Виявлення особливостей визначення динаміки та міцності критого вагона, який вичерпав свій ресурс

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

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.217162

Ключові слова:

ресурс експлуатації, залишковий ресурс, подовження русурсу, технічний стан, міцність конструкції, напружений стан

Анотація

Проведено обґрунтування подовження строку служби критого вагона, який вичерпав свій нормативний ресурс експлуатації. При цьому до уваги прийняті дійсні величини зносів елементів несучої конструкції, зафіксовані в експлуатації. Проведені розрахунки показали, що проектний строк служби несучої конструкції критого вагона з урахуванням подовження експлуатації складає не менше 2 років.

Для визначення динамічної навантаженості несучої конструкції критого вагона проведено математичне моделювання. Встановлено, що максимальні прискорення, які діють на несучу конструкції критого вагона складають 42 м/с2. З метою визначення полів розподілення прискорень відносно несучої конструкції критого вагона проведено комп’ютерне моделювання. Проведені розрахунки показали, що максимальне прискорення складає 43,2 м/с2 та зосереджено в середній частині хребтової балки. Для верифікації моделей динамічної навантаженості використаний F-критерій.

Визначено максимальні еквівалентні напруження  несучої конструкції критого вагона з урахуванням зносів його складових. Встановлено, що максимальні еквівалентні напруження виникають в зоні взаємодії хребтової балки зі шворневою та складають 344 МПа. Тобто максимальні еквівалентні напруження не перевищують допустимі.

Розраховано основні динамічні показники критого вагона. Максимальні прискорення, які діють на несучу конструкцію критого вагона в центрі мас, склали близько 5 м/с2. Прискорення кузова в зонах спирання на візки склало близько 6 м/с2. Хід руху вагона оцінюється як “добрий”.

Проведені дослідження сприятимуть підвищенню ефективності перевізного процесу, а також функціонуванню залізничного транспорту

Біографії авторів

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

Доктор технічних наук, професор

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

Посилання

  1. Sapronova, S., Bulich, D., Tkachenko, V. (2017). Continued service life of freight wagons. Visnyk Skhidnoukrainskoho Natsionalnoho universytetu imeni Volodymyra Dalia, 3 (233), 179–182.
  2. Anofriev, V. H., Reidemeister, O. H., Kalashnyk, V. A., Kulieshov, V. P. (2016). To the issue of extending the service life of cars for transportation of pellets. Science and Transport Progress. Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport, 3 (63), 148–160. doi: https://doi.org/10.15802/stp2016/74749
  3. Stoilov, V., Simić, G., Purgić, S., Milković, D., Slavchev, S., Radulović, S., Maznichki, V. (2019). Comparative analysis of the results of theoretical and experimental studies of freight wagon Sdggmrss-twin. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 664, 012026. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/664/1/012026
  4. Šťastniak, P., Moravčík, M., Smetanka, L. (2019). Investigation of strength conditions of the new wagon prototype type Zans. MATEC Web of Conferences, 254, 02037. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/201925402037
  5. 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
  6. Santos, G. F. M. dos, Barbosa, R. S. (2016). Safety analysis of a railway car under the periodic excitation from the track. Cogent Engineering, 3 (1). doi: https://doi.org/10.1080/23311916.2016.1263027
  7. Buonsanti, M., Leonardi, G. (2012). Dynamic Modelling of Freight Wagon with Modified Bogies. European Journal of Scientific Research, 86 (2), 274–282. Available at: https://www.academia.edu/15732567/Dynamic_modelling_of_freight_wagon_with_modified_bogies
  8. Myamlin, S., Lingaitis, L. P., Dailydka, S., Vaičiūnas, G., Bogdevičius, M., Bureika, G. (2015). Determination of the dynamic characteristics of freight wagons with various bogie. TRANSPORT, 30 (1), 88–92. doi: https://doi.org/10.3846/16484142.2015.1020565
  9. Afanas'ev, A. V. (2008). Sovershenstvovanie metodiki otsenki tehnicheskogo sostoyaniya i raschetnogo obosnovaniya prodleniya sroka sluzhby poluvagonov. Transport Urala, 1, 49–52. Available at: http://www.engcenter.ru/press/tr_urala/tu-1-rus.pdf
  10. Bogomaz, G. I., Mehov, D. D., Pilipchenko, O. P., Chernomashentseva, Yu. G. (1992). Nagruzhennost' konteynerov-tsistern, raspolozhennyh na zheleznodorozhnoy platforme, pri udarah v avtostsepku. Dynamika ta keruvannia rukhom mekhanichnykh system, 87–95.
  11. Fomin, O., Lovska, A., Radkevych, V., Horban, A., Skliarenko, I., Gurenkova, O. (2019). The dynamic loading analysis of containers placed on a flat wagon during shunting collisions. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 14 (21), 3747–3752. Available at: https://www.researchgate.net/publication/337316337_THE_DYNAMIC_LOADING_ANALYSIS_OF_CONTAINERS_PLACED_ON_A_FLAT_WAGON_DURING_SHUNTING_COLLISIONS
  12. Alyamovskiy, A. A. (2010). COSMOSWorks. Osnovy rascheta konstruktsiy na prochnost' v srede SolidWorks. Moscow, 785.
  13. Lovska, A., Fomin, O., Píštěk, V., Kučera, P. (2019). Dynamic load computational modelling of containers placed on a flat wagon at railroad ferry transportation. Vibroengineering PROCEDIA, 29, 118–123. doi: https://doi.org/10.21595/vp.2019.21132
  14. Kondratiev, A. V., Gaidachuk, V. E., Kharchenko, M. E. (2019). Relationships Between the Ultimate Strengths of Polymer Composites in Static Bending, Compression, and Tension. Mechanics of Composite Materials, 55 (2), 259–266. doi: https://doi.org/10.1007/s11029-019-09808-x
  15. Fomin, O., Lovska, A. (2020). Improvements in passenger car body for higher stability of train ferry. Engineering Science and Technology, an International Journal, 23 (6), 1455–1465. doi: https://doi.org/10.1016/j.jestch.2020.08.010
  16. Vatulia, G. L., Lobiak, O. V., Deryzemlia, S. V., Verevicheva, M. A., Orel, Y. F. (2019). Rationalization of cross-sections of the composite reinforced concrete span structure of bridges with a monolithic reinforced concrete roadway slab. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 664, 012014. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/664/1/012014
  17. Vatulia, G., Komagorova, S., Pavliuchenkov, M. (2018). Optimization of the truss beam. Verification of the calculation results. MATEC Web of Conferences, 230, 02037. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/201823002037
  18. Ivchenko, G. I., Medvedev, Yu. I. (2014). Matematicheskaya statistika. Moscow, 352.
  19. Rudenko, V. M. (2012). Matematychna statystyka. Kyiv, 304.
  20. DSTU 7598:2014. Freight wagons. General reguirements to calculation and designing of the new and modernized 1520 mm gauge wagons (non-self-propelled) (2015). Kyiv, 162.
  21. GOST 33211-2014. Freight wagons. Requirements to structural strength and dynamic qualities (2016). Moscow, 54. Available at: http://docs.cntd.ru/document/1200121493
  22. EN 12663-2. Railway applications - structural requirements of railway vehicle bodies - Part 2: Freight wagons (2010).
  23. Domin, Yu. V., Cherniak, H. Yu. (2003). Osnovy dynamiky vahoniv. Kyiv: KUETT, 269.
  24. Fomin, O., Lovska, A., Pistek, V., Kucera, P. (2020). Research of stability of containers in the combined trains during transportation by railroad ferry. MM Science Journal, 2020 (1), 3728–3733. doi: https://doi.org/10.17973/mmsj.2020_03_2019043
  25. Dižo, J., Steišūnas, S., Blatnický, M. (2016). Simulation Analysis of the Effects of a Rail Vehicle Running with Wheel Flat. Manufacturing Technology, 16 (5), 889–896. doi: https://doi.org/10.21062/ujep/x.2016/a/1213-2489/mt/16/5/889
  26. Dižo, J., Harušinec, J., Blatnický, M. (2015). Multibody System of a Rail Vehicle Bogie with a Flexible Body. Manufacturing Technology, 15 (5), 781–788. doi: https://doi.org/10.21062/ujep/x.2015/a/1213-2489/mt/15/5/781
  27. Fomin, O., Lovska, A., Píštěk, V., Kučera, P. (2019). Dynamic load effect on the transportation safety of tank containers as part of combined trains on railway ferries. Vibroengineering PROCEDIA, 29, 124–129. doi: https://doi.org/10.21595/vp.2019.21138

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-12-31

Як цитувати

Fomin, O., & Lovska, A. (2020). Виявлення особливостей визначення динаміки та міцності критого вагона, який вичерпав свій ресурс. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(7 (108), 21–29. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.217162

Номер

Том 6 № 7 (108) (2020): Прикладна механіка

Розділ

Прикладна механіка

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 Oleksij Fomin, Alyona Lovska

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.