основі аналізу конструкції екіпажної частини вагона дизель-поїзда ДПКр-2 виробництва Крюківського вагонобудівного заводу в роботі передбачається побудувати його механічну модель, яка буде використана при дослідженні динамічних властивостей екіпажу, з максимальним відображенням особливостей конструкції та способів навантаження. Методика. Пневматична ресора механічної моделі вагона дизельпоїзда ДПКр-2, як основний елемент центрального ресорного підвішування, моделюється за допомогою вузла Кельвіна-Фойгта. Даний вузол включає в себе паралельно розташовані пружний та в'язкий елементи. Гідравлічні гасники коливань, які використовуються як у центральному, так і в буксовому ресорному підвішуванні, моделювались як в'язкий елемент. При проведенні досліджень жорсткість пневматичної ресори, яка пов'язана зі зміною її ефективної площі при деформації, приймалась рівною нулю. Результати. У даній статті проведено аналіз конструкції екіпажної частини вагона дизель-поїзда ДПКр-2. Наведені механічні моделі його основних вузлів, а саме: у центральному ресорному підвішуванні-модель пневматичної ресори. Враховуючи особливості конструкції екіпажної частини вагона дизель-поїзда ДПКр-2, була розроблена його механічна модель, яка в подальшому використана при дослідженні динамічних властивостей екіпажів. Наукова новизна. Вперше для вагона дизель-поїзда ДПКр-2 розроблена механічна модель із урахуванням особливостей взаємодії окремих елементів його конструкції. Було запропоновано як пневматичну ресору використати вузол Кельвіна-Фойгта, що включає в себе паралельно розташовані пружний та в'язкий елементи. Практична значимість. На основі запропонованої механічної моделі буде складено систему звичайних диференціальних рівнянь руху екіпажної частини вагона дизель-поїзда ДПКр-2 (математична модель). Цю модель у подальшому планується використовувати при дослідженні динамічної взаємодії колісної пари екіпажної частини вагона дизель-поїзда з рейковою колією на прямих та кривих ділянках колії. Ключові слова: дизель-поїзд; механічна модель; математична модель; пневматична ресора; ресорне підвішування Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту, 2017, № 6 (72) ЕКСПЛУАТАЦІЯ ТА РЕМОНТ ЗАСОБІВ ТРАНСПОРТУ

Мета. У науковій роботі на основі механічної моделі вагона дизель-поїзда ДПКр-2 виробництва Крюківського вагонобудівного заводу потрібно побудувати математичну модель для вивчення динамічних явищ, які виникають при русі рухомого складу по рейковій колії як на прямих, так і на кривих ділянках. Методика. Для побудови математичної моделі складається система з 38 диференціальних рівнянь руху дизель-поїзда. При використанні в центральному ресорному підвішуванні пневматичної ресори її еквівалентна механічна модель представляється у вигляді вузла Кельвіна-Фойгта, який включає у себе паралельно розташований пружний елемент та елемент в'язкого тертя. Податливість рейкової колії враховується пружним та дисипативним елементами. При моделюванні приймалось, що колісна пара та взаємодіюча з нею маса колії рухаються безвідривно. В якості збурювання при дослідженні вимушених вертикальних та горизонтальних коливань прийняті геометричні нерівності лівої та правої рейок. Результати. На основі прийнятої механічної моделі вагона дизель-поїзда було побудовано математичну модель, яка складається з 38 диференціальних рівнянь руху. Наукова новизна. Вперше для вагона дизель-поїзда ДПКр-2 була розроблена його просторова математична модель із урахуванням особливостей взаємодії окремих елементів конструкції та можливості просадки рейкової колії. При побудові математичної моделі було запропоновано враховувати податливість рейкової колії пружним та дисипативним елементами. Практична значимість. Математична модель вагона дизель-поїзда буде використовуватися для вивчення динамічних явищ та визначення динамічних навантажень елементів конструкції у процесі експлуатації. Вивчення цих явищ необхідно для оптимального вибору схеми та параметрів обладнання рухомого складу, зокрема віброзахисних пристроїв (ресорного підвішування, горизонтальних, поздовжніх та поперечних зв'язків колісних пар із рамою візка, візка з кузовом), а також для зменшення динамічних сил, діючих на елементи конструкції рухомого складу та рейкову колію. Ключові слова: математична модель; дизель-поїзд; система диференціальних рівнянь; пневматична ресора; ресорне підвішування Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту, 2018, № 1 (73) ЕКСПЛУАТАЦІЯ ТА РЕМОНТ ЗАСОБІВ ТРАНСПОРТУ

Удосконалено метод теоретичного визначення направляючої сили з урахуванням дiї поперечних сил крипа та кута нахилу направляючої сили до вертикальної осi. Встановлено, що при визначеннi направляючої сили потрiбно перевiряти зазор мiж гребенем колеса та головкою рейки, що важко здiйснити без комп'ютерного моделювання. При визначеннi рамної сили на осi колiсної пари застосований комплексний пiдхiд, який враховує геометричнi нерiвностi рейкової колiї як у вертикальнiй, так i в горизонтальнiй площинi; поздовжнi та поперечнi сили крипа в точцi контакту «колесо-рейка»; вплив сумiжних колiсних пар вагона дизель-поїзда. Отримано залежностi рамної та направляючої сили вiд швидкостi руху екiпажу та величини амплiтуди горизонтальної нерiвностi рейкової колiї. Встановлено, що пiд час руху в прямiй дiлянцi колiї збiльшення швидкостi руху вiд 0 м/с до 50 м/с призводить до зростання числового значення рамної та направляючої сили вiдповiдно: 1-а колiсна пара-до 8,3 кН, 2-га колiсна пара-19,37 кН; 1-а колiсна пара-до 31,38 кН, 2-га колiсна пара-до 46,83 кН. Збiльшення амплiтуди горизонтальної нерiвностi рейкової колiї, яке є однiєю iз першопричин появи вимушених коливань надресорної будови транспортного екiпажу, також призводить до зростання числових значень сил взаємодiї рухомого складу з рейковою колiєю. Все це може призвести до пiдвищеного силового впливу колiсної пари на рейкову колiю та негативного впливу на основнi критерiї безпеки руху. Дослiджено вплив швидкостi руху екiпажу на величину поперечних сил крипа. Встановлено, що при збiльшеннi швидкостi руху екiпажу вiд 0 м/с до 50 м/с цi сили зростають в дiапазонi: I колiсна пара-вiд 0 до 15,75 кН; II колiсна пара-вiд 0 до 29,22 кН. Це говорить про неможливiсть нехтуванням поперечними силами крипа при визначеннi направляючої сили. Виконано порiвняння числових значень направляючої сили, визначених за рiзними методиками. Встановлено, що методика, яка використовується при проведеннi судових залiзнично-транспортних експертиз, дозволяє проводити нижню оцiнку виконання умови сходу колеса з рейки. При цьому розрахунки за формулою, яка була удосконалена у данiй роботi, дають можливiсть отримувати результати, найбiльш наближенi до реальних умов експлуатацiї. Проведено порiвняння експериментального та теоретичного розрахункового значення рамної сили на першiй колiснiй парi вагона дизель-поїзда, а також показано їх практичне спiвпадiння. Вiдхилення порiвнюваних значень рамної сили знаходиться у межах 7,2 % Ключовi слова:дизель-поїзд, рамна сила, колiсна пара, направляюча сила, залiзнична колiя, нерiвнiсть

This paper has analyzed the use of fiberglass pipes in the body of the railroad embankment by a method of pushing them through the subgrade. A flat rod model has been improved for assessing the deformed state of the transport structure "embankment-fiberglass pipe" by a method of forces when replacing the cross-section of the pipe with a polygonal one. The analytical model accounts for the interaction between the pipe and soil of the railroad embankment. To this end, radial and tangential elastic ligaments are introduced into the estimation scheme, which make it possible to simulate elastic soil pressure, as well as friction forces that occur when the soil comes into contact with the pipe. The deformed state of the transport structure "embankment-fiberglass pipe" was calculated by the method of forces and by a finite-element method under the action of load from the railroad rolling stock, taking into consideration the different cross-sections of the pipe. It has been established that with an increase in the diameter of the fiberglass pipe, the value of deformations of the subgrade and fiberglass pipe increases. With a pipe diameter of 1.0 m, the deformation value in the vaulted pipe is 2.12 mm, and with a pipe diameter of 3.6 m – 4.16 mm. At the same time, the value of deformations of the subgrade under the sleeper is 5.2 mm and 6.0 mm, respectively. It was determined that the maximum deformations of the subgrade, which occur above the pipe, with a pipe diameter of 3.6 m, are 4.46 mm. At the same time, the maximum vertical deformations of a fiberglass pipe arise in the pipe vault and, with a pipe diameter of 3.6 m, are 4.16 mm. It has been established that the maximum horizontal deformations of the subgrade occur at points of horizontal diameter of the fiberglass pipe while the minimal horizontal deformations of the subgrade occur at points lying on the vertical diameter of the pipe

The problem of the interaction of rolling stock with the rail track has been analyzed in the present paper. It has been established that in the process of transport science development a number of methods for determining the causes of wheel pairs derailment are developed, which, in a varying degree, take into account the peculiarities of their interaction. The problem of choosing the most accurate method for estimating the causes of rolling stock derailment becomes more complicated because of the lack of sufficient experimental data that would allow us to verify the adequacy of the models. The indicators of stability of the wheel against derailment, which are used on the railways of Ukraine and Europe, have been examined. Their dependences on the speed of movement were derived. It has been established that the increase of the speed of motion leads to the increase of the interaction power of the rolling stock with the rail track, which may, under certain operational parameters, provoke its derailment. As a result of the calculations, it has been shown that the use of norms for car design and calculation used on Ukrainian railways can lead to an inadequate estimation of traffic safety parameters, since it does not take into account the unevenness of the railway track. It has been established that the requirements of BS EN 14363: 2005 European norms are stricter in comparison with the norms for calculation and evaluation of the bearing elements strength and dynamic qualities of motor-vehicle rolling stock used on Ukrainian railways. A comparison of the experimentally and theoretically calculated values of the stability margin coefficient against wheel derailment of the first wheel pair of the diesel train car was carried out.