World of Transport and Transportation Journal (E-Journal - Moscow State University of Railway Engineering, MIIT) / Мир транспорта
Not a member yet
1933 research outputs found
Sort by
Разработка энергоэффективного роторноинерционного устройства по брикетированию твёрдых бытовых отходов (ТБО)
Get PDFToday, increasing volumes of household solid waste (HSW) pose a serious problem throughout the world. The solution to this problem is involvement of secondary raw materials and waste in production. The disposal of HSW includes laborious stages of its collection and transportation. Aggregates of the garbage truck work inefficiently, only pressing HSW into a shapeless mass, not subject to sorting and processing. The suggested re-equipment of a special vehicle with aggregates with the combined functions of «loading–forwarding–grinding–pressing– briquetting» will significantly reduce the energy consumption of the transportation process by providing simultaneous processing and briquetting of garbage at the time of its transportation. A scientific and technical problem arises in development of a technique for technical re-equipment of high-performance special equipment with given nominal energy and power characteristics of the machines. It was proposed to solve this problem by combining recuperative systems with reuse of the energy of gravity of the own mass of garbage. Thus, the objective of the work is to develop a rotor-inertial device with reduced energy intensity. Methods of analytical and statistical research of the model range of special equipment with an analysis of its technical characteristics have been applied. To solve the problem of developing a kinematic diagram of a briquetting device, a calculation was performed based on the method of modeling the structure of composite aggregates. Modeling was performed in SolidWorks program in Simulation application package. The developed kinematic diagrams of units and aggregates for briquetting and pressing garbage operate at rated power characteristics of hydraulic equipment achieved due to distribution of drive power among the most energy- loaded operations. The article presents the rationale for effectiveness of the developed rotary- inertia device for briquetting HSW. The originality of the design lies in the structural arrangement of the briquetting unit and the grinding mechanism. The use of the principles of inertial moments and gravity of own mass of garbage allowed us to significantly (by 25 %) reduce the energy consumption of the pressing process and formation of the finished briquette. The use of mechanical energy of the conveyor belt tensioners and of the mass of the roll increased with briquetting under its own weight, allowed to reduce the work spent to form compacted HSW from 48000 kJ to 11970 kJ, to reduce the volume of the pressed roll, to increase the utilization rate of load carrying capacity, to reduce the energy intensity of the process.На сегодняшний день серьёзную проблему для всего мира представляют увеличивающиеся объёмы твёрдых бытовых отходов (ТБО). Решением данной проблемы является вовлечение вторичного сырья и отходов в производственный оборот. Важным этапом в утилизации ТБО являются трудоёмкие процессы его сбора и транспортировки. Агрегаты специализированного мусоровоза при перевозке мусора работают не энергоэффективно, только по функционалу прессования в бесформенную массу, не подлежащую сортировке и переработке. Предлагаемое внедрение агрегатов с совмещёнными функциями «погрузки–направления–измельчения –прессования–брикетирования» существенно снизит энергоёмкость процесса перевозки за счёт переработки и брикетирование мусора в момент его транспортировки. Научно- техническая проблема состоит в разработке методики технического переоснащения спецтехники повышенной эффективности при заданных номинальных энергетических и мощностных характеристиках машин. Решить данную проблему предложено совмещением рекуперативных систем с повторным использованием энергии сил тяжести собственных масс мусора. Цель работы заключается в разработке роторно-инерционного устройства с пониженной энергоёмкостью. Применены методы аналитико- статистического исследования модельного ряда спецтехники с анализом его технических характеристик, для разработки кинематической схемы брикетирующего устройства произведён расчёт, основанный на методе моделирования структуры составных агрегатов. Моделирование производилось в программе SolidWorks в прикладном пакете Simulation. Разработанные кинематические схемы узлов и агрегатов брикетирования и прессования мусора функционируют при номинальных мощностных характеристиках гидрооборудования за счёт распределения мощности привода по наиболее энергонагруженным операциям. Представлено обоснование эффективности разработанного роторно-инерционного устройства по брикетированию ТБО. Оригинальность конструкции заключается в структурном расположении брикетирующего агрегата и механизма измельчения. Использование принципов инерционных моментов и сил тяжести собственной массы мусора позволило существенно (на 25 %) снизить энергоёмкость процесса прессования и формирования готового брикета. Использование механической энергии натяжителей транспортёрной ленты и увеличивающейся при брикетировании массы рулона под собственным весом позволило снизить работу, затрачиваемую для формирования прессованного ТБО с 48000 кДж до 11970 кДж, удалось снизить объём спрессованного рулона, повысить коэффициент использования грузоподъёмности, снизить энергоёмкость процесса
Автодорожные путепроводы лифтового типа для пересечения железнодорожных путей в условиях плотной застройки современных городов
Get PDFThe theoretical prerequisites for construction of road overbridges of car lift type for crossing railways by automotive vehicles are suggested. A technical solution has been proposed that makes it possible to ensure the crossing by cars of «problem» railway crossings during periods of their long-term closure for road traffic. The same solution can be used to organise a road overbridge in other locations where there is no railway crossing. The technical solution itself is based on the use of overhead road overpasses and is a «simplified» version of the solution implemented by Elon Musk and his company in Los Angeles based on a tunnel, moving platforms and freight elevators. For development of car lift type road overbridges, computational methods of theoretical mechanics, technical diagnostics and monitoring, as well as the theory of queuing should be used to estimate the number of cars passed through it when crossings are closed. It is proposed that the structures of the overbridge should be «built-in» into the landscape, equipped with alternative sources of energy supply and technical means of control, diagnostics and monitoring of rolling stock and of location of direct intersection of automobile and railway roads (an intelligent monitoring zone). The proposed promising technical solution in the form of a road overbridge makes it possible to increase comfort of road transportation and improve traffic safety at level crossings.Приводятся теоретические предпосылки возведения автодорожных путепроводов лифтового типа для пересечения железнодорожных путей автомобильным транспортом. Предложено техническое решение, позволяющее обеспечивать пересечение легковыми автомобилями «проблемных» железнодорожных переездов впериоды их долговременного закрытия для движения автомобильного транспорта. Это же решение может быть использовано для организации автодорожного путепровода в необходимых местах, где железнодорожный переезд отсутствует. Само техническое решение основано на использовании надземных автодорожных путепроводов и является «облегчённой» копией решения, реализованного Илоном Маском иего компанией вЛос-Анджелесе на основе тоннеля, движущихся платформ игрузовых лифтов. При разработке автодорожных путепроводов лифтового типа используются расчётные методы теоретической механики, технической диагностики и мониторинга, атакже теории массового обслуживания для оценки количества пропускаемых автомобилей при закрытии переездов. Предложено сами конструкции надземного путепровода «встраивать» вландшафт, оборудовать альтернативными источниками энергоснабжения и техническими средствами контроля, диагностирования и мониторинга подвижного железнодорожного состава и места непосредственного пересечения автомобильной и железной дорог (организовывать зону интеллектуального мониторинга). Предложенное перспективное техническое решение ввиде автодорожного путепровода позволяет повысить комфортабельность автомобильных перевозок и безопасность движения на переездах
Методические подходы к предоставлению государственной поддержки развитию общественного городского пассажирского транспорта
Get PDFThe article, based on the analysis of the existing methods for selection of constituent entities of the Russian Federation to be provided with federal support in modernization of the rolling stock of public urban passenger transport and introduction of intelligent transport systems within the framework of the national project «Safe and High-Quality Highways», highlights main approaches and principles used by the federal authorities as guidelines when making decision on the public state support of the activity planned by the regions in the field of urban transport development. The adequacy of these approaches is considered for cases when state support for public urban passenger transport should be provided on an emergency basis (in particular, under the conditions of a sharp decrease in passenger traffic and ticket revenue due to anti-epidemic measures), proposals are formulated to update these approaches.В статье на основе анализа действующих методик определения субъектов Российской Федерации для предоставления федеральной поддержки в целях реализации мероприятий по обновлению подвижного состава общественного городского пассажирского транспорта и внедрения интеллектуальных транспортных систем в рамках национального проекта «Безопасные и качественные автомобильные дороги» выделены основные подходы и принципы, которыми руководствуются федеральные органы власти при принятии решений о государственной поддержке планируемых регионами мероприятий в сфере развития городского транспорта.Рассмотрена адекватность данных подходов для случаев, когда государственная поддержка общественного городского пассажирского транспорта должна быть оказана в экстренном порядке (в частности, в условиях резкого снижения пассажиропотока и билетной выручки, обусловленного противоэпидемическими мерами), и сформулированы некоторые предложения по корректировке указанных подходов
Напряжённо-деформированное состояние железобетонного путепровода под нагрузкой
Get PDFBeam spans are the most vulnerable elements of the bridge system, as they are exposed to direct effects of mobile load, environmental and climatic factors (temperature and humidity effects, including freezing and thawing, shrinkage, humidity, etc.). Appearance of defects of the structure is inevitable; the refore civil engineers face a topical problem of strengthening of damaged structures of bridges. The article discusses some results of calculated values and instrumental measurements of stress-strain state (SSS) of reinforced concrete beam span structures of railway overpass under operational load caused by different rolling stock units. The objective of this study is to control stress-strain state of railway overpass for identification and elimination of defects at early stages. The calculation results obtained, carried out by finite-element method (FEM) in the program ABAQUS/Standard correlate well with experimental data. These results can be used for monitoring the state of artificial structures on main lines of JSC NC KTZ.Балочные пролётные строения являются наиболее уязвимыми элементами мостовой системы, так как они подвергаются прямым воздействиям: подвижной нагрузки, природно-климатическим факторам (температурным и влажностным воздействиям, включая замораживание и оттаивание, усадку, влажность и др.). Появление дефектов конструкций моста в процессе эксплуатации неизбежно, поэтому перед инженерами-строителями вопрос усиления повреждённых конструкций мостов является актуальным и в настоящее время. В статье рассмотрены некоторые результаты расчётных значений и инструментальных измерений напряжённо-деформированного состояния (НДС) железобетонных балочных пролётных строений железнодорожного путепровода под эксплуатационными нагрузками, при проходе различных единиц подвижного состава. Целью данных исследований является контроль напряжённо-деформированного состояния железнодорожного путепровода для выявления и устранения дефектов на ранних стадиях. Полученные результаты расчёта, выполненные методом конечных элементов (МКЭ) в программе ABAQUS/Standard, хорошо коррелируют с экспериментальными данными. Эти результаты могут использоваться при мониторинге состояния искусственных сооружений на магистральных линиях АО «НК «ҚТЖ»
Тенденции развития комплексных транспортных схем городов
Get PDFThe article discusses the process of planning the work of urban transport operations in the form of an integrated transport scheme (ITS), which is the transport part of the master plan for development of a city, and studies organization of urban transport. The objective of the article is to formulate the main directions of developments in the field of transport planning based on modern domestic and foreign experience and knowledge, and on retrospective analysis of changes in the field of urban transport planning.The methodology is presented for the conditions prevailing in the Russian Federation, the peculiarity of which comprise a relatively late (compared to European countries and the USA), but rapidly developing motorization of the country, a change in qualifications of specialists working in the field of urban transport planning, a certain loss of experience and skills in development of ITS in recent years.The suggested conclusions represent a brief description of the concept of a common toolkit, a scheme and the most promising methods for developing approaches to development of integrated transport schemes and require further in-depth research in each specific segment.В статье рассматривается процесс планирования работы городского транспорта в форме комплексной транспортной схемы (КТС), являющейся транспортной частью генерального плана развития города и рассматривающей вопросы организации городского транспорта. Цель статьи – сформулировать основные направления разработок в сфере транспортного планирования на основе современного отечественного и зарубежного опыта и знаний, в том числе с использованием ретроспективного анализа изменений в сфере планирования городского транспорта.Анализ представлен для условий Российской Федерации, особенностями которых являются относительно поздняя (по сравнению со странами Европы и США), но быстро протекающая автомобилизация страны, изменение квалификационного состава специалистов, работающих в сфере планирования городского транспорта, определённая потеря опыта и умения разработки КТС за последние годы.Предложенные выводы представляют собой краткое описание концепта общего инструментария, схем и наиболее перспективных методов разработки подходов к развитию комплексных транспортных схем и требуют дальнейших углублённых исследований по каждому направлению
Определение затрат времени пассажиров на поездки в городах
Get PDFThe objective of the article is to obtain dependencies linking time spent by passengers on travel by public transport with the main factors that form the elements of this time spending. The research used methods of analytical modelling, mathematical and transport statistics, survey, analytical and logical analysis, methodology of transport research.Mathematical models for estimating passenger travel time in cities using public transport are considered. Attention is drawn to formation of each of the elements of travel time and to the relationship of these elements with each other. Such elements comprise time of walking to the stopping point of departure and of walking from the stopping point of arrival to the destination of the trip; waiting time for boarding a vehicle; travel time spent in a vehicle along the route. The dependences of these elements on the factors that form time spending have been identified. The increase in time spent waiting for boarding a vehicle is investigated depending on reduction in the planned number of vehicles due to breakdowns. The above models can be used in transport planning and assessing quality o f public transportation in terms of passenger travel time.Цель статьи – получение зависимостей, связывающих затраты времени пассажиров на поездки транспортом общего пользования с основными факторами, формирующими элементы этих затрат. При написании статьи использованы методы аналитического моделирования, математической и транспортной статистики, обзорно-аналитического и логического анализа, методологии транспортных исследований.Рассмотрены математические модели определения затрат времени пассажиров на совершение поездок в городах с использованием транспорта общего пользования. Обращено внимание на формирование каждого из элементов затрат времени на поездку и взаимосвязи этих элементов друг с другом. Такими элементами являются: время пешего подхода к остановочному пункту отправления и пешего отхода от остановочного пункта прибытия до цели поездки; время ожидания посадки в транспортное средство; время следования в транспортном средстве по маршруту. Установлены зависимости указанных элементов от факторов, формирующих затраты времени. Исследовано увеличение затрат времени на ожидание посадки в транспортное средство в зависимости от сокращения планового числа транспортных средств на маршруте из-за сходов с линии. Приведённые модели могут использоваться при транспортном планировании и оценке качества перевозок городским транспортом по показателю затрат времени пассажирами на поездки
Особенности расчёта характеристик энергетических комплексов, использующих низкопотенциальную энергию
Get PDFThe development of stationary energy seems to be an important aspect of introduction of energy-saving technologies in transportation sector. In Russia, it is conditioned by the main provisions of the Energy Strategy of the Russian Federation until 2030. In this regard, the problem of efficient use of low-grade heat based on the organic Rankine cycle (ORC) in stationary heat energy supply units in the transport industry is urgent. In particular, this task is typical for boiler houses converted from heavy fuel oil to gas fuel. In this case, the efficiency of ORC application will primarily be determined by the efficiency of the used heat exchangers (HE) with a phase transition, as a result of which, both technically and theoretically, the problem of designing and calculating the optimal characteristics of these HE will be of great interest.The article presents a theoretical and computational model of heat transfer during phase transitions in turbulent flows based on the relations obtained by the stochastic theory of hydrodynamics and heat transfer. The modelling of the effect of turbulence during the phase transition with undeveloped boiling of the bubble mode is considered. The comparison results show satisfactory conformity of the values obtained according to the formula based on stochastic equations with the values calculated according to the empirical formula for the flow in a pipe, used in the engineering method of designing heat exchangers. The results obtained open the prospect for studying the processes of heat transfer during phase transitions in turbulent flows of HE to reduce their overall and mass characteristics, as well as to increase the energy efficiency of both the devices themselves and the efficiency of the entire energy complex.Развитие стационарной энергетики представляется важным аспектом внедрения энергосберегающих технологий на транспорте. В России оно обусловлено основными положениями Энергетической стратегии Российской Федерации до 2030 года. В связи с этим актуальной является задача эффективного использования низкопотенциальной теплоты на основе органического цикла Ренкина (ОЦР) в стационарных энергетических комплексах транспорта. В частности, эта задача характерна для котельных, переводимых с мазутного топлива на газ. В этом случае эффективность применения ОЦР в первую очередь будет определяться эффективностью используемых теплообменных аппаратов (ТА) с фазовым переходом, вследствие чего как технически, так и теоретически будет представлять большой интерес задача проектирования и расчёта оптимальных характеристик этих ТА.В статье представлена расчётно-теоретическая модель переноса тепла при фазовых переходах в турбулентных потоках на основе соотношений, полученных стохастической теорией гидродинамики и теплообмена. Рассматривается моделирование влияния турбулентности при фазовом переходе при неразвитом кипении пузырькового режима. Результаты сравнения показывают удовлетворительное соответствие значений по формуле, полученной на основе стохастических уравнений, со значениями, рассчитанными по эмпирической формуле для течения в трубе, применяемой в инженерной методике проектирования теплообменных аппаратов. Полученные результаты открывают перспективу исследования процессов переноса тепла при фазовых переходах в турбулентных потоках ТА с целью уменьшения их габаритно-массовых характеристик, а также роста энергетической эффективности как самих аппаратов, так эффективности всего энергетического комплекса
Риск-ориентированный подход при оценке технического состояния фундаментов мостовых сооружений
Get PDFThe objective of this article is to consider the use of predictive mathematical models for assessing risks associated with a critical loss of values of functional quality of bearing structural elements (foundations) of bridge structures using methods of probabilistic analysis and forecasting the risks of reducing of values of indicators of the technical state of structural elements.The research results in development of an algorithm and a mathematical model that characterise the features of the process of reducing of values of indicators of the technical condition of load-bearing structures during the service life cycle. The results of assessing the loss of functional quality of foundations obtained using this model are presented.The practical significance of the study relates to the possibility and expediency of using probabilistic methods for predictive assessment of the technical state of loadbearing structures. With the help of an appropriate mathematical model, it becomes possible to proceed with design rationale of indicators of functional quality of foundations of bridge structures.The need to improve regulatory provisions for design and forecasting of indicators of the technical condition of transport infrastructure objects is substantiated.Целью данной статьи является рассмотрение применения прогнозных математических моделей для оценки рисков, связанных с критической потерей показателей функционального качества несущих конструктивных элементов (фундаментов) мостовых сооружений с применением методов вероятностного анализа и прогноза рисков снижения показателей технического состояния конструктивных элементов.Результатом исследований является разработка алгоритма и математической модели, характеризующих особенности снижения показателей технического состояния несущих конструкций в течение проектного срока службы. Приведены результаты оценки потери функционального качества фундаментов, полученные при помощи данной модели.Практической значимостью исследования является возможность и целесообразность применения вероятностных методов для прогнозной оценки технического состояния несущих конструкций. С помощью соответствующей математической модели становится возможным проектное обоснование показателей функционального качества фундаментов мостовых сооружений.Показана необходимость совершенствования нормативных положений по проектированию и прогнозу показателей технического состояния объектов транспортной инфраструктуры