Визначення особливостей навантаженості кузова напіввагона з обшивкою бокових стін із гофрованих листів при експлуатаційних режимах

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.275547

Ключові слова:

навантаженість напіввагона, міцність кузова, момент опору обшивки, індикатор біаксиальності кузова

Анотація

Об’єктом дослідження є процеси виникнення, сприйняття та перерозподілу навантажень в кузові універсального напіввагона з обшивкою із гофрованих листів.

Для покрашення міцності листів обшивки пропонується найбільш навантажену за висотою зону (1/3 від нижнього обв’язування) посилювати горизонтальними гофрами. Визначення геометричних параметрів гофр здійснено за моментом опору листа. Проведено визначення динамічної навантаженості кузова напіввагона з удосконаленою обшивкою шляхом математичного моделювання. До уваги прийнято коливання підскакування, тобто поступальні переміщення кузова відносно вертикальної осі. Результати розв’язку математичної моделі дозволили зробити висновок, що досліджувані показники динаміки знаходяться в межах допустимих, а хід руху вагона оцінюється як “відмінний”.

Здійснено розрахунок на міцність кузова напіввагона з удосконаленою обшивкою. Встановлено, що міцність кузова напіввагона при основних експлуатаційних режимах навантаження забезпечується. За результатами розрахунків статичної міцності проведено розрахунок на втомну міцність кузова напіввагона. Необхідно сказати, що втомна міцність обшивки кузова збільшується на 3,7 % у порівнянні з типовою.

Особливістю отриманих результатів є те, що запропоноване удосконалення обшивки можливо здійснювати не тільки на стадії проєктування, а і ремонтів вагонів.

Сферою практичного використання результатів є машинобудівна галузь, зокрема залізничний транспорт. При цьому, умовами практичного застосування результатів дослідження є дотримання вимог щодо вантажно-розвантажувальних робіт напіввагонів.

Результати проведених досліджень сприятимуть створенню рекомендацій щодо проєктування сучасних конструкцій напіввагонів та підвищенню ефективності їх експлуатації

Біографії авторів

Гліб Леонідович Ватуля, Український державний університет залізничного транспорту

Доктор технічних наук, професор, проректор з наукової роботи

Альона Олександрівна Ловська, Український державний університет залізничного транспорту

Доктор технічних наук, доцент

Кафедра інженерії вагонів та якості продукції

Сергій Сергійович Мямлін, Український державний університет залізничного транспорту

Кандидат технічних наук, науковий співробітник

Кафедра електроенергетики, електротехніки та електромеханіки

Андрій Вікторович Рибін, Український державний університет залізничного транспорту

Кандидат технічних наук, старший викладач

Кафедра інженерії вагонів та якості продукції

Володимир Павлович Нерубацький, Конструкторське бюро ТОВ «ВО ОВЕН»

Кандидат технічних наук, науковий консультант

Денис Анатолійович Гордієнко, ПрАТ «ЕЛАКС»

Старший інженер

Посилання

  1. Šťastniak, P., Kurčík, P., Pavlík, A. (2018). Design of a new railway wagon for intermodal transport with the adaptable loading platform. MATEC Web of Conferences, 235, 00030. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/201823500030
  2. Fedosov-Nikonov, D. V., Sulym, A. O., Ilchyshyn, V. V., Safronov, O. M., Kelrikh, M. B. (2020). Study of strength characteristics of the long wheelbase flat cars. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 985 (1), 012029. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/985/1/012029
  3. Viznyak, R. I., Gudko, A. V. (2014). Design improvements filler assembly interim rack bar body in order to ensure gondola cars of strength in service. Zbirnyk naukovykh prats UkrDAZT, 147, 18–22. Available at: http://csw.kart.edu.ua/article/download/74033/69463
  4. Fedosov-Nikonov, D. V., Strynzha, A. A., Shamshei, D. A., Poluliakh, V. N., Fedorov, V. V., Shushmarchenko, V. A. (2019). The study of corrosion damage to car components during technical diagnostics. Visnyk Skhidnoukrainskoho natsionalnoho universytetu imeni Volodymyra Dalia, 3 (251), 181–185. Available at: http://dspace.luguniv.edu.ua/xmlui/handle/123456789/4845
  5. Baier, A., Majzner, M. (2012). Application of feature based method in constructing innovative sheathing of railway wagons. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 52 (2), 91–98. Available at: https://delibra.bg.polsl.pl/dlibra/publication/35794/edition/32231
  6. Galimova, F., Khurmatov, Y., Abdulloev, M., Jumabekov, B., Sultonaliev, D., Ergeshova, D. (2021). Modern Gondola with Lightweight Body. Lecture Notes in Networks and Systems, 1043–1050. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-030-80946-1_94
  7. Lee, W. G., Kim, J.-S., Sun, S.-J., Lim, J.-Y. (2016). The next generation material for lightweight railway car body structures: Magnesium alloys. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, 232 (1), 25–42. doi: https://doi.org/10.1177/0954409716646140
  8. Olmos Irikovich, Z., Rustam Vyacheslavovich, R., Mahmod Lafta, W., Yadgor Ozodovich, R. (2020). Development of new polymer composite materials for the flooring of rail carriage. International Journal of Engineering & Technology, 9 (2), 378. doi: https://doi.org/10.14419/ijet.v9i2.30519
  9. Patrascu, A. I., Hadar, A., Pastrama, S. D. (2019). Structural Analysis of a Freight Wagon with Composite Walls. Materiale Plastice, 57 (2), 140–151. doi: https://doi.org/10.37358/mp.20.2.5360
  10. Buchacz, A., Baier, A., Herbuś, K., Majzner, M., Ociepka, P. (2015). Examination of a Cargo Space of a Freight Wagon Modified with Composite Panels. Applied Mechanics and Materials, 809-810, 944–949. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amm.809-810.944
  11. Płaczek, M., Wróbel, A., Olesiejuk, M. (2017). Modelling and arrangement of composite panels in modernized freight cars. MATEC Web of Conferences, 112, 06022. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/201711206022
  12. Fomin, O., Gorbunov, M., Gerlici, J., Vatulia, G., Lovska, A., Kravchenko, K. (2021). Research into the Strength of an Open Wagon with Double Sidewalls Filled with Aluminium Foam. Materials, 14 (12), 3420. doi: https://doi.org/10.3390/ma14123420
  13. Domin, Yu. V., Cherniak, H. Yu. (2003). Osnovy dynamiky vahoniv. Kyiv: KUETT, 269.
  14. Fomin, O., Lovska, A., Skurikhin, D., Nerubatskyi, V., Sushko, D. (2022). Special Features of the Vertical Loading on a Flat Car Transporting Containers with Elastic-Viscous Links in their Interaction Units. 26th International Scientific Conference Transport Means 2022. Kaunas, 629–633.
  15. Bohach, I. V., Krakovetskyi, O. Yu., Kylyk, L. V. (2020). Chyselni metody rozviazannia dyferentsialnykh rivnian zasobamy MathCad. Vinnytsia, 106. Available at: http://pdf.lib.vntu.edu.ua/books/IRVC/Bogach_2020_106.pdf
  16. Sobolenko, O. V., Petrechuk, L. M., Ivashchenko, Yu. S., Yehortseva, Ye. Ye. (2020). Metody rishennia matematychnykh zadach u seredovyshchi Mathcad. Dnipro, 60. Available at: https://nmetau.edu.ua/file/navch_posibn_mathcad_2020_petrechuk.pdf
  17. Pievtsov, H., Turinskyi, O., Zhyvotovskyi, R., Sova, O., Zvieriev, O., Lanetskii, B., Shyshatskyi, A. (2020). Development of an advanced method of finding solutions for neuro-fuzzy expert systems of analysis of the radioelectronic situation. EUREKA: Physics and Engineering, 4, 78–89. doi: https://doi.org/10.21303/2461-4262.2020.001353
  18. Nerubatskyi, V., Plakhtii, O., Hordiienko, D. (2021). Control and Accounting of Parameters of Electricity Consumption in Distribution Networks. 2021 XXXI International Scientific Symposium Metrology and Metrology Assurance (MMA). doi: https://doi.org/10.1109/mma52675.2021.9610907
  19. Nerubatskyi, V., Plakhtii, O., Hordiienko, D. (2022). Adaptive Modulation Frequency Selection System in Power Active Filter. 2022 IEEE 8th International Conference on Energy Smart Systems (ESS). doi: https://doi.org/10.1109/ess57819.2022.9969261
  20. Kondratiev, A. V., Gaidachuk, V. E. (2021). Mathematical Analysis of Technological Parameters for Producing Superfine Prepregs by Flattening Carbon Fibers. Mechanics of Composite Materials, 57 (1), 91–100. doi: https://doi.org/10.1007/s11029-021-09936-3
  21. Vambol, O., Kondratiev, A., Purhina, S., Shevtsova, M. (2021). Determining the parameters for a 3D-printing process using the fused deposition modeling in order to manufacture an article with the required structural parameters. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (1 (110)), 70–80. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.227075
  22. 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
  23. Fomin, O., Lovska, A., Khara, M., Nikolaienko, I., Lytvynenko, A., Sova, S. (2022). Adapting the load-bearing structure of a gondola car for transporting high-temperature cargoes. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (7 (116)), 6–13. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.253770
  24. 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. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.220534
  25. Lovska, A., Fomin, O., Píštěk, V., Kučera, P. (2020). Dynamic Load and Strength Determination of Carrying Structure of Wagons Transported by Ferries. Journal of Marine Science and Engineering, 8 (11), 902. doi: https://doi.org/10.3390/jmse8110902
  26. Lovska, A. (2014). Assessment of dynamic efforts to bodies of wagons at transportation with railway ferries. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (4 (69)), 36–41. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.24997
  27. Panchenko, S., Vatulia, G., Lovska, A., Ravlyuk, V., Elyazov, I., Huseynov, I. (2022). Influence of structural solutions of an improved brake cylinder of a freight car of railway transport on its load in operation. EUREKA: Physics and Engineering, 6, 45–55. doi: https://doi.org/10.21303/2461-4262.2022.002638
  28. Panchenko, S., Gerlici, J., Vatulia, G., Lovska, A., Pavliuchenkov, M., Kravchenko, K. (2022). The Analysis of the Loading and the Strength of the FLAT RACK Removable Module with Viscoelastic Bonds in the Fittings. Applied Sciences, 13 (1), 79. doi: https://doi.org/10.3390/app13010079
  29. Dižo, J., Harušinec, J., Blatnický, M. (2017). Structural Analysis of a Modified Freight Wagon Bogie Frame. MATEC Web of Conferences, 134, 00010. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/201713400010
  30. Dižo, J., Blatnický, M., Steišūnas, S., Skočilasová, B. (2018). Assessment of a rail vehicle running with the damaged wheel on a ride comfort for passengers. MATEC Web of Conferences, 157, 03004. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/201815703004
  31. Koziar, M. M., Feshchuk, Yu. V., Parfeniuk, O. V. (2018). Kompiuterna hrafika: SolidWorks. Kherson: Oldi-plius, 252. Available at: https://ep3.nuwm.edu.ua/22175/1/%D0%9A%D0%BE%D0%BC%D0%BF%27%D1%8E%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B0%20%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%D1%96%D0%BA%D0%B0.pdf
  32. Pustiulha, S. I., Samostian, V. R., Klak, Yu. V. (2018). Inzhenerna hrafika v SolidWorks. Lutsk: Vezha, 172. Available at: https://lib.lntu.edu.ua/sites/default/files/2021-02/%D0%86%D0%BD%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B0%20%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%D1%96%D0%BA%D0%B0%20%D0%B2%20SolidWorks.pdf
  33. Chykhladze, E. D. (2011). Opir materialiv. Kharkiv: UkrDAZT, 360. Available at: http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/4985
  34. Shvabiuk, V. I. (2016). Opir materialiv. Kyiv: Znannia, 400. Available at: https://btpm.nmu.org.ua/ua/download/navch-posib/%D0%A8%D0%B2%D0%B0%D0%B1%D1%8E%D0%BA.%D0%9E%D0%9C.%D0%9F%D1%96%D0%B4%D1%80%D1%83%D1%87%D0%BD%D0%B8%D0%BA.pdf
Визначення особливостей навантаженості кузова напіввагона з обшивкою бокових стін із гофрованих листів при експлуатаційних режимах

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-04-30

Як цитувати

Ватуля, Г. Л., Ловська, А. О., Мямлін, С. С., Рибін, А. В., Нерубацький, В. П., & Гордієнко, Д. А. (2023). Визначення особливостей навантаженості кузова напіввагона з обшивкою бокових стін із гофрованих листів при експлуатаційних режимах. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(7 (122), 6–14. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.275547

Номер

Том 2 № 7 (122) (2023): Прикладна механіка

Розділ

Прикладна механіка

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Glib Vatulia, Alyona Lovska, Sergiy Myamlin, Andrij Rybin, Volodymyr Nerubatskyi, Denys Hordiienko

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.