ДОСЛІДЖЕННЯ НАВАНТАЖЕНОСТІ НЕСУЧОЇ КОНСТРУКЦІЇ ВАГОНА-ХОПЕРА ДВОСЕКЦІЙНОГО ПРИ ПЕРЕВЕЗЕННІ ЗАЛІЗНИЧНИМ ПОРОМОМ
Анотація
Для підвищення ефективності експлуатації вагона-хопера запропоновано його удосконалення шляхом розділення кузова на дві окремі секції, що сприяє можливості перевезень в ньому різнотипних вантажів. Для адаптації вагона-хопера до перевезень на залізничних поромах у міжнародному сполученні пропонується постановка на його шворневих балках вузлів для закріплення ланцюгових стяжок. Визначення динамічної навантаженості несучої конструкції вагона-хопера проведено математичним моделюванням. До уваги прийнятий випадок бортової хитавиці залізничного порому. Розв’язок математичної моделі здійснений в програмному комплексі MathCad. Загальна величина прискорення, яке діє на несучу конструкцію вагона-хопера склала 2,4 м/с2 (0,24g). Отримана величина прискорення врахована при розрахунках на міцність несучої конструкції вагона-хопера. Розрахунок здійснений за методом скінчених елементів в програмному комплексі SolidWorks Simulation. Результати розрахунків встановили, що максимальні еквівалентні напруження дорівнюють 312,3 МПа та виникають в вузлі для закріплення. Однак вони не перевищують допустимих значень.
Проведені дослідження сприятимуть підвищенню ефективності експлуатації вагонів-хоперів, а також створенню напрацювань щодо проєктування їх перспективних конструкцій.
Посилання
Antipin, D.Ya., Racin, D.Yu., & Shorokhov, S.G. (2013) Justification of a Rational Design of the Pivot Center of the Open-top Wagon Frame by means of Computer Simulation. Procedia Engineering, 150, 150 – 154.
Shukla, C. P., & Bharti, P. K. (2015). Study and analysis of doors of BCNHL wagons. International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT), 4(04), 1195-1200.
Patrascu, A. I., Hadar, A., & Pastrama, S. D. (2020). Structural analysis of a freight wagon with composite walls. Mater Plastic, 57(2), 140-151. https://doi.org/10.37358/MP.20.2.5360.
Street, G. E., Mistry, P. J., & Johnson, M. S. (2021). Impact resistance of fibre reinforced composite railway freight tank wagons. Journal of Composites Science, 5(6), 152. https://doi.org/10.3390/jcs5060152.
Kosobudzki, M., Jamroziak, K., Bocian, M., Kotowski, P., & Zając, P. (2018, October). The analysis of structure of the repaired freight wagon. In AIP Conference Proceedings (Vol. 2029, No. 1, p. 020030). AIP Publishing LLC. https://doi.org/10.1063/1.5066492
Płaczek, M., Wróbel, A., & Olesiejuk, M. (2017). Modelling and arrangement of composite panels in modernized freight cars. In MATEC Web of Conferences (Vol. 112, p. 06022). EDP Sciences. https://doi.org/10.1051/matecconf/201711206022.
Fomin, O., & Lovska, A. (2021). Determination of dynamic loading of bearing structures of freight wagons with actual dimensions. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies., 2(7(110)), 6-14. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.220534
Lovska, A., Fomin, O., Píštěk, V., & Kučera, P. (2020). Dynamic load modelling within combined transport trains during transportation on a railway ferry. Applied Sciences, 10(16), 5710. https://doi.org/10.3390/app10165710.
Fomin, O., Gerlici, J., Lovskaya, A., Kravchenko, K., Prokopenko, P., Fomina, A., & Hauser, V. (2018). Research of the strength of the bearing structure of the flat wagon body from round pipes during transportation on the railway ferry. In MATEC Web of Conferences, 235, 00003. EDP Sciences. https://doi.org/10.1051/matecconf/201823500003.
Kiryanov, D. V. (2006). Mathcad 13. Peterburg: BHV, 608 [in Russian].
D'yakonov, V. (2000). MATHCAD 8/2000. Sankt-Petrburg: Piter, 592. [in Russian].
Shishackij, A.V. (2015). Metodika formuvannya signalno-kodovih konstrukcij OFDM-signalu v umovah vplivu navmisnih zavad ta selektivnih zavmiran [Method of forming signal-code constructions of OFDM-signal under the influence of intentional interference and selective fading]. Sistemi obrobki informaciyi, 7(132), 71–77 [in Ukrainian].
Shishackij A.V. (2017). Metodika viboru robochih chastot v skladnij elektromagnitnij obstanovci. Sistemi upravlinnya, navigaciyi ta zv’yazku [Methods of choosing operating frequencies in a complex electromagnetic environment. Control, navigation and communication systems]. Zbirnik naukovih prac Poltavskogo nacionalnogo tehnichnogo universitetu imeni Yuriya Kondratyuka, 1(41), S. 146-149 [in Ukrainian].
Spravochnye dannye o rezhime vetra i volneniya Baltijskogo, Severnogo, Chernogo, Azovskogo i Sredizemnogo morej. Rossijskij morskoj registr sudohodstva [Background data on the wind and turbulence regime of the Baltic, North, Black, Azov and Mediterranean seas. Russian Maritime Register of Shipping]. Sankt-Peterburg. 2006 [in Russian].
Fomin, O., Lovska, A., Skliarenko, I., & Klochkov, Yu. (2020). Substantiating the optimization of the load-bearing structure of a hopper car for transporting pellets and hot agglomerate. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(7(103)), 65-74. https://doi.org/110.15587/1729-4061.2020.193408.
Vatulia, G., Rezunenko, M., Orel, Y., & Petrenko, D. (2017). Regression equations for circular CFST columns carrying capacity evaluation. In MATEC Web of Conferences (Vol. 107, p. 00051). EDP Sciences. https://doi.org/10.1051/matecconf/201710700051.
Vatulia, G. L., Lobiak, O. V., Deryzemlia, S. V., Verevicheva, M. A., & Orel, Y. F. (2019, October). Rationalization of cross-sections of the composite reinforced concrete span structure of bridges with a monolithic reinforced concrete roadway slab. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (Vol. 664, No. 1, p. 012014). IOP Publishing.. https://doi.org/10.1088/1757-899X/664/1/012014.
Vagony vantazhni. (2015). 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. [in Ukrainian].
Vagony gruzovye (2016). Trebovaniya k prochnosti i dinamicheskim kachestvam [Freight cars. Strength and Dynamic Requirements], 54. GOST 33211-2014. [in Russian].
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Ліцензійні умови: Це стаття з відкритим доступом, поширювана за умовами Ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє необмежено використовувати, розповсюджувати та відтворювати на будь-якому носії за умови представлення автора та джерела оригіналу.
