ВИЗНАЧЕННЯ НАВАНТАЖЕНОСТІ НЕСУЧОЇ КОНСТРУКЦІЇ ВАГОНА-ПЛАТФОРМИ З ЕНЕРГОПОГЛИНАЛЬНИМИ БАЛКАМИ
DOI:
https://doi.org/10.32703/2617-9040-2022-39-2Ключові 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
REFERENCES
Krasoń W., Niezgoda T., & Stankiewicz M. (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 Š., Pavol K., & Alfréd P. (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. Retrieved from 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. Retrieved from 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].
Pravila perevozok opasnyh gruziv. K soglasheniyu o mezhdunarodnom zheleznodorozhnom gruzovom soobshenii (2011). [Rules for the transport of dangerous goods. To the agreement on international rail freight traffic]. Tom 3, OSZhD, 531. [in Russian].
Pravila razmescheniya i krepleniya gruzov v vagonah i konteynerah pri perevozkah ih po zheleznyim dorogam kolei 1520 mm stran-uchastnits SMGS (2012). [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) (2015). [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].
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
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.
