http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/29756 2026-04-07T10:19:03Z http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/29762 Title: Формування стратегії заміни ремонтного обладнання локомотивного депо в разі його зносу Authors: Крашенінін, Олександр Семенович; Шапатіна, Ольга Олександрівна; Обозний, Олександр Миколайович; Анацький, Олександр Олександрович; Krasheninin, Oleksandr; Shapatina, Olga; Oboznyi, Oleksandr; Anatskyi, Oleksandr Abstract: UA: Через високі вимоги щодо забезпечення ефективного функціонування ремонтного обладнання локомотивного депо потрібно уважно реагувати на своєчасні заміни зношеного і морально застарілого обладнання. Разом із тим вартість цього унікального обладнання потребує ретельного і всебічного дослідження цих проблем. У статті на підставі первинної інформації про вартість ремонтного обладнання і моніторинг процесів його зносу розглянуто методику формування стратегії оптимальних термінів їх заміни. Розглянуто завдання визначення терміну заміни обладнання в разі невипадкового (контрольованого) зносу і випадкового (аварійного) зносу ремонтного обладнання локомотивного депо.; EN: High requirements for ensuring the efficient operation of the repair equipment of the locomotive depot require a careful response to the timely replacement of worn and obsolete equipment. However, the cost of this unique equipment requires a thorough and comprehensive study of these issues. In the article, on the basis of primary information about the cost of repair equipment, monitoring the processes of its wear and tear, the technique of forming a strategy for substantiating the optimal terms of their replacement is considered. The tasks of determining the term of equipment replacement in case of non-accidental (controlled) wear and accidental (emergency) wear of repair equipment of the locomotive depot are considered. With known equipment maintenance costs for the period of operation and its initial cost, the procedure for finding the optimal term for its replacement is determined. A mathematical model has been developed that takes into account the ratio of the initial cost of the equipment and its maintenance costs, and the ratio of the coefficients of growth over time of the equipment maintenance costs and the reduction of its initial price. On the basis of this, graphical dependencies are built, which allow you to reasonably determine the optimal terms for replacing technological equipment. For the general case of an accidental change in the technical condition of the equipment and, accordingly, an increase in the costs of its maintenance, a method of determining the optimal term for its replacement is proposed. 2025-01-01T00:00:00Z http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/29761 Title: Розроблення складної системи обробки інформації для електродепо метрополітену з використанням об’єктно-орієнтованого аналізу Authors: Прилипко, Андрій Андрійович; Індик, Сергій Володимирович; Щебликіна, Олена Вікторівна; Сіроклин, Іван Миколайович; Prylypko, Andrii; Indyk, Serhii; Shcheblykina, Olena; Siroklyn, Ivan Abstract: UA: У статті розглянуто проблему розроблення складних систем обробки інформації для електродепо метрополітену з використанням сучасних методів залізничної автоматики та телемеханіки. Запропоновано підхід для створення системи обробки інформації на основі об’єктно-орієнтованого аналізу, який дає змогу структурувати інформаційні потоки, оптимізувати взаємодію між апаратними і програмними компонентами, а також підвищити надійність системи. Розроблена структурна схема системи забезпечує автоматизацію управління рухом електропоїздів, ідентифікацію вагонів і діагностику обладнання.; EN: This paper addresses the critical issue of developing complex information processing systems for metro electric depots using modern methods of railway automation and telemechanics. The study proposes a structured approach based on object-oriented analysis, which provides a robust framework for modeling and optimizing the intricate operational environment of a metro depot. The core of this methodology lies in defining key system components as interconnected objects, thereby facilitating a clear decomposition of the problem into manageable parts. The research develops formal information models, including a state machine for rolling stock, to represent wagon movements and transitions between states such as at rest, under inspection, or under repair. This approach is crucial for overcoming terminological ambiguities and ensuring a consistent understanding of operational processes. A multi-level, component-hierarchical structural diagram of the system is presented, which is designed to integrate various hardware and software elements. This architecture is composed of a field level with sensors and diagnostic complexes, a data collection and processing level with processors and controllers, a central information processing hub with servers and data analysis software, and a user interface level for seamless human-system interaction. This design is aligned with modern SCADA principles, ensuring modularity, scalability, and remote management capabilities. Furthermore, the article formulates fundamental principles for automating data collection and processing. This includes a shift from traditional scheduled maintenance to a more efficient condition-based monitoring approach, enabling maintenance and repairs to be performed only when necessary, based on real-time diagnostic data. The system incorporates automated wagon identification technologies, suh as RFID and video recognition, for accurate tracking of rolling stock within the depot. It also advocates for the implementation of electronic document management to optimize workflows, reduce paperwork, and enhance process transparency. The ultimate goal is to minimize human error and the impact of the human factor, which is a major source of risk in railway operations, thereby significantly improving the safety, reliability, and cost-effectiveness of metro electric depot management. 2025-01-01T00:00:00Z http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/29760 Title: Особливості моделювання електромагнітних процесів в електротехнічних системах із силовими трансформаторами Authors: Ягуп, Валерій Григорович; Ягуп, Катерина Валеріївна; Нерубацький, Володимир Павлович; Yahup, Valerii; Yahup, Kateryna; Nerubatskyi, Volodymyr Abstract: UA: Метою статті є дослідження електромагнітних процесів в електротехнічній системі з силовим трансформатором на основі моделі трансформатора, складеної за оригінальним алгоритмом формування її топології і визначення її параметрів із метою покращення показників електропостачання від мережі і умов роботи самого силового трансформатора завдяки симетруванню режиму. Методологія статті базована на розгляді математичних залежностей між струмами, напругами та потужностями трансформаторів у типових режимах випробувань, для яких визначено паспортні дані. На основі аналізу цих залежностей обґрунтована та математично доведена проста формула, яка визначає коефіцієнт зв’язку первинної та вторинної обмоток трансформатора через відносні значення струму холостого ходу і напруги короткого замикання. У результаті застосування запропонованої формули для визначення коефіцієнта зв’язку котушок трансформатора розроблено алгоритм розрахунку параметрів моделі трансформатора. Ці розрахунки дають змогу звести визначення параметрів будь-яких моделей трансформаторів до комп’ютерних програм для моделювання електротехнічної системи з силовим трансформатором. Запропонована методика визначення параметрів моделей трансформаторів відрізняється від відомих методик, поданих у технічній літературі. Огляд статей і монографій із зазначеної проблеми показав відсутність подібних досліджень, які б призвели до отримання зазначеної формули. Це надає оригінальності запропонованому алгоритму визначення параметрів моделей трансформаторів. Запропоновані теоретичні положення дослідження перевірені на візуальних моделях у системі MATLAB. Проаналізовані електромагнітні процеси в системі з реальним потужним трансформатором для електропостачання залізниці змінного струму. Результати моделювання та порівняння запропонованого методу з класичним показали високу адекватність і точність моделей із параметрами, визначеними за новим методом. Це дає змогу застосувати запропоновану методику для практичних розрахунків зі складанням моделей електричних систем, які містять потужні трансформатори.; EN: Electrical systems with power transformers represent an important class of devices in electric power engineering and power electronics. Correct consideration of transformer parameters when studying electromagnetic processes in such electrical systems is an extremely important issue. Usually in engineering practice, a transformer is described by a number of parameters called passport data. However, when modeling processes in modern computer software packages, it is necessary to determine additional model parameters, which also de-pend on the equivalent power transformer circuit adopted in the modeling system. The task of obtaining such parameters is associated with the need to ensure the required accuracy and adequacy of the transformer model. The purpose of the article is to study electromagnetic processes in an electrical system with a power transformer based on a transformer model compiled according to the original algorithm for forming its topology and determining its parameters with the aim of improving the performance of power supply from the network and the operating conditions of the power transformer itself due to mode balancing. The methodology of the article is based on the consideration of mathematical dependencies between currents, voltages and powers of transformers in typical test modes, for which passport data are determined. Based on the analysis of these dependencies, a simple formula is justified and mathematically proven, which determines the coupling coefficient of the primary and secondary windings of the transformer through the relative values of the no-load current and short-circuit voltage. As a result of applying the proposed formula for determining the coupling coefficient of transformer coils, an algorithm for calculating the parameters of a transformer model has been developed. These calculations allow reducing the determination of the parameters of any transformer models to computer programs for modeling an electrical system with a power transformer. The proposed method for determining the parameters of transformer models differs from the known methods presented in the technical literature. A review of articles and monographs on the specified problem showed the absence of similar studies that would lead to obtaining the specified formula. This gives originality to the proposed algorithm for determining the parameters of transformer models. The proposed theoretical provisions of the study were tested on visual models in the MATLAB system. Electromagnetic processes in a system with a real powerful transformer for AC power supply of railways were analyzed. The results of modeling and comparison of the proposed method with the classical one showed high adequacy and accuracy of the models with the parameters determined by the new method. This makes it possible to apply the proposed method for practical calculations when compiling models of electrical systems containing powerful transformers. 2025-01-01T00:00:00Z http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/29759 Title: Порівняльні дослідження впливу електричних потенціалів на корозійні процеси в залізничних шпалах із бетону зі сталевою та композитною арматурою Authors: Плугін, Андрій Аркадійович; Муригін, Максим Андрійович; Мусієнко, Сергій Миколайович; Редько, Ігор Олександрович; Геворкян, Едвін Спартакович; Plugin, Andrii; Murygin, Maksym; Musyenko, Sergii; Redko, Ihor; Gevorkyan, Edvin Abstract: UA: Для зниження електропровідності залізничних шпал із бетону, запобігання стіканню з рейок тягових струмів і їхнього електрокорозійного впливу на конструкції запропоновано замінити в шпалах сталеву арматуру композитною. Проаналізовано шляхи протікання електричних струмів через шпали, а також традиційні методи досліджень корозії під впливом струмів витоку. За результатами цього аналізу для порівняльних досліджень електрокорозійної поведінки шпал зі сталевою та композитною арматурою розроблено комплексну методику досліджень процесів, які протікають у бетоні та арматурі в разі впливу електричних потенціалів. Методика полягає в накладанні електричних потенціалів – постійного або пульсуючого однонаправленого – на зразки-моделі шпал і дослідженні вилучених із моделей зразків комплексом методів включно з наноіндентуванням та електронною мікроскопією з елементним мікроаналізом. Наноіндентування дає змогу отримувати величини мікромеханічних властивостей цементного каменю – модуль пружності М і мікротвердість Н, які залежать від ступеня її електроміграційного вилуговування. Експериментально встановлено, що внаслідок електроміграціного вилуговування М і H знижуються, починаючи з грані зразка, на яку під час експозиції накладали негативний потенціал. Усередині моделі зберігаються максимальні величини M і Н, а їхні залежності від відстані від зазначеної грані добре апроксимовані ступеневими рівняннями та поліномами. Встановлено величини невилуженого і максимально вилуженого цементного каменю з характерним для бетону шпал В/Ц, а також залежність характеру цих залежностей та інтенсивності електрокорозійних процесів у бетоні від характеру накладеного електричного потенціалу (постійного або пульсуючого однонаправленого) і виду арматури (сталевої чи композитної).; EN: To reduce the electrical conductivity of concrete railway sleepers, minimize the leakage of traction currents from the rails, and mitigate their electrocorrosive impact on structural elements, the replacement of conventional steel reinforcement with composite reinforcement has been proposed. An analysis of current flow paths through the sleepers and a review of conventional methods for investigating corrosion caused by stray currents were performed. Based on this analysis, a comprehensive experimental methodology was developed to comparatively evaluate the electrocorrosion behavior of concrete sleepers and other reinforced elements with steel and composite reinforcement. The methodology focuses on processes occurring in concrete and reinforcement under the influence of externally applied electrical potentials. The experimental program involves applying either direct electrical potential or pulsating unidirectional electrical potential to specimens – sleeper models and subsequently examining extracted specimens using a combination of techniques, including nanoindentation and scanning electron microscopy with energy-dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDS). Nanoindentation was employed to determine micromechanical properties of the cement paste, namely the elastic modulus (M) and microhardness (H), which are sensitive to the degree of electromigration-induced leaching. Experimental results showed that M and H decrease progressively from the surface exposed to the negative potential during the test. The highest values were retained in the core of the specimen, and their dependence on the distance from the negatively polarized surface was well approximated by power-law and polynomial functions. Baseline and maximum leaching values of M and H were established for cement paste with a water-to-cement ratio of 0.35, which is typical for sleeper concrete. It was further observed that the shape of the M and H profiles, and therefore the intensity of electrocorrosion processes in concrete, depends on both the type of applied electrical potential (constant or pulsating unidirectional) and the type of reinforcement (steel or composite). 2025-01-01T00:00:00Z