Дослідження особливостей та перевірка можливості застосування гвинтової стяжки європейського зразка в реальних умовах та навантаженнях при експлуатації на залізницях України
Автор: Тибінка Михайло Михайлович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Функціональна безпека залізничного транспорту
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2025-2026 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Магістерська робота присвячена дослідженню можливості масовоговикористання гвинтової зчіпки (зтяжки) на вагонах колії 1520 мм. Забезпечення надійності та безпеки роботи зчіпних пристроїв є одним з основних чинників ефективності та безпечності залізничного транспорту. Зчіпні системи визначають механічну взаємодію рухомого складу, впливають на поздовжню динаміку поїзда, величину ударних навантажень, плавність ходу та загальний рівень безпеки експлуатації. В умовах поступової інтеграції української залізничної галузі до європейського транспортного простору зростає актуальність дослідження можливості застосування гвинтової стяжки європейського зразка — стандартного зчіпного пристрою на залізницях країн ЄС, який відповідає вимогам EN 15566, EN 15551, EN 16019, TSI LOC&PAS та TSI WAG. На сьогодні залізниці України здебільшого використовують автозчеп СА-3, який характеризується високою міцністю і широко застосовується у вантажному русі. Проте для пасажирського рухомого складу, що курсує в міжнародному сполученні, а також для забезпечення інтероперабельності з залізницями колії 1435 мм виникає потреба у вивченні технічних, нормативних і практичних аспектів впровадження гвинтової стяжки. Об’єктом дослідження є зчіпні пристрої залізничного рухомого складу, зокрема гвинтові стяжки європейського стандарту та їх взаємодія з конструкцією вагонів в умовах експлуатації на залізницях України. Предмет дослідження становлять особливості роботи, конструкційні параметри, силові та експлуатаційні характеристики гвинтової зтяжки, а також умови її застосування та адаптації відповідно до вимог нормативних документів ЄС і України. Метою роботи є комплексне дослідження особливостей роботи гвинтової зтяжки, оцінка її міцності та експлуатаційної придатності в українських умовах, а також розроблення технічних та організаційних рекомендацій щодо її впровадження. Для досягнення поставленої мети у роботі розглянуто чотири змістовні розділи. У розділі 1 виконано аналіз науково-дослідних робіт, нормативних документів та технічних стандартів, що регламентують конструкцію, функції та експлуатаційні параметри зчіпних пристроїв. Розглянуто європейський та світовий досвід застосування гвинтових стяжок, а також методи оцінювання поздовжньої динаміки поїздів і поведінки зчіпних систем під дією експлуатаційних навантажень. У розділі 2 систематизовано вимоги нормативних документів Європейського Союзу (TSI LOC&PAS, TSI WAG) та стандартів EN 15566, EN 15551, EN 16019 до конструкції, міцності, енергопоглинання та геометрії зчіпних пристроїв. Визначено ключові параметри, які мають бути забезпечені для гарантованої інтероперабельності рухомого складу. У розділі 3 проведено розрахунково-аналітичне дослідження гвинтової стяжки європейського зразка відповідно до EN 15566. Розраховано напружено-деформований стан гвинта, визначено запас міцності, порівняно отримані значення з нормативними обмеженнями та оцінено можливість її застосування на мережі українських залізниць з урахуванням реальних експлуатаційних навантажень. У розділі 4 сформовано практичні рекомендації щодо адаптації гвинтових стяжок для використання в Україні. Визначено організаційні та технічні заходи, необхідні для гармонізації нормативної бази, модернізації ремонтної інфраструктури, розроблення методик випробувань, а також для поетапного впровадження гвинтових стяжок на поїздах міжнародного та внутрішнього сполучення. Структура магістерської роботи забезпечує логічний перехід від аналізу нормативної та наукової бази до технічного обґрунтування можливості застосування гвинтової стяжки в умовах Укрзалізниці та формування комплексних рекомендацій. Отримані результати можуть бути використані при модернізації рухомого складу, підготовці технічних стандартів, проєктуванні нових транспортних рішень та розвитку міжнародних залізничних коридорів України. Ключові слова: енергоємність, сила, буфер, гвинтова зтяжка, нормативні документи, рухомий склад.