Статистическая динамика механических систем

Приведены основные результаты исследований, выполненных отделом “Статистическая динамика механических систем” ИТМ НАН Украины и НКА Украины в период 1998-2008 гг.

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2008
Автори:	Ушкалов, В.Ф., Мокрий, Т.Ф.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут технічної механіки НАН України і НКА України 2008
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/5575
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Статистическая динамика механических систем / В.Ф. Ушкалов, Т.Ф. Мокрий // Техн. механика. — 2008. — № 2. — С. 123 – 138. — Бібліогр.: 53 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-5575
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-55752010-01-28T12:01:27Z Статистическая динамика механических систем Ушкалов, В.Ф. Мокрий, Т.Ф. Приведены основные результаты исследований, выполненных отделом “Статистическая динамика механических систем” ИТМ НАН Украины и НКА Украины в период 1998-2008 гг. The basic results of research carried out by the Statistical Dynamics of Mechanical Systems Department of ITM, NASU and NSAU in the period of 1998 – 2008 are presented. 2008 Article Статистическая динамика механических систем / В.Ф. Ушкалов, Т.Ф. Мокрий // Техн. механика. — 2008. — № 2. — С. 123 – 138. — Бібліогр.: 53 назв. — рос. 1561-9184 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/5575 629.2 ru Інститут технічної механіки НАН України і НКА України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
description	Приведены основные результаты исследований, выполненных отделом “Статистическая динамика механических систем” ИТМ НАН Украины и НКА Украины в период 1998-2008 гг.
format	Article
author	Ушкалов, В.Ф. Мокрий, Т.Ф.
spellingShingle	Ушкалов, В.Ф. Мокрий, Т.Ф. Статистическая динамика механических систем
author_facet	Ушкалов, В.Ф. Мокрий, Т.Ф.
author_sort	Ушкалов, В.Ф.
title	Статистическая динамика механических систем
title_short	Статистическая динамика механических систем
title_full	Статистическая динамика механических систем
title_fullStr	Статистическая динамика механических систем
title_full_unstemmed	Статистическая динамика механических систем
title_sort	статистическая динамика механических систем
publisher	Інститут технічної механіки НАН України і НКА України
publishDate	2008
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/5575
citation_txt	Статистическая динамика механических систем / В.Ф. Ушкалов, Т.Ф. Мокрий // Техн. механика. — 2008. — № 2. — С. 123 – 138. — Бібліогр.: 53 назв. — рос.
work_keys_str_mv	AT uškalovvf statističeskaâdinamikamehaničeskihsistem AT mokrijtf statističeskaâdinamikamehaničeskihsistem
first_indexed	2025-07-02T08:39:02Z
last_indexed	2025-07-02T08:39:02Z
_version_	1836523761056088064
fulltext	123 УДК 629.2 В.Ф. УШКАЛОВ, Т.Ф. МОКРИЙ СТАТИСТИЧЕСКАЯ ДИНАМИКА МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ Приведены основные результаты исследований, выполненных отделом “Статистическая динамика механических систем” ИТМ НАН Украины и НКА Украины в период 1998-2008 гг. The basic results of research carried out by the Statistical Dynamics of Mechanical Systems Department of ITM, NASU&NSAU in the period of 1998 – 2008 are presented. Отдел "Статистическая динамика механических систем" образован в 1975 году. Область исследований – случайные колебания механических сис- тем, идентификация и оптимизация их параметров; прогнозирование вибро- нагруженности и динамической прочности движущихся объектов, в том чис- ле транспортных средств и изделий ракетно-космической техники. В период 1998-2008 гг. в отделе выполнен ряд теоретических и выте- кающих из них прикладных исследований. Так, развиты методы углубленных исследований случайных колебаний и динамического взаимодействия эле- ментов сложных механических систем и их контактного взаимодействия с рельсовым деформируемым основанием. С использованием этих методов усовершенствована пара "колесо – рельс" за счет изменения формы диска колеса и профиля головки рельса, что позволяет улучшить условия вписыва- ния железнодорожных экипажей в криволинейные участки пути, снизить на- пряжения в зонах контакта колес и рельсов, уменьшить износ контактирую- щих тел, повысить их ресурс. Проведены исследования по усовершенствова- нию ходовых частей железнодорожных вагонов для повышения их динами- ческих качеств и улучшения взаимодействия с путем, и в итоге разработаны и внедрены много лет ожидаемые на железнодорожном транспорте стран СНГ и Балтии изменения в ходовых частях подвижного состава. Продолжены исследования проблемы транспортировки ракет-носителей, на этот раз по морским путям, с учетом долговременных статистических данных о волновых режимах на маршруте транспортировки ракет-носителей. Выполнены качественный анализ и моделирование особых режимов движения механических систем с фрикционным взаимодействием, в частно- сти явлений "wedging" (заклинивание) и "jamming" (заедание); доказана воз- можность использования в движущихся механических системах обратной связи по ускорению; исследованы особенности описания сингулярно возму- щенных механических систем и свойства уравнений их движения. Эти теоре- тические разработки нашли применение при решении ряда практических за- дач в области совершенствования или создания новых транспортных средств и изделий ракетно-космической техники. Наиболее важные результаты теоретических и прикладных исследований кратко изложены ниже. Основные результаты в области совершенствования и создания средств железнодорожной техники Уточнение модели взаимодействия пары «колесо-рельс». Одним из наиболее сложных вопросов, возникающих при прогнозировании показате- лей динамических качеств вагонов и, в частности, устойчивости их движе- ния, является определение сил крипа, которые обусловлены явлением псев- доскольжения контактных поверхностей пары «колесо-рельс» из-за жесткой  В.Ф. Ушкалов, Т.Ф. Мокрий, 2008 Техн. механика. – 2008. – № 2. 124 насадки колес на общей оси и конической формы поверхностей их катания. Величина псевдоскольжения каждого закрепленного на оси колеса зависит от соотношения длин кругов катания и расстояний, проходимых колесами по рельсам, от вертикальных нагрузок в каждый момент времени на каждое ко- лесо, режима работы колесной пары (свободное качение, тяговый или тор- мозной режим), состояния контактных поверхностей колес и рельсов и т.п. Традиционная расчетная модель для определения показателей крипа имеет ограниченную область использования: линейный профиль поверхности ката- ния колеса, одинаковый диаметр колес, постоянная ширина колеи, неизно- шенные рельсы и колеса, одинаковые горизонтальные неровности на обоих рельсах, равномерная нагрузка на колеса и др. Прогнозные оценки динамиче- ских качеств вагонов при этом могут существенно отличаться от реальных значений. В результате проведенных исследований предложена уточненная модель для определения показателей крипа, которая позволяет более точно описать динамические процессы взаимодействия в системе «экипаж-путь». Оценено влияние уточнений на величину критической скорости и вынужден- ные колебания вагонов, выполнено сравнение с экспериментальными данны- ми. В дальнейшем эта модель использовалась для проведения расчетов с це- лью усовершенствования ходовых частей грузовых и пассажирских вагонов и улучшения контактного взаимодействия пары «колесо-рельс». Решена также задача об идентификации сил крипа в точке контакта колеса и рельса [1]. Разработка профилей обода колеса. Теоретические разработки по соз- данию новых профилей колес ведутся в отделе с 1997 г. [2 – 14]. Проводятся они поэтапно с чередованием теоретических и экспериментальных исследо- ваний, поскольку окончательные выводы об эффективности использования того или иного профиля могут быть сделаны лишь на основании результатов динамических ходовых и эксплуатационных испытаний вагонов. На первом этапе из большой серии созданных профилей ободьев колес были предложены для испытаний два новых профиля, использование кото- рых, по прогнозным оценкам, позволило бы существенно (в 1,5 – 2 раза) сни- зить износ контактирующих тел. Проведенные ходовые испытания вагонов, оборудованных колесами с новыми профилями, подтвердили эффективность их применения с точки зрения износа гребней. Однако динамические качест- ва грузовых вагонов несколько ухудшились. Поэтому к разработке новых профилей обода колес в теоретических исследованиях пришлось применить комплексный подход, заключающийся в поиске компромиссного решения при противоречивых критериях, которыми являются снижение износа колес и улучшение динамических качеств вагонов. В результате такого подхода удалось создать более совершенный профиль ИТМ-73 [10 – 14], при исполь- зовании которого, как показали расчеты и экспериментальные данные, ин- тенсивность износа гребней колес не выше, чем у колес с ранее разработан- ными профилями, и показатели динамических качеств грузовых вагонов не выходят за пределы допустимых значений в диапазоне эксплуатационных скоростей [8]. Дальнейшее улучшение динамических качеств вагона (в част- ности, повышение его критической скорости), как показали исследования, целесообразно проводить не за счет продолжения изменения формы профиля колеса, а за счет других конструктивных изменений в базовой тележке, на- пример, использования упругих скользунов постоянного контакта. 125 В последнее время отдел работает над созданием конформного профиля обода колеса. Если профиль колеса в области гребня конформен профилю рельса, имеют место самая большая площадка контакта и наименьшие кон- тактные напряжения по сравнению с неконформными профилями. Разработана уточненная математическая модель взаимодействия желез- нодорожного колеса и рельса, позволяющая учесть ряд важных факторов, таких как конформность контакта, три фазы взаимодействия (в том числе двухточечный контакт), нелинейность сил крипа и т.п. Проведены исследования по оценке влияния формы контактных поверх- ностей колес и рельсов (в том числе с конформным контактом) на динамиче- ские качества грузового вагона, показатели взаимодействия и износа кон- тактной пары «колесо – рельс» при движении вагона с различными скоро- стями по прямым и криволинейным участкам пути. По результатам этих рас- четов выбран конформный профиль колеса, который рекомендуется для ис- пользования на отечественных железных дорогах. Показано, что грузовые вагоны с выбранным конформным профилем обода колес обладают доста- точно высокими динамическими качествами, и, по сравнению со случаем применения стандартных колес, имеют значительно меньшие показатели из- носа гребней и в два раза выше срок службы колес. Разработка износостойких профилей рельсов. При движении вагонов в кривых имеет место усиленный износ боковой грани головки наружного рельса и развитие дефектов контактно-усталостного происхождения. В результате ме- нять рельсы в кривых приходится значительно чаще, чем на прямых участках пути. В мире ведутся интенсивные исследования по разработке новых форм головок рельсов, в частности асимметричных, для наружных нитей кривых. В Австрии с 1995 г. применение асимметричного шлифования с целью создания специальных профилей головок наружных рельсов было возведено в разряд обязательных мероприятий, проводимых в рамках текущего содержания пути. В результате этого срок службы рельсов увеличился почти на 50%. На железных дорогах СНГ массово применяются рельсы Р65. Эти рельсы хорошо работают на прямых участках пути. В кривых малого радиуса при существующих осевых нагрузках и скоростях движения поездов рельсы Р65 изнашиваются более интенсивно. В последнее время в отделе ведутся исследования по оптимизации профи- ля головки рельса. Разработана серия новых форм головок рельсов для наруж- ных нитей кривых, позволяющих снизить боковой износ. При этом учитыва- лось, что доля новых колес в эксплуатации очень мала, поэтому основное вни- мание уделялось взаимодействию рельсов с изношенными колесами. Одним из разработанных профилей является асимметричный профиль И23 [15]. Головка рельса с профилем И23 имеет более выпуклую верхнюю часть рабочей поверхности по сравнению со стандартным рельсом Р65, что позволяет уменьшить контактное взаимодействие колес подвижного состава с зоной ее бокового закругления вследствие рассредоточения (со смещением к центру головки) мест приложения вертикальных нагрузок. Радиус бокового закругления головки рельса выбирался из условия снижения бокового износа рельсов и обеспечения двухточечного контакта как с неизношенными, так и с изношенными стандартными колесами. С помощью метода конечных элементов проведены расчеты контактного взаимодействия колес с предлагаемым рельсом И23, а также – для сравнения 126 – со стандартным рельсом Р65. Согласно результатам этих расчетов, при взаимодействии рельса И23 со стандартным колесом в кривых малого радиу- са наибольшие эквивалентные напряжения возникают (в отличие от рельса Р65) в центральной части головки рельса, что некритично. В районе касания гребня колеса напряжения в 1,5 – 2 раза меньше, чем в случае использования рельса Р65, что снижает вероятность возникновения контактно-усталостных повреждений выкружки рельса. Отметим также, что работа сил трения в зоне контакта гребня колеса с рельсом, имеющим профиль И23, существенно ниже, чем со стандартным рельсом Р65, а следовательно, меньше и боковой износ головки рельса. Таким образом, применение в наружных нитях кривых малого радиуса рельсов с профилем головки И23 является эффективным как с точки зрения уменьшения бокового износа головки рельса, так и с точки зрения предупре- ждения образования и развития контактно-усталостных повреждений. Уточнение математической модели для исследования динамики ва- гонов с упругими дисками колес и их взаимодействия с путем. Взаимо- действие колеса и рельса является одним из основных факторов, определяю- щих безопасность движения, допустимую скорость поездов, нагруженность рельсов и т.п. При этом определенное улучшение взаимодействия колеса с рельсами можно получить путем совершенствования формы диска колеса. С помощью конечно-элементной модели железнодорожного колеса ис- следовано влияние геометрии диска на упругие свойства колеса. На основа- нии зависимостей перемещений (относительно неподвижно закрепленной ступицы) точек обода колеса от величины приложенных в этих точках сил для разных вариантов формы и толщины дисков, а также различной толщины ободьев колес определены жесткости колеса в радиальном и осевом направ- лениях. Показано, что при действии реальных нагрузок в результате изгиба дисков происходит поворот профиля обода колеса относительно профиля головки рельса, что может оказывать заметное влияние на процессы контакт- ного взаимодействия пары «колесо – рельс». Поскольку нагрузка на колесо изменяется в процессе движения вагона, будет изменяться и угол поворота обода колеса относительно головки рельса. Для учета таких смещений кон- тактных поверхностей колес при расчетах пространственных колебаний еди- ниц подвижного состава выполнено усовершенствование математической модели, позволяющее учитывать изменение поворота обода колеса относи- тельно рельса в зависимости от формы диска колеса, положения точек кон- такта на ободе и динамических усилий, действующих в этих точках. В рас- четной схеме учтены также упругие свойства дисков колес в радиальном и осевом направлениях. Устойчивость движения вагонов. Одним из принципиальных вопро- сов, который в первую очередь необходимо решить в процессе модернизации существующих и создания перспективных тележек, является обеспечение устойчивости движения экипажей. Потеря устойчивости приводит к повы- шенному износу элементов ходовых частей и верхнего строения пути. При этом возможно также нарушение условий безопасности движения. Мини- мальную скорость, при которой устанавливаются незатухающие автоколеба- ния экипажа, принято называть критической. 127 В отделе проводились исследования устойчивости движения различных грузовых и пассажирских вагонов. Далее для примера приведены результаты исследований устойчивости движения порожних и груженых вагонов с те- лежками модели 18-100 до и после их модернизации путем установки эле- ментов компании A. Stucki [16], включающих упруго-фрикционные скользу- ны постоянного контакта. Оценено влияние такой модернизации тележки на значение критической скорости вагона со стандартными колесами, имеющими различную степень износа гребней: неизношенные (толщина гребня 33 мм), малоизношенные (толщина гребня 29 – 30 мм) и среднеизношенные (толщина гребня 27 – 27,5 мм). Устойчивость движения вагонов рассматривалась как по отноше- нию к возмущению начальных условий (устойчивость по А.М. Ляпунову), так и при постоянно действующих малых возмущениях (устойчивость по И.Г. Малкину). Результаты теоретических исследований показали, что критическая ско- рость вагона на типовых тележках существенным образом снижается с изно- сом колес. Так, по сравнению с новыми колесами, как для порожнего, так и для груженого вагонов при малом износе колес она меньше на 20 км/ч, а при среднем износе – на 40 км/ч. Снижение значения критической скорости, связанное с износом колес, у вагона на модернизованных тележках с элементами A.Stucki происходит ме- нее интенсивно. При малом износе колес это значение уменьшается на 10 и 20 км/ч, а при среднем износе – еще на 10 и 5 км/ч для порожнего и гружено- го вагонов соответственно. В случае неизношенных колес критическая скорость вагона на модерни- зованных тележках примерно на 40 – 50 км/ч выше, чем у вагона на типовых тележках. В процессе износа колес это различие увеличивается и достигает 55 – 60 км/ч для вагонов со среднеизношенными колесами. Следует отметить, что оценки, полученные при проведенных теоретиче- ских исследованиях, представляют собой верхнюю границу значений крити- ческой скорости для экипажа данной конструкции. Это связано с тем, что в расчетах моделируется движение по идеально гладкому пути без неровностей или при возмущениях со стороны пути, составляющих 2 – 10% от уровня го- ризонтальных неровностей, характерных для хорошего состояния пути. При движении экипажа по пути с реально действующими возмущениями крити- ческая скорость может снижаться. Для экспериментальной оценки динамических качеств грузовых вагонов на типовых и модернизированных тележках были проведены ходовые испы- тания со скоростями движения до 120 км/ч. Найденные в результате такого эксперимента значения критических скоростей несколько ниже полученных теоретических оценок, однако качественная картина устойчивости движения грузовых вагонов с различными типами тележек остается такой же. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования устой- чивости грузовых вагонов показали, что модернизация тележек с использо- ванием элементов A. Stucki позволяет повысить критическую скорость грузо- вых вагонов (как с новыми, так и с изношенными колесами). Явления заедания и заклинивания в системах с сухим трением. На- чиная с 2000 г. в отделе проводятся работы по исследованию специальных режимов функционирования фрикционных систем [17 – 27]. В тележках 18- 128 100, как и в других трехэлементных тележках грузовых вагонов, рассеяние энергии колебаний осуществляется при помощи сухого трения. С трением, в частности, происходит скольжение клиньев относительно боковин и надрес- сорных балок. При определенных условиях даже сравнительно малые воз- мущения могут приводить к большим изменениям характеристик движения, например, к резкому и значительному возрастанию нормальных реакций и, как следствие, других сил, в частности сил взаимодействия колеса и рельса. В отдельных же случаях, когда система приближается к некоторым особым состояниям, силы теоретически могут стремиться к бесконечности. Такое явление в системах с кулоновым трением называют “jamming” (заедание) или “wedging” (заклинивание) в зависимости от некоторых дополнительных ус- ловий [17, 20 – 27, http://mzhecheve.web.optima.com.ua]. В результате исследований определены условия, при которых в процессе движения грузовых вагонов с трехэлементными тележками, в частности с тележками Barber S-2-D, Barber S-2-РD (США) и 18-100 (страны СНГ), может возникать явление "jamming", сопровождающееся резким и значительным ростом сил взаимодействия клиньев с надрессорными балками и колес с рельсами [17, 20, 27]. Показано, что наиболее перспективный путь уменьше- ния контактных сил связан с понижением контактной жесткости, в частности за счет использования полиуретановых накладок, что позволяет практически устранить "jamming". Суть "wedging" заключается в том, что в некоторых конфигурациях сис- тему заклинивает, а значения возникающих при этом сил реакций могут быть очень большими, что может привести к появлению необратимых деформаций в телах и даже к разрушению системы. В результате выполненных исследо- ваний установлены геометрические и аналитические условия возникновения "wedging" в системах с двумя, тремя и произвольным числом фрикционных контактов [17, 20 – 27]. Применение полученных теоретических результатов к исследованию различных фрикционных систем (Пэнлеве-Клейна, фрикци- онной системы демпфирования и др.) показало, что они могут быть эффек- тивно использованы на практике при анализе возможности возникновения "wedging" в реальных системах с фрикционными контактами. Силы, зависящие от ускорения. Как известно, в 1964 году Л. Парс опубликовал монографию "A Treatise on Analytical Dynamics", в которой до- казывает, что силы, зависящие от ускорения, неприемлемы в механике, по- скольку противоречат одному из ее основополагающих принципов – принци- пу независимости действия сил. Несмотря на эту публикацию, в отделе в те- чение 10 лет проводились исследования, в результате которых было показа- но, что приведенное Л. Парсом доказательство ошибочно, а силы, зависящие от ускорения, в такой же степени приемлемы в механике, как и традицион- ные силы, зависящие только от положения, скорости и времени [28 – 30, http://mzhecheve.web.optima.com.ua]. Работы [28, 29] устранили принципи- альное препятствие на пути применения сил, зависящих от ускорения. Даль- нейшие исследования [30] показали, что существует целый ряд прикладных задач, которые могут быть решены с помощью сил, зависящих от ускорения. В одних случаях эти силы могут использоваться для объяснения различных физических явлений, в других – как средство получения наиболее эффектив- ного решения, в третьих – как единственный способ решения. Вместе с тем, эти силы имеют принципиальные особенности, приводящие иногда к неожи- 129 данным эффектам. Так, при алгебраической зависимости сил от ускорения пренебрежение даже сколь угодно малым ненулевым запаздыванием может приводить к качественным изменениям в поведении системы. Вследствие этого движение системы может оказаться неустойчивым даже в том случае, когда действительные части корней соответствующего характеристического уравнения отрицательны. В результате проведенных исследований было по- казано, что формирование стабилизирующего управления должно осуществ- ляться в соответствии с дифференциальной зависимостью управления от ус- корения. При соответствующем выборе параметров такое управление не только обеспечивает асимптотическую устойчивость тривиального решения, но и позволяет существенно снизить влияние постоянно действующих воз- мущений. Разработанные подходы и методы были применены к исследованию кон- кретных механических систем. В частности, исследована задача стабилиза- ции железнодорожного вагона с наклоняемым кузовом, где использование управляющего момента, зависящего от углового ускорения, позволило ре- шить данную задачу без использования информации о неизвестном угле по- ворота кузова [30]. Рассмотрена задача о стабилизации такими силами сингу- лярно возмущенных систем для уменьшения влияния постоянно действую- щих возмущений. Традиционный подход к стабилизации таких систем, когда управление зависит только от положения и скорости, еще более повышает жесткость системы, в связи с чем этот подход не всегда позволяет снизить влияние постоянно действующих возмущений. Использование сил, завися- щих от ускорения, позволило в несколько раз уменьшить влияние постоянно действующих возмущений при стабилизации конкретного многозвенного механизма. Теоретические исследования по совершенствованию конструкции тележек железнодорожных вагонов для скоростного движения. При вне- дрении скоростного движения на существующих железных дорогах Украины одной из важных задач является разработка рекомендаций относительно со- вершенствования конструкций существующего подвижного состава и пути для эксплуатации с повышенными скоростями. Для проведения таких иссле- дований в отделе разработаны модификации расчетных схем и математиче- ских моделей колебаний единиц подвижного состава с учетом изменений их конструкций для эксплуатации в условиях скоростного движения в Украине. Рассмотрен ряд вариантов изменения конструкции трехэлементных те- лежек грузовых вагонов, в том числе [31 – 39]: применение боковых упруго- диссипативных скользунов; установка дополнительного амортизатора в цен- тральном подвешивании вагона; усовершенствование клиновой системы фрикционного демпфирования тележки; применение упругих элементов и адаптеров в узлах сочленения корпуса буксы с боковой рамой; введение до- полнительных связей между колесными парами; использование нового изно- состойкого профиля ободьев колес. Выполнено исследование по выбору ра- циональных параметров узлов модернизации с точки зрения повышения кри- тической скорости вагона, улучшения его динамических качеств для скоро- стей движения до 120 км/ч, снижения интенсивности износа колес и рельсов. Проведен также выбор параметров пассажирских вагонов, при которых показатели динамических качеств экипажей и износа их колес удовлетворя- ют нормативным требованиям для скоростей движения до 160 км/ч, в том 130 числе определены рациональные значения параметров жесткости и демпфи- рования двухступенчатого рессорного подвешивания, оценено влияние базы вагона на показатели плавности хода и износа колес пассажирского вагона, проведено сравнение динамических качеств типового пассажирского вагона на тележках КВЗ-ЦНИИ и вагона с выбранными рациональными параметра- ми подвешивания. За счет замены значений указанных параметров типового пассажирского вагона выбранными рациональными можно улучшить его ди- намические качества и удовлетворить нормативным требованиям для “хоро- шего” хода вагона как при существующих скоростях движения, так и при их повышении до 160 км/ч. Проведены также исследования по оценке динамических качеств пасса- жирских вагонов нового поколения с увеличенной до 19 м базой на тележках новых конструкций моделей 68-7007 (68-7012), предназначенных для экс- плуатации с повышенными до 140 км/ч скоростями движения на железных дорогах Украины. Выполнены расчеты движения экипажей в широком диа- пазоне скоростей по прямым и криволинейным участкам пути с различным уровнем входных возмущений, учитывающим состояние пути на отечествен- ных железных дорогах. Предложены варианты сочетания жесткостных пара- метров рессорного подвешивания и торсионных устройств, реализация кото- рых позволит снизить уровень колебаний боковой качки кузова. Полученные результаты использованы при совершенствовании конструкции тележек для пассажирских вагонов нового поколения на Крюковском вагоностроитель- ном заводе. Внедрение результатов теоретических и экспериментальных иссле- дований отдела по модернизации существующих и созданию новых те- лежек грузовых вагонов. На протяжении многих десятилетий в парке гру- зовых вагонов Украины и стран бывшего СССР широко используются трех- элементные тележки модели 18-100. Эти тележки наряду с положительными чертами (простота конструкции, невысокая стоимость изготовления, техно- логичность в ремонте и др.) имеют существенные недостатки. Главные из них – неудовлетворительные характеристики при вписывании в кривые, зна- чительный износ колес и рельсов, склонность к самовозбуждению колебаний виляния во время движения на прямых участках пути. По мере износа конст- руктивных элементов влияние этих недостатков возрастает: увеличивается износ пятниковых узлов и других элементов тележек, уменьшается критиче- ская скорость вагонов. Во время движения вагонов со скоростями выше кри- тической интенсивные колебания виляния кузова относительно тележек не- гативно влияют на безопасность движения, а в некоторых случаях приводят к сходу вагонов с рельсов. В связи с этим возникла необходимость замены те- лежек модели 18-100. В Украине работы проводятся в двух направлениях: первое направление – замена тележек 18-100 модернизированными трехэлементными тележками с сохранением основных наиболее металлоемких элементов модели 18-100 и введением нескольких узлов модернизации (это направление требует мень- шего времени и меньших финансовых затрат); второе направление – замена тележек модели 18-100 существенно лучшими новыми тележками (этот путь является более эффективным, но для этого нужно больше времени и значи- тельные финансовые затраты). 131 Проведенные работы по первому направлению. На основании результа- тов теоретических и экспериментальных исследований ИТМ предложена комплексная модернизация типовых тележек (модели 18-100) грузовых ваго- нов [40-43], которая включает использование трех устройств компании А. Stucki (США): упругодиссипативных боковых скользунов постоянного контакта в узлах опирания кузова на ходовые части, износостойких фрикци- онных планок и фрикционных клиньев с упругими полиуретановыми наклад- ками на наклонных поверхностях в рессорном подвешивании, эластомерных прокладок между пятником и подпятником, а также одновременное приме- нение колес с износостойким нелинейным профилем ИТМ-73, разработан- ным в ИТМ НАНУ и НКАУ. Использование комплексной модернизации тележек дает: • значительное уменьшение сил взаимодействия колес и рельсов и, как результат, уменьшение износа их контактирующих поверхно- стей; • возможность увеличения диапазона эксплуатационных скоростей движения порожних грузовых вагонов на 30…40 км/ч; • увеличение запаса устойчивости вагонов против схода с рельсов, т. е. повышение безопасности движения при сохранении ограниче- ний на скорость движения; • увеличение ресурса элементов системы рессорного подвешивания примерно в 7…10 раз; • эффективное гашение колебаний виляния и боковой качки; • полное исключение явления «заедания» во фрикционной системе демпфирования; • увеличение ресурса колесных пар по износу гребней колес более чем в 2 раза; • заметное уменьшение износа элементов пятникового узла; • уменьшение износа поверхностей трения в буксовом проеме; • возможность эффективного использования тележек рабочего парка вагонов со значительным уменьшением эксплуатационных затрат на их содержание; • уменьшение затрат энергии на тягу благодаря уменьшению сил взаимодействия колес и рельсов. Более подробная информация об элементах комплексной модернизации тележек приведена на сайте http://www.astucki.com.ua. Эффективность комплексной модернизации тележек подтверждена ре- зультатами ходовых динамических и эксплуатационных испытаний опытных вагонов с типовыми и комплексно модернизированными тележками, прове- денных в 2000-2007 гг. на железных дорогах Украины и России. Указанная модернизация тележек предложена для внедрения на желез- ных дорогах Украины, стран СНГ и Балтии, где ширина колеи 1520 мм. Раз- работана инструкция по технологии установки узлов модернизации, начато обучение специалистов для обслуживания модернизированных тележек в процессе их эксплуатации. С 2004 г. проводится широкомасштабное внедрение комплексной модер- низации тележек грузовых вагонов на железных дорогах Украины. Сейчас модернизацию тележек выполняют на Крюковском вагоностроительном за- воде при строительстве новых вагонов и на всех вагоноремонтных заводах 132 Украины в период капитальных ремонтов вагонов. На сегодняшний день мо- дернизировано более 13000 тележек. Имеется положительное решение Ко- миссии Совета по железнодорожному транспорту полномочных представи- телей стран СНГ и Балтии о возможности эксплуатации полувагонов с ком- плексно модернизированными тележками на железных дорогах этих стран, а также рекомендации Комиссии Совета железнодорожным администрациям этих стран выполнять с 1 января 2008 г. предложенную комплексную модер- низацию тележек модели 18-100 при плановых ремонтах грузовых вагонов инвентарного парка. В настоящее время начата модернизация опытных групп вагонов на железных дорогах России, Литвы, Казахстана. Проведенные работы по второму направлению. В ИТМ выполнены теоретические исследования по выбору параметров ряда тележек новых кон- струкций. Это, в частности, тележки модели 18-4129 (разработка Украины) и ICG Motion Control (разработка США), предназначенные для эксплуатации на железных дорогах колеи 1520 мм в грузовых вагонах с увеличенной до 245 кН нагрузкой от оси на рельсы. Конструкция тележки модели 18-4129 отличается от серийной тележки модели 18-100 наличием билинейного рессорного подвешивания, скользунов постоянного контакта, адаптеров в узлах опирания боковых рам на буксы, диагональных связей между боковыми рамами. В тележке модели ICG Motion Control также имеются скользуны постоянного контакта и адаптеры в буксовых узлах, однако их конструкция иная, чем в тележке модели 18-4129. Проведены исследования динамических качеств и износа колес порож- них и груженых полувагонов нового поколения с новыми тележками, обору- дованными колесами с неизношенными и среднеизношенными профилями ободьев, при движении с разными скоростями по прямым и криволинейным участкам рельсового пути. Сделано сравнение полученных расчетных показателей динамических качеств полувагона нового поколения с тележками модели 18-4129 и ICG Motion Control с аналогичными данными для типового полувагона модели 12-783 с тележками 18-100, а также с экспериментальными данными для по- лувагона нового поколения УВЗ с российскими тележками модели 18-579 (18-194-1) в двух вариантах исполнения (УВЗ 1 и УВЗ 2). Для расчетов использовалось входное возмущение, которое построено в ИТМ в виде преобразованных данных путеизмерителя (с учетом его ампли- тудно-частотной характеристики) на отдельных участках железнодорожных путей. Анализ этих данных показал, что частотный состав неровностей на разных участках пути примерно одинаков, а уровень может существенно от- личаться. Для оценки динамических качеств вагонов нового поколения с пер- спективными украинскими и российскими тележками частотный состав воз- мущения принимался таким, как на участке, где проводятся испытания укра- инских вагонов, а расчетные уровни возмущений, действующих на вагоны со стороны пути, подбирались с учетом экспериментальных данных о динами- ческих показателях типового полувагона, полученных на скоростном поли- гоне, где проводятся испытания российских вагонов. По результатам компьютерного моделирования сделаны следующие вы- воды. Тележки моделей 18-4129 и ICG Motion Control со стандартным про- филем колес могут использоваться в полувагоне нового поколения для экс- плуатации в порожнем и груженом состояниях на прямых участках пути со 133 скоростями до 120 км/ч включительно, на круговых кривых радиусов 300 м и 650 м – со скоростями до 80 км/ч и 100 км/ч соответственно. При этом дви- жение полувагона будет устойчивым, значения показателей его динамиче- ских качеств по вертикали и по горизонтали, в основном, не превысят допус- тимых значений для «хорошего» хода вагона. Однако необходимо принять меры по снижению износа стандартных колес у полувагонов нового поколе- ния с тележками ICG Motion Control, поскольку при движении в кривых, осо- бенно малого радиуса, он выше, чем у типового полувагона. Полученные результаты использованы при выборе параметров модели тележек для эксплуатации в полувагонах нового поколения. Создание датчиков и усилительных блоков с фильтрами для изме- рения виброускорений. Для измерения виброускорений при эксперимен- тальных исследованиях динамической нагруженности элементов различных объектов разработаны конструкция и принципиальная электрическая схема, проведен монтаж, наладка, лабораторные и полевые испытания высокоточ- ных одно- (ПДУ-5, ПДУ-50), двух- (ПДУ-205) и трехосных (ПДУ-305) датчи- ков с аналоговыми выходами и усилительных блоков с фильтрами к ним. Датчики ПДУ-5, ПДУ-205 и ПДУ-305 предназначены для измерения виброу- скорений в диапазоне ± 5 g, датчик ПДУ-50 – в диапазоне ± 50 g. Основные характеристики датчиков приведены в таблице. Датчик, тип Диапазон измерений, g Чувстви- тельность, мВ/g Ширина полосы частот, кГц Питание, В Рабочий диа- пазон темпе- ратур, 0 С ПДУ-5 ± 5 250, 500 750,1000 0÷10 5 от -40 до +85 ПДУ-205 ± 5 174 0÷0,5 5 от -20 до +70 ПДУ-305 ± 5 174 0÷0,5 5 от -20 до +70 ПДУ-50 ± 50 38 0÷1 5 от -40 до +70 Усилительные блоки с фильтрами конструктивно выполнены в виде бло- ков-приставок УБ-1К, УБ-2К, УБ-3К, соответственно, для одно-, двух- и трехосных датчиков, которые позволяют проводить обработку сигнала, по- ступающего с датчика (по каждой координате), в диапазоне частот 0÷30, 0÷100 Гц с необходимыми коэффициентами усиления измерительного канала (4, 8, 12, 16) и передачу его на регистратор. Усилительные блоки могут рас- полагаться как в непосредственной близости к датчикам, так и возле регист- ратора. Основные результаты в области создания изделий ракетно- космической техники Определение параметров орбит космических аппаратов. Несмотря на интенсивное развитие космической науки, точность определения состояния (положения и скорости) как наземных, так и космических объектов, обеспе- чиваемая существующими технологиями, для ряда практически важных за- дач (навигации, дистанционного зондирования Земли, картографии, океано- графии и др.) является неудовлетворительной. Традиционные методы не все- гда эффективны при высоких требованиях к точности оценивания, что посто- янно стимулирует разработку новых эффективных методов и технических 134 решений для определения движения космических аппаратов на основе стати- стической обработки измерительной информации. В институте разработан новый метод оценивания параметров орбит кос- мических аппаратов – метод согласованных измерений [44, 45], представ- ляющий собой развитие известного метода гарантированных оценок. Этот метод предъявляет сравнительно слабые и легко проверяемые требования к ошибкам измерений, благодаря чему в ряде практически важных случаев он обеспечивает более высокую (иногда значительно) точность определения со- стояния как наземных, так и космических объектов. Простота и наглядность метода позволяет эффективно использовать его на этапах планирования и предварительной обработки измерений. Разрабо- танный метод согласованных измерений был использован при экспертизе качества измерений наземной станции совмещенной командно-телеметриче- ской радиолинии для космических аппаратов «Микроспутник» и «EgyptSat». В результате был выявлен ряд ошибок в программном обеспечении наземной станции и выполнен анализ эффективности мер, предпринятых разработчи- ком по устранению указанных ошибок. Сингулярно возмущенные механические системы. При исследовании динамики многоэлементных механических систем часто пренебрегают мас- со-инерционными характеристиками отдельных элементов, полагая их рав- ными нулю. Классическая механика имеет дело только с частицами (матери- альными точками) ненулевой (положительной) массы, однако нередко ис- пользование нулевых масс вполне допустимо. Это, в частности, касается слу- чаев, когда уравнения движения регулярные и удовлетворяют известным теоремам о существовании, единственности и непрерывной зависимости ре- шения задачи Коши от параметров. Вместе с тем, существуют механические системы, уравнения движения которых после обнуления малых масс стано- вятся вырожденными и поэтому не подпадают под действие данных теорем. Вопрос о корректности обнуления малых масс для таких систем становится нетривиальным. Кроме того, вырожденность уравнений движения приводит к серьезным проблемам как при отыскании решений уравнений движения, так и при их численном и качественном анализе. В институте длительное время изучаются системы массовых и безмассо- вых частиц. Исследованы особенности описания этих систем и свойства со- ответствующих уравнений движения. Также рассмотрен вопрос о корректно- сти процедуры обнуления малых масс как вопрос о непрерывной зависимо- сти решения сингулярно возмущенных уравнений движения от малого пара- метра [46 – 48, http://mzhecheve.web.optima.com.ua]. Поочередное управление. Еще одно направление фундаментальных ис- следований связано с поочередным управлением [49]. Поочередное воздейст- вие характеризуется тем, что в каждый момент времени оно приложено к од- ному и только одному входу. Если в данный момент времени подвижное управление приложено к данному входу, то все оставшиеся входы считаются свободными от этого воздействия, то есть входные воздействия на все остав- шиеся входы равны нулю. В другой момент времени поочередное входное воздействие может переключиться на следующий вход или вернуться к прежнему входу и т.д. Получен ряд результатов по управляемости, устойчи- вости и оптимальному управлению механическими системами с поочеред- ным управлением [28]. 135 Исследования нагруженности ракет-носителей при морской транс- портировке. Выполнены исследования по оценке нагруженности ступеней ракет-носителей (РН) «Циклон-4» при морской транспортировке в грузовом отсеке судна с территории Украины в Бразилию (космодром Алькантара) с учетом разной степени балльности морского волнения [50 – 52]. Условия морской транспортировки имеют ряд специфических особенностей по срав- нению с другими видами транспортировки, например, железнодорожной или автомобильной [53]. Это в первую очередь связано с невозможностью гаран- тирования благоприятных условий плавания по всему маршруту. С этой точ- ки зрения перевозка морем особо ответственных, дорогостоящих и чувстви- тельных к перегрузкам объектов, какими являются РН, требует повышенного внимания к оценке риска для судна и перевозимого груза на всем маршруте транспортировки. Рассмотренный в работе маршрут морской транспортиров- ки начинается в сравнительно спокойном Черноморском регионе (от порта Октябрьский) и далее пролегает по Атлантическому океану к берегам Юж- ной Америки. Если начальные участки маршрута имеют, как правило, благо- приятные условия для плавания, то Атлантический океан значительно чаще подвержен действию штормовых ветров. К сожалению, в достаточно силь- ных штормах при стечении неблагоприятных обстоятельств гибнут не только малые суда, но и крупные современные суда с длинами в 200 – 250 м и более. Проведен анализ и обобщены долговременные статистические данные о волновых режимах на маршруте транспортирования РН, что позволило по- строить обобщенную спектральную модель нерегулярного морского волне- ния на этом маршруте с детальным учетом особенностей спектров реальных режимов волнения в морях и океанах. На основе разработанной спектральной модели построены типичные спектры нерегулярного волнения различной интенсивности – от слабого до сильного. По этим спектрам для выбранных режимов волнения на интервалах квазистационарности, достаточных для по- лучения надежных оценок краткосрочных статистических характеристик волнения и качки, рассчитаны временные реализации волновых ординат, хо- рошо согласующиеся с имеющимися данными из литературных источников. В рамках линейной модели разработана методика расчета обобщенной качки судна при движении произвольными курсовыми углами к регулярным волнам малой амплитуды. По результатам анализа найденных временных реализаций нерегулярного волнения для расчетов качки транспортировочно- го судна выбраны такие реализации волнения, которые включают характер- ные последовательности волн различных типов. При расчетах продольной качки варьировалась скорость поступательного движения судна с учетом уровня интенсивности волнения. Получены временные процессы перемеще- ний и ускорений в заданных точках корпуса судна для наиболее важных слу- чаев движения судна – встречным курсом и лагом к нерегулярным волнам, характерных для нештатной ситуации. Результаты исследования продольной качки расчетного транспортиро- вочного судна показали, что при увеличении интенсивности волнения мак- симальные вертикальные ускорения (в точках у носовой переборки) состав- ляют (0,4 - 0,5)g. Разработаны математические модели для оценки нагруженности элемен- тов РН при морской транспортировке. С использованием этих моделей оце- нены наибольшие значения горизонтальных ускорений и динамические со- 136 ставляющие вертикальных ускорений на корпусе РН при движении расчетно- го транспортировочного судна встречным курсом и лагом к волне при штор- мовых погодных условиях. Расчеты показали, что при движении судна встречным курсом к волнам для разного уровня морского волнения наибольшие вертикальные ускорения на корпусах частей РН наблюдаются в местах, наиболее удаленных от центра продольных колебаний судна. Однако, даже при морском волнении высокой балльности (высота волны 11 м) для рассматриваемого вида колебаний мак- симальные динамические ускорения на корпусах ступеней РН составляют не более 3,3 м/с 2 , т.е. не превышают допустимый для изделия уровень 0,6 g. При этом вклад от килевой качки в величины ускорений может составлять до 65 %, в зависимости от расположения изделия в трюме. В условиях возмож- ного выбора схемы загрузки трюма более предпочтительным с точки зрения уменьшения уровня вертикальных ускорений является вариант размещения грунтовых транспортных агрегатов с РН в трюме судна с максимальным смещением к кормовой переборке судна. При движении судна лагом к волне уровень максимальных вертикальных ускорений на РН растет почти линейно с увеличением высоты волны. Однако он составляет примерно 20 % от ускорений, вызванных вертикальной качкой, и около 5 % – от допустимого значения (0,6 g). Несколько выше при этом ви- де колебаний судна максимальные горизонтальные ускорения на корпусе РН – около 10 % от допустимого значения. В целом, возмущение типа бортовой качки расчетного транспортировочного судна при рассмотренных высотах морской волны не приводит к недопустимым перегрузкам на РН. Проведенные исследования позволили дать предварительные оценки на- груженности РН при транспортировании морем в штормовых условиях. 1. Ushkalov V. F. Creep forces identification in a car wheel-rail contact point / V. F. Ushkalov, S. F. Red'ko, I. A. Serebriany // Ingegneria Ferrofiaria. – 1998. – 11. – P. 769 – 778. 2. Ushkalov V. F. On Effect of Bogie Construction on Dynamic Perfomance of Railway Vehicles and Their Wheel-Wear / V. F. Ushkalov, T. F. Mokriy, I. Y. Shevtsov // Proceedings of the 4 th International Conference on Railway Bogies and Running Gears. – Budapest, Hungary, 1998. – P. 223 – 232. 3. Ushkalov V. F. Effect of the Wheel Profile on Dynamics of rail vehicle and Wear of the Wheel/Rail Contact Pair / V. F. Ushkalov // Proc. of International Heavy Haul Association STS-conference "Wheel/Rail Inter- face". –1999. – Vol. 1. – P. 87 – 94. 4. Ушкалов В. Ф. О возможном улучшении динамических качеств грузового вагона и снижении износа пары "колесо-рельс" / В. Ф. Ушкалов, Т. Ф. Мокрий, И. Ю. Малышева, Л. А. Гальченко // Техническая механика. – 2000. – № 1. – С. 83 – 89. 5. Ушкалов В. Ф. Влияние условий контакта колес с рельсами на динамические качества грузовых вагонов / В. Ф. Ушкалов, Т. Ф. Мокрий, И. А. Мащенко, И. Е. Шевцов // Техническая механика. – 2002. – № 1. – С. 146 – 152. 6. Ушкалов В. Ф. Об оценке эффективности использования колес с разными профилями ободьев в желез- нодорожных вагонах / В. Ф. Ушкалов, Т. Ф. Мокрий, И. А. Мащенко, И. Ю.Малышева // Техническая механика. – 2002. – № 2. – С. 121 – 127. 7. Ушкалов В. Ф. Создание новых профилей обода железнодорожных колес для снижения их износа при использовании в типовых тележках ЦНИИ-Х3 / В. Ф. Ушкалов, Т. Ф. Мокрий , И. А. Мащенко, И. Е. Шевцов // Техническая механика. – 2002. – №2. – С. 132 – 138. 8. Ушкалов В. Ф. Влияние на динамические качества полувагонов с тележками модели 18-100 замены стандартного профиля колес профилем ИТМ-73 / В. Ф. Ушкалов, Т. Ф. Мокрий, И. Ю. Малышева, И. А. Мащенко, Д. И. Гриценко // Вестник Днепропетровского национального университета железнодо- рожного транспорта имени акад. В. Лазаряна. – 2006. – Вып. 11. – С. 167 – 170. 9. Патент на винахід 42054 Україна, МПК В 60В 21/02. Обід залізничного колеса (Варіанти) : Патент на винахід 42054 Україна, МПК В 60В 21/02 В. Ф. Ушкалов (Україна), Т .Ф. Мокрій (Україна), І. Ю. Малишева (Україна), І . О. Мащенко (Україна), І. Є. Шевцов (Україна) – 97084406 ; Заявл. 29.08.1997 ; Опубл. 15.10.2001, Бюл. № 9. 10. Деклараційний патент на корисну модель 1181 Україна, МПК В 60В 21/02. Викружка обода залізнич- ного колеса : Деклараційний патент на корисну модель 1181 Україна, МПК В 60В 21/02 137 В. Ф. Ушкалов, Т. Ф Мокрій, І. О Мащенко – № 2001064277 ; Заявл. 20.06.2001 ; Опубл. 15.03.2002, Бюл. № 3. 11. Деклараційний патент на корисну модель 1182 Україна, МПК В 60В 21/02. Профіль обода залізнично- го колеса : Деклараційний патент на корисну модель 1182 Україна, МПК В 60В 21/02 В. Ф. Ушкалов, Т. Ф. Мокрій, І. О. Мащенко . – № 2001064278 ; Заявл. 20.06.2001 ; Опубл. 15.03.2002, Бюл. № 3. 12. Свидетельство на полезную модель 22099 Российской Федерации, МПК В 60В 21/02. Профиль обода железнодорожного колеса : Свидетельство на полезную модель 22099 Российской Федерации, МПК В 60В 21/02 В. Ф. Ушкалов, Т. Ф. Мокрий, И. А. Мащенко . – № 2001125557/20 ; Заявл. 26.09.2001 ; Опубл. – 10.03.2002, Бюл. № 7. 13. Свидетельство на полезную модель 22100 Российской Федерации, МПК В 60В 21/02. Выкружка обода железнодорожного колеса : Свидетельство на полезную модель 22100 Российской Федерации, МПК В 60В 21/02 В. Ф. Ушкалов, Т. Ф. Мокрий, И. А. Мащенко – № 2001125579/20 ; Заявл. 26.09.2001 ; Опубл. – 10.03.2002. Бюл. № 7. 14. Свидетельство на полезную модель 26208 Российской Федерации, МПК В60В 21/00. Профиль поверх- ности обода железнодорожного колеса : Свидетельство на полезную модель 26208 Российской Феде- рации, МПК В60В 21/00 В. Ф. Ушкалов, Т. Ф. Мокрий, И. А.Мащенко. – № 2002109686/20 ; Заявл. 15.04.2002 ; Опубл. 20.11.2002, Бюл. №32. 15. Ушкалов В. Ф. Разработка рационального профиля головки рельса с несимметричной поверхностью катания / В. Ф. Ушкалов, И. А. Серебряный, И. В. Подъельников // Техническая механика. – 2008. – №1. – С.31 – 37. 16. Ushkalov V. Study on the loss of the motion stability of freight wagons running on standard and upgraded trucks at different level of their wheel wear / V. Ushkalov, I. Serebryanyi, L. Lapina // Proceedings of the 5th International conference on “Railway bogies and running gears”, 24–26 September, 2001, Budapest, Hun- gary.– Budapest, 2001. – Р. 253 – 261. 17. Ushkalov V. F. Investigation of Dynamics in a Subsystem "Bogie Beam – Wedges – Bogie Side" of the Bogie / V. F. Ushkalov, M. M. Zhechev // International Applied Mechanics. – 2002. – Vol. 38, № 11. – P. 137 – 144. 18. Жечев М. М. Численное моделирование динамики систем с кулоновым трением / М. М. Жечев // Тех- ническая механика. – 2003. – № 1. – С. 101 – 106. 19. Ушкалов В. Ф. Зависимость сил трения в фрикционном демпфере от вертикального перемещения над- рессорной балки / В. Ф. Ушкалов, М. М. Жечев, И. А. Серебряный, М. В. Скатенок // Техническая ме- ханика. – 2003. – № 2. – С. 109 – 120. 20. Ушкалов В. Ф. Явление “jamming” в динамике вагона с тележками 18–100 / В. Ф. Ушкалов, М. М. Жечев, А. Д. МакКисик // Вестник ВНИИЖТ. – 2004. – № 2. – С. 9 – 13. 21. Жечев М. М. Необходимые условия “wedging” (“заклинивания”) в системах с кулоновым трением / М. М. Жечев, М. В. Скатенок // Техническая механика. – 2004. – № 1. – С. 31 – 39. 22. Ушкалов В. Ф. О возможности возникновения "jamming" при движении колёсной пары в поперечной плоскости / В. Ф. Ушкалов, М. М. Жечев, М. В. Скатенок // Техническая механика. – 2004. – № 2. – С. 45 – 49. 23. Жечев М. М. Явление “wedging” в системах с сухим трением / М. М. Жечев, М. В. Скатенок // Меха- ника твёрдого тела. – 2004. – № 34. – С. 194 – 198. 24. Скатенок М. В. Аналитические условия заклинивания в системах с фрикционными контактами / М. В. Скатенок // Механика твёрдого тела. – 2005. – № 35. – С. 145 – 153. 25. Жечев М. М. Механические системы с кулоновым трением, допускающие заклинивание / М. М. Жечев, М. В. Скатенок // Техническая механика. – 2005. – № 1. – С. 22 – 35. 26. Скатенок М. В. Аналитические условия заклинивания в движении для систем с кулоновым трением / М. В. Скатенок // Техническая механика. – 2006. – № 2. – С. 32 – 47. 27. Ushkalov V. F. Possibility of jamming and wedging in the three-piece trucks of a moving freight car / V. F. Ushkalov, M. M. Zhechev, A. D. McKisic // Vehicle System Dynamics. – 2007. – Vol. 45, № 1. – P. 61 – 76. 28. Жечев М. М. Поочередное управление / М. М. Жечев. – Киев: Наукова думка, 2003. – 188 с. 29. Zhechev M. M. On the admissibility of given acceleration-dependent forces in mechanics / M. M. Zhechev // Journal of Applied Mechanics. – Transactions of the ASME. – 2007. – Vol. 74, № 1. – P. 107 – 110. 30. Zhechev M. M. Peculiarities of the use of acceleration-dependent forces in mechanical problems / M. M. Zhechev // Journal of Multi-body Dynamics. – 2007. – Vol. 221, № K4. – P. 497 – 503. 31. Ушкалов В. Ф. Влияние конструкции и состояния ходовых частей пассажирского вагона на износ пары "колесо-рельс" / В. Ф. Ушкалов , Т. Ф. Мокрий, И. А. Мащенко, Л. А. Гальченко // Техническая меха- ника. – 2000. – № 2. – С. 57 – 63. 32. Деклараційний патент на корисну модель № 1802 України, МКИ В 61F 5/14. Пружно-котковий ковзун для візків вантажних залізничних вагонів : Деклараційний патент на корисну модель № 1802 України, МКИ В 61F 5/14 В. Ф. Ушкалов (UA), Брюс Г. Гатнарек (US), Деніс Л. Рен (US). – № 2002097474 ; За- явл. 16.09.2002 ; Опубл. – 15.05.2003, Бюл. № 5. 33. Деклараційний патент на корисну модель № 1803 України, МКИ В 61F 5/12. Фрикційний клин : Де- клараційний патент на корисну модель № 1803 України, МКИ В 61F 5/12 В. Ф. Ушкалов (UA), Брюс Г. Гатнарек (US), Джеймс Ф. Райт (US). – № 2002097475 ; Заявл. 16.09.2002 ; Опубл. – 15.05.2003, Бюл. № 5. 138 34. Деклараційний патент на корисну модель № 1804 України, МКИ В 61F 5/14. Пружно-котковий ковзун : Деклараційний патент на корисну модель № 1804 України, МКИ В 61F 5/14 В. Ф. Ушкалов (UA), Брюс Г. Гатнарек (US), Деніс Л. Рен (US) – № 2002097476 ; Заявл. 16.09.2002 ; Опубл. – 15.05.2003, Бюл. №5. 35. Свидетельство на полезную модель № 29019 Российской Федерации, МКИ В 61F 5/14. Упруго- катковый скользун для тележек грузовых железнодорожных вагонов : Свидетельство на полезную мо- дель № 29019 Российской Федерации, МКИ В 61F 5/14 В. Ф. Ушкалов (UA), Брюс Г. Гатнарек (US), Денис Л. Рен (US). – № 2002124395/20 ; Заявл. 19.09.2002 ; Опубл. 27.04.2003, Бюл. № 12. 36. Свидетельство на полезную модель № 29020 Российской Федерации, МКИ В 61F 5/14. Упруго- катковый скользун : В. Ф. Ушкалов (UA), Брюс Г. Гатнарек (US), Денис Л. Рен (US). – № 2002124396/20 ; Заявл. 19.09.2002 ; Опубл. 27.04.2003, Бюл. № 12. 37. Свидетельство на полезную модель № 29276 Российской Федерации, МКИ В 61F 5/12. Фрикционный клин : Свидетельство на полезную модель № 29276 Российской Федерации, МКИ В 61F 5/12 В. Ф. Ушкалов (UA), Брюс Г. Гатнарек (US), Джеймс Ф. Райт (US). – № 2002124394/20 ; Заявл. 19.09.2002 ; Опубл. 10.05.2003, Бюл. № 13. 38. Ушкалов В. Ф. Выбор рациональных значений жесткости дополнительных упругих элементов в узлах сочленения корпуса буксы с боковой рамой / В. Ф. Ушкалов, И. А Серебряный, Л. Г Лапина // Техни- ческая механика. – 2004. – № 2. – С. 111 – 115. 39. Ушкалов В. Ф. Исследование динамики грузового вагона с дополнительными связями между элемен- тами ходовых частей / В. Ф. Ушкалов, И. А. Серебряный, Л. Г. Лапина // Техническая механика. – 2006. – № 1. – С. 26 – 31. 40. Ушкалов В. Ф. Модернізація ходових частин вантажних вагонів / В. Ф. Ушкалов, Т. Ф. Мокрій, М. М. Жечев, І. О. Сєрєбряний, І. Ю. Малишева // Залізничний транспорт України. – 2003. – № 5. – С. 33 – 36. 41. Ушкалов В. Ф. Комплексная модернизация тележек грузовых вагонов – путь к улучшению взаимодей- ствия колес и рельсов / В. Ф. Ушкалов // Современные проблемы взаимодействия подвижного состава и пути : научно-практическая конференция, 2003, Щербинка, Россия. – 2003. – С. 43 – 46. 42. Gregg Hansen W. M. Комплексная модернизация тележек 18-100 для снижения износа колес и повы- шения ходовых качеств грузовых вагонов / W. M. Gregg Hansen, А. Д. Лашко, В. Ф. Ушкалов, Т. Ф. Мокрий, И. Ю. Малышева, И. А. Мащенко // Вестник Днепропетровского национального универ- ситета железнодорожного транспорта имени акад. В. Лазаряна. – 2004. – Вып.5 – С. 215 – 219. 43. Ушкалов В. Ф. Комплексная модернизация ходовых частей грузовых вагонов / В. Ф. Ушкалов, Т. Ф. Мокрий, И. Ю. Малышева, И. А. Мащенко, С. С. Пасичник // Вагонный парк. – 2007. – № 2. – С. 18 – 22. 44. Жечев М. М. Метод согласованных измерений определения движения КА / М. М. Жечев, А. Д. Шептун // Техническая механика. – 2002. – № 2. – С. 36 – 44. 45. Zhechev M. M. Consistent Measurements Method for Spacecraft Orbit Determination / M. M. Zhechev, A. D. Sheptun, O. M. Ventskovsky, N. B. Gorev, I. V. Mashtak // European Journal of Navigation. – 2006. – Vol. 4, № 3. – P. 55 – 60. 46. Жечев М. М. Сингулярно возмущённые механические системы / М. М. Жечев. – Днепропетровск : ИТМ НАНУ и НКАУ, 1998. – 131 с. 47. Zhechev M. M. Asymptotic stability of the equilibrium of singular mechanical systems / M. M. Zhechev // Automation and Remote Control. – 2001. – Vol. 62, № 3. – P. 383 – 390. 48. Zhechev M. M. Equations of motion for singular systems of massed and massless bodies / M. M. Zhechev // Journal of Multi-body Dynamics. – 2007. – Vol. 221, № K4. – P. 591 – 597. 49. Zhechev M. M. The equilibrium position of autonomous systems: Stabilization by a sequential control / M. M. Zhechev // Automation and Remote Control. – 1998. – Vol. 59, № 3, Part 1. – P. 305 – 309. 50. Ушкалов В. Ф. Проблемы и задачи обеспечения безопасной транспортировки ракет-носителей морским путем / В. Ф. Ушкалов, А. Н. Сердюченко // Техническая механика. – 2005. – № 2. – С. 75 – 89. 51. Ушкалов В. Ф. Ускорения, возникающие при морской транспортировке ракет-носителей в условиях волнения и качки судна / В. Ф. Ушкалов, А. Н. Сердюченко, А. К. Шерстюк // Техническая механика. – 2006. – №2. – С. 20 – 31. 52. Ушкалов В. Ф. Характеристика ветро-волновых режимов на маршруте морской транспортировки ра- кет-носителей из порта Украины к экватору / В. Ф. Ушкалов, А. Н. Сердюченко // Техническая меха- ника. – 2007. – № 2. – С. 109 – 124. 53. Ушкалов В. Ф. Прогнозирование динамических качеств и оценка вибронагруженности изделий ракет- но-космической техники при транспортировке по железной дороге / В. Ф. Ушкалов, Г. И. Богомаз // Техническая механика. – 2001. – № 2. – С. 99 – 109. Институт технической механики Получено 10.09.08, НАН Украины и НКА Украины, в окончательном варианте 19.09.08 Днепропетровск

Статистическая динамика механических систем

Репозитарії

Схожі ресурси