Выпуск 1 - Issue 1

Цель: Обоснование необходимости в инновационном подходе к развитию пассажирской транспортной инфраструктуры российского Причерноморья на основе высокоскоростного железнодорожного транспорта, функционирующего в рамках мультимодального проекта. Рассматривается проект российской трансчерноморской высокоскоростной пассажирской магистрали (ВСПМ) «Черноморье», которая станет основой для интеграции Черноморских побережий Кавказа и Крыма в единый экономический, социальный, историко-культурный, туристический и общеоздоровительный комплекс. Методы: Применяется вариационный подход к нахождению оптимальных вариантов расположения магистрали в плане трассы с учетом имеющихся особенностей рельефа местности и ставящихся при этом транспортно-логистических и общеорганизационных задач. В качестве математических моделей маршрутов расположения магистрали используются графики интерполяционных полиномов Лагранжа. Результаты: Разработана экономико-географическая модель с учетом региональных транспортно-логистических особенностей, в рамках которой решена оптимизационная задача, возникающая при нахождении возможных вариантов пролегания ВСПМ в данном регионе. Практическая значимость: Скоординированная на базе соединяющей Геленджик с Севастополем первой очереди магистрали мультимодальная система поднимет на качественно новый уровень привлекательность указанного региона для российских и иностранных инвесторов. Реализация рассматриваемого проекта приведет к созданию в стратегически важном регионе страны транспортного пространства, которое позволит ему стать курортно-оздоровительным и туристическим кластером качественно нового уровня.

Ключевые слова: Транспортная инфраструктура, конкурентоспособность, высокоскоростное движение, транспортная подвижность, мультимодальная система, экономико-географическая модель, вариационный подход, пакет программного обеспечения.

Контакты: o_chislov@mail.ru, bogachev-va@yandex.ru, zezeze1986@list.ru, bogachev73@yandex.ru

Transchernomorsky high-speed passenger highway as an innovation project on the development of transport system in the south of Russia Oleg N. Chislov, Viktor A. Bogachev, Irina N. Egorova, Taras V. Bogachev

Summary Objective: To substantiate the need for an innovative approach to the development of passenger transport infrastructure of the Russian Black Sea region based on high-speed rail transport, operating as part of a multimodal project. The project of the Russian High-Speed Passenger Main Line “Chernomorye” is being considered, which will become the basis for the integration of the Black Sea coasts of the Caucasus and Crimea into a single economic, social, historical, cultural, tourist and general health complex. Methods: A variational approach is used to find the best options for the location of the highway in terms of the route, taking into account the existing features of the terrain as well as the transport, logistics and corporate tasks. The graphs of Lagrange interpolation polynomials are used as mathematical models of the highway location routes. Results: An economic-geographical model was developed taking into account regional transport and logistics features, within the framework of which the optimization problem was solved. The problem arises from finding possible options for laying a highway in this region. Practical importance: A multimodal system coordinated on the basis of the first line connecting Gelendzhik with Sevastopol will raise the attractiveness of this region for Russian and foreign investors to a qualitatively new level. The implementation of the project under consideration will lead to the creation of transport space in a strategically important region of the country, which will allow it to become a single resort and recreation and tourist zone of a qualitatively higher level.

Keywords: Transport infrastructure, competitiveness, high-speed traffic, transport mobility, multimodal system, variational approach, software package.

Contacts: o_chislov@mail.ru, bogachev-va@yandex.ru, zezeze1986@list.ru, bogachev73@yandex.ru

Цель: Оценка воздействия солнечной радиации на теплопритоки через ограждения кузовов реф- рижераторных вагонов и контейнеров в период солнечной активности в климатических условиях Республики Узбекистан в летние месяцы. Методы: Производились аналитические расчеты вели- чины солнечной радиации в условиях Узбекистана по формуле Кастрова–Савинова с учетом сол- нечной постоянной, интенсивности солнечной радиации на поверхность, перпендикулярную на- правлению лучей, высоты Солнца над горизонтом (измеряется только в градусах) и коэффициента прозрачности атмосферы. При движении вагона действию солнечной радиации подвергаются крыша и боковая стена, а контейнера – крыша, боковая и частично торцовая стены. Теплоприток от солнечной радиации учитывается введением условного лучистого коэффициента теплоотдачи или условной температуры наружного воздуха, отличающейся от истинной, на некоторую величину, показывающую долю в общем теплопритоке лучистой энергии. Принимая во внимание постоянное изменение солнечной радиации в течение светового дня и изменение нахождения вагона на стоянке либо при движении, вводится условная температура наружного воздуха. Наблюдения за положением Солнца и замеры температуры производились в конце июня в районе Ташкента, измерялось изменение солнечной радиации в течение светового дня. Результаты: Определено влияние солнечной радиации на наружную температуру 40-футового контейнера 1А, окрашенного в белый цвет, показана целесообразность окраски кузовов рефрижераторных вагонов, особенно крыши и боковых стен, в белый или бледно-желтый цвет для лучшего отражения солнечных лучей. Практическая значимость: Учет влияния солнечной радиации при расчетах теплового баланса рефрижераторных вагонов позволит повысить сохранность перевозимых грузов.

Ключевые слова: Скоропортящиеся грузы, контейнер, рефрижераторный вагон, рефрижераторный контейнер, теплоприток, интенсивность, солнечная радиация

Контакты: > baxrom86@yandex.ru

Solar radiation impact on heat gain of refrigerator cars and containers Bakhrom A. Abdullayev

Objective: To evaluate the impact of solar radiation on heat gain through the guards of refrigerator car bodies and containers in the period of solar activity in climatic conditions of the Republic of Uzbekistan in summer months. Methods: Analytical calculations of the quantity of solar radiation in climatic conditions of Uzbekistan were carried out by Kastrov–Savinov formula taking into account the solar constant, solar intensity at the surface, orthogonal to the direction of beams, Sun angle, which is measured in degrees only as well as the transmission coefficient. The roof and side wall of a car is exposed to solar radiation during its operation, as well as the roof, side and partially end walls of the container. Heat gain from solar radiation is taken into account by introducing a conventional radiate heat-transfer coefficient or conventional temperature of outer air, which differs from true by some value, indicating a part in general radiation heat gain. Outer air conventional temperature is introduced, by taking into account constant change of solar radiation during the daylight hours and change in location of the rail car while standing or in motion. Surveillance over the Sun position and temperature calculations were carried out in the end of June in the area of Tashkent. Solar radiation variation was measured during the daylight hours. Results: The impact of solar radiation on outdoor temperature of 40foot 1A container, painted white, was determined. Suitability of coloring refrigerator cars was shown, especially the roof and side walls, in white or pale yellow for better reflection of solar beams. Practical importance: Taking into account the impact of solar radiation when making calculations of heat balance of refrigerator cars will make it possible to improve security of transported goods.

Keywords: Perishable loads, container, refrigerator car, refrigerator container, heat gain, intensity, solar radiation.

Contacts: baxrom86@yandex.ru

Цель: Разработка проекта макета двухосной ходовой тележки подвижного состава для проведения испытаний, настройки и отработки алгоритмов управления подвеской на участке пути с заданными рельефом, профилем и дефектами. Макет при этом должен быть компактным и позволять выполнять быструю настройку большого числа параметров рессорного подвешивания. Кроме того, необходимо разработать проект пути и алгоритм проведения испытаний, в связи с чем для достижения поставленной цели следует спроектировать такие основные узлы как обладающий достаточным быстродействием актуатор, регулируемый гидравлический гаситель колебаний и рама тележки. Методы: При проектировании использован аналитический метод. Результаты: Представлен макет двухосной тележки, включающий в себя систему управления, раму тележки, колесные пары, активные элементы подвески амортизаторы, систему привода, а также путь. Предложен алгоритм проведения испытаний. Проанализированы преимущества и недостатки применения данного макета в сравнении с катковым стендом. Практическая значимость: Описанная конструкция позволяет проводить наглядные испытания рессорного подвешивания для ходовой двухосной тележки как на прямолинейных, так и на радиусных участках пути, быстро выполнять настройку и перенастройку таких характеристик как база тележки, масса тележки, жесткость упругих элементов, регулировать диаметр дроссельного отверстия в гасителях колебаний, из- менять режим работы активных элементов, отрабатывать на действующем макете алгоритмы управления подвеской тележки без существенных трудозатрат. Применение такого макета тележки, наглядно демонстрирующего поведение подвески, может быть полезно при обучении студентов.

Ключевые слова: Рессорное подвешивание, активная подвеска, макетирование.

Контакты: agunov_av@yandex.ru, slavakaverin@gmail.com, elt@pgups.ru, igor.rollet@inbox.ru

Development of the universal complex for suspension operation study with active elements of the rolling stock bogie truck Alexander V. Agunov, Vyacheslav V. Kaverin, Elena I. Makarova, D., Igor A. Rolle

Objective: To develop a model of a rolling stock bogie truck for tests, settings and refinement of suspension control algorithms at the section of track with specified relief, profile and defects. The model has to be compact and make it possible to fulfill express settings of the major part of bogie suspension parameters. Moreover, it is necessary to develop a track model, as well as a test performance algorithm. In order to achieve the above-stated objectives it is essential to design such crucial components as an actuator with sufficient operation speed, hydraulic shock absorber and bogie frame. Methods: The design was carried out by means of analytical method. Results: The bogie truck model was presented, comprising the control system, bogie frame, wheel pair, active suspension elements, shock absorbers, drive system as well as the track. A test performance algorithm was introduced. The advantages and disadvantages of applying the model in question were analyzed compared with a roller rig. Practical importance: The specified construction makes it possible to perform vivid tests of bogie suspension for a traversing twoaxle bogie both at straight and radial track sections, carry out rapid setting and resetting of such characteristics as wheelbase, bogie mass, spring stiffness, control the diameter of snubber orifice in shock absorbers, change mode of operation of active components, as well as to develop bogie truck control algorithms on the service model with minimum labor cost. Application of the given model, clearly demonstrating the suspension behavior, may be useful for training students.

Keywords: Bogie suspension, active suspension, modeling.

Contacts: agunov_av@yandex.ru, slavakaverin@gmail.com, elt@pgups.ru, igor.rollet@inbox.ru

Цель: Рассмотреть вопрос о необходимости внесения корректировок в «Методику оценки воздействия подвижного состава на путь по условию обеспечения его надежности» (далее – в Методику). Показать необходимость обновления заложенных в нее величин, которые оказывают влияние на параметры напряженно-деформированного состояния верхнего строения пути; определить возможность приведения данных величин в соответствии с современной конструкцией железнодорожного пути; внести изменения в расчетные формулы Методики, а также предложить проведение дополнительных мероприятий для обновления заложенных в Методику величин. Методы: Сравнение характеристик элементов верхнего строения пути, используемых в настоящее время, с теми, которые применялись при утверждении «Правил производства расчетов железнодорожного пути на прочность»; анализ аналитических выражений Методики и их корректировка. Результаты: Указана необходимость совершенствования параметров Методики. Установлено, какие расчетные формулы Методики требуют актуализации, вследствие изменений, произошедших в конструкции верхнего строения пути с момента первоначального определения значений данных величин. Для повышения достоверности результатов расчета следует учитывать большую вариативность условий эксплуатации железнодорожного транспорта. Выявлена необходимость в проведении дополнительного изучения приведенной массы железнодорожного пути. Практическая значимость: Показана необходимость уточнения значений приведенной массы пути, рекомендованных к применению в аналитических выражениях Методики. Их корректировка позволит повысить точность определения параметров напряженно-деформированного состояния верхнего строения пути. Предложенные изменения аналитических выражений Методики могут быть рекомендованы к практическому использованию.

Ключевые слова: Железнодорожный путь, взаимодействие пути и подвижного состава, динамическая нагрузка колеса на рельс, расчет пути на прочность, приведенная масса пути.

Контакты: antonov@pgups.ru

On introduction of changes in calculation formulas of impact assessment method of the rolling stock influence on the track by the condition of its reliability Anton Yu. Antonov

Objective: To consider the question about correction necessity of the Method of evaluation of the rolling stock influence on the railway track by condition of its reliability (further – the Method). To show the need to update the values included in the Method, which affect the parameters of the stress- strain condition of the railway track superstructure; to determine the possibility of changing these values according to the modern railway track structure; to change formulas of the Method and suggest additional measures for renewing of the magnitudes in question. Methods: Comparison of the current railway track characteristics with those which were used in the Rules of the railway track strength calculation; analysis of analytical expressions applied in the Method and their correction. Results: The necessity of improving the parameters of the Method was indicated. It was detected which of the formulas used in the Method require updating according to the changes of the elements of the railway track structure since the initial definition of the parameters of the given values. In order to increase the reliability of calculation results, a wide variability in the railway transport operating conditions is to be taken into account. The necessity to carry background study of the track equal mass was identified. Practical importance: The need to specify the values of the railway track equal mass, recommended to apply in analytical expressions of the Method was shown. The correction in question will improve the accuracy of determining the stress-strain condition parameters of the railway track superstructure. The proposed changes of analytical expressions might be recommended for practical use.

Keywords: Railway track, train-track interaction, dynamic wheel load on the rail, strength calculation of the railway track, equivalent track mass.

Contacts: antonov@pgups.ru

Цель: Разработка новых технических решений, направленных на совершенствование конструкции вагона-хоппера для перевозки технического углерода и увеличение срока его службы. Методы: Проведены теоретические и экспериментальные исследования. При осуществлении теоретических исследований применены метод конечных элементов и программный комплекс ANSYS. При про- ведении экспериментов использовалось поверенное и аттестованное испытательное оборудование, в том числе микропроцессорная многоканальная тензометрическая система, стенд растяжения– сжатия, тензометрическая автосцепка, стенд «Горка». Результаты: Выполнены обзор и анализ существующих конструкций вагонов-хопперов для перевозки технического углерода, которые позволили выявить их недостатки и определить пути совершенствования. Разработаны методики расчета прочности, учитывающие особенности нагружения вагона-хоппера для перевозки технического углерода. Прочностные и динамические качества вагона-хоппера для перевозки технического углерода подтверждают полученные теоретические данные. Расхождение между теоретическими и экспериментальными значениями при изучении прочности конструкции кузова вагона-хоппера составило 15 %. Практическая значимость: Создана конструкция вагона-хоппера для перевозки технического углерода с улучшенными технико-экономическими показателями. Предложены новые технические решения, позволяющие на 25 % увеличить срок службы вагона-хоппера для перевозки технического углерода по сравнению с ранее выпущенными моделями вагонов, а также разработаны программы и методики испытаний.

Ключевые слова: Вагон-хоппер, технический углерод, сертификация вагона, усталостная проч- ность, увеличенный срок службы вагона.

Контакты: aev@engcenter.ru, bna@engcenter.ru, tcyganskaya@gmail.com, katie-kat@mail.ru , filippova.io@yandex.ru

Fleet of hopper cars renewal designed to transport carbon Evgeniy V. Afanasiyev, Nikita A. Bityutskiy, Lyudmila V. Tsyganskaya, Ekaterina A. Ispolova, Irina O. Filippova

Objective: To develop new technical solutions aimed at design improvement of a hopper car built to transport carbon as well as service life increase. Methods: Theoretical and experimental research was carried out. Finite elements method and ANSYS software complex were applied when conducting theoretical research. Accepted and certified equipment including microprocessor-based multichannel strain gage system, stretching-compressing testing facility, strain-gage automatic coupling, “Hump” testing facility was used as part of experimental research. Results: Survey and analysis of the existing hopper-cars designed to transport carbon was carried out making it possible to detect the drawbacks and find the ways of improvement. Methods of strength analysis were developed, taking into account loading characteristics of the hopper car designed to transport carbon. Strength and dynamic qualities of the hopper-car for carbon transportation justify the obtained theoretical data. Discrepancy between theoretical and experimental values during strength analysis of hopper-car body structure comprised 15 %. Practical importance: The design of a hopper car for carbon transportation with improved technical-economic indices was developed. New engineering solutions were introduced, making it possible to increase service life of the hopper-car designed to transport carbon by 25 % in comparison with earlier released car models. Test programs and procedures were devised.

Keywords: Hopper car, carbon, car certification, fatigue strength, extended service life.

Contacts: aev@engcenter.ru, bna@engcenter.ru, tcyganskaya@gmail.com, katie-kat@mail.ru , filippova.io@yandex.ru

Цель: Разработка методики проведения электрического расчета системы тягового электроснабжения постоянного тока 3,0 кВ с введением устройств регулирования напряжения. Методы: Моделирование системы тягового электроснабжения осуществляется для двух режимов: I – с естественными внешними характеристиками Uхх = 3500 В; II – с введением устройств регулирования Uст = 3500 и 3700 В. Для решения задачи применялись методы теории последовательных приближений, систем автоматического регулирования, тягового электроснабжения, методы математического моделирования и теории вероятности. При математическом моделировании использовался программный комплекс расчетов тягового электроснабжения (КОРТЭС). Результаты: Предложен алгоритм электрического расчета системы тягового электроснабжения постоянного тока 3,0 кВ с введением устройств регулирования напряжения с оценкой уровня напряжения на токоприемнике электровоза Uэ на примере расчета электрифицированного на постоянном токе 3,0 кВ участка Южно-Уральской железной дороги. Приведены сравнительные уточненные оценки расхода электрической энергии на тягу, потерь электрической энергии в тяговой сети и трансформаторах тяговых подстанций без устройств и с устройствами стабилизации напряжения на тяговых подстанциях. Практическая значимость: Разработанный алгоритм в составе программного комплекса КОРТЭС направлен на получение достоверных результатов электрического расчета системы тягового электроснабжения при определении ряда эксплуатационно-технических задач (пропускной способности, межпоездного интервала, усиления системы тягового электроснабжения, температурного режима устройств системы тягового электроснабжения и др.). Описанная методика проведения электрических расчетов системы тягового электроснабжения используется в учебном процессе на кафедре «Электроснабжение транспорта» Уральского государственного университета путей сообщения.

Ключевые слова: Электрифицированные участки, постоянный ток, электровозы, расчетный комплекс тягового электроснабжения КОРТЭС, методика расчета, пропускная способность, регулирование напряжения.

Контакты: IBaeva@usurt.ru

Calculating procedure for the system of traction power supply of DC 3,0 kV in case of applying voltage regulating devices Irina A. Baeva

Objective: To develop the electric calculation procedure for the system of 3,0 kV DC traction power supply while introducing voltage regulating devices. Methods: Modeling of the traction power supply system is carried out for two modes: I – with natural characteristics Uхх = 3500 V; II – the mode with voltage regulation devices Ucr = 3500 and 3700 V. The methods of successive approximations theory, automatic control system, traction energy, mathematical model approach as well as the theory of probability were applied for the solution of the task. Software package of traction energy calculations (KORTES) was used for mathematical modeling. Results: An algorithm of electric calculation was introduced for the sys- tem of traction power supply of 3,0 kV DC with application of voltage regulating devices including voltage level assessment across the collector of the Ue electric rolling stock. The algorithm in question was demonstrated by the example of electrified 3,0 kV DC section of the South-Ural railroad. Comparative amended estimates of electric energy consumption on traction were conducted, as well as electric power dissipation in the electric traction network and boosters of railway substations with or without voltage regulating. Practical importance: The elaborated algorithm being a part of KORTES software pack- age is aimed at getting consistent results of electric calculations of the traction energy system in case of determining a number of maintenance tasks (train-handling capacity, train interval, traction energy system enhancement, temperature condition of the traction energy system facilities, etc.). The above-described procedure on conducting electric calculations of the traction energy system is used in teaching and learning process at the chair of “Transport electric power supply” at the Ural State Transport University.

Keywords: Electrified sections, direct current, electric locomotives, settlement design power supply complex “KORTES”, train speed, throughput, voltage regulation.

Contacts: IBaeva@usurt.ru

Цель: Создание комбинированной численной модели железнодорожного крана и реологической модели грунта с последующим динамическим анализом системы «грузоподъемный кран–грунт». Методы: Применяются методы численного моделирования в функционале Simulation (метод конечных элементов) и Motion (построение системы дифференциальных уравнений движения с последующим решением путем их интегрирования) программного комплекса SolidWorks. Численная модель системы «грузоподъемный кран–грунт» настраивается согласно теориям теоретической механики и механики грунтов (нелинейно-деформируемая модель С. Н. Клепикова, упруголинейная динамическая модель грунта). Результаты: Разработана пространственная расчетная динамическая модель, отражающая физическую картину деформирования системы «грузоподъемный кран–шпальная выкладка–грунт». Установлен характер взаимодействия элементов опорного контура железнодорожного грузоподъемного крана с грунтовой опорной поверхностью в динамическом режиме нагружения. Определено напряженно-деформированное состояние земляного полотна участка железнодорожного пути в процессе работы железнодорожного крана, опирание которого происходит на бровку и обочину земляного полотна. Практическая значимость: Результаты исследований позволят обеспечить нормальную эксплуатацию, предотвратить аварийные ситуации и повысить уровень безопасности эксплуатации грузоподъемных машин на железнодорожном ходу; при этом их можно применить ко всем типам свободностоящих грузоподъемных средств.

Ключевые слова: Железнодорожный кран, численное моделирование, реологическая модель грунта.

Контакты: yan-roos@yandex.ru; Schan-di@mail.ru

I Interaction modeling of the support circuit elements of the railway loadcargo crane with ground support surface Yan S. Vatulin, Denis A. Potakhov

Objective: To create a combined numerical model of a railway crane and a rheological model of soil with the subsequent dynamic analysis of the system “crane–soil”. Methods: The methods of numerical simulation in the Simulation functional (finite element method) and Motion (construction of a system of differential equations of motion with subsequent solution by integrating them) of the SolidWorks software are used. The numerical model of the system “crane–soil” is adjusted according to the theories of theoretical mechanics and soil mechanics (S. N. Klepikov’s nonlinearly deformable model, an elastic-linear dynamic model of soil). Results: A spatial calculation dynamic model was developed. It reflects the physical picture of deformation of the system “crane–sleeper layout–soil”. The nature of the elements interaction of the railway crane support contour with ground bearing surface in the dynamic loading mode was established. The stress-strain state of the roadbed of the railway track section during the operation of the railway crane, supported at the curb and the roadbed side, was determined. Practical importance: The research results will make it possible to provide the normal operation, prevent emergencies and improve the safety level of the load-lifting machines on the railway track. Moreover, the results in question may be transferred to all types of freestanding lifting equipment.

Keywords: Railway crane, numerical modeling, rheological model of soil.

Contacts: yan-roos@yandex.ru; Schan-di@mail.ru

Цель: Выбор оптимального варианта компоновки тягового привода электровозов переменного тока при организации электротягового движения в Республике Узбекистан; выполнение анализа параметров участка эксплуатации электровозов «Ангрен–Пап», сравнение технических характеристик электровозов серий «O’zbekiston» и «O’Z-ELR», дать рекомендации по выбору базовой компоновки тягового привода электровозов переменного тока для железных дорог Узбекистана. Методы: Сравнительный анализ технических характеристик электровозов нового поколения производится на базе системного подхода. Результаты: Рассмотрены этапы развития тягового обеспечения на примере железнодорожной линии «Ангрен–Пап» Республики Узбекистан. Проведен сравнительный анализ тяговых и тормозных характеристик, силовых электрических схем, механической части, компоновки электрооборудования электровозов серий «O’zbekiston» и «O’Z-ELR». Установлены эксплуатационный и технико-экономический эффекты от использования электровозов на участках эксплуатации в Республике Узбекистан. Определены преимущества электровозов серии «O’Z-ELR» в части высокой надежности тягового привода и реализации большей силы тяги за счет поосного регулирования по сравнению с электровозами серии «O’zbekiston». Практическая значимость: Применение в эксплуатации электровозов серии «O’Z-ELR» на новых электрифицированных железнодорожных участках снижает затраты на техническое обслуживание и ремонт, а также позволяет увеличить средний вес поезда и грузооборот на участках эксплуатации с горным профилем.

Ключевые слова: Электровозы переменного тока, асинхронный тяговый привод, статический преобразователь, система управления.

Контакты: i_vikulov@mail.ru, talagan@mail.ru

Performance characteristics of “OʼZ-ELR” and “Oʼzbekiston” series electric locomotives: comparative analysis Ilia P. Vikulov, Tologan M. ugli Nazikhronov

Objective: To select an optimum power actuator version for alternating current locomotives during the organization of service in the Republic of Uzbekistan. To conduct the parameter analysis of the running section for “Angren–Pap” electric locomotives, to compare performance characteristics of “O’zbekiston” and “O’Z-ELR” series electric locomotives, as well as to give recommendations on the selection of a power actuator basic version of alternating current locomotives for Uzbekistan railways. Methods: Comparative analysis of the new generation electric locomotives performance characteristics is carried out on the basis of systems approach. Results: The development stages of traction power supply were considered by the example of the “Angren–Pap” railway line in the Republic of Uzbekistan. The comparative analysis of traction and braking performance, powered electric circuits, hardware, electric equipment layout of “O’zbekiston” and “O’Z-ELR” series electric locomotives was conducted. An operational and techno-economic effect from utilization of electric locomotives was established at the running section in the Republic of Uzbekistan. The advantages of “O’Z-ELR” series electric locomotives were determined; the former included the reliable power actuator and greater hauling power realization by means of axle-by-axle regulation compared to “O’zbekiston” series electric locomotives. Practical importance: Running of “O’Z-ELR” series electric locomotives at the new electrified railway sections makes it possible to cut the expenses on technical maintenance and to increase the average trainload and freight turnover at running sections with rock profile.

Keywords: Alternating current locomotive, asynchronous power actuator, static converter, operating systems.

Contacts: i_vikulov@mail.ru, talagan@mail.ru

Цель: Опытное выявление оптимального соотношения твердости пары трения «колесо–рельс». Методы: Для определения процесса взаимодействия колеса и рельса, а также для построения модели силового взаимовлияния пары «колесо–рельс» была разработана оригинальная испыта- тельная установка посредством глубокой модернизации поперечно-строгального станка модели 735. На испытательной установке использовались образцы в форме роликов из колесной стали, закрепленные на ее подвижной части, и рельс марки Р65, закрепленный неподвижно. Результаты: Создана математическая модель, позволяющая прогнозировать износ в системе «колесо–рельс», а также определены оптимальные соотношения твердости пары «колесо–рельс» при различных условиях эксплуатации. Рекомендуемые значения твердости рельса соответствуют 362–401 НВ, а колеса – 361–388 НВ. Практическая значимость: Полученные рекомендации по выбору оптимального соотношения твердости колеса и рельса можно учитывать при проектировании нового подвижного состава и укладке железнодорожного полотна. Выведенные в работе соотношения твердости позволяют увеличить ресурс в системе «колесо–рельс» до 2 раз по сравнению с используемым на железных дорогах.

Ключевые слова: Система «колесо–рельс», ресурс колеса и рельса, твердость, колесная и рельсовая стали, изнашивание, износостойкость.

Контакты: 89219751198@yandex.ru, bunkovatg@mail.ru, a89213194387@yandex.ru

On the problem of best hardness ratio in wheel–rail pair Aleksandr A. Vorobyev, Tamara G. Bunkova, Alexander A. Sobolev

Objective: Experimental identification of best hardness ratio for “wheel–rail” friction pair. Methods: An original test installation was developed to determine the process of wheel and rail interaction process and to build a model for power inter-influence in “wheel–rail” pair by deep modernization of model 735 horizontal shaping machine. Specimen in the form of rolling elements made of wheel steel, attached to its moving part, and a fixed mark R65 rail were used in the test installation. Results: A mathematical model was created, allowing predictions of wear in the “wheel–rail” system. Best hardness ratios in the “wheel–rail” pair were determined for various operation conditions. Recommended rail hardness values are between 362 and 401 HB, wheel hardness values – between 361 and 388 HB. Practical importance: The obtained recommendations on selection of best wheel and rail hardness may be taken into account in designing new rolling stock and laying railway tracks. Hardness inter-influences identified in the process of study permit to increase the life cycle in the “wheel–rail” system by up to 100 percent compared to those currently used on the railways.

Keywords: “Wheel–rail” system, wheel and rail life cycle, hardness, wheel and rail steel, wear and tear, wear-resistance.

Contacts: 89219751198@yandex.ru, bunkovatg@mail.ru, a89213194387@yandex.ru

Цель: Проанализировать исследования в области моделирования работы железнодорожного транспорта, проведенные в последнее десятилетие и посвященные технологическим процессам. Выявить и классифицировать их основные направления. Методы: Проведен сравнительный анализ методов, применяемых для моделирования технологического процесса работы железнодорожных станций. Результаты: Сформулирована обобщенная классификация направлений исследований. Определены их основные цели и математический аппарат. Отмечены способы практического при- менения результатов. Выявлены возможные цели и направления перспективных исследований. Практическая значимость: Полученные результаты могут быть использованы для ознакомления с существующими направлениями в области моделирования технологических процессов работы железнодорожных станций и развития перспективных.

Ключевые слова: Технологический процесс, моделирование процессов, работа станций, научные исследования, перспективные направления, автоматизация работы.

Контакты: was.groshev@yandex.ru

On the problem of simulation of technological processes at stations Vasilii A. Groshev

Objective: To analyse research in the field of simulation of rail transport operation, conducted over the last 10 years and devoted to technological processes, and identify and classify their main directions. Methods: Comparative analysis of the methods used to simulate the technological process of railway station operation was undertaken. Results: A generalised classification of research areas has been formu- lated, their main objectives and mathematical apparatus identified. The methods of practical application of research results are noted. Possible goals objectives and directions of prospective studies identified. Practical importance: The obtained results can be used for familiarisation with existing areas in the field of simulation of technological processes of railway stations, and contribute to development of promising ones.

Keywords: Technological process, process simulation, station operation, research, promising areas, automation.

Contacts: was.groshev@yandex.ru

Цель: Определить для Сибирского и Дальневосточного регионов РФ надежные и доступные для проектных организаций значения интенсивности расчетных дождей (т. е. дождей, на сток от которых производится расчет элементов системы канализации) без сложной и трудоемкой обработки многолетних данных метеостанций и обоснованно оценить объемы дождевого стока, направляемого на очистку. Методы: Используются методы экстраполяционной аппроксимации дождей средней и большой интенсивности и математического моделирования выпадения дождей для построения карт изолиний расчетных дождей и аналитическим путем выводятся количественные соотношения расходов дождевых и производственных сточных вод, обосновывается перспектива технологии их совместной очистки. Результаты: Впервые составлены аппроксимирующие зависимости значений интенсивности малых дождей при периоде однократного превышения расчетной интенсивности дождя P = 0,05 и 0,1 года, рекомендуемые строительными правилами для определения объемов дождевого стока. Получены параметры интенсивности расчетных дождей для железнодорожных станций Сибирского и Дальневосточного регионов РФ, существенно облегчающие процесс проектирования. Проведена оценка достоверности аппроксимации. Выведены зависимости для нахождения соотношения объемов стока, направляемого на очистку, для участковых железнодорожных станций в зависимости от их грузонапряженности. Установлено, что в пределах Сибирского и Дальневосточного регионов РФ расчетные расходы дождевых стоков на транспортных предприятиях при прочих равных условиях могут отличаться в 6 раз. Практическая значимость: Уточнены объемы дождевого стока для железных дорог Сибири и Дальнего Востока с учетом местоположения объекта проектирования. Анализ полученных результатов показывает, что для этой части территории РФ интенсивность расчетных дождей при Р = 0,1 года составляет 4,5–26,2 мм, а при Р = 0,05 года ‒ 3,3–22,9 мм в зависимости от местоположения объекта, а при проектировании часто принимается произвольно в диапазоне 5–10 мм, что приводит к значительным погрешностям. Это позволяет с минимальными затратами времени и средств обоснованно определять направляемые на очистку объемы дождевого стока и дает представление об истинном соотношении производственных и дождевых сточных вод, что существенно влияет на выбор метода и технологической схемы их очистки.

Ключевые слова: Интенсивность расчетного дождя, соотношение объемов дождевых и производственных стоков, экстраполяционный метод.

Контакты: 4578304@mail.ru, nika_pgups@mail.ru, tvardov_nv@mail.ru

Intensity of calculation rains and the analysis of the ratio of volumes of rain and industrial waste water for railway stations of The Siberian and Far Eastern regions of Russia Viktor G. Ivanov, Nikolai A. Chernikov, Nadezhda V. Tvardovskaia

Objective: To determine values of intensity of calculation rains, i. e. rain volumes to be used for calculation of elements of the storm water drainage systems, for the Siberian and Far Eastern regions of the Russian Federation, reliable and available to the project organizations, without difficult and labour-consuming processing of long-term meteorological stations’ data, and reasonable approximation of volumes of storm water drainage directed to purification. Methods: Methods of extrapolation approximation of rains of mid- to high intensity and mathematical simulation of rain fall are used for generating isoline maps of calculation rains, and quantitative ratios of volumes of storm and industrial waste water are calculated analytically. Prospects of the combined treatment technologies are outlined. Results: The approximating dependencies of intensity values of minor rains during a period of non-recurrent exceeding of calcula- tion rain volume (at P = 0,05 and 0,1 years), recommended by construction rules to determine storm water drainage, are calculated for the first time. Intensity parameters of calculation rains for railway stations of the Siberian and Far Eastern regions of the Russian Federation, significantly easing design process, were obtained. Assessment of reliability of approximation was carried out. Dependencies for determination of the ratio of volumes of storm water drainage directed for treatment were calculated for section railway stations depending on their freight density. It was established that on the Siberian and Far Eastern mainlines, calculation rates of storm water drainage at transport enterprises, all other things being equal, can differ by a ratio of six. Practical importance: Volumes of storm water drainage for the railroads of Siberia and the Far East were made more exact, taking into account location of the object to be designed. Analysis of the data obtained shows that for this part of the territory of the Russian Federation the intensity of calculation rains has the following values: between 4,5 and 26,2 mm at P = 0,1 years, and between 3,3 and 22,9 mm at P = 0,05 years, depending on the location of an object, whilst during design it is often set randomly in the range of between 5 and 10 mm which leads to considerable errors. The received results allow, with minimum time and monetary expenses, for reasonably accurate determination of the volumes of storm water drainage directed to treatment, and give an idea of a true ratio of industrial and rain water sewage, which significantly influences the choice of a method and the technological scheme of its treatment.

Keywords: Intensity of calculation rain, volume ratio of storm water and industrial drainage, extrapolation method.

Contacts: 4578304@mail.ru, nika_pgups@mail.ru, tvardov_nv@mail.ru

Цель: Сравнительные прочностные испытания различных конструктивных решений кронштей- нов крепления генератора к раме вагона в системах автономного энергоснабжения пассажирских вагонов, оснащенных редукторно-карданными приводами. Рассмотрение вариантов исполнения кронштейнов крепления генераторов, взятых из эксплуатации, с тремя вариантами их усиления. Методы: Статические и усталостные испытания проводились по методикам, разработанным с учетом требований стандартов и нормативных документов, используемых при сертификационных испытаниях железнодорожной техники. Эти методики были согласованы с изготовителями генераторов и службами, осуществляющими эксплуатацию редукторно-карданных приводов от середины оси колесной пары. Результаты: Проведены оценка статической прочности при воздействии нормативных нагрузок и сравнение усталостной прочности разных вариантов исполнения кронштейнов генератора путем сопоставления их наработок до появления трещин при одинаковых условиях нагружения. При этом были отработаны конструктивные исполнения кронштейнов для новых генераторов и варианты для генераторов, находящихся в эксплуатации. Практическая значимость: Полученные результаты позволили выявить зоны появления трещин и разработать методы повышения предела выносливости кронштейнов до нормативного уровня. Для новых генераторов было предложено отнести отверстия под болт крепления торцевой крышки от шва приварки дополнительной накладки на 20–30 мм.

Ключевые слова: Генератор, кронштейн, статическая прочность, наработка, предел выносливости, наплавка, дополнительная накладка.

Контакты: lexx_mak@ mail.ru

Experimental study of strength of bracket for mounting generators on carriage frame Sergei L. Samoshkin, Aleksandr N. Makarov, Andrei A. Khomenko, Pavel Yu. Semenov

Objective: Comparative strength tests of various design solutions of brackets for mounting generators on carriage frame in stand-alone power supply systems of passenger carriages equipped with geared cardan drive. Consideration of design modifications of brackets for mounting generators removed from operation, with three options of strengthening them. Methods: Static and fatigue tests were carried out in accordance with methods developed subject to standards and regulatory documents used in railway engineering certification tests. These methods were approved by generator producers and by services operating geared cardan drives from the centre of wheel set axle. Results: Evaluation of static strength under the influence of prescribed loads and comparison of fatigue strength of various design modification of generator brackets by comparing their service hours before appearance of cracks under similar loading conditions were carried out. In the process, bracket design modifications were worked out for new generators and for generators currently in operation. Practical importance: The results obtained permitted identification of crack appearance zones and development of methods for increasing the bracket fatigue strength to prescribed levels. For new generators, it was proposed to move hold-down bolt-mounting holes of head plate 20–30 mm away from additional weld cover plate.

Keywords: Generator, bracket, static strength, service hours, fatigue strength, weld seam, additional cover plate.

Contacts: lexx_mak@ mail.ru

Цель: Выполнить анализ методов расчета количества продуктов сгорания в отработавших газах дизельных двигателей тепловозов при условии совершенного сгорания, неполного сгорания, данных эксперимента и равновесного состава, при этом принимались во внимание тип двигателя внутреннего сгорания, условия протекания и параметры цикла. Применить такие методы контроля экологических характеристик дизелей тепловозов, которые обладали бы высокой надежностью и точностью расчета, были бы наименее дешевыми и трудоемкими. Методы: При расчете состава продуктов сгорания учитывались состав топлива и изменение термодинамических параметров рабочего тепла в процессе выгорания топлива в цилиндре двигателя. В основу математической модели равновесных концентраций положены уравнения материального баланса и Дальтона. Расчет ведется с определением констант равновесия реакций диссоциаций газов при сгорании топлива. Процесс сгорания топлива рассчитывается на основе уравнений И. И. Вибе или Б. П. Пугачева, учитывающих одно- или двухфазное выделение теплоты. Опытные данные по составу продуктов сгорания сравнивались с полученными в результате аналитической оценки на основе законов выгорания топлива в цилиндре тепловозного двигателя внутреннего сгорания и равновесных концентраций отработавших газов дизелей тепловозов. Результаты: Получены экспериментальные данные по выбросам вредных веществ в отработавших газах, позволившие оценить достоверность расчета равновесных концентраций продуктов сгорания топлива при использовании метода равновесного состава. Они могут представлять минимальные нормативные значения для тепловозных дизелей с идеальными техническим состоянием и организацией рабочего цикла дизеля тепловоза. Практическая значимость: Реализация предложенного метода позволит выбрать режимы работы дизелей тепловозов, при которых будет наблюдаться их наименьшее воздействие на окружающую среду, повысить качество оценки экологических параметров тепловозов во всем диапазоне нагрузочных режимов дизель-генераторов локомотивов.

Ключевые слова: Дизельный двигатель, продукты сгорания, равновесный состав, закон сгорания, воздействие на окружающую среду.

Контакты: anisimovas1971@mail.ru

Evaluation of ecological safety of diesel locomotive engines Evgeniy I. Skovorodnikov, Alexandr S. Anisimov, Vitaliy A. Minakov, Igor V. Chernyshkov

Objective: Conduct an analysis of the methods for calculation of the amount of combustion products in exhaust gas of diesel locomotive engines under the conditions of perfect combustion, incomplete combustion, experimental data and equilibrium composition, with account taken for the type of internal combustion engine, behaviour conditions and cycle parameters. Apply methods of control over environmental characteristics of diesel locomotive engines possessing high degree of reliability and accuracy of calculation, and was as cheap and labour-intensive as possible. Methods: Composition of fuel and changes in the thermodynamic parameters of operational heat during the process of fuel burn in the engine cylinder were accounted for during the calculation of composition of combustion products. The mathematical model of equilibrium concentrations is based on the material balance equation and the Dalton equation. The calculation process included constant determination for equilibrium for gas dissociation reactions during fuel burn. The process of fuel burn is calculated on the basis of equations by I. I. Vibe and B. P. Pugachev which account for single- and double-phase heat release. Experimental data on the composition of combustion product were compared to the data obtained as a result of analytical estimation on the basis of laws of fuel burn in the cylinder of a diesel locomotive internal combustion engine and equilibrium concentrations of exhaust gases of diesel locomotive engines. Results: Experimental data on emissions of hazardous substances in exhaust gases were obtained, which permitted to evaluate the veracity of calculation of equilibrium concentrations of products of combustion when using the equilibrium composition method. They may represent minimum regulation values for locomotive diesels in perfect technical condition and organization of diesel locomotive’s work cycle. Practical importance: Implementation of the proposed method will permit selecting locomotive diesels’ operating regimes that will make the least possible environmental impact, and increase the quality of evaluation of diesel locomotives’ environmental parameters across the range of loading regimes of locomotives’ diesel generators.

Keywords: Diesel engine, combustion products, equilibrium composition, combustion law, environmental impact.

Contacts: anisimovas1971@mail.ru

Цель: Рассмотреть ряд преимуществ автоматизированных систем коммерческого осмотра поездов и вагонов (АСКО ПВ), выявить сложности и проблемы, которые могут возникнуть у транспортных компаний при введении в эксплуатацию таких систем. Методы: Проведены обзорный анализ рыночных предложений компаний, предоставляющих рассматриваемую продукцию, сравнение технических характеристик АСКО ПВ и АСКО ПВ 3D, проанализированы конкурентные преимущества каждой из рассматриваемых автоматизированных систем. Результаты: Анализируя рыночные предложения компаний, занимающихся установкой исследуемых автоматических си- стем, выделен наиболее значимый функционал, позволяющий говорить о введении в эксплуатацию автоматических систем как об инновационном решении. Описаны основные конкурентные преимущества и достоинства данных инновационных технологий, свидетельствующие о важности повсеместной установки автоматических систем коммерческого осмотра поездов и вагонов АСКО ПВ и АСКО ПВ 3D. Выделены проблемы и сложности, которые могут возникнуть у желающих их ввести в эксплуатацию транспортных компаний. Проблемы установки автоматических систем затрагивают как финансовую сторону вопроса, так и исключительно техническую невозможность установки их на некоторых железнодорожных станциях ввиду несовпадения габаритов помещения и оборудования. Также не стоит забывать о необходимости выделения дополнительных средств компаниями для обучения работы с этими системами технического персонала. Практическая значимость: Повсеместное введение в эксплуатацию автоматизированных систем коммерческого осмотра поездов и вагонов позволит совершить качественный рынок компаниям отрасли грузо- вых перевозок, значительно повысив как качество и скорость обслуживания, так и безопасность грузоперевозок.

Ключевые слова: Автоматизированная система, средства контроля, обнаружение неисправностей, АСКО ПВ, АСКО ПВ 3D, машинное зрение, цифровая железная дорога, транспортная отрасль, железнодорожный транспорт, железнодорожная станция.

Контакты: marie.tonkova@gmail.com

Innovative technologies for commercial inspection of trains and carriages Maria L. Tonkova

Objective: Consider a number of advantages of automatic train and carriage commercial inspection systems, identify the difficulties and problems that may arise for transport companies with the commissioning of these systems. Methods: A general review of market offers of the companies providing the products in question was conducted. A comparison was made of the technical characteristics of automatic train and carriage commercial inspection systems and its 3D version, and the competitive advantages of each of the automated systems were analysed. Results: The most significant functionality was highlighted through analysis of market offers of companies engaged in the installation of the automatic systems being studied, which allows us to speak of introduction of automatic systems into operation as an innovative solution. In the course of the study, the main competitive and innovative advantages were considered, with evidence supporting the importance of installation of automated systems for commercial inspection of trains and carriages and its 3D version. Problems and difficulties that may arise for transport companies wishing to put into operation these innovative technologies were outlined. Problems of installing automatic systems affect both the financial side of the issue, and the purely technical impossibility of installing the systems at some railway stations due to the discrepancy between the dimensions of the premises and the equipment. The companies also need to allocate additional funds to teach the technical personnel how to operate the new system. Practical importance: Widespread commissioning of automatic commercial inspection systems for trains and carriages will allow the freight industry companies to make a leap forward, significantly increasing both the quality and speed of service, and the safety of cargo transportation.

Keywords: Automatic system, control facilities, fault detection, automatic train and carriage commer- cial inspection system, 3D automatic train and carriage commercial inspection system, computer vision, digital railway, transport industry, railway transport, railway station.

Contacts: marie.tonkova@gmail.com

Цель: Расчет динамического распределения температуры в грунте вблизи ствола шахтной вентиляции метрополитена (далее – ствол). Методы: В основу расчетов положена модель, в которой ствол рассматривается как система двух вложенных друг в друга полых коаксиальных цилиндров длиной 60 м. Внутренний цилиндр заполнен бетоном. Внешний цилиндр моделирует ближнее окружение ствола и наполнен влажным грунтом (грязью). Систему цилиндров окружает цилиндрический блок грунта высотой и радиусом 400 м. Используются методы математического анализа и линейной алгебры, численные методы решения уравнений в частных производных, метод конечных разностей. Результаты: Разработан и применен к модели ствола разностный метод решения временно́го уравнения теплопроводности. Для случая кусочно-экспоненциальных граничных условий построен оператор эволюции, не зависящий от начальных и граничных условий и позволяющий быстро проводить новый расчет при их изменении. Исследованы спектральные свойства оператора эволюции. Предложена аппроксимация температуры на ограниченном временно́м интервале. Рассчитана температура в грязевом слое грунта для 12 предыдущих зимних периодов (2005–2017 гг.) при трех значениях удельной теплопроводности бетона: 0,17 и 0,10 Вт/(м∙К) (для теплоизоляционного вида бетона); 2,04 Вт/(м∙К) (для обычного бетона). Показано, что для первого вида бетона имели место незначительные (до –1,6 °С) замерзания влажного грунта, для второго замерзаний не было вовсе. В то же время последний тип бетона часто и глубоко (до –20 °С) про- мерзает. Практическая значимость: Полученные результаты позволяют оценить риск повреж- дения конструкции ствола из-за замерзания влажного грязевого слоя, окружающего его. Вывод из проведенных расчетов: применение теплоизоляционного бетона весьма существенно уменьшает риск аварий вследствие промерзания влажного грунта вблизи ствола.

Ключевые слова: Тепловой поток, оператор эволюции, спектр оператора, полый цилиндр, ствол шахтной вентиляции, метрополитен, замерзание грунта.

Контакты: vfomenko1943@gmail.com, shvarts4545@mail.ru

Dynamic description of the temperature regime of the stem of mine ventilation of metropolitan Viktor N. Fomenko, Mikhail A. Shvarts

Objective: Determination of dynamic temperature distribution inside the ground near the underground railway ventilation shaft (shaft further on). Calculations are performed within a model where the shaft is treated as system of two co-axial hollow cylinders of a length of 60 m embedded into each other. The inner cylinder is filled by concrete. The outer cylinder simulates the shaft’s vicinity and it is filled by wet ground (sludge). The cylinders are surrounded by a ground block with a height and radius of 400 m. Methods: Methods of mathematical analysis and linear algebra, numerical methods of solving partial differential equations, finite-difference methods. Results: A finite-difference approach to solving the time-dependent heat-transfer equation has been developed and applied to the shaft model. An evolution operator has been constructed for the case of piecewise-exponential boundary conditions. It does not depend on initial and boundary conditions and enables one to easily recalculate data when the conditions changed. The spectral properties of the evolution operator are explored. An approximation of temperature on restricted time interval is suggested. The temperature in the wet ground layer has been computed for 12 preceding winter times (2005–2017) for three values of concrete heat conduction coefficients: 0,17 W/(m∙K), 0,10 W/(m∙K) (both values relate to heat insulting concrete), 2,04 W/(m∙K) (ordinary concrete). It is shown that merely slight freezing of wet ground (down to –1,6 °C) would have occurred several times for the first kind of concrete whereas no freezing at all would have taken place for the second concrete sort. In contrast to this strong freezing (down to –20 °С) happened many times for the last sort of concrete. Practical importance: The results obtained allow estimation of risk of a shaft damage caused by freezing of surrounding sludge layer. Conclusion drawn is that using heat insulting concrete essentially diminishes risk of hazard provoked by wet ground freezing near the shaft.

Keywords: Heat flux, evolution operator, operator spectrum, hollow cylinder, ventilation shaft, under- ground railway, ground freezing.

Contacts: vfomenko1943@gmail.com, shvarts4545@mail.ru

Цель: Продемонстрировать практическое применение технологий 3D-моделирования для проверки композиционных достоинств задуманного архитектурного сооружения. Методы: Использованы методы компьютерного моделирования, анализ данных, способы оптимизационного проектирования – в реализации трех взаимосвязанных этапов. На первом этапе создана трехмерная модель строительного объекта с соблюдением нормативных требований, на втором этапе проанализированы особенности построения перспективных проекций и предложена их классификация, на третьем этапе эта конструктивная система подверглась более детальному моделированию с учетом особенностей перспективных проекций. Результаты: Принимая во внимание рациональные критерии, в частности высоту горизонта и число фокусов, были созданы перспективные проекции модели в программе AutodeskRevitArchitecture. Практическая значимость: Возможность и удобство применения перспективных проекций моделей при проектировании и реконструкции строительных объектов железных дорог для определения соответствия окончательного результата первоначальному композиционному замыслу. Статья может быть интересна инженерам-строителям, а также студентам и аспирантам, изучающим технологию строительства промышленных и гражданских зданий, железных дорог, мостов и транспортных тоннелей.

Ключевые слова: Перспектива, картинная плоскость, линия горизонта, точка зрения, фокус.

Контакты: usafonova@list.ru, azubkov@my.com

Specific features of building object perspective in slanted and vertical pictures Tat’yana Yu. Safonova, Anatoliy N. Zubkov

Objective: To demonstrate practical application of 3D-modelling technologies to check composition advantages of an intended architectural object. Methods: Methods of computer simulation, data analysis and optimization design were applied in implementation of three interrelated stages. At the first stage, a 3D-model of a construction object was created according to regulatory requirements. At the second stage, specific features of perspective projections were analysed, and a classification of these features was proposed. At the third stage, this structural system was being modelled in more detail, taking into consideration specific features of perspective projections. Results: Perspective model projections were created in the AutodeskRevitArchitecture program with due regard to rational criteria including the height of horizon and the number of focuses. Practical importance: The possibility and convenience of application of 3D-model perspective projections in design and reconstruction of railway constructionobjects for matching final results with initial composition incentives. The article may be interesting for civil engineers, as well as for students and postgraduates studying the technology of construction of in- dustrial and civil buildings, construction of railways, bridges and transport tunnels.

Keywords: Perspective, picture plane, horizon line, vantage point, focus.

Contacts: tusafonova@list.ru, azubkov@my.com

Цель: На фоне выработки ресурсов, роста износа и срока эксплуатации резервуарного парка угроза возникновения эффекта BLEVE диктует необходимость развития методических основ оценки опасностей и возможностей появления такого эффекта на объектах хранения нефтегазопродуктов с учетом существующих подходов. Методы: Анализ опасностей и оценка эффекта BLEVE базируются на трех распространенных подходах, которые изложены в стандартах или предлагаются различными исследователями, в том числе на основе оценки геометрической вероятности. Результаты: Проведен анализ опасностей от эффекта BLEVE, а также трех подходов для его оценки. Разработан интегральный подход, который учитывает вероятность попадания резервуара в зону с критическим уровнем теплового излучения, время воздействия, а также особенности конструкции резервуара. Практическая значимость: Предложенный подход для оценки рассматриваемого явления позволяет провести оперативную, точную и обоснованную оценку возникновения эффекта BLEVE на объектах хранения нефтегазопродуктов.

Ключевые слова:Безопасность, эффект BLEVE, авария, нефтегазопродукты, резервуар, резер- вуарный парк, анализ опасностей, вероятность возникновения.

Контакты: ahtamov_zchs@mail.ru

Development of basic procedures for evaluation of occurrence of BLEVE effect in accidents at fuel storage facilities Aleksei N. Elizaryev, Rasul G. Ahtyamov, Marina A. Kiseleva, Denis A. Tarakanov, Dmitry A. Tarakanov, Daniil O. YakovlevPavel A. Mikhailov

Objective: Against the backdrop of resource depletion, increasing wear and combined service life of tank farm, the threat of occurrence of the BLEVE effect makes it necessary to develop basic methodological procedures for assessing the dangers and possibilities for the occurrence of the BLEVE effect at oil and gas storage facilities, taking into account existing approaches. Methods: Hazard analysis and assessment of the likelihood of the occurrence of BLEVE effect are based on three common approaches that are set out in the guidelines or proposed by various researchers, including on the basis of an estimate of the geometric probability. Results: The analysis of the hazards of occurrence of the BLEVE effect and the three approaches to assess the possibility of the BLEVE effect was carried out. On their basis an integral approach is proposed, accounting for the probability of the reservoir entering the zone with a critical level of thermal radiation, exposure time, and the design features of the reservoir. Practical importance: The proposed approach for assessing the possibility of occurrence of the phenomenon under consideration makes it possible to conduct timely, accurate and justified assessment of the occurrence of the BLEVE effect at oil and gas storage facilities.

Keywords: Safety, BLEVE effect, accident, oil and gas product, tank, tank farm, hazard analysis, probability of occurrence.

Contacts: ahtamov_zchs@mail.ru