Виявлення закономірностей навантаженості кузова напіввагона із посилюючими поясами в конструкції бокових стін

Автор(и)

  • Альона Олександрівна Ловська Український державний університет залізничного транспорту, Україна https://orcid.org/0000-0002-8604-1764
  • Олександр Леонідович Становський Одеський національний університет «Одеська політехніка», Україна https://orcid.org/0009-0008-5824-3829
  • Оксана Віталіївна Жарова Одеський національний університет «Одеська політехніка», Україна https://orcid.org/0009-0001-0106-1716
  • Євгенія Олександрівна Науменко Одеський національний морський університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-6963-3995
  • Євген Сергійович Пелипенко Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0001-8988-791X

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.303987

Ключові слова:

транспортна механіка, удосконалення напіввагона, каркас напіввагона, навантаженість кузова, міцність кузова

Анотація

Об’єктом дослідження є процеси виникнення, сприйняття та перерозподілу навантажень в кузові напіввагона із посилюючими поясами в конструкції бокових стін.

З метою покращення міцності бокових стін кузова напіввагона запропоновано посилення їх додатковими поясами. При цьому за трьома секціями кузова з боку консолей він посилений діагональними поясами, а в середній секції за висотою 1/3 від нижнього обв’язування – горизонтальним поясом. Для визначення параметрів профілів виконання посилюючих поясів проведено розрахунок кузова напіввагона як стрижневої системи. За отриманими значеннями згинальних моментів визначено момент опору поперечного перерізу профілів виконання посилюючих поясів. Здійснено розрахунок на міцність кузова напіввагона при основних режимах його навантажень в експлуатації (І та ІІІ розрахункові режими). Встановлено, що отримані напруження на 10,3 % нижчі за ті, що мають місце в типовій конструкції кузова напіввагона. Оцінено хід руху напіввагона у порожньому та завантаженому станах.

Особливістю отриманих результатів дослідження є те, що покращення міцності бокових стін кузова напіввагона досягається за рахунок підвищення жорсткості його каркасу.

Сферою практичного використання отриманих результатів є машинобудівна галузь, зокрема, залізничний транспорт. Умовами практичного використання результатів є симетричне розподілення посилюючих поясів за довжиною кузова напіввагона.

Результати даного дослідження сприятимуть покращенню міцності кузовів напіввагонів в експлуатації, а відповідно скороченню витрат на позапланові види їх ремонтів. Також отримані результати будуть корисними напрацюваннями при проєктуванні сучасних конструкцій залізничних вагонів

Біографії авторів

Альона Олександрівна Ловська, Український державний університет залізничного транспорту

Доктор технічних наук, професор

Кафедра інженерії вагонів та якості продукції

Олександр Леонідович Становський, Одеський національний університет «Одеська політехніка»

Доктор технічних наук, професор

Кафедра інтегрованих технологій управління

Оксана Віталіївна Жарова, Одеський національний університет «Одеська політехніка»

Кандидат фізико-математичних наук, доцент

Кафедра вищої математики та моделювання систем

Євгенія Олександрівна Науменко, Одеський національний морський університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра матеріалознавства та технології матеріалів

Євген Сергійович Пелипенко, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра автомобіле- і тракторобудування

Посилання

  1. Čižiūnienė, K., Matijošius, J., Sokolovskij, E., Balevičiūtė, J. (2024). Assessment of Implementing Green Logistics Principles in Railway Transport: The Case of Lithuania. Sustainability, 16 (7), 2716. https://doi.org/10.3390/su16072716
  2. Dižo, J. (2016). Analysis of a Goods Wagon Running on a Railway Test Track. Manufacturing Technology, 16 (4), 667–672. https://doi.org/10.21062/ujep/x.2016/a/1213-2489/mt/16/4/667
  3. 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
  4. Li, J., Pang, Z., Liu, X., Niu, N., Zhang, B. (2024). A Study on a Solution for Standardization Work for the Sustainable Development of Railway Enterprises. Sustainability, 16 (6), 2564. https://doi.org/10.3390/su16062564
  5. Sharma, V., Zivic, F., Adamovic, D., Ljusic, P., Kotorcevic, N., Slavkovic, V., Grujovic, N. (2022). Multi-Criteria Decision Making Methods for Selection of Lightweight Material for Railway Vehicles. Materials, 16 (1), 368. https://doi.org/10.3390/ma16010368
  6. 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
  7. Kondratiev, A., Píštěk, V., Smovziuk, L., Shevtsova, M., Fomina, A., Kučera, P. (2021). Stress–Strain Behaviour of Reparable Composite Panel with Step-Variable Thickness. Polymers, 13 (21), 3830. https://doi.org/10.3390/polym13213830
  8. Dveirin, O. Z., Andreev, O. V., Kondrat’ev, A. V., Haidachuk, V. Ye. (2021). Stressed State in the Vicinity of a Hole in Mechanical Joint of Composite Parts. International Applied Mechanics, 57 (2), 234–247. https://doi.org/10.1007/s10778-021-01076-4
  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. Pravilonis, T., Sokolovskij, E. (2020). Analysis of composite material properties and their possibilities to use them in bus frame construction. Transport, 35 (4), 368–378. https://doi.org/10.3846/transport.2020.13018
  11. 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. https://doi.org/10.1007/978-3-030-80946-1_94
  12. Patrascu, A. I., Hadar, A., Pastrama, S. D. (2019). Structural Analysis of a Freight Wagon with Composite Walls. Materiale Plastice, 57 (2), 140–151. https://doi.org/10.37358/mp.20.2.5360
  13. Płaczek, M., Wróbel, A., Olesiejuk, M. (2017). Modelling and arrangement of composite panels in modernized freight cars. MATEC Web of Conferences, 112, 06022. https://doi.org/10.1051/matecconf/201711206022
  14. Panchenko, S., Gerlici, J., Lovska, A., Vatulia, G., Rybin, A. (2024). Determination of the transverse load of the box wagon body with sandwich panel walls. 15th International Scientific Conference on Aeronautics, Automotive, and Railway Engineering And Technologies (BulTrans-2023). https://doi.org/10.1063/5.0201453
  15. 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/doccontent?id=32231
  16. 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), 378–381. https://doi.org/10.14419/ijet.v9i2.30519
  17. Liu, W., Zhang, L., Bi, C., Huo, Y., Zhang, R., Wang, Z. (2022). The Anti-Fatigue Design of 80 t Depressed-Center Gondola Car Body. Processes, 10 (8), 1618. https://doi.org/10.3390/pr10081618
  18. Dovbush, T. A., Khomyk, N. I., Babii, A. V., Tson, H. B., Dovbush, A. D. (2022). Opir materialiv. Ternopil: FOP Palianytsia V.A., 220. Available at: https://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/37778
  19. Barabash, M. S., Soroka, M. M., Surianinov, M. H. (2018). Neliniyna budivelna mekhanika z PK Lira – SAPR. Odesa: Ekolohiya, 248.
  20. 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
  21. Lovskaya, A. (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. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.43749
  22. 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
  23. 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
  24. Domin, Yu. V., Cherniak, H. Yu. (2003). Osnovy dynamiky vahoniv. Kyiv: KUETT, 269.
  25. 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
  26. Siasiev, A. V. (2004). Vstup do systemy MathCad. Dnipropetrovsk, 108. Available at: https://static.klasnaocinka.com.ua/uploads/editor/8959/536928/sitepage_51/files/mathcad_sayt.pdf
  27. Gerlici, J., Lovska, A., Vatulia, G., Pavliuchenkov, M., Kravchenko, O., Solčanský, S. (2023). Situational Adaptation of the Open Wagon Body to Container Transportation. Applied Sciences, 13 (15), 8605. https://doi.org/10.3390/app13158605
  28. Panchenko, S., Gerlici, J., Vatulia, G., Lovska, A., Rybin, A., Kravchenko, O. (2023). Strength Assessment of an Improved Design of a Tank Container under Operating Conditions. Communications - Scientific Letters of the University of Zilina, 25 (3), B186–B193. https://doi.org/10.26552/com.c.2023.047
  29. Lovskaya, 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. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.24997
  30. Caban, J., Nieoczym, A., Gardyński, L. (2021). Strength analysis of a container semi-truck frame. Engineering Failure Analysis, 127, 105487. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2021.105487
  31. Lovska, A. (2018). Simulation of Loads on the Carrying Structure of an Articulated Flat Car in Combined Transportation. International Journal of Engineering & Technology, 7 (4.3), 140. https://doi.org/10.14419/ijet.v7i4.3.19724
Виявлення закономірностей навантаженості кузова напіввагона із посилюючими поясами в конструкції бокових стін

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-06-28

Як цитувати

Ловська, А. О., Становський, О. Л., Жарова, О. В., Науменко, Є. О., & Пелипенко, Є. С. (2024). Виявлення закономірностей навантаженості кузова напіввагона із посилюючими поясами в конструкції бокових стін. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(7 (129), 17–25. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.303987

Номер

Том 3 № 7 (129) (2024): Прикладна механіка

Розділ

Прикладна механіка

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Alyona Lovska, Oleksandr Stanovskyi, Oksana Zharovа, Yevheniia Naumenko, Yevhen Pelypenko

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.