In the article the results of analytical and experimental studies of the stressed-and-strained state of load-bearing  elements of structure of ballast prism planner of SPZ-5/UA are presented. The analytical research is performed using the finite element method (FEM). Its results are used during realization of performance dynamic tests on durability. On the basis of analysis of the calculation and experimental data obtained the estimation of durability of construction of ballast prism planner SPZ-5/UA under the action of loads corresponding to the different operating  modes is executed.

Мета. У статті наведені результати оптимізаційного дослідження та раціональні проекти несучої конструкції планувальника баластної призми СПЗ-5/UA. Обгрунтовано необхідність проведення оптимізації конструкції досліджуваної машини. Методика. Виконано постановку задачі оптимізації конструкції, у тому числі визначено площу поперечного перерізу повздовжньої балки несучої рами машини у якості цільової функції, накладено обмеження у вигляді умови міцності за критерієм допустимих напружень. Результати. Розроблено спрощену скінченно-елементну стрижневу модель несучої конструкції планувальника. У якості контрольного прикладу розглянуто задачу оптимізації двотаврового поперечного перерізу, для якої отримано аналітичний і чисельний розв'язки. Наукова новизна. Отримані раціональні параметри несучої конструкції досліджуваної машини зі зниженою матеріалоємністю при збереженні міцнісних характеристик. Практична значимість. За допомогою чисельної процедури оптимізації конструкцій виконано оптимізаційне дослідження для несучої конструкції планувальника баластної призми СПЗ-5/UA. Отримані раціональні проекти конструкції порівняно з проектами, у яких використано стандартні двотаврові перерізи. Встановлено, що використання проектів зі стандартними поперечними перерізами не дозволяє отримати конструкцію, кращу за запропоновану раціональну. Як результат, отримана раціональна конструкція колійної машини, що розглядається, має достатній запас міцності. Поперечний переріз основної повздовжньої балки несучої рами планувальника зменшено на 73 %.

The analysis of real mechanical system of the bridge crane with vacuum-sucker equipment is made and the design scheme for the mathematical model of dynamic processes created on the basis of the analysis is offered.

In the article the question of numeral realization of methods of the mathematical programming is examined in the tasks of the optimum planning of mechanical constructions. On the base of method of gradient projections the method of numeral optimization of mechanical constructions is developed and approved. The analysis of convergence of optimization process is executed for different initial projects. The recommendation on the choice of initial projects during numeral optimization is given.

In this article the results of analytical and experimental research of the strained-and-stressed state of supporting structure of the track machine KRS-1 are presented. The analytical research is executed with the use of finiteelement method (FEM). The results of analytical research are used during realization of running dynamic durability tests. The results of experimental and analytical research are compared. On the basis of analysis of the obtained calculation and experimental data the estimation of durability of supporting structure of the track machine KRS-1 is performed.