Выпуск 2 - Issue 2

Цель: Рассмотреть ряд преимуществ жесткой контактной подвески перед традиционной контактной подвеской в малогабаритных местах под искусственными сооружениями. Методы: В связи с невозможностью реконструкции искусственных сооружений требуется искать способы модернизации контактной сети в малогабаритных сооружениях, которые должны соответствовать требованиям безопасного пропуска электроподвижного состава. Результаты: Выполнен сравнительный анализ эксплуатационно-технических параметров и основных характеристик устройств контактной сети, который показал преимущество жесткой контактной подвески по сравнению с традиционной. Практическая значимость: Результаты использования жесткой контактной подвески доказывают, что для токосъема с жестким токопроводом характерны: увеличение скоростей движения прохода электроподвижного состава в малогабаритных искусственных сооружениях, значительный рост токовых нагрузок, обеспечивающих надежную, экономическую и экологичную передачу электроэнергии на борт подвижного состава. Технические преимущества жесткого токопровода по сравнению с традиционной контактной подвеской делают применение такого решения перспективным.

Ключевые слова: Жесткая контактная подвеска, жесткий токопровод, традиционная контактная подвеска, искусственные сооружения, малая габаритность.

Контакты: andreev.ech4@mail.ru

The issues of catenary suspension construction passage in engineering structures V. M. Andereyev

Objective: To study a number of advantages of a rigid catenary over a standard overhead catenary in small-sized places under engineering structures. Methods: Due to impossibility of upgrading of engineering structures it is required to search for modernization methods of a catenary system in smallsized constructions, which are to comply with the electric stock safe passage requirements. Results: The comparative analysis of maintenance parameters and general properties of catenary suspension construction was carried out, which showed the advantage of a rigid catenary over a standard one. Practical importance: The results of rigid catenary application prove that current collection with a rigid conductor is characterized by: increase of electric stock passing speed in small-sized engineering structures, signifi cant current load increase, providing reliable, economic and ecological electric energy transmission onto the electric stock. Technological advantages of the rigid conductor over the standard catenary make application of such solution promising.

Keywords: Rigid catenary, rigid current distributor, standard catenary, engineering structures, small clearance.

Contacts: andreev.ech4@mail.ru

Цель: Подтвердить увеличение срока службы деревянных шпал при использовании специальной конструкции рельсовой подкладки, способствующей снижению механического износа. Методы: Изготовлен опытный образец рельсовой подкладки с учетом рекомендаций ПромтрансНИИпроекта. Произведен теоретический расчет прогибов опытного образца рельсовой подкладки на деревянной шпале. Проведено лабораторное испытание опытного образца рельсовой подкладки на деревянной шпале с помощью испытательной машины INSTRON SATEC 1200 KN. Результаты: Определены зависимости прогибов опытного образца рельсовой подкладки на деревянной шпале от применяемой нагрузки. Получено подтверждение о влиянии конструкции рельсовой подкладки, способствующей уменьшению механического износа и увеличению срока службы деревянных шпал. Практическая значимость: Применение специальной конструкции рельсовой подкладки позволяет снизить механический износ деревянных шпал и повысить их срок службы. На железнодорожных путях с повышенными осевыми нагрузками (например, на предприятиях черной металлургии) наиболее перспективным становится внедрение двухкомпонентных рельсовых подкладок.

Ключевые слова: Деревянная шпала, рельсовая подкладка, прогиб, прочность, срок службы.

Контакты: > chusmaksimus@mail.ru

Wooden sleepers service life increase V. Vl. Govorov, S. A. Doronicheva, M,. S. Chusovitin

Objective: To justify service life increase of wooden sleepers when using special structures of rail chair, promoting mechanical wear reduction. Methods: A rail chair prototype was made taking into account PromtransNIIproekt recommendations. Theoretical calculation of defl ections of the rail chair prototype was carried out on a wooden sleeper. Laboratory testing of the rail chair prototype on a wooden sleeper was conducted by means of INSTRON SATEC 1200 KN testing machine. Results: The dependencies of defl ections of the rail chair prototype on a wooden sleeper on the load applied were determined. It was confi rmed that the infl uence of rail chair construction facilitates the reduction of mechanical wear and the increase of wooden sleepers’ service life. Practical importance: Application of rail chair special structure makes it possible to reduce mechanical wear of wooden sleepers and improve service life of the latter. On the track with increased axle loading (for instance, at iron and steel industry enterprises) the implementation of two-component rail chairs becomes the most promising.

Keywords: Wooden sleeper, rail chair, defl ection, strength, service life.

Contacts: chusmaksimus@mail.ru

Цель: Решение задачи определения оптимальной этапности развития станции или узла при наличии альтернативных вариантов проектных решений. Методы: Эффективным инструментом для решения подобного рода задач является динамическое программирование. Результаты: Использование предложенного метода обоснования оптимальной этапности развития станции или узла дает возможность выполнить глубокий анализ проектных решений, в том числе при наличии альтернативных вариантов определить наиболее рациональную траекторию развития объекта железнодорожного транспорта. Практическая значимость: Применение изложенного метода в реальных проектах строительства, развития или реконструкции станций и узлов позволит обеспечить минимизацию затрат, связанных с их реализацией.p>

Ключевые слова: Железнодорожные станции, этапность развития, условно-оптимальный переход, альтернативные варианты, проектные решения.

Контакты: maxetion@mail.ru

Optimization problems of phases of railroad station development in case of using alternatives of design solutions Y. I. Efimenko, M. Vl. Chetchuyev, A. G. Filippov, M. V. Gubar

Objective: To solve the problem of determining optimum phases of development of a station or a junction involving alternatives of design solutions. Methods: An effi cient tool for the solution of such tasks is dynamic programming. Results: Application of the suggested method of justifi cation of optimal phases of railroad station or junction development makes it possible to perform an in-depth analysis of design solutions, as well as to determine the most effi cient development path of rail transport facilities involving the alternatives.. Practical importance: Application of the stated method in feasible objects of construction, development and reconstruction of stations and junctions will make it possible to provide cost minimization, related to their implementation.

Keywords: Railway stations, development phases, conditionally optimal approach, alternatives, design solutions.

Contacts: maxetion@mail.ru

Цель: Определение коэффициентов сочетаний сейсмической нагрузки с подвижной автомобильной и железнодорожной нагрузками на мост. Методы: Рассмотрено множество равновероятных троек нагрузки: сейсмическая, автодорожная, железнодорожная. Сейсмическая нагрузка описывалась в виде потока событий, распределенных по закону Пуассона. Параметры распределения задавались в зависимости от ситуационной сейсмичности на площадке строительства. Для автодорожной нагрузки принято логарифмически нормальное распределение. Вероятность для железнодорожной нагрузки определялась произведением вероятности нахождения поезда на мосту на вероятность того, что вес поезда превысит расчетное значение; вероятность нахождения поезда – в зависимости от грузонапряженности линии. Интервал между поездами принят распределенным по нормальному закону. Для веса поезда принят закон распределения Вейбула. Результаты: Получены зависимости коэффициента сочетаний к железнодорожной нагрузке от коэффициентов сочетаний к сейсмической и автодорожной нагрузкам. Приведены данные расчета коэффициентов сочетаний применительно к мостам на дорогах первой категории при ситуационной сейсмичности IA = 8 баллов, IВ = 9 баллов, IС = 9 баллов, соответственно по картам А, В и С карт общего сейсмического районирования ОСР-98. Пример расчета выполнен для проектного (ПЗ) и максимального расчетного (МРЗ) землетрясений. Повторяемость ПЗ принята раз в 300 лет, а МРЗ – раз в 1000 лет. Практическая значимость: Результаты исследований необходимы для проектирования совмещенных мостов под железную и автомобильную дороги. При этом оказывается возможным учесть грузонапряженность дорог и ситуационную сейсмичность в зоне мостового перехода. Задание единого коэффициента сочетаний для всех мостов и регионов не представляется возможным.

Ключевые слова: Железнодорожная нагрузка, автомобильная нагрузка, сейсмическая нагрузка, коэффициенты сочетаний.

Контакты: > sabirovaanna95@yandex.ru

The assessmnet of combination coefficients of seismic and live loads for combined bridges I. O. Kuznetsova, O. B. Sabirova, A. M. Uzdin, Y. Chang

Objective: To determine combination coeffi cients of seismic load with live motor and railway loads on the bridge. Methods: A set of equally probable triplets of loads was considered: seismic, motor, railway. Seismic load was described as fl ow of events, distributed according to the law of Poisson. Distribution parameters were set depending on the situational seismic activity at the construction site. Logarithmic lognormal distribution was assigned to motor load. Railway load probability was determined by the product probability of a train being on the bridge by the probability of the fact that the weight of train will exceed the estimated value. Probability of the train presence was determined depending on the freight traffi c density of the line. Train interval was set normal. Weibull distribution law was assigned to the weight of train. Results: The dependencies of the combination coeffi cient to railway load from combination coeffi cients to seismic and motor loads were obtained. The data on calculation of combination coeffi cients were presented as applied to highway bridges of the fi rst category with situational seismic activity of IA = 8 points, IВ = 9 points, IС = 9 points, correspondingly, by А, В and С maps of General Seismic Regionalization OSR-98. A sample calculation was performed for Strength Level Earthquake (PZ) and Maximum Credible Earthquake (MPZ). Occurrence frequency of PZ is accepted to be held once in 300 years, while МРZ – once every 1000 years. Practical importance: The research results are necessary for the construction of combined bridges for railways and highways. In this connection, it appears possible to take into account freight traffi c density of roads and situational seismic activity in bridge crossing zone. Setting a single combination coeffi cient for all bridges and regions does not seem possible.

Keywords: Railway load, motor load, seismic load, combination factors.

Contacts: sabirovaanna95@yandex.ru

Цель: Сравнительный анализ и выбор оптимального варианта конструкции верхнего строения пути при организации высокоскоростного движения в Республике Узбекистан. Методы: Проанализированы факторы, влияющие на организацию высокоскоростного движения в уникальных природно-климатических и эксплуатационных условиях Республики Узбекистан. Разработаны варианты конструкции верхнего строения пути и проведен сравнительный анализ. Результаты: Приведены этапы развития высокоскоростного движения в Республике Узбекистан. Рассмотрены факторы, влияющие на организацию высокоскоростного движения поездов на линии «Ташкент–Самарканд» в уникальных природно-климатических и эксплуатационных условиях Республики Узбекистан. Разработаны варианты конструкции верхнего строения пути и проведен сравнительный анализ. Осуществлено сравнение конструкции верхнего строения пути с выбором оптимальной. Практическая значимость: Реализация представленного подхода позволяет повысить скорости движения поездов и снизить эксплуатационные расходы при организации высокоскоростного движения поездов.

Ключевые слова: Верхнее строение пути, высокоскоростная магистраль, безбалластное верхнее строение пути.

Контакты: > > nemat.9108@mail.ru

On the development of high-speed running in the republic of Uzbekistan A. V. Romanov, N. R. Mukhammadiyev,

Objective: The factors infl uencing the organization of high-speed running in unique natural and working conditions of the Republic of Uzbekistan were analyzed. Alternative constructions of the track structure were developed and comparative analysis was carried out. To perform the comparative analysis and select an optimum alternative of the track structure when organizing high-speed running in the Republic of Uzbekistan. Methods: The study and generalization of the global HSRL construction and maintenance experience and the analysis of working conditions in the Republic of Uzbekistan. Results: The stages of high-speed running development in the Republic of Uzbekistan were presented. Factors, infl uencing the organization of high-speed train movement at “Tashkent–Samarkand” railway line were considered in the unique environment and working conditions of the Republic of Uzbekistan. Alternative constructions of the track structure were developed and the comparative analysis was carried out. The comparison of the track design with the selection of an optimum alternative was fulfi lled. Practical importance: Implementation of the introduced approach makes it possible to improve the speeds of train movement and reduce maintenance costs in the process of high-speed train movement organization.

Keywords: Track structure, high-speed railway line, ballastless track structure.

Contacts: nemat.9108@mail.ru

Цель: Снятие ограничений допускаемой скорости движения 8-осного транспортера, предназначенного для перевозки тяжеловесного груза со сверхнормативным продольным смещением общего центра тяжести. Этот транспортер загружен несимметричным, относительно осей симметрии грузонесущей балки, грузом. Методы: Проведены транспортные расчеты, подтвердившие возможность допуска груженого транспортера на сеть без ограничения скоростей движения в кривых участках путем компенсации несимметричности погрузки специальными приспособлениями для балластировки. Расчетные предпосылки верифицированы комплексными динамическими и по воздействию на путь испытаниями груженого транспортера, что позволило снять ограничения допускаемых скоростей движения. Результаты: Установлены допускаемые скорости движения груженого транспортера. Практическая значимость: Разработан нормативный документ ОАО «РЖД», регламентирующий условия обращения транспортера.

Ключевые слова: Транспортер, тяжеловесный груз, испытания, допускаемые скорости.

Контакты: s_brz@mail.ru

Ballasting of a conveyer load-carrying girder I. Vl. Smelyanskiy, A. M. Brzhezovskiy, S. Vl. Tolmachev

Objective: Liberalization of admissible speed of an eight axle conveyer designed for heavy loads shipping with excessive axial displacement of the common gravity center. The conveyer in question is loaded with asymmetrical, relative to load-carrying girder axials of symmetry, load. Methods: The possibility of admitting a loaded conveyer to the network without speed limitation at curve sections by compensating asymmetrical loading with special ballasting facilities was justifi ed. Computational prerequisites were verifi ed by complex dynamic and the loaded conveyer infl uence on the track tests, which made it possible to liberalize the admissible speed. Results: Admissible speed of the loaded conveyer was established. Practical importance: A reference document of OAO “Russian Railways”, regulating the provisions for handling the conveyer was developed.

Keywords: Conveyer, heavy load, tests, admissible speed.

Contacts: s_brz@mail.ru

Цель: Ранжирование групп дорог по уровню загрязнения пересекаемых водных объектов (на примере Самарской области) по следующим показателям: концентрация взвешенных веществ, окисляемость, содержание сульфатов, железа, нефтепродуктов. Следовательно, представляет интерес ранжирование групп путей по степени превышения предельно допустимой концентрации (ПДК), т. е. выяснение вопроса о том, какая именно группа железных дорог является наиболее или наименее благополучной по тому или иному типу загрязнений. Методы: Применены законы математической статистики и теории вероятности. Результаты: Анализируя карту-схему Куйбышевской железной дороги, можно сделать вывод о значительном количестве пересечений железнодорожных путей с водными объектами и их непосредственной близости к водным объектам в Самарской, Ульяновской областях и Республике Татарстан. Среднее значение пересечений на 1 км составляет 0,549 км, т. е. на каждые 500 м приходится примерно одно пересечение железнодорожных путей с водным объектом. Соответственно каждые 500 м в водный объект с четырех сторон поступает поверхностный сток с транспортных путей и прилегающей территории. В пределах каждого из этих направлений железнодорожных путей по Самарской области имеется значительное количество (до 20) гидропостов, проводящих систематический контроль уровня загрязнения воды. Следует отметить, что уровень превышения ПДК в пределах разных групп путей по различным видам загрязнений существенно (иногда в разы) отличается. Практическая значимость: Решение вопроса о достоверно большей загрязненности путей через расчет устойчивых связей с учетом эмпирического среднеквадратичного отклонения по направлениям позволит выяснить, какие именно направления железной дороги по Самарской области нуждаются в первоочередных природоохранных мероприятиях.

Ключевые слова: Загрязнения, железнодорожные пути, поверхностный сток, пересечение с водными объектами, водоспускные сооружения, мосты и мостовые переходы..

Контакты: pol1nom@yandex.ru

The impact of railroad transport complexes on water bodies of the samara region A. K. Strelkov, S. Yu. Teplykh, N. S. Bukhman, P. A. Gorshkalev, V. G. Ivanov, A. B. Ponomarev

Objective: To rank groups of roads according to the level of pollution of the crossed water objects (the case of the Samara region) by the following indices: suspended materials concentration, acidity, the content of sulfates, iron, and petroleum. Therefore, ranking of groups of tracks according to the level of maximum permissible concentration (MPC) exceeding is of interest, that is fi guring out which of the groups of tracks is the most and the least safe according to this or that type of pollution. Methods: The laws of mathematical statistics, as well as probability theory were applied. Results: By analyzing the sketch-map of Kuybyshev railroad, it a conclusion can be made on a considerable number of crossings of railway tracks with water objects and their immediate proximity to water objects in Samara and Ulyanovsk regions, as well as the Republic of Tatarstan. The average value of crossings comprises 0,549 km per 1 kilometer, that is for each 500 m there is approximately one crossing of railway track with the water object. Subsequently, every 500 m the water object receives a four-sided surface run-off from the tracks and the near-by territory. There is a considerable number of gauging stations (up to 20) within the boundaries of each of railway track directions in the Samara region, that perform systematic monitoring of water contamination level. It should be mentioned that the exceeding level of MPC within the limits of different groups of tracks according to different types of pollution differs substantially (sometimes signifi cantly). Practical importance: The solution of the issue on statistically high level of track pollution by means of stable links calculation taking into account the empirical mean square deviation by directions will make it possible to fi nd out which of the Samara region railroad directions require immediate environmental actions.

Keywords: Pollution, railway tracks, surface run-off, water body crossing, outlet work, bridges and river crossings.

Contacts: pol1nom@yandex.ru (

Цель: Определение максимальной продолжительности переходных процессов выхода из режима электрического рекуперативного торможения; выбор альтернативного алгоритма выхода из режима рекуперативного торможения, обеспечивающего разрыв силовой цепи обмоток возбуждения без токовой нагрузки. Методы: Использовался метод компьютерного имитационного моделирования. Результаты: Найдены интервальные задержки программного формирования команд управления аппаратами силовой цепи – тормозными переключателями, которые необходимы для замены функций электромеханических реле времени в цепях управления. Рекомендован альтернативный алгоритм выхода из режима рекуперативного торможения, который позволит повысить ресурс работы силовых контакторов, избежать коммутационных перенапряжений в цепи обмоток возбуждения тяговых электродвигателей без увеличения длительности процесса выхода из рекуперации. Практическая значимость: Результаты применимы для модернизации микропроцессорных систем управления электровозов серий ЭП1, ЭП1М, 2ЭС5К, ЭП2К при проведении заводских ремонтов 1-го и 2-го объема..

Ключевые слова: Электромагнитные процессы, микропроцессорная система управления, тяговый электропривод, рекуперативное электрическое торможение.

Контакты: sirayaekaterina@mail.ru

Electromagnetic processes in electric traction drive of an ep1 line direct current electric locomotive in the process of electric regenerative braking recovery T. S. Titova, E. I. Makarova, M. Y. Izvarin, Y. V. Oparina,

Objective: To determine maximum duration of transient processes of recovery from electric regenerative braking mode; to select an alternative algorithm of recovery from regenerative braking mode, providing the fi eld power circuit break without current load. Methods: The method of computer simulation modeling was used. Results: The interval delays in software command shaping of power circuit devices control – brake switches, which are necessary for function replacement of electromechanical time delay relay in control circuits, were found. An alternative algorithm of recovery from regenerative braking mode was suggested, making it possible to improve operational life of power contactors, and avoid switching surges in field circuits of traction electric motors without increasing the recovery process time. Practical importance: The results of the study can be applied in modernization of microprocessor-based control systems of electric locomotives EP1, EP1 М, 2ES5 К, EP2 К while conducting the 1st and 2nd level factory repair.

Keywords: Electromagnetic processes, microprocessor-based control system, electric traction drive, regenerative motor braking.

Contacts: sirayaekaterina@mail.ru

Цель: Охарактеризовать междисциплинарное положение и научную новизну предлагаемой теории терминалистики. Методы: Использован аналитический метод. Результаты: Обоснована теоретическая актуальность теории терминалистики посредством проведения анализа проблемных полей, исследуемых известными смежными научными дисциплинами. Отмечены научная новизна и аспекты практического применения теории. Показаны отличительные черты новой теории. Предложены периодизация развития и состав теоретических основ терминалистики, выполнен анализ ключевых научных доктрин, формирующих методологический аппарат терминалистики. Практическая значимость: Новое мультинаучное транспортно-логистическое направление позволит интегрировать вопросы перевозки и терминально-складской переработки грузов, рассматривая их не только как локальные транспортные, складские, логистические системы, но и как транспортно-складские системы. Для ОАО «РЖД» оформление всех знаний об объектах терминально-складской инфраструктуры в терминалистику позволит реализовать ключевые направления «Стратегии развития железнодорожного транспорта РФ на период до 2030 года» и выйти на уровень логистического провайдера 3–4 PL-уровня.

Ключевые слова: Терминалистика, транспортно-складские системы, логистические объекты.

Контакты: insight1986@inbox.ru

Interdisciplinary proposition of the theory of terminalistics T. S. Titova, O. D. Pokrov skaya

Objective: To characterize an interdisciplinary proposition and scientifi c novelty of the introduced theory of terminalistics. Methods: Analytical method was applied in the study. Results: Theoretical topicality of the theory of terminalistics was justifi ed by means of analyzing problematic areas, studied by the allied scientifi c disciplines. Academic novelty and aspects of practical application of the theory were pointed out. Characteristic features of the new theory were demonstrated. Development periodization and the structure of the theory of terminalistics were suggested, the analysis of scientifi c doctrines, generating the methodologies of terminalistics, was conducted. Practical importance: A new multi scientifi c transport and logistical approach will make it possible to integrate the issues of hauling and terminal storage handling of freight, regarding them not only as local transport, storage and logistical systems, but as storage-retrieval systems. For OAO “Russian Railways” incorporating the accumulated knowledge of the objects of storage-retrieval infrastructure in terminalistics will make it possible to implement the key directions of “The development strategy of railway transport of the Russian Federation for the period through to 2030” and achieve the 3–4 PL-level of a logistic provider.

Keywords: Terminalistics, storage-retrieval systems, logistical objects

Contacts: insight1986@inbox.ru

Цель: Расчет распределения температуры в грунте вблизи вентиляционной шахты метрополитена (далее ствол). В основу расчетов положена модель, в которой ствол рассматривается как система вложенных друг в друга полых коаксиальных цилиндров длиной 60 м. Два внутренних цилиндра заполнены бетоном, третий цилиндр – чугунная труба. Внешний цилиндр моделирует ближнее окружение ствола и наполнен влажным грунтом (грязью). Систему цилиндров окружает цилиндрический блок грунта высотой 500 м и радиусом 600 м. Методы: Применены стандартные методы математического анализа, метод разделения переменных Фурье, методы теории цилиндрических функций. Результаты: Обобщен метод разделения переменных Фурье на случай областей с цилиндрическими полостями. Разработан и программно реализован в среде Mathcad алгоритм построения ортонормированного базиса путем введения суперпозиций функций Бесселя 1-го и 2-го рода. Предложен и применен в расчетах метод сопряжения температур и тепловых потоков на границах раздела однородных участков среды, включая предельный случай термической изоляции. Рассчитана температура в грязевом слое грунта как функция глубины в диапазоне 0 ̶ 60 м при трех значениях удельной теплопроводности бетона: 0,17 Вт/(м∙К) (стандартное значение); 0,1 Вт/(м∙К) (значение для специального вида бетона); 0,055 Вт/(м∙К) (теоретическое значение, исключающее замерзание грязевого слоя грунта). Практическая значимость: Полученные результаты позволяют оценить риск повреждения ствола вследствие замерзания влажного грязевого слоя, окружающего его. Вывод из проведенных расчетов: при длительных морозах с температурой воздуха ниже –20 °С замерзание произойдет при использовании как обычного бетона, так и бетона специального вида. Замерзание начнется на глубине 20–40 м. Оно было бы исключено при удельной теплопроводности бетона ниже 0,055 Вт/(м∙К)..

Ключевые слова: Уравнение Лапласа, метод Фурье, уравнение Бесселя, полый цилиндр, метрополитен, ствол шахты, замерзание грунта.

Контакты: shvarts4545@mail.ru

Analysis of thermal regime of the underground railway ventilation shaft by fourier separation of variables method V. N. Fomenko, vfomenko1943@gmail.com; M. A. Shvarts

Objective: Determination of temperature distribution inside the ground near the underground ventilation shaft (air feeder further on). Calculations were performed within a model where the air feeder was treated as a system of several co-axial hollow cylinders of a length of 60 m embedded into each other. Two inner cylinders were fi lled with concrete; the third one was a cast-iron pipe. The outer cylinder simulated the vicinity of the air feeder and it was fi lled with wet ground (sludge). The set of cylinders was surrounded by a ground block with a height of 500 m and a radius of 600 m. Methods: Standard methods of mathematical analysis, Fourier separation-of-variables method, and theory of cylindrical functions. Results: Fourier separation-of-variables method was generalized for the case of domains that have cylinder-shaped cavities. The algorithm of constructing an orthonormal basis was developed and implemented in the Mathcad programming environment by introducing superposition of Bessel functions of the 1st and 2nd kind. A method which allows conjugating heat fl uxes and temperatures across the surfaces separating homogeneous fragments of medium, including the limiting case of thermic lag, wassuggested and used in calculations. Temperature in the sludge ground layer was computed as a function of depth in the range of 0–60 m at three values of concrete heat-conduction coeffi cient: 0,17 W/(m∙К) (standard value); 0,1 W/(m∙К) (value for special concrete); 0,055 W/(m∙К) (a hypothetic value preventing freezing of the sludge ground layer). Practical importance: The obtained results enable one to assess risks of damage of the air feeder caused by freezing of the surrounding wet sludge layer. One can conclude from the calculations performed that freezing will occur at long duration frost with air temperature under –20 °C independently of the sort of concrete used: conventional or special one. The freezing process will start at a depth of 20–40 m. This process would be avoided at values of heat-conduction coeffi cient of concrete under 0,055 W/(m∙К).

Keywords: Laplace equation, Fourier method, Bessel equation, hollow cylinder, underground railway, air feeder, ground freezing.

Цель: Разработать технические решения по повышению эффективности функционирования отопительных установок пассажирских вагонов путем обеспечения равномерной теплоотдачи обогревательных труб в направлении циркуляции теплоносителя. Методы: Применялись методы анализа и синтеза, а также метод численного эксперимента для проведения математического моделирования эксперимента долевого участия конвективного и лучистого теплообмена на поверхности отопительных труб. Результаты: Проведен анализ технической возможности повышения эффективности функционирования отопительных систем пассажирских вагонов и предложены технические решения по повышению теплоотдачи нагревательных элементов водяной системы отопления пассажирских вагонов локомотивной тяги. Научно-техническая задача по обеспечению равномерной теплоотдачи обогревательных труб предлагается к решению наряду с другими мероприятиями путем нанесения специальных покрытий с разной степенью черноты на отдельные участки трубопровода. Разработана оригинальная методика нанесения специальных покрытий на трубные участки системы водяного отопления красками с различной степенью черноты, предложен порядок подбора свойств специальных покрытий для использования при модернизации систем водяного отопления пассажирских вагонов. Практическая значимость: Рассмотренная методика подбора требуемой степени черноты специального покрытия для нанесения на участки обогревательных труб системы отопления по сравнению с использованием труб системы отопления с переменным шагом ребер не только существенно упрощает конструкцию отопительной установки пассажирского вагона, но и повышает ее эффективность. Результаты исследований можно применять не только при постройке новых вагонов, но и при модернизации отопительных установок в пассажирских вагонах эксплуатационного парка в условиях вагоноремонтных депо.

Ключевые слова: Пассажирский вагон, система отопления, лучистый теплообмен, равномерная теплоотдача, степень черноты.

Контакты: sergeymyamlin91@gmail.com

The improvement of heating systems operation in passenger cars E. V. Beloshitskiy, S. S. Myamlyn

Objective: To develop engineering solutions on effi ciency improvement of heating installations in passenger cars by providing even heat transfer of heating pipes in the direction of coolant circulation. Мethods: The methods of analysis and synthesis were applied, as well as the method of numerical study for mathematical modeling conduct of the experiment of convective and radiant heat transfer equity participation at the surface of heating pipes. Results: Technical feasibility analysis of effi ciency improvement of heating systems operation in passenger cars was performed and engineering solutions on heat transfer improvement of water heating system elements in passenger cars of locomotive traction were suggested. A research and engineering task on providing uniform heat transfer of heating pipes was suggested to be solved alongside with other measures by means of applying specialized coating with differing emissivity factor on separate pipe sections. A know-how application of specialized coating on pipe sections of the water heating system by means of paints with differing emissivity factor was developed. The procedure of selecting properties of specialized coatings for the purpose of water heating systems modernization in passenger cars was suggested. Practical importance: The suggested procedure of selecting the required emissivity factor of specialized coating for application on pipe sections of the heating system compared to the use of heating pipes with varied fi n pitch not only considerably simplifi es the heating installation design in a passenger car, but also improves its effi ciency. The research results may be used not only in construction of the new cars but also the improvement of heating installations in passenger cars of the maintenance pool in conditions of car-repair depots.

Keywords: Passenger car, heating system, radiant heat exchange, uniform heat transfer, emissivity factor.

Contacts: sergeymyamlin91@gmail.com (

Цель: Разработать методику цифрового маркирования аудиосигналов, ориентированную на передачу данных через воздушный аудиоканал. Методы: Используемые методы относятся к области теории информации и стеганографии. Результаты: Внедряемый цифровой маркер занимает весь слышимый частотный диапазон. Цифровой маркер кодирует один бит информации. Решение о значении переданного бита выносится на основании знака центрального значения взаимно-корреляционной функции. Предлагаются две методики построения цифрового маркера. Они специально ориентированы на частотные свойства обычных аудиосигналов. Невысокая вычислительная сложность данного метода маркирования позволяет использовать его для беспроводного обмена информацией между обычными смартфонами. Методики дают возможность выполнять цифровое маркирование как речевых, так и музыкальных аудиосигналов без появления каких-либо заметно слышимых артефактов. Информация внедряется в виде маркера в частотную область аудиосигнала путем амплитудной модуляции его частотных составляющих. Практическая значимость: Представленную модель скрытой передачи данных можно применять для неслышимой человеческому уху передачи информации через воздушный аудиоканал.

Ключевые слова: Цифровой маркер, аудиосигнал, скрытая передача данных, воздушный аудиоканал, акустическая связь, стегоаудиосигнал.

Контакты: imaxgof@gmail.com

Digital marking of audio signals procedure for hidden acoustic communication via aerial audio channel *M. V. Gofman, A. A. Kornyenko, Y. T. Mironchikov

Objective: To develop the procedure of digital marking of audio signals, aimed at data transmission via an aerial audio channel. Methods: The methods applied in the study refer to the theory of communication and steganography. Results: The introduced digital marker uses all audible frequency coverage. The digital marker codes one data bit. The decision on the value of the transferred bit is rendered on the basis of the central value sign of the cross-correlation function. Two methods were introduced for digital marker construction. They are purposely oriented at frequency properties of usual audio signals. Low computation complexity of the given marking procedure makes it possible to use it for wireless data communication between usual smartphones. The procedures provide the opportunity to perform digital marking both for speech and music audio signals without the emergence of any distinctly audible artifacts. Data is embedded in the form of a marker in audio signal frequency domain by means of amplitude modulation of its frequency components. Practical importance: The presented model of hidden data transmission can be applied in inaudible for the human ear data transmission via an aerial audio channel.

Keywords: Digital marker, audio signal, hidden data transmission, aerial audio channel, acoustic communication, stego audio signal.

Contacts: maxgof@gmail.com

Цель: Показать влияние гремучего газа и олефиновых соединений на эффективность работы электрогидроимпульсного разгрузочного комплекса для полувагонов. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: добиться увеличения мощности деструктивной силы в канале разряда за счет использования водородно-углеродной смеси газа Н2О2 в электропатроне; определить параметры гремучего газа и его влияние на гидродинамические процессы в жидкости; создать конструкцию электропатрона. Методы: Так как большинство российских угольных залежей размещены вдали от выходов к морю (расстояние до ближайших портов составляет примерно 3,6–4,6 тыс. км), то в данной обстановке угледобывающие компании вынуждены пользоваться услугами железнодорожного транспорта. Отсюда возникают трудности разгрузки смерзшихся грузов из железнодорожных полувагонов в зимний период времени. Данная проблема очень актуальна и в связи с этим предлагается для восстановления сыпучести грузов применять дополнительно энергию взрыва гремучего газа для повышения силовых характеристик электрического импульсного разряда в жидкости и как следствие эффективности процесса восстановления сыпучест грузов. Результаты: Приведена блок-схема электрических соединений разгрузочного комплекса, как вариант исполнения для такой системы, а также рассмотрено применение высокоэффективного средства (ингибиторы), позволяющего управлять горением и взрывом водородно-воздушной смеси. Практическая значимость: На основе полученных данных возможно произвести расчет содержания количества олефиновых соединений для определения верхнего и нижнего пределов распространения пламени, а также границ времени импульса тока в канале разряда для более точного использования олефиновых соединений. Результаты могут быть применены при моделировании или лабораторных испытаниях.

Ключевые слова: Разгрузочный комплекс, «гремучий» газ, вагоноопрокидыватель, эффективность, электропатрон, канал разряда.

Контакты: polunin.ig@gmail.com

On efficiency improvement of electro-hydroimpulsive discharging complex for open-box cars K. K. Kim, I. S. Polunin

Objective: Since the majority of Russian coalfi elds are away from outlets to the sea (the distance to the nearest ports comprises about 3,6–4,6 th. km), coal-mining companies have to command the services of railway transport in the present situation. Therefore, diffi culties of discharging frozen coal from railway open-box cars emerge in winter period. To show the influence of firedamp and olefi nic compounds on the effi ciency of electric hydro-impulsive discharging complex operation for open-box cars. In order to achieve the goal in question it is necessary to solve the following tasks: to try for destructive power augmentation in discharge channel by means of applying carbonic-hydrogen blend of Н2О2 gas in the light socket; to determine the parameters of fi redamp and its infl uence on hydrodynamic processes in fl uid; to create the design of a light socket. Methods: The problem in question is quite topical and thus it is suggested to additionally apply fi redamp explosion energy for gas looseness recovery to improve power characteristics of electric pulsed discharge in liquid and as a consequence the effi ciency of goods looseness recovery process. Results: Block-diagram of discharging complex electrical connections was presented, as an alternative of embodiment for such system, as well as application of highlyeffective facilities (inhibitors) was examined, making it possible to control combustion and explosion of hydrogen-air mixture. Practical importance: On the basis of the obtained data it is possible to perform calculations on the content of olefi nic compounds quantity in order to identify upper and lower limits of fl ame propagation, as well as the time limits of current impulse for more precise application of olefi nic compounds. The results may be applied in modeling and laboratory tests.

Keywords: Discharging complex, firedamp, car dumper, efficiency, light socket, discharge channel.

Contacts: polunin.ig@gmail.com

Цель: Обследование и фиксирование состояния сейсмостойкости строительных конструкций памятников архитектуры в Сирии, которые подвергались различным воздействиям землетрясений в прошлом и военных действий в настоящем, чтобы иметь возможность усилить, реставрировать или восстанавливать их. Методы: Использовались в основном визуальный способ и методы неразрушающего контроля при обследовании строительных конструкций зданий и сооружений. Кроме того, эти памятники архитектуры находятся под защитой специализированного учреждения Организации Объединенных Наций по вопросам образования, науки и культуры, что обязывает нас сохранить их по возможности в первоначальном виде. Были сфотографированы объекты и дополнительно использованы официальные доклады Генерального директората древностей и музеев Сирии. Результаты: Данные обследования состояния памятников архитектуры Сирии собраны в таблицы, в том числе описания повреждений строительных конструкций и указаны способы их устранения. Практическая значимость: Результаты проведенного обследования можно использовать для укрепления, реставрации или восстановления описываемых объектов, так как их необходимо сохранить для будущих поколений. В дальнейшем можно будет обобщать и распространять рассмотренные методы обследования и ремонта на другие похожие объекты не только в Сирии, но и в других странах, что существенно сэкономит материальные затраты..

Ключевые слова: Визуальный способ, мечеть, мусульманская архитектура, фортификационная архитектура, замок, строительные конструкции, землетрясение, военные действия, трещина, колонна, купол, портик, капитальный ремонт.

Контакты: ziald67@gmail.com

Monitoring and certification of the most known monuments of architecture in Syria Z. A. Aldrebi

Objective: Survey and fi xing of engineering structures seismic stability of architectural monuments in Syria, which were subjected to various impacts of earthquakes in the past and military operations in the present in order to be able to strengthen or restore these architectural monuments. Methods: The visual method and methods of non-destructive testing were mostly used in the survey of engineering structures of buildings and constructions. In addition, these architectural monuments are protected by the specialized agency of the United Nations Educational, Scientifi c and Cultural Organization, which obliges us to preserve their original form as far as possible. The objects were photographed and the offi cial reports of the General Directorate of Antiquities and Museums of Syria were additionally used. Results: The results of the survey, summarized in tables, describe structural damage in buildings and ways of its elimination. Practical importance: The results of the survey can be used to strengthen or restore the described objects, since the latter need to be preserved for the future generations. In the sequel, it will be possible to generalize and distribute the examined inspection and repair methods to other similar facilities not only in Syria, but also in other countries, which will signifi cantly save material costs.

Keywords: Visual method, mosque, muslim architecture, fortifi cation architecture, castle, engineering structures, earthquake, hostilities, crack, column, dome, portico, major overhaul.

Contacts: ziald67@gmail.com

Цель: Исследование особенностей влияния выбора модуля при формировании модульно-взвешенного кода с суммированием на структурную избыточность систем функционального контроля логических схем автоматики. Методы: Применяются методы теории информации и кодирования, теории дискретных устройств и технической диагностики дискретных систем. Результаты: Проанализированы характеристики структурной избыточности систем функционального контроля, построенных на основе модульно-модифицированных кодов с суммированием взвешенных информационных разрядов с последовательностью весовых коэффициентов, образующей натуральный ряд чисел. В эксперименте с набором тестовых комбинационных схем MCNC Benchmarks показано, что использование представленных кодов позволяет организовывать системы функционального контроля, обладающие меньшей структурной избыточностью, чем классическая система дублирования. Практическая значимость: Полученные результаты наряду с данными известных работ в этой области позволяют судить о перспективах применения модульно-модифицированных взвешенных кодов с суммированием при решении задач построения контролепригодных дискретных систем.

Ключевые слова: Техническая диагностика, система функционального контроля, код Бергера, модульно-модифицированный взвешенный код с суммированием, структурная избыточность.

Контакты: TrES-4b@yandex.ru

Modified modulus weight-based sum codes in experiment on organization of concurrent error detection systems of combinational benchmarks D. V. Efanov, A. M. Kostrominov, A. D. Manakov, A. V. Makshanov, V. A. Sharov

Objective: To study the specifi cities of the effect of unit selection when building modulus weight-based sum codes on structural redundancy of concurrent error detection systems of logical circuits of automatics. Methods: The methods of the theory of informatics and coding, the theory of discrete devices and engineering diagnostics of discrete systems were applied. Results: Characteristics of structural redundancy of concurrent error detection systems were analyzed, built on the basis of modifi ed modulus codes with summation of weight-based data bits with weight coeffi cients, generating the sequence of natural numbers. In the experiment with a set of combinational benchmarks MCNC Benchmarks it was shown that the use of presented codes makes it possible to organize concurrent error detection systems, possessing lower structural redundancy than a classical duplication system. Practical importance: The obtained results alongside with data of the known studies in this sphere make it possible to consider the prospects of modifi ed modulus weight-based sum codes application when solving the tasks of building testable discrete systems..

Keywords: Engineering diagnostics, concurrent error detection system, Berger code, modified modulus weight-based sum code, structural redundancy.

Contacts: TrES-4b@yandex.ru