Physico-mathematical model of complex heat exchange between an electric infrared radiant heating panel and the environment

One of the main elements of heating systems is a heating device, whose construction is constantly being improved upon on thanks to the development of the science surrounding the materials’ physical and chemical properties of the working bodies, manufacturing and application technologies. This article is devoted to the development of a physical model of complex heat exchange between an electric infrared radiant heating panel based on an amorphous metallic radiating plate located in the middle of the panel and surrounding solids and air. The developed physical model is described by mathematical equations taking into account the boundary conditions of the third kind on the basis of complex heat exchange by radiation and convection both with surrounding solid bodies and passing airflow. The purpose of the solution is to determine the rational relation between the radiation and convective components of heat transfer, depending on the comfortable state of the person (observance of the technological process), and the operating modes of the heating system

Показатели динамики электровоза ЧС4 и прочности несущих конструкций рам тележек производства ХК «Лугансктепловоз»

Показники динаміки електровоза ЧС4 та міцності несучих конструкцій рам візків виробництва ХК "Луганськтепловоз" / І. Є. Батюшин, О. М. Бондарєв, В. Л. Горобець, О. М. Заболотний, Д. О. Ягода // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. — Дніпропетровськ, 2007. — Вип. 19. — С. 152—160.UA: В статті наведено результати динамічних ходових міцносних випробувань електровозу ЧС4 з візками виробництва ХК «Луганськтепловоз». На підставі отриманих результатів випробувань зроблено висновки про відповідність електровоза нормативним показникам при його експлуатації у складі пасажирських поїздів зі швидкостями до 140 км/год. включно.RU: В статье приведены результаты динамических ходовых прочностных испытаний электровоза ЧС-4 с рамами тележек производства ХК «Лугансктепловоз». Полученные результаты испытаний показали, что модернизированный электровоз соответствует Нормативным показателям.EN: Article is devoted to the results of dynamic tests, tests on the line and tests for durability of electric locomotive СS4 with bogies frames produced by HK «Luganskteplovoz». The received results of tests have shown, that the modernized electric locomotive corresponds to Normative parameters.Укрзалізниц

Экспериментальное исследование износа бандажей электровозов ВЛ11м с различными профилями

Експериментальне дослідження зносу бандажів електровозів ВЛ11М з різними профілями / М. Л. Коротенко, О. М. Заболотний, Л. О. Недужа, Н. М. Нестеренко, Д. О. Ягода // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. — Дніпропетровськ, 2005. — Вип. 8. — С. 53—57.UA: Проведені експериментальні дослідження зносу бандажів електровоза в гірських умовах Львівської залізниці. Розглядались періоди експлуатації електровоза з різними профілями коліс.RU: Проведены экспериментальные исследования износа бандажей электровоза в горных условиях Львовской дороги. Рассматривались периоды эксплуатации электровоза с различными профилями колес.EN: The experimental research of the bandage wear has fun conducted concerning electric locomotive performance under the mountain conditions of the Lvov railway. The operation periods of an electric locomotive have been considered as for the various wheel profile structures

Про деякі результати випробувань поглинаючого апарата еластомерного типу розробки ДІІТу

О некоторых результатах испытаний поглощающего аппарата эластомерного типа разработки ДИИТа / Е. П. Блохин, В. Н. Плахотник, О. М. Савчук, А. Н. Заболотный [и др.] // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. — Дніпропетровськ, 2005. — Вип. 8. — С. 23—25.RU: В статье рассмотрены результаты статических и динамических по соударению вагонов и на копре испытаний поглощающего аппарата эластомерного типа разработки ДИИТа. Сделаны выводы по необходимым усовершенствованиям.UA: У статті розглянуті результати статичних і динамічних щодо співударяння вагонів і на копрі випробувань поглинаючого апарата эластомірного типу розробки ДІІТу. Зроблено висновки про необхідні удосконалення.EN: The results of the steady-state test happen to in article, dynamic on blow coach and blow on copra. Findings are done on improvement of the designs.ОАО «Азовмаш», Укрзалізниц

Показатели динамики и тягово-энергетические показатели электровоза ВЛ40У

Показники динаміки та тягово-енергетичні показники електровоза ВЛ40У / С. В. Пилипенко, О. М. Бондарєв, В. Л. Горобець, О. І. Гілевич и [и др.] // Вісн. Днiпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. iм. акад. В. Лазаряна. Дніпропетровськ, 2008. — Вип. 21. — С. 16—25.UK: В статті наведено результати експериментального визначення показників динаміки та тягово-енергетичних показників електровоза ВЛ40у. Встановлена придатність щодо експлуатації вказаних електровозів в пасажирському русі з пасажирськими поїздами до 15 вагонів включно.RU: В статье приведены результаты экспериментально установленных показателей динамики и тягово-энергетических показателей електровоза ВЛ40у. На основании полученных результатов определена пригодность электровозов подобного типа для эксплуатации в пассажирском движении с поездами до 15 пассажирских вагонов включительно.EN: In the article the results of dynamic running and traction-energy tests of the electric locomotive VL40U are presented. In accordance with the test results a conclusion about the suitability of electric locomotive of such a type for operation with trains containing up to 15 passenger coaches inclusive is made.Укрзалізниц

Determination the Permissible Forces in Assessing the Lift Resistant Factor of Freight Cars in Trains

Определение допустимых сил при оценке устойчивости грузовых вагонов от выжимания в поездах / А. А. Швец, К. И. Железнов, А. С. Акулов, А. Н. Заболотный, Е. В. Чабанюк // Наука та прогрес транспорту. — 2016. — № 1 (61). — С. 180—192. — doi: 10.15802/stp2016/61045RU: Цель. В аналитическом исследовании рассматриваются: 1) связь между продольной силой, действующей на вагон в составе поезда; 2) боковые и вертикальные силы взаимодействия в зоне контакта колеса и рельса; 3) динамические показатели вагонов с величиной коэффициента запаса устойчивости от выжимания; 4) получение зависимостей между ними. Методика. Исследование проводилось аналитическим методом оценки устойчивости грузового вагона при движении с различными скоростями по прямым и кривым участкам пути. Результаты. В процессе исследования движения поезда, при расследовании транспортных событий, а также во время выполнения учебного задания на тренажере машиниста для оценки его действий используются величины продольных сил в межвагонных соединениях. Получено выражение для вычисления значения продольной сжимающей силы, действующей на вагон, при которой величина коэффициента запаса устойчивости от выжимания равна допустимому значению (критическая сила). Для оценки влияния на величину продольной силы скорости движения, коэффициентов вертикальной и горизонтальной динамики, а также ветровой нагрузки на боковую поверхность кузова вагона приведены результаты расчетов движения порожнего полувагона модели № 12-532 по кривой радиусом 250 м с возвышением 150 мм и поперечным разбегом рамы кузова вагона относительно оси пути в направляющем сечении в 50 мм. Научная новизна. В данном исследовании приведена методика определения продольной сжимающей силы, несколько отличающаяся от общепринятой. Также оценивается влияние на неё скорости движения подвижного состава, коэффициентов вертикальной и горизонтальной динамики и ветровой нагрузки на боковую поверхность кузова вагона. Практическая значимость. Авторами разработаны предложения по уточнению существующих методик определения значения продольной сжимающей силы, действующей на вагон, при которой величина коэффициента запаса устойчивости от выжимания будет равна допустимому значению. Это позволит оценивать устойчивость каждого вагона поезда от выжимания непосредственно во время моделирования его движения. Наиболее эффективно использовать эту методику можно в тренажерах, предназначенных для обучения машинистов безопасным способам вождения поездов, и при расследовании причин схода вагонов.UK: Мета. В аналітичному дослідженні розглядаються: 1) зв’язок між поздовжньою силою, що діє на вагон у складі поїзда; 2) бічні та вертикальні сили взаємодії у зоні контакту колеса й рейки; 3) динамічні показники вагонів із величиною коефіцієнта запасу стійкості від вичавлювання; 4) отримання залежностей між ними. Методика. Дослідження проводилося аналітичним методом оцінки стійкості вантажного вагона при русі з різними швидкостями по прямих та кривих ділянках колії. Результати. У процесі дослідженні руху поїзда, при розслідуванні транспортних подій, а також під час виконання навчального завдання на тренажері машиніста для оцінки його дій використовуються величини поздовжніх сил у міжвагонних з’єднаннях. Отримано вираз для обчислення значення поздовжньої стискаючої сили, діючої на вагон, при якій величина коефіцієнта запасу стійкості від вичавлювання дорівнюватиме допустимому значенню (критична сила). Для оцінки впливу на величину поздовжньої сили швидкості руху, коефіцієнтів вертикальної та горизонтальної динаміки, а також вітрового навантаження на бічну поверхню кузова вагона наведено результати розрахунків руху порожнього піввагона моделі № 12-532 по кривій радіусом 250 м із піднесенням 150 мм й поперечним розбігом рами кузова вагона щодо осі шляху в спрямовуючому перетині в 50 мм. Наукова новизна. У даному дослідженні наведено методику визначення поздовжньої стискаючої сили, яка дещо різниться від загальноприйнятої. Також оцінюється вплив на неї швидкості руху рухомого складу, коефіцієнтів вертикальної та горизонтальної динаміки й вітрового навантаження на бічну поверхню кузова вагона. Практична значимість. Авторами розроблено пропозиції щодо уточнення існуючих методик визначення значення поздовжньої стискаючої сили, діючої на вагон, при якій величина коефіцієнта запасу стійкості від вичавлювання дорівнюватиме допустимому значенню. Це дозволить оцінювати стійкість кожного вагона поїзда від вичавлювання безпосередньо під час моделювання його руху. Найбільш ефективно використовувати цю методику можна в тренажерах, призначених для навчання машиністів безпечним способам водіння поїздів, та при розслідуванні причин сходу вагонів.EN: Purpose. In the analytical research are considered: 1) relationships between the longitudinal force acting on the car in the train; 2) lateral and vertical forces of interaction in the contact zone «wheel – rail»; 3) dynamic indicators of cars with the magnitude of the car lift resistance factor; 4) obtaining of the dependencies between them. Methodology. The study was conducted by an analytical method assessing the sustainability of the freight car when driving at different speeds on the straight and curved track sections. Findings. In the process of studying the motion of the train, in the investigation of transport events, as well as during the training on the simulator operator, to assess the actions of the driver, the values of the longitudinal forces in the inter car connections are used. To calculate the longitudinal compressive forces, acting on the car, in which car lift resistance factor will be equal to the allowable value (critical force). To assess the impact on the value of the longitudinal force speed, coefficients of the vertical and horizontal dynamics, as well as the wind load on the side surface of the car body are the results of calculations of motion of the empty gondola car, model № 12-532 curve radius of 250 m with a rise of 150 mm and a transverse run of body of car frame relative to the track axis of the guide section 50 mm. Originality. In this study, the technique of determining the longitudinal compressive force was shown, that is somewhat different from the standard. So, as well as assessing the impact on it the speed of rolling coefficients of vertical and horizontal dynamics and wind load on the side surface of the car body. Practical value. The authors developed proposals on the enhancement of existing methods for determining the value of the longitudinal compressive forces acting on the car in which the safety value of the car lift resistance factor will be equal to the allowable value. It will evaluate the stability of each train car lift resistance factor directly during the simulation of its movement. The most effective use of this technique in the simulator designed to teach the drivers a safe way of driving trains and in the investigation of the causes of cars derailment

Some Aspects of the Definition of Empty Cars Stability from Squeezing their Longitudinal Forces in the Freight Train

Некоторые аспекты определения устойчивости порожних вагонов от выжимания их продольными силами в грузовых поездах / А. А. Швец, К. И. Железнов, А. С. Акулов, А. Н. Заболотный, Е. В. Чабанюк // Наука та прогрес транспорту. — 2015. — № 4 (58). — С. 175—189. — doi: 10.15802/stp2015/49281RU: Цель. Несмотря на реализацию многочисленных программ по повышению безопасности движения поездов, проблема снижения сходов подвижного состава с рельсов по-прежнему является актуальной. Цель исследования – уточнить существующую методику определения коэффициента запаса устойчивости от выжимания продольными силами для обеспечения устойчивости вагонов при увеличении скоростей движения подвижного состава. Методика. Исследование проводилось методом математического моделирования нагруженности грузового вагона при движении с различными скоростями по прямым и кривым участкам пути. Результаты. Анализ полученных результатов показывает, что для всех выбранных для расчетов грузовых вагонов величины коэффициента запаса устойчивости от выжимания меньше, чем по нормативным формулам. Исправления, внесенные в формулу для определения коэффициента запаса устойчивости от выжимания продольными силами, позволят: 1) добиться повышения запаса устойчивости легковесных вагонов, исключив их выжимание продольными силами во всем диапазоне допустимых скоростей движения грузовых поездов; 2) разработать и реализовать меры по предотвращению выжимания вагонов во всем диапазоне скоростей движения; 3) определить степень устойчивости порожнего вагона в голове, в середине и в хвосте груженого поезда; 4) предложить оптимальные схемы формирования смешанных поездов. Научная новизна. В исследовании приведен анализ существующих методик определения коэффициента запаса устойчивости вагонов в грузовых поездах от выжимания продольными силами, а также разработаны предложения по уточнению этих методик на стадии проектирования, постройки и в процессе эксплуатации. Практическая значимость. В данном исследовании уточняется существующая методика определения коэффициента запаса устойчивости от выжимания продольными силами, а также оценивается влияние скорости движения подвижного состава на величину этого коэффициента. Разработанные предложения по уточнению существующих методик определения коэффициента запаса устойчивости от выжимания вагонов продольными силами в поезде позволяют снизить количество сходов вагонов с рельсов. Это достигается за счет учета при расчетах и проектировании важных параметров и характеристик, повышающих их устойчивость в рельсовой колее, особенно при увеличении скоростей движения грузовых поездов.UK: Мета. Незважаючи на реалізацію численних програм із підвищення безпеки руху поїздів, проблема зниження сходів рухомого складу з рейок, як і раніше, є актуальною. Мета дослідження – уточнити існуючу методику визначення коефіцієнта запасу стійкості вагонів від вичавлювання поздовжніми силами для уникнення сходів із рейок та забезпечення запасу стійкості при збільшенні швидкостей руху рухомого складу. Методика. Дослідження проводилося методом математичного моделювання навантаженості вантажного вагона при русі з різними швидкостями по прямих та кривих ділянках шляху. Результати. Аналіз отриманих результатів показує, що для всіх обраних для розрахунків вантажних вагонів величини коефіцієнта запасу стійкості від вичавлювання менше, ніж за нормативними формулами. Виправлення, внесені у формулу для визначення коефіцієнта запасу стійкості від вичавлювання поздовжніми силами, дозволять: 1) добитися підвищення запасу стійкості легковагих вагонів, виключивши їх вижимання поздовжніми силами у всьому діапазоні допустимих швидкостей руху вантажних поїздів; 2) розробити та реалізувати заходи щодо запобігання вичавлювання вагонів у всьому діапазоні швидкостей руху; 3) визначити ступінь стійкості порожнього вагона в голові, в середині й у хвості навантаженого поїзда; 4) запропонувати оптимальні схеми формування змішаних поїздів. Наукова новизна. У дослідженні наведено аналіз існуючих методик визначення коефіцієнта стійкості вагонів у вантажних поїздах від їх вичавлювання поздовжніми силами, а також розроблені пропозиції щодо уточнення цих методик на стадії проектування, будівництва та в процесі експлуатації. Практична значимість. У даному дослідженні уточнюється існуюча методика визначення коефіцієнту запасу стійкості від вичавлювання поздовжніми силами, а також оцінюється вплив швидкості руху рухомого складу на величину цього коефіцієнту. Розроблені пропозиції щодо уточнення існуючих методик визначення коефіцієнта запасу стійкості від вичавлювання вагонів поздовжніми силами в поїзді дозволять знизити кількість сходів вагонів із рейок. Це досягається за рахунок обліку при розрахунках та проектуванні важливих параметрів й характеристик, що підвищують їх стійкість у рейковій колії, особливо при збільшенні швидкостей руху вантажних поїздів.EN: Purpose. Despite of the implementation various programs to improve the safety of train traffic problem of reducing gatherings rolling stock off the rails is still relevant. The study aims to clarify the existing method of determining the factor of stability from the tire longitudinal forces to ensure the sustainability of cars with increasing speeds of the rolling stock. Methodology. Research was conducted by the method of mathematical modeling of loading freight car when driving at different speeds on straight and curved track sections. Findings. Analysis of the results shows that, for all selected freight cars for the calculation, the value of the safety factor by squeezing is smaller than the formulas of Standards. Corrections made to the formula for determining the safety factor by squeezing longitudinal forces, would achieve: 1) a higher safety factor of lightweight cars, excluding them squeezing longitudinal forces in the entire range of speeds of freight trains; 2) to develop and implement measures to prevent squeezing of cars in the entire range of motion; 3) to determine the degree of stability of the empty car in the head, middle and tail laden trains; 4) to offer optimal scheme of mixed trains formation. Originality. The analysis of existing methods for determining stability coefficient cars in freight trains from squeezing their longitudinal forces is presented in studies. Proposals are developed for the refinement of the design phase, construction and operation. Practical value. This study clarifies the existing method of determining the safety factor of stability from the squeezing longitudinal forces, as well as the influence on the magnitude of the coefficient of speed of movement of the rolling stock. Developed proposals for the refinement of existing methods for determining stability coefficient of longitudinal forces squeezing cars in a train, can reduce the number of retirements cars derailed by taking into account in the calculation and design of important parameters and characteristics that increase their stability in the rail track especially with increasing speeds of freight traffic

К вопросу определения коэффициента запаса устойчивости от выжимания легковесных вагонов

Determination of the issue concerning the lift resistance factor of lightweight car / A. O. Shvets, K. I. Zhelieznov, A. S. Аkulov, O. M. Zabolotnyi, Ye. V. Chabaniuk // Наука та прогрес транспорту. — 2015. — № 6 (60). — P. 134—148.EN: Purpose. The analytical study of the connection between the longitudinal force, acting on the light-weight car, lateral and vertical forces of interaction in the contact zone «wheel – rail» with the lift resistance factor value is to provide a simple relationships between them. Methodology. Research was conducted by the method of mathematical modeling of loading the freight car when driving at different speeds on straight and curved sections of a track. Findings. Even in the absence of «lift» accordingly the classical train stability theory, as the hinge-rod system, the presence of the longitudinal compressive forces may become a factor provoking cars derailment. The main reason of wheel climbing on rails is the combination of processes of dynamic interaction between the hunting vehicle and the track with simultaneous action of longitudinal compressive forces, and not the destabilization of train as a hingedrod system. To assess the impact of the longitudinal forces value on the lift resistance factor there are presented the calculation results for the empty gondola car motion, model No. 12-532, on 250 m radius curve with 150 mm rise and cross starting of car underframe relating to the track axis in 50 mm guiding section. The calculations were made in such a curve excluding the inertial forces from outstanding acceleration and taking into account the unbalanced acceleration with the permissible speed of 65 km/h. Originality. This study provides the technique of determining the lift resistance factor by longitudinal forces, which is somewhat different from the standard one, as well as evaluates impact of rolling stock speed on this factor. Practical value. The authors clarify the current method of determining the lift resistance factor by longitudinal forces and assess the impact of rolling stock speed on the value of this factor. From these studies one can conclude that because of cars hunting their lift is possible even when the train as hinge-rod system does not lose stability. The developed proposals allow reducing the number of car derailment by taking into account important parameters and characteristics during the process of calculation and design that increase their stability in the rail track especially in case of increased speed of freight trains.UK: Мета. Аналітичне дослідження зв’язку між поздовжньою силою, що діє на легковаговий вагон, бічними й вертикальними силами взаємодії в зоні контакту колеса та рейки з величиною коефіцієнта запасу стійкості від вичавлювання, передбачає отримання простих залежностей між ними. Методика. Дослідження проводилося методом математичного моделювання навантаженості вантажного вагона при русі з різними швидкостями по прямих та кривих ділянках шляху. Результати. Навіть за відсутності «вичавлювання» за класичною теорії стійкості поїзда, як шарнірно-стрижневої системи, наявність поздовжніх стискаючих сил може стати фактором, провокуючим схід вагонів. Основною причиною вповзання колеса на рейку є поєднання процесів динамічної взаємодії виляння екіпажу та колії з одночасною дією поздовжніх стискаючих сил, а не порушення стійкості поїзда як шарнірно-стрижневої системи. Для оцінки впливу величини поздовжніх сил на коефіцієнт запасу стійкості від вичавлювання наведені результати розрахунків руху порожнього піввагона моделі № 12-532 по кривій радіусом 250 м з піднесенням 150 мм й поперечним розгоном рами кузова вагона щодо осі колії в направляючому перетині в 50 мм. Розрахунки проводилися в такій кривій без урахування сил інерції від непогашеного прискорення та з урахуванням непогашеного прискорення при допустимій швидкості руху, рівній 65 км/год. Наукова новизна. У даному дослідженні наведено методику визначення коефіцієнта запасу стійкості від вичавлювання поздовжніми силами, яка дещо відрізняється від загальноприйнятої, а також оцінюється вплив на цей коефіцієнт швидкості руху рухомого складу. Практична значимість. Авторами уточнюється існуюча методика визначення коефіцієнта запасу стійкості від вичавлювання поздовжніми силами, а також оцінюється вплив на величину цього коефіцієнта швидкості руху рухомого складу. З проведених досліджень випливає, що через виляння вагонів їх вижимання можливо навіть тоді, коли поїзд, як шарнірно-стрижнева система, не втрачає стійкості. Розроблені пропозиції дозволяють знизити кількість сходів вагонів із рейок за рахунок обліку при розрахунках та проектуванні важливих параметрів й характеристик, що підвищують їх стійкість в рейковій колії (особливо при збільшенні швидкостей руху вантажних поїздів).RU: Цель. Аналитическое исследование связи между продольной силой, действующей на легковесный вагон, боковыми и вертикальными силами взаимодействия в зоне контакта колеса и рельса с величиной коэффициента запаса устойчивости от выжимания, предполагает получение простых зависимостей между ними. Методика. Исследование проводилось методом математического моделирования нагруженности грузового вагона при движении с различными скоростями по прямым и кривым участкам пути. Результаты. Даже при отсутствии «выжимания» по классической теории устойчивости поезда, как шарнирно- стержневой системы, наличие продольных сжимающих сил может стать фактором, провоцирующим сход вагонов. Основной причиной всползания колеса на рельс является сочетание процессов динамического взаимодействия виляющего экипажа и пути с одновременным действием продольных сжимающих сил, а не нарушение устойчивости поезда как шарнирно-стержневой системы. Для оценки влияния величины продольных сил на коэффициент запаса устойчивости от выжимания приведены результаты расчетов движения порожнего полувагона модели № 12-532 по кривой радиусом 250 м с возвышением 150 мм и поперечным разбегом рамы кузова вагона относительно оси пути в направляющем сечении в 50 мм. Расчеты производились в такой кривой без учета сил инерции от непогашенного ускорения и с учетом непогашенного ускорения при допустимой скорости движения равной 65 км/ч. Научная новизна. В данном исследовании приведена методика определения коэффициента запаса устойчивости от выжимания продольными силами, несколько отличающаяся от общепринятой, а также оценивается влияние на этот коэффициент скорости движения подвижного состава. Практическая значимость. Авторами уточняется существующая методика определения коэффициента запаса устойчивости от выжимания продольными силами, а также оценивается влияние на величину этого коэффициента скорости движения подвижного состава. Из проведенных исследований следует, что из-за виляния вагонов их выжимание возможно даже тогда, когда поезд как шарнирно-стержневая система не теряет устойчивости. Разработанные предложения позволяют снизить количество сходов вагонов с рельсов за счет учета при расчетах и проектировании важных параметров и характеристик, повышающих их устойчивость в рельсовой колее (особенно при увеличении скоростей движения грузовых поездов)