Виявлення впливу складових типу сендвіч на навантаженість кришки люка універсального напіввагона

Автор(и)

  • Альона Олександрівна Ловська Український державний університет залізничного транспорту, Україна https://orcid.org/0000-0002-8604-1764
  • Володимир Павлович Нерубацький Український державний університет залізничного транспорту, Україна https://orcid.org/0000-0002-4309-601X
  • Олександр Андрійович Плахтій Український державний університет залізничного транспорту, Україна https://orcid.org/0000-0002-1535-8991
  • Сергій Сергійович Мямлін Український державний університет залізничного транспорту, Україна https://orcid.org/0000-0002-9204-4435

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.296620

Ключові слова:

залізничний транспорт, кришка люка напіввагона, міцність кришки люка, навантаженість напіввагона

Анотація

Об’єктом дослідження є процеси виникнення, сприйняття та перерозподілу навантажень в удосконаленій конструкції кришки люка універсального напіввагона.

Для зменшення навантаженості кришки люка напіввагона, а відповідно і покращення міцності, запропоновано удосконалення її конструкції шляхом впровадження сендвіч-складових. Проведено визначення товщини листів, які утворюють полотно кришки люка. Досліджено динамічну навантаженість кришки люка у вертикальній площині. Встановлено,  що прискорення, які діють на кришку люка з урахуванням запропонованого удосконалення, майже на 20 % нижчі за ті, що діють на типову конструкцію. Визначено основні показники міцності кришки люка при експлуатаційних режимах її навантаження. Результати проведеного розрахунку показали, що максимальні напруження в кришці люка на 22% нижче за допустимі. Також в рамках дослідження визначено основні показники динаміки напіввагона, обладнаного запропонованою конструкцією кришок люків. Хід руху напіввагона за умови переміщення у порожньому стані оцінюється як “добрий”. При цьому максимальні прискорення в центрі мас несучої конструкції напіввагона склали 4,6 м/с2, а коефіцієнт вертикальної динаміки – близько 0,6.

Особливістю результатів, отриманих в рамках даного дослідження, є те, що запропоноване удосконалення кришки люка сприяє покращенню її міцності шляхом зменшення динамічної навантаженості, а не посилення конструкції.

Сферою практичного використання отриманих результатів є машинобудівна галузь, зокрема залізничний транспорт. Умовами практичного використання результатів дослідження є застосування енергопоглинального матеріалу в складових типу сендвіч, що утворюють кришку люка.

Проведені дослідження сприятимуть формуванню рекомендацій щодо створення складових конструкцій сучасних вантажних вагонів, зменшенню витрат на їх утримання в експлуатації, а також підвищенню рентабельності залізничних перевезень

Біографії авторів

Альона Олександрівна Ловська, Український державний університет залізничного транспорту

Доктор технічних наук, професор

Кафедра інженерії вагонів та якості продукції

Володимир Павлович Нерубацький, Український державний університет залізничного транспорту

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра електроенергетики, електротехніки та електромеханіки

Олександр Андрійович Плахтій, Український державний університет залізничного транспорту

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра електроенергетики, електротехніки та електромеханіки

Сергій Сергійович Мямлін, Український державний університет залізничного транспорту

Кандидат технічних наук, науковий співробітник

Кафедра електроенергетики, електротехніки та електромеханіки

Посилання

  1. 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. https://doi.org/10.1051/matecconf/201815703004
  2. Buchacz, A., Baier, A., Płaczek, M., Herbuś, K., Ociepka, P., Majzner, M. (2018). Development and analysis of a new technology of freight cars modernization. Journal of Vibroengineering, 20 (8), 2978–2997. https://doi.org/10.21595/jve.2018.19206
  3. Viznyak, R., Chepurchenko, І., Yatsenko, A. (2016). Features of identifying operational loads the body of open-top car and ways of improving its design to ensure durability and preservation. Zbirnyk naukovykh prats Ukrainskoho derzhavnoho universytetu zaliznychnoho transportu, 159, 91–97. Available at: http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/161
  4. Karakayev, A. K., Zaripov, R. U. (2016). Composite materials in cargo wagon building. Nauka i tehnika Kazahstana, 1-2, 39–47.
  5. 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. https://doi.org/10.14419/ijet.v9i2.30519
  6. Baranovskyi, D., Bulakh, M., Myamlin, S., Kebal, I. (2022). New Design of the Hatch Cover to Increase the Carrying Capacity of the Gondola Car. Advances in Science and Technology Research Journal, 16 (6), 186–191. https://doi.org/10.12913/22998624/156205
  7. Nikitchenko, A., Artiukh, V., Shevchenko, D., Misailov, A., Makhov, D. (2019). The use of nonlinear dynamic analysis in the calculation of cargo fall onto the hatch of the gondola car. E3S Web of Conferences, 110, 01050. https://doi.org/10.1051/e3sconf/201911001050
  8. Fomin, O., Gerlici, J., Lovska, A., Gorbunov, M., Kravchenko, K., Prokopenko, P., Hauser, V. (2019). The Improved Hatch Cover Construction for Universal Open Box-type Wagon from the Strength and Durability Point of View. Manufacturing Technology, 19 (2), 216–221. https://doi.org/10.21062/ujep/272.2019/a/1213-2489/mt/19/2/216
  9. Lee, H.-A., Jung, S.-B., Jang, H.-H., Shin, D.-H., Lee, J. U., Kim, K. W., Park, G.-J. (2015). Structural-optimization-based design process for the body of a railway vehicle made from extruded aluminum panels. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, 230 (4), 1283–1296. https://doi.org/10.1177/0954409715593971
  10. Wróbel, A., Płaczek, M., Buchacz, A. (2017). An Endurance Test of Composite Panels. Solid State Phenomena, 260, 241–248. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/ssp.260.241
  11. Horbenko, A. P., Martynov, I. E. (2007). Konstruiuvannia ta rozrakhunky vahoniv. Kharkiv: UkrDAZT, 150.
  12. 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/Комп%27ютерна%20графіка.pdf
  13. 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/Інженерна%20графіка%20в%20SolidWorks.pdf
  14. Vorobiov, V. V., Vorobiova, L. D., Kyba, S. P. (2020). Osnovy prykladnoi teoriyi kolyvan. Kremenchuk: PP Shcherbatykh O.V., 156. Available at: http://document.kdu.edu.ua/metod/2020_2201.pdf
  15. Symonovskyi, V. I. (2012). Teoriya kolyvan. Sumy: Sumskyi derzhavnyi universytet, 71. Available at: https://core.ac.uk/reader/14059504
  16. Domin, Yu. V., Cherniak, H. Yu. (2003). Osnovy dynamiky vahoniv. Kyiv: KUETT, 269.
  17. Vatulia, G., Lovska, A., Myamlin, S., Stanovska, I., Holofieieva, M., Horobets, V. et al. (2023). Revealing the effect of structural components made of sandwich panels on loading the container transported by railroad. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (7 (121)), 48–56. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.272316
  18. Vatulia, G., Lovska, A., Myamlin, S., Rybin, A., Nerubatskyi, V., Hordiienko, D. (2023). Determining patterns in loading the body of a gondola with side wall cladding made from corrugated sheets under operating modes. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (7 (122)), 6–14. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.275547
  19. Nerubatskyi, V. P., Plakhtii, O. A., Tugay, D. V., Hordiienko, D. A. (2021). Method for optimization of switching frequency in frequency converters. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 1, 103–110. https://doi.org/10.33271/nvngu/2021-1/103
  20. 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. https://doi.org/10.3390/app13010079
  21. Kondratiev, A., Vambol, O., Shevtsova, M., Tsaritsynskyi, A., Nabokina, T. (2023). Heat resistance of polymeric materials at various degrees of cure. AIP Conference Proceedings. https://doi.org/10.1063/5.0167707
  22. Zadachyn, V. M., Koniushenko, I. H. (2014). Chyselni metody. Kharkiv, 180. Available at: http://kist.ntu.edu.ua/textPhD/CHM_Zadachin.pdf
  23. Hoi, T. P., Makhnei, O. V. (2014). Dyferentsialni rivniannia. Ternopil, 360. Available at: https://www.bohdan-books.com/userfiles/file/books/lib_file_2122996887.pdf
  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. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.220534
  25. Nerubatskyi, V., Plakhtii, O., Hordiienko, D., Podnebenna, S. (2021). Synthesis of a Regulator Recuperation Mode a DC Electric Drive by Creating a Process of Finite Duration. 2021 IEEE 3rd Ukraine Conference on Electrical and Computer Engineering (UKRCON). https://doi.org/10.1109/ukrcon53503.2021.9575792
  26. Soukup, J., Skočilas, J., Skočilasová, B., Dižo, J. (2017). Vertical Vibration of Two Axle Railway Vehicle. Procedia Engineering, 177, 25–32. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.02.178
  27. Steišūnas, S., Dižo, J., Bureika, G., Žuraulis, V. (2017). Examination of Vertical Dynamics of Passenger Car with Wheel Flat Considering Suspension Parameters. Procedia Engineering, 187, 235–241. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.04.370
  28. 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). https://doi.org/10.1109/mma52675.2021.9610907
  29. Vatulia, G., Lovska, A., Pavliuchenkov, M., Nerubatskyi, V., Okorokov, A., Hordiienko, D. et al. (2022). Determining patterns of vertical load on the prototype of a removable module for long-size cargoes. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (7 (120)), 21–29. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.266855
  30. Metody rishennia matematychnykh zadach u seredovyshchi Mathcad (2020). Dnipro, 60. Available at: https://nmetau.edu.ua/file/navch_posibn_mathcad_2020_petrechuk.pdf
  31. Kryshka lyuka. 1704.45.100. Programma i metodika kvalifikatsionnyh ispytaniy (2013). Mariupol': OOO “NPP ITS “AZOVMASHTEST” ”, 19.
Виявлення впливу складових типу сендвіч на навантаженість кришки люка універсального напіввагона

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-02-28

Як цитувати

Ловська, А. О., Нерубацький, В. П., Плахтій, О. А., & Мямлін, С. С. (2024). Виявлення впливу складових типу сендвіч на навантаженість кришки люка універсального напіввагона. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(7 (127), 6–13. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.296620

Номер

Том 1 № 7 (127) (2024): Прикладна механіка

Розділ

Прикладна механіка

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Alyona Lovska, Volodymyr Nerubatskyi, Oleksandr Plakhtii, Sergiy Myamlin

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.