Визначення динамічної навантаженості напіввагона при закріпленні його в’язкою стяжкою до палуби порома

Автор(и)

  • Oleksij Fomin Державний університет інфраструктури та технологій вул. Кирилівська, 9, м. Київ, Україна, 04071, Україна https://orcid.org/0000-0003-2387-9946
  • Alyona Lovska Український державний університет залізничного транспорту пл. Фейєрбаха, 7, м. Харків, Україна, 61050, Україна https://orcid.org/0000-0002-8604-1764
  • Ivan Kulbovskyi Державний університет інфраструктури та технологій вул. Кирилівська, 9, м. Київ, Україна, 04071, Україна https://orcid.org/0000-0002-5329-3842
  • Halyna Holub Державний університет інфраструктури та технологій вул. Кирилівська, 9, м. Київ, Україна, 04071, Україна https://orcid.org/0000-0002-4028-1025
  • Ihor Kozarchuk Національний транспортний університет вул. М. Омеляновича-Павленка, 1, м. Київ, Україна, 01010, Україна https://orcid.org/0000-0003-4972-6016
  • Vitalii Kharuta Національний транспортний університет вул. М. Омеляновича-Павленка, 1, м. Київ, Україна, 01010, Україна https://orcid.org/0000-0002-8897-7558

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.160456

Ключові слова:

несуча конструкція, динамічна навантаженість, залізнично-водний транспорт, залізнично-поромні перевезення, моделювання динаміки, метрологічні випробування

Анотація

Проведено моделювання динамічної навантаженості кузова напіввагона при закріпленні його в’язкою стяжкою відносно палуби залізничного порома. Актуальність дослідження викликана тим, що рух вагонів морем на залізничних поромах супроводжується дією на несучі конструкції кузовів значних величин навантажень. Чисельні значення цих навантажень значно перевищують ті, що діють на вагони при експлуатації відносно магістральних колій. Крім того, існуюча схема не забезпечує надійності закріплення кузова та зумовлює пошкодження його конструкційних елементів. Це викликає необхідність здійснення внепланових ремонтів вагонів при перевезенні на залізничних поромах. Тому запропоновано удосконалити схему закріплення вагона відносно палуби залізничного порому. Для пом’якшення дії навантажень від ланцюгових стяжок на кузов вагона пропонується здійснювати не жорсткий зв'язок між ними, а в’язкий, посередництвом встановлення спеціального пристрою – демпферу між кузовом та палубою.

З метою моделювання динамічної навантаженості кузова вагона з урахуванням запропонованих технічних рішень побудовано математичну модель та визначено величини прискорень, які діють на кузов. Модель враховує переміщення залізничного порому з вагонами при бічній хитавиці, як одного з основних видів коливань судна. Встановлено, що при запропонованій схемі закріплення кузова вагона відносно палуби є можливим знизити величину його динамічної навантаженості на 30 %.

Визначення динамічної навантаженості кузова вагона також проведено шляхом комп’ютерного моделювання в середовищі програмного забезпечення CosmosWorks. Визначено чисельні значення та поля дислокації прискорень кузова напіввагона. Верифікація розроблених моделей проведена за F-критерієм. Проведені дослідження сприятимуть забезпеченню збереження несучих конструкцій кузовів вагонів при перевезенні на залізничних поромах, а також підвищенню ефективності їх експлуатації через міжнародні транспортні коридори

Біографії авторів

Oleksij Fomin, Державний університет інфраструктури та технологій вул. Кирилівська, 9, м. Київ, Україна, 04071

Доктор технічних наук, доцент

Кафедра «Вагони та вагонне господарство»

Alyona Lovska, Український державний університет залізничного транспорту пл. Фейєрбаха, 7, м. Харків, Україна, 61050

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра вагонів

Ivan Kulbovskyi, Державний університет інфраструктури та технологій вул. Кирилівська, 9, м. Київ, Україна, 04071

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра «Будівельні конструкції та споруди»

Halyna Holub, Державний університет інфраструктури та технологій вул. Кирилівська, 9, м. Київ, Україна, 04071

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра «Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології транспорту»

Ihor Kozarchuk, Національний транспортний університет вул. М. Омеляновича-Павленка, 1, м. Київ, Україна, 01010

Кандидат технічних наук

Кафедра транспортного будівництва та управління майном

Vitalii Kharuta, Національний транспортний університет вул. М. Омеляновича-Павленка, 1, м. Київ, Україна, 01010

Кандидат технічних наук

Кафедра транспортного права та логістики

Посилання

  1. Sukolenov, A. E., Zahariev, E., Gutin, I. G. et. al. (1989). Mezhdunarodnaya paromnaya pereprava Illichevsk – Varna. Moscow: Transport, 103.
  2. Shmakov, M. G. (1975). Special'nye sudovye ustroystva. Leningrad: Sudostroenie, 344.
  3. Gibel' “Merkuriya – 2”. Kak eto bylo… Available at: https://www.pravda.ru/accidents/9720-parom/
  4. Fomin, O. V., Lovska, A. O., Plakhtii, O. A., Nerubatskyi, V. P. (2017). The influence of implementation of circular pipes in load-bearing structures of bodies of freight cars on their physico-mechanical properties. Scientific Bulletin of National Mining University, 6, 89–96.
  5. Lovska, A. O. (2015). Computer simulation of wagon body bearing structure dynamics during transportation by train ferry. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (7 (75)), 9–14. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.43749
  6. Antipin, D. Y., Racin, D. Y., Shorokhov, S. G. (2016). 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. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.06.738
  7. Chandra Prakash Shukla, Bharti, P. K. (2015). Study and Analysis of Doors of BCNHL Wagons. International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT), 4 (04), 1195–1200. doi: https://doi.org/10.17577/ijertv4is041031
  8. Harak, S. S., Sharma, S. C., Harsha, S. P. (2014). Structural Dynamic Analysis of Freight Railway Wagon Using Finite Element Method. Procedia Materials Science, 6, 1891–1898. doi: https://doi.org/10.1016/j.mspro.2014.07.221
  9. Rakshit, U., Malakar, B., Roy, B. K. (2018). Study on Longitudinal Forces of a Freight Train for Different Types of Wagon Connectors. IFAC-PapersOnLine, 51 (1), 283–288. doi: https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2018.05.074
  10. Fomin, O., Kulbovsky, I., Sorochinska, E., Sapronova, S., Bambura, O. (2017). Experimental confirmation of the theory of implementation of the coupled design of center girder of the hopper wagons for iron ore pellets. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (1 (89)), 11–18. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.109588
  11. Okorokov, A., Fomin, O., Lovska, A., Vernigora, R., Zhuravel, I., Fomin, V. (2018). Research into a possibility to prolong the time of operation of universal open top wagon bodies that have exhausted their standard resource. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (7 (93)), 20–26. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.131309
  12. Zhong, Y.-G., Zhan, Y., Zhao, G. (2014). Fatigue Analysis of Structure of Gondola Car Body Based on Rigid-flexible Coupling Multi-body Systems. 11th World Congress on Computational Mechanics (WCCM XI). Barcelona.
  13. Yuan, Y. Q., Li, Q., Ran, K. (2011). Analysis of C80B Wagon’s Load-Stress Transfer Relation. Applied Mechanics and Materials, 148-149, 331–335. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amm.148-149.331
  14. Yoon, S. C., Kim, J. G., Jeon, C. S Choe, K. Y. (2009). Evaluation of Structural Strength in Body Structure of Freight Car. Key Engineering Materials, 417-418, 181–184. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/kem.417-418.181
  15. Lovska, A. O., Vizniak, R. I. (2012). Pat. No. 108214 UA. Vuzol nesuchoi konstruktsiyi kuzova vahona dlia yoho zakriplennia vidnosno paluby zaliznychno-poromnoho sudna. MPK: B60P 3/06, B60P 7/135, B60P 7/08, B61F 1/12, B63B 25/00. No. a201206115; declareted: 21.05.2012; published: 10.04.2015, Bul. No. 7.
  16. Kir'yanov, D. V. (2006). Mathcad 13. Sankt-Peterburg: BHV. Peterburg, 608.
  17. D'yakonov, V. (2000). MATHCAD 8/2000: special'niy spravochnik. Sankt-Peterburg: Piter, 592.
  18. Domin, Yu. V., Cherniak, H. Yu. (2003). Osnovy dynamiky vahoniv. Kyiv: KUETT, 269.
  19. Alyamovskiy, A. A. (2007). SolidWorks/COSMOSWorks 2006–2007. Inzhenerniy analiz metodom konechnyh elementov. Moscow: DMK, 784.
  20. Gallager, R.; Banichuk, N. V. (Ed.) (1984). Metod konechnih elementov. Osnovy. Perevod s angliyskogo. Moscow: Mir, 428.
  21. Nastavlenie po krepleniyu general'nyh gruzov pri morskoy perevozke dlya t/h “Geroi Shipki”. Cargo securing manual for m/v “Geroi Shipky” No. 2512.02 (1997). Odessa, 51.
  22. Chernova, N. I. (2007). Matematicheskaya statistika. Novosibirsk: Novosib. gos. un-t. Novosibirsk, 148.
  23. Kosmin, V. V. (2007). Osnovy nauchnyh issledovaniy. Moscow: GOU «Uchebno-metodicheskiy centr po obrazovaniyu na zheleznodorozhnom transporte», 271.

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-03-21

Як цитувати

Fomin, O., Lovska, A., Kulbovskyi, I., Holub, H., Kozarchuk, I., & Kharuta, V. (2019). Визначення динамічної навантаженості напіввагона при закріпленні його в’язкою стяжкою до палуби порома. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(7 (98), 6–12. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.160456

Номер

Том 2 № 7 (98) (2019): Прикладна механіка

Розділ

Прикладна механіка

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Oleksij Fomin, Alyona Lovska, Ivan Kulbovskyi, Halyna Holub, Ihor Kozarchuk, Vitalii Kharuta

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.