ВИЗНАЧЕННЯ НАВАНТАЖЕНОСТІ НЕСУЧОЇ КОНСТРУКЦІЇ ВАГОНА-ПЛАТФОРМИ З ЕНЕРГОПОГЛИНАЛЬНИМИ БАЛКАМИ

Ключові слова: транспортна механіка, вагон-платформа, несуча конструкція, динамічна навантаженість, міцність.

Анотація

Для зменшення навантаженості несучої конструкції вагона-платформи при експлуатаційних режимах, зокрема маневрових співударяннях, запропоновано впровадження в її складові енергопоглинального матеріалу. Дане рішення реалізується шляхом створення замкненої конструкції хребтової та основних повздовжніх балок, заповнених наповнювачем з пружно-в’язкими властивостями. Дослідження проведені стосовно вагона-платформи моделі 13-401. Для обґрунтування запропонованого рішення здійснено математичне моделювання динамічної навантаженості несучої конструкції вагона-платформи, завантаженого двома контейнерами-цистернами типорозміру 1СС при маневровому співударянні. Розв’язок математичної моделі проведений за методом Рунге – Кутта в програмному комплексі MathCad. Встановлено, що динамічна навантаженість несучої конструкції вагона-платформи з урахуванням запропонованих рішень зменшується на 3,2% у порівнянні з несучої конструкції без наповнювача.
Проведено розрахунок на міцність несучої конструкції вагона-платформи за методом скінчених елементів, який реалізовано в програмному комплексі SolidWorks Simulation. Результати розрахунків показали, що максимальні еквівалентні напруження не перевищують допустимих значень та на 14% нижче за ті, що виникають у типовій конструкції вагона-платформи. Проведені дослідження сприятимуть створенню інноваційних конструкцій вантажних вагонів та підвищенню ефективності використання залізничного транспорту.

Посилання

ЛІТЕРАТУРА

Krasoń Wiesław, Niezgoda Tadeusz, Stankiewicz Michał. Innovative Project of Prototype Railway Wagon and Intermodal Transport System. Transportation Research Procedia. 2016. Vol. 14. P. 615 – 624.

Divya Priya G., A. Swarnakumari. Modeling and analysis of twenty tonne heavy duty trolley. Intern. J. of Innovative Technology and Research. 2014. Vol. 2. Issue 6. P. 1568 – 1580.

O. H. Reidemeister , V. O. Kalashnyk, O. A. Shykunov. Modernization as a way to improve the use of universal cars. Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту. 2016. № 2 (62). C. 148 – 156.

Кельріх М. Б., Федосов-Ніконов Д. В. Дослідження на міцність конструкції довгобазної платформи. Вісник Східноукраїнського Національного університету імені Володимира Даля. 2016. № 1 (225). С. 90 – 94.

Донченко А. В., Федосов-Ніконов Д. В. Методика розрахунково-експериментальних досліджень конструкції довгобазної платформи. Збірник наукових праць Державного економіко-технологічного університету транспорту. Серія : Транспортні системи і технології. 2016. Вип. 28. С. 53 – 60.

Pavol Šťastniak, Pavol Kurčík, Alfréd Pavlík. Design of a new railway wagon for intermodal transport with the adaptable loading platform. MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 235(2): 00030.

Ловська А. О., Фомін О. В., Рибін А. В., Лебідь Г. О. Визначення динамічної навантаженості напіввагона з замкненою хребтовою балкою, заповненою наповнювачем. Вчені записки Таврійського національного університету імені В.І. Вернадського. Серія: Технічні науки. Том 32 (71). № 4, 2021. С. 255 – 259.

Ловська А. О., Фомін О. В., Рибін А. В. Дослідження динамічної навантаженості несучої конструкції напіввагона з пружно-в’язким наповнювачем в хребтовій балці. Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна. 2021. №3 (93). С. 59 – 66. doi: https://doi.org/10.15802/stp2021/242038

Фомін О. В., Ловська А. О., Рибін А. В. Дослідження повздовжньої навантаженості вагона-платформи з наповнювачем в несучій конструкції. Наукові вісті Далівського університету. 2021. №21. doi: https://doi.org/10.33216/2222-3428-2021-21-17

Богомаз Г. И., Мехов Д. Д., Пилипченко О. П., Черномашенцева Ю. Г. Нагруженность контейнеров-цистерн, расположенных на железнодорожной платформе, при ударах в автосцепку. Зб. наук. праць “Динаміка та керування рухом механічних систем” – Київ: АНУ, Інститут технічної механіки, 1992. С. 87 – 95.

Кривовязюк Ю. П. Оценка эквивалентной нагруженности четырехосных железнодорожных цистерн с жидкими грузами различной плотности при продольных ударах: дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук: спец. 05.22.07 “Подвижной состав железных дорог и тяга поездов ” / Ю. П. Кривовязюк. Днепропетровск, 1986. 157 с.

Правила перевозок опасных грузив. К соглашению о международном железнодорожном грузовом сообщении. Том 3. ОСЖД, 2011. 531 с. 13. Правила размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах при перевозках их по железным дорогам колеи 1520 мм стран-участниц СМГС. Ч. 1. Общие положения. ОСЖД, 2012. 681 с.

Дьомін Ю. В., Черняк Г. Ю. Основи динаміки вагонів: навч. посіб. Київ: КУЕТТ, 2003. 269 с.

Кирьянов Д. В. Mathcad 13. Петербург: БХВ, 2006. 608 c.

Шишацький А. В., Лютов В. В. ,Жук О. Г., Животовський Р. М. Удосконалена методика оцінювання параметрів сигналів з цифровими видами модуляції. Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України. 2016. №4(25). С. 117 – 121.

Шишацький А. В., Ольшанський В. В., Животовський Р. М. Алгоритм вибору робочих частот для засобів військового радіозв’язку в умовах впливу навмисних завад. Системи озброєння і військова техніка. 2016. № 2. С. 62 – 66.

Vatulia G., Falendysh A., Orel Y., Pavliuchenkov M. Structural Improvements in a Tank Wagon with Modern Software Packages. Procedia Engineering. 2017. Vol. 187. P. 301–307.

Kitov Y., Verevicheva M., Vatulia G., Orel Y., Deryzemlia S. Design solutions for structures with optimal internal stress distribution. MATEC Web of Conferences. 2017. Vol. 133(1–3). 03001.

ДСТУ 7598:2014. Вагони вантажні. Загальні вимоги до розрахунків та проектування нових і модернізованих вагонів колії 1520 мм (несамохідних). [Чинний від 2015-07-01]. Київ, 2015. 250 с.

REFERENCES

Krasoń Wiesław, Niezgoda Tadeusz, Stankiewicz Michał. (2016). Innovative Project of Prototype Railway Wagon and Intermodal Transport System. Transportation Research Procedia, 14. 615 – 624. (in English).

Divya Priya G., A. Swarnakumari. (2014). Modeling and analysis of twenty tonne heavy duty trolley. Intern. J. of Innovative Technology and Research, 2. 6. 1568 – 1580. (in English).

O. H. Reidemeister , V. O. Kalashnyk, O. A. Shykunov. (2016). Modernization as a way to improve the use of universal cars. Nauka ta progres transportu. Vіsnik Dnіpropetrovs'kogo nacіonal'nogo unіversitetu zalіznichnogo transportu, 2 (62). 148 – 156. (in English).

Kel'rіh, M. B., Fedosov-Nіkonov, D. V. (2016). Doslіdzhennya na mіcnіst' konstrukcії dovgobaznoї platformi [Research on the strength of the long-base platform]. Vіsnik Skhіdnoukraїns'kogo Nacіonal'nogo unіversitetu іmenі Volodimira Dalya, 1 (225). 90 – 94. (in Ukrainian).

Donchenko A. V., Fedosov-Nіkonov D. V. (2016). Metodika rozrahunkovo-eksperimental'nih doslіdzhen' konstrukcії dovgobaznoї platformi [Methods of computational and experimental studies of the design of long-base platform]. Zbіrnik naukovih prac' Derzhavnogo ekonomіko-tekhnologіchnogo unіversitetu transportu. Serіya: Transportnі sistemi і tekhnologіi, 28. 53 – 60. (in Ukrainian).

Pavol Šťastniak, Pavol Kurčík, Alfréd Pavlík. (2018). Design of a new railway wagon for intermodal transport with the adaptable loading platform. MATEC Web of Conferences, 235(2): 00030. (in English).

Lovska A. O., Fomіn O. V., Ribіn A. V., Lebіd G. O. (2021). Viznachennya dinamіchnoi navantazhenostі napіvvagona z zamknenoyu hrebtovoyu balkoyu, zapovnenoyu napovnyuvachem [Determination of dynamic load of a gondola car with a closed ridge beam filled with filler]. Vchenі zapiski Tavrіjs'kogo nacіonal'nogo unіversitetu іmenі V.І. Vernads'kogo. Serіya: Tekhnіchnі nauki, 32 (71). 4. 255 – 259. (in Ukrainian).

Lovska A. O., Fomіn O. V., Ribіn A. V. (2021). Doslіdzhennya dinamіchnoi navantazhenostі nesuchoi konstrukcіi napіvvagona z pruzhno-v’yazkim napovnyuvachem v hrebtovіj balcі [Investigation of the dynamic load of the load-bearing structure of a gondola car with an elastic-viscous filler in the spine beam]. Nauka ta progres transportu. Vіsnik Dnіpropetrovs'kogo nacіonal'nogo unіversitetu zalіznichnogo transportu іmenі akademіka V. Lazaryana, (93). 59 – 66. doi: https://doi.org/10.15802/stp2021/242038 (in Ukrainian).

Fomіn O. V., Lovska A. O., Ribіn A. V. (2021). Doslіdzhennya povzdovzhn'oi navantazhenostі vagona-platformi z napovnyuvachem v nesuchіj konstrukcіi [Investigation of the longitudinal load of a car-platform with a filler in the load-bearing structure]. Naukovі vіstі Dalіvs'kogo unіversitetu, 21. doi: https://doi.org/10.33216/2222-3428-2021-21-17 (in Ukrainian).

Bogomaz G. I., Mehov D. D., Pilipchenko O. P., Chernomashenceva Yu. G. (1992). Nagruzhennost kontejnerov-cistern, raspolozhennyh na zheleznodorozhnoj platforme, pri udarah v avtoscepku [Loading of tank-containers located on the railway platform in case of impacts on the coupler]. Zb. nauk. prac “Dinamika ta keruvannya ruhom mehanichnih sistem”, 87–95. (in Russian).

Krivovyazyuk Yu. P. (1986). Ocenka ekvivalentnoj nagruzhennosti chetyrehosnyh zheleznodorozhnyh cistern s zhidkimi gruzami razlichnoj plotnosti pri prodolnyh udarah [Estimation of the equivalent loading of four-axle railway tanks with liquid cargoes of various densities during longitudinal impacts]: dis. na soiskanie uchenoj stepeni kand. tehn. nauk: spec. 05.22.07 “Podvizhnoj sostav zheleznyh dorog i tyaga poezdov ”, Dnepropetrovsk, 157. (in Russian).

(2011). Pravila perevozok opasnyh gruziv. K soglasheniyu o mezhdunarodnom zheleznodorozhnom gruzovom soobshenii [Rules for the transport of dangerous goods. To the agreement on international rail freight traffic]. Tom 3, OSZhD, 531. (in Russian).

(2012). Pravila razmescheniya i krepleniya gruzov v vagonah i konteynerah pri perevozkah ih po zheleznyim dorogam kolei 1520 mm stran-uchastnits SMGS [Rules for the placement and securing of goods in wagons and containers during their transportation by 1520 mm gauge railways of the member countries of the Agreement on International Railway Freight Traffic]. Ch. 1. Obschie polozheniya. OSZhD, 681. (in Russian).

Domin, Yu. V., Chernyak, G. Yu. (2003). Osnovi dinamiki vagoniv [Basics of wagon dynamics]. Kyiv: KUETT, 269 s. (in Ukrainian).

Kiryanov, D. V. (2006). Mathcad 13. Peterburg: BHV, 608 s. (in Russian).

Shishackij A. V., Lyutov V. V. ,Zhuk O. G., Zhivotovskij R. M. (2016). Udoskonalena metodika ocіnyuvannya parametrіv signalіv z cifrovimi vidami modulyacіi [Improved method for estimating signal parameters with digital types of modulation]. Nauka і tekhnіka Povіtryanih Sil Zbrojnih Sil Ukraini, 4(25). S. 117 – 121. (in Ukrainian).

Shishackij A. V., Olshanskij V. V., Zhivotovskij R. M. (2016). Algoritm viboru robochih chastot dlya zasobіv vіjskovogo radіozvyazku v umovah vplivu navmisnih zavad [Algorithm for selecting operating frequencies for military radio communications in the event of intentional interference]. Sistemi ozbroennya і vіjskova tekhnіka, 2. S. 62 – 66. (in Ukrainian).

Vatulia, G., Falendysh, A., Orel, Y., Pavliuchenkov, M. (2017). Structural Improvements in a Tank Wagon with Modern Software Packages. Procedia Engineering, 187, 301–307. (in English).

Kitov, Y., Verevicheva, M., Vatulia, G., Orel, Y., Deryzemlia, S. (2017). Design solutions for structures with optimal internal stress distribution. MATEC Web of Conferences, 133(1–3), 03001. (in English).

Vagony vantazhni. Zagalni vimogi do rozrahunkiv ta proektuvannya novih i modernizovanih vagoniv koliyi 1520 mm (nesamohidnih) [Freight wagons. General requirements for the calculation and design of new and upgraded 1520 mm (non-self-propelled) railcars]. 162. DSTU 7598:2014 (2015). (in Ukrainian).

Опубліковано
2022-06-27
Розділ
Техніка і технології

##plugins.generic.recommendByAuthor.heading##

1 2 > >>