Визначення навантаженості несучої конструкції вагона-цистерни з пружньо-фрикційною хребтовою балкою
DOI:
https://doi.org/10.32782/2225-6733.44.2022.9Ключові слова:
транспортна механіка, вагон-цистерна, несуча конструкція, динамічна навантаженість, міцністьАнотація
В статті наведені результати визначення навантаженості несучої конструкції вагона-цистерни з пружньо-фрикційною хребтовою балкою. Дослідження проведені стосовно вагона-цистерни моделі 15-1443-06, призначеного для перевезення світлих нафтопродуктів. Для визначення динамічної навантаженості несучої конструкції вагона-цистерни сформовано математичну модель, яка враховує його переміщення при коливаннях підскакування. Зв'язок несучої конструкції з ходовими частинами описувався як послідовне пружне з’єднання. Вагон-цистерна при цьому розглядається як система з трьох твердих тіл – несучої конструкції та двох візків моделі 18-100 з ресорними комплектами, які мають жорсткість та коефіцієнт відносного тертя. Розв’язок системи диференціальних рівнянь руху вагона-цистерни здійснений за методом Рунге-Кутта при початкових умовах рівних нулю. Встановлено, що максимальне вертикальне прискорення, яке діє в центрі мас несучої конструкції вагона-цистерни при русі у порожньому стані складає близько 1,72 м/с2 (0,17g), що майже на 20% нижче за прискорення в типовій конструкції. Розраховано основні показники міцності несучої конструкції вагона-цистерни. При цьому застосований метод скінчених елементів, який реалізовано в програмному комплексі SolidWorks Simulation (CosmosWorks). В якості скінчених елементів використовувалися просторові ізопараметричні тетраедри. Розрахунок здійснений в квазістатиці. Встановлено, що максимальні еквівалентні напруження виникають у зоні розміщення люка-лаза та складають 173,7 МПа, що на 13% нижче ніж у типовій конструкції. Проведені дослідження сприятимуть створенню напрацювань щодо проектування інноваційних конструкцій залізничних транспортних засобів з покращеними техніко-економічними характеристиками, а також підвищенню ефективності експлуатації залізничного транспорту
Посилання
Jan Zamecnik. Evaluation of wagon impact tests by various measuring equipment and influence of impacts on cargo stability / Jan Zamecnik, Juraj Jagelcak // Communications. – 2015. – No. 4. – Pp. 21-27. – Mode of access: https://doi.org/10.26552/com.C.2015.4.21-27.
Chen Chao. Study of Railway Freight Vehicle Body’s Dynamic Model Based on Goods Loading Technical Standards / Chen Chao, Han Mei, Han Yanhui // Procedia Engineering. – 2012. – No. 29. – Pp. 3572-3577. – Mode of access: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2012.01.533.
M. Płaczek. A concept of technology for freight wagons modernization / M. Płaczek, A. Wróbel, A. Buchacz // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. – 2016. – No. 161(2016). – Pp. 1-12. – Mode of access: https://doi.org/10.1088/1757-899X/161/1/012107.
Атаманчук Н. А. Направления совершенствования конструкций вагонов-цистерн для перевозки нефтепродуктов / Атаманчук Н. А., Цыганская Л. В. // Транспорт Российской Федерации. – 2013. – № 3(46). – С. 14-17.
Собержанский А.Н. Совершенствование конструкций вагонов-цистерн / А.Н. Собержанский, Л.В. Цыганская // Вісник Дніпропетровського національного університету заліз-ничного транспорту ім. академіка В. Лазаряна. – 2010. – Вип. 35. – С. 25-28.
Integration of geometry and analysis for the study of liquid sloshing in railroad vehicle dynamics / H. Shi, L. Wang, B. Nicolsen, A. A Shabana // Proc IMechE, Part K: J Multi-body Dynamics. – 2017. – Vol. 231, iss. 4. – Pp. 608-629. – Mode of access: https://doi.org/10.1177/1464419317696418.
Establishing patterns in the dynamic loading on the body of a semi-wagon with an elastic middle part of the girder beam / O. Fomin, A. Lovska, I. Medvediev, H. Shatkovska // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2020. – № 5/7(107) – Pp. 30-37. – Mode of access: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.211936.
Determining the load on the long-based structure of the platform car with elastic elements in longitudinal beams / S. Panchenko, O. Fomin, G. Vatulia, O. Ustenko, A. Lovska // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2021. – №1/7 (109). – Pp. 6-13. – Mode of access: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.224638.
Дьомін Ю.В. Основи динаміки вагонів / Ю.В. Дьомін, Г.Ю. Черняк. – К. : КУЕТТ, 2003. – 269 с.
Fomin Oleksij. Establishing patterns in determining the dynamics and strength of a covered freight car, which exhausted its resource / O. Fomin, A. Lovska // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2020. – Vol. 6, no. 7 (108). – Pp. 21-29. – Mode of access: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.217162.
The concept of the organization of interaction of elements of military radio communication systems / І.О. Romanenko, A.V. Shyshatskyi, R.M. Zhyvotovskyi, S.M. Petruk // Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України. – 2017. – No. 1. – Pp. 97-100. – Mode of access: https://doi.org/10.30748/nitps.2017.26.20.
The improvement of method for the multi-criteria evaluation of the effectiveness of the control of the structure and parameters of interference protection of special-purpose radio communication systems / A. Minochkin, A. Shyshatskyi, V. Hasan, A. Hasan, A. Opalak, A. Hlushko, O. Demchenko, A. Lyashenko, O. Havryliuk, S. Ostapenko // Technology Audit and Production Reserves. – 2021. – Vol. 4, no. 2(60). – Pp. 22-27. – Mode of access: https://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.235465.
Calculation of loads on carrying structures of articulated circular-tube wagons equipped with new draft gear concepts / Alyona Lovska, Oleksij Fomin, Pavel Kučera, Václav Píštěk // Applied Science. – 2020. – Vol. 10, 7441. – Pp. 1-11. – Mode of access: https://doi.org/10.3390/app10217441.
Rationalization of cross-sections of the composite reinforced concrete span structure of bridges with a monolithic reinforced concrete roadway slab / G.L. Vatulia, O.V. Lobiak, S.V. Deryzemlia, M.A. Verevicheva, Ye.F. Orel // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2019. – Vol. 664, 012014. – Pp. 1-9. – Mode of access: https://doi.org/10.1088/1757-899X/664/1/012014.
Vatulia G. Optimization of the truss beam. Verification of the calculation results / G. Vatulia, S. Komagorova, M. Pavliuchenkov // MATEC Web of Conferences. – 2018. – Vol. 230, 02037. – Pp. 1-8. – Mode of access: https://doi.org/10.1051/matecconf/201823002037.
ДСТУ 7598:2014. Вагони вантажні. Загальні вимоги до розрахунків та проектування нових і модернізованих вагонів колії 1520 мм (несамохідних). – Введ. 2015-07-01. – Київ, 2015. – 162 с.
ГОСТ 33211-2014. Вагоны грузовые. Требования к прочности и динамическим качествам. – Введ. 2016-07-01. – M. : Стандартинформ, 2016. – 54 с.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Журнал "Вісник Приазовського державного технічного університету. Серія: Технічні науки" видається під ліцензією СС-BY (Ліцензія «Із зазначенням авторства»).
Дана ліцензія дозволяє поширювати, редагувати, поправляти і брати твір за основу для похідних навіть на комерційній основі із зазначенням авторства. Це найзручніша з усіх пропонованих ліцензій. Рекомендується для максимального поширення і використання неліцензійних матеріалів.
Автори, які публікуються в цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи в цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди, які стосуються неексклюзивного поширення роботи в тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи в цьому журналі.
