом кузова в кривій ділянці колії та обґрунтування доцільності експлуатації даного типу рухомого складу на залізницях України. Це необхідно для збільшення швидкості руху, підвищення комфорту пасажирів та економії енергоресурсів за рахунок більш рівномірного швидкісного режиму ведення поїзда. Методика. Визначення максимальної допустимої швидкості руху поїзда в кривій з примусовим нахилом кузова передбачає застосування методів лінійної, векторної алгебри та емпіричних формул для прикладних науково-технічних досліджень. В основі розрахунку максимальної швидкості руху закладений принцип розрахунку відцентрової сили для швидкостей руху, які відповідають критеріям безпеки руху по горизонтальному незагашеному прискоренню в кривій сталого радіуса. Результати. Отримані розрахунки показали, що в кривій ділянці колії радіусом 1000 м, за умови комфортабельності пасажирів, максимальна допустима швидкість руху поїзда без примусового нахилу кузова складає 132 км/год, а з примусовим нахилом кузова – 189 км/год. Приріст швидкості в кривій дорівнює близько 30 %, та до 10 % – на ділянці (в залежності від кількості кривих). Наукова новизна. Авторами удосконалено метод визначення допустимої швидкості поїзда з примусовим нахилом кузова в кривій. Він полягає у визначенні допустимої відцентрової сили, яка діє на поїзд у кривій сталого радіуса з урахування умов комфортабельності пасажирів. Практична значимість. Даний метод дозволяє досить точно визначити допустиму швидкість руху за умови комфортабельності пасажирів у кривій ділянці та необхідний додатковий кут нахилу поїзда в залежності від швидкості, радіуса кривої та підвищення зовнішньої рейки. Збільшення швидкості руху та комфорту пасажирських поїздів у майбутньому призведе до збільшення попиту на послуги залізничного транспорту серед населення та зміцнення позицій залізничного транспорту в транспортній системі України

ЕФЕКТИВНІСТЬ МОДЕРНІЗАЦІЇ КОЛІСНО-МОТОРНИХ БЛОКІВ (КМБ) ТЕПЛОВОЗА З ВИКОРИСТАННЯМ МОТОРНО-ОСЬОВИХ ПІДШИПНИКІВ (МОП) КОЧЕННЯ

Purpose. The use of anti-friction traction motor support bearings (TMSB) instead of plain friction traction motor support bearings is a priority direction of locomotive development both for newly constructed locomotives and for those in operation. The solution of the set tasks for introduction of wheel-motor blocks (WMB) with anti-friction bearings demanded the search for alternative variants and new technical solutions. The purpose of the article is to determine the feasibility of re-equipping the diesel locomotive wheel-motor blocks with anti-friction bearings through the life cycle calculation (LCC). Methodology. The procedure and criteria for assessing the economic efficiency of project (investment) proposals and investment projects approved by the Cabinet of Ministers of Ukraine envisage that the cost-effectiveness analysis of an investment project is carried out according to the following criteria: net present value, internal rate of return, discounted payback period and profitability index. The use of these criteria of economic efficiency fully corresponds to modern principles, theoretical-methodical approaches and world practice in evaluating the efficiency of investments. The evaluation of the technical and economic efficiency of the modernization of the diesel locomotive wheel-motor block is made on the basis of calculation and comparison of the following criteria: the net present value (NPV) of modernization, the internal rate of return (IRR), the profitability index (PI) and the discount payback period. Findings. The results of the calculations of the values of the main criteria show that the innovative project for the modernization of the locomotive provides a high level of economic efficiency. At the same time, the value of the discounted payback period of investments in modernization indicates that it is expedient to carry out this operation if the residual life of the upgraded locomotive of the M62 series is at least 15 months. Originality. Taking into account the specifics of the type of locomotive work in freight traffic, we developed a method to determine the individual components of the average annual economic effect of modernization of the diesel locomotive wheel-motor block, which includes saving of oil costs, repairing and servicing the diesel locomotive wheel-motor unit, as well as change of TMSB brass and saving fuel costs for traction. Practical value. The results of the work make it possible to determine the expediency of modernization of diesel locomotives taking into account the features and conditions of their operation and the specifics of modernization.Цель. Определение целесообразности переоборудования КМБ тепловоза подшипниками качения путем расчета LCC. Методика. Оценка технико-экономической эффективности модернизации КМБ тепловоза производится на основе расчета и сравнения следующих критериев - чистой приведенной стоимости (NPV) модернизации, внутренней нормы дохода (IRR), индекса доходности (PI) и дисконтного срока окупаемости. Результаты. Результаты выполненных расчетов величин основных критериев свидетельствуют, что инновационный проект по модернизации тепловоза обеспечивает высокий уровень экономической эффективности. При этом величина дисконтированного срока окупаемости инвестиций в модернизацию свидетельствует, что ее проведение целесообразно, если остаточный ресурс срока полезного использования модернизированного тепловоза серии М62 не менее 15 месяцев. Научная новизна. С учетом особенностей вида работы тепловоза в грузовом движении разработана методика по определению отдельных составляющих среднегодового экономического эффекта от модернизации КМБ тепловоза, к которым относится экономия затрат на масло, на ремонт и обслуживание КМБ тепловоза, в том числе замену вкладышей МОП и экономия затрат на топливо для тяги поездов. Практическая значимость. Результаты работы позволяют определить целесообразность модернизации тепловозов с учетом особенностей и условий их работы и специфики модернизации.Мета. Використання моторно-осьових підшипників кочення замість моторно-осьових підшипників ковзання є пріоритетним напрямком розвитку локомотивобудування як для знову побудованих, так і для локомотивів, що знаходяться в експлуатації. Рішення поставлених завдань щодо впровадження на них колісно-моторних блоків з підшипниками кочення зажадало пошуку альтернативних варіантів і нових технічних рішень. Метою статті є визначення доцільності переобладнання колісно-моторного блока тепловоза на підшипники кочення шляхом розрахунку життєвого циклу (LCC). Методика. Порядок і критерії оцінки економічної ефективності проектних (інвестиційних) пропозицій та інвестиційних проектів, затверджені постановою Кабінету Міністрів України передбачають, що оцінка економічної ефективності інвестиційного проекту здійснюється за такими критеріями: чиста приведена вартість, внутрішня норма дохідності, дисконтований період окупності та індекс прибутковості. Використання зазначених критеріїв економічної ефективності повністю відповідає сучасним принципам, теоретико-методичним підходам та світовій практиці щодо оцінки ефективності інвестицій. В роботі оцінка техніко-економічної ефективності модернізації колісно-моторного блока тепловоза проводиться на основі розрахунку та порівняння наступних критеріїв – чистої приведеної вартості (NPV) модернізації, внутрішньої норми доходу (IRR), індексу дохідності (PI) та дисконтного терміну окупності. Результати. Результати виконаних розрахунків значень основних критеріїв свідчать, що інноваційній проект з модернізації тепловоза забезпечує високий рівень економічної ефективності. При цьому величина дисконтованого терміну окупності інвестицій в модернізацію свідчить, що її проведення є доцільним, якщо залишковий ресурс строку корисного використання модернізованого тепловоза серії М62 не менший 15 місяців. Наукова новизна. З урахуванням особливостей виду роботи тепловоза у вантажному русі розроблена методика з визначення окремих складових середньорічного економічного ефекту від модернізації колісно-моторного блока тепловоза, до яких надходять економія витрат на масло, на ремонт та обслуговування колісно-моторного блока тепловоза, в тому числі заміну вкладишів МОП та економія витрат на пальне для тяги поїздів. Практична значимість. Результати роботи дозволяють визначити доцільність модернізації тепловозів з урахуванням особливостей та умов їхньої роботи та специфіки модернізації