Виявлення вертикальної навантаженості контейнера з підлогою із сендвіч-панелей при перевезенні вагоном-платформою

Автор(и)

  • Альона Олександрівна Ловська Український державний університет залізничного транспорту, Україна https://orcid.org/0000-0002-8604-1764
  • Іраіда Іванівна Становська Національний університет «Одеська політехніка», Україна https://orcid.org/0000-0002-5884-4228
  • Валерія Юріївна Кириллова Одеський національний морський університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-0738-0408
  • Андрій Михайлович Окороков Український державний університет науки і технологій, Україна https://orcid.org/0000-0002-3111-5519
  • Роман Віталійович Вернигора Український державний університет науки і технологій, Україна https://orcid.org/0000-0001-7618-4617

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.315059

Ключові слова:

транспортний контейнер, удосконалення контейнера, навантаженість контейнера, міцність контейнера, контейнерні перевезення

Анотація

Об’єктом дослідження є процеси сприйняття та перерозподілу вертикальних навантажень в конструкції контейнера з підлогою із сендвіч-панелей при експлуатаційних режимах.

Для забезпечення міцності контейнера, а також схоронності перевозимого у ньому вантажу, пропонується створення підлоги із сендвіч-панелей. Передбачається, що кожна із таких панелей буде виготовлена із двох металевих листів в прошарку між якими розміщується енергопоглинальний матеріал. За рахунок наявності енергопоглинального матеріалу в конструкції сендвіч-панелі буде здійснюватися зменшення вертикальних динамічних навантажень, які діють на контейнер з вантажем при його транспортуванні.

Для обґрунтування запропонованого рішення проведено математичне моделювання вертикальної навантаженості контейнера при перевезенні його вагоном-платформою. Встановлено, що прискорення, які діють на контейнер удосконаленої конструкції, на 5,7 % нижчі за ті, що діють на контейнер типової конструкції.

Проведено розрахунок на міцність контейнера при експлуатаційних схемах його навантажень. Встановлено, що міцність контейнера забезпечується.

Особливість отриманих результатів полягає у тому, що зменшення навантаженості контейнера досягається не за рахунок посилення його конструкції, а впровадженням податливих зв’язків в неї.

Сферою практичного застосування отриманих результатів є залізничний транспорт. Умовами практичного використання результатів є використання енергопоглинального матеріалу в конструкції сендвіч-панелей, які утворюють підлогу контейнера.

Результати проведеного дослідження сприятимуть покращенню міцності контейнерів в умовах експлуатації, схоронності перевозимих у них вантажів, а також підвищенню ефективності функціонування контейнерних перевезень

Біографії авторів

Альона Олександрівна Ловська, Український державний університет залізничного транспорту

Доктор технічних наук, професор

Кафедра інженерії вагонів та якості продукції

Іраіда Іванівна Становська, Національний університет «Одеська політехніка»

Доктор технічних наук, професор

Кафедра вищої математики та моделювання систем

Валерія Юріївна Кириллова, Одеський національний морський університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра експлуатації флота і технології морських перевезень

Андрій Михайлович Окороков, Український державний університет науки і технологій

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра управління експлуатаційною роботою

Роман Віталійович Вернигора, Український державний університет науки і технологій

Кандидат технічних наук, професор

Кафедра станцій та вузлів

Посилання

  1. Russo, F., Comi, A., Chilà, G. (2024). Dynamic Approach to Update Utility and Choice by Emerging Technologies to Reduce Risk in Urban Road Transportation Systems. Future Transportation, 4 (3), 1078–1099. https://doi.org/10.3390/futuretransp4030052
  2. 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
  3. Dižo, J., Blatnický, M. (2019). Investigation of ride properties of a three-wheeled electric vehicle in terms of driving safety. Transportation Research Procedia, 40, 663–670. https://doi.org/10.1016/j.trpro.2019.07.094
  4. 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
  5. 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
  6. Vatulia, G. L., Lovska, A. O., Krasnokutskyi, Y. S. (2023). Research into the transverse loading of the container with sandwich-panel walls when transported by rail. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1254 (1), 012140. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1254/1/012140
  7. Zha, X., Zuo, Y. (2016). Theoretical and experimental studies on in-plane stiffness of integrated container structure. Advances in Mechanical Engineering, 8 (3). https://doi.org/10.1177/1687814016637522
  8. Oterkus, S., Wang, B., Oterkus, E., Galadima, Y. K., Cocard, M., Stefanos, S. et al. (2022). Structural Integrity Analysis of Containers Lost at Sea Using Finite Element Method. Sustainable Marine Structures, 4 (2), 11–17. https://doi.org/10.36956/sms.v4i2.505
  9. Yildiz, T. (2019). Design and Analysis of a Lightweight Composite Shipping Container Made of Carbon Fiber Laminates. Logistics, 3 (3), 18. https://doi.org/10.3390/logistics3030018
  10. Fariña, E. A., Panait, M., Lago-Cabo, J. M., Fernández-González, R. (2024). Energy Analysis of Standardized Shipping Containers for Housing. Inventions, 9 (5), 106. https://doi.org/10.3390/inventions9050106
  11. 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
  12. 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
  13. Antala, D. K., Satasiya, R. M., Chauhan, P. M. (2020). Design, development and performance evaluation of transportation container for sapota fruit. Journal of Food Science and Technology, 58 (10), 4024–4033. https://doi.org/10.1007/s13197-020-04865-w
  14. Rzeczycki, A., Wiśnicki, B. (2016). Strength Analysis of Shipping Container Floor with Gooseneck Tunnel under Heavy Cargo Load. Solid State Phenomena, 252, 81–90. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/ssp.252.81
  15. Kondratiev, A., Potapov, O., Tsaritsynskyi, A., Nabokina, T. (2021). Optimal Design of Composite Shelled Sandwich Structures with a Honeycomb Filler. Lecture Notes in Mechanical Engineering, 546–555. https://doi.org/10.1007/978-3-030-77719-7_54
  16. Kondratiev, A. V., Kovalenko, V. O. (2019). Optimization of design parameters of the main composite fairing of the launch vehicle under simultaneous force and thermal loading. Space Science and Technology, 25 (4), 3–21. https://doi.org/10.15407/knit2019.04.003
  17. 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
  18. 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. https://doi.org/10.1177/0954409716646140
  19. 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
  20. 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
  21. 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
  22. Panchenko, S., Gerlici, J., Vatulia, G., Lovska, A., Ravlyuk, V., Harusinec, J. (2023). Studying the load of composite brake pads under high-temperature impact from the rolling surface of wheels. EUREKA: Physics and Engineering, 4, 155–167. https://doi.org/10.21303/2461-4262.2023.002994
  23. Domin, Yu. V., Cherniak, H. Yu. (2003). Osnovy dynamiky vahoniv. Kyiv: KUETT, 269.
  24. 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
  25. Siasiev, A. V. (2004). Vstup do systemy MathCad. Dnipropetrovsk, 108.
  26. Dižo, J., Blatnický, M., Harušinec, J., Suchánek, A. (2022). Assessment of Dynamics of a Rail Vehicle in Terms of Running Properties While Moving on a Real Track Model. Symmetry, 14 (3), 536. https://doi.org/10.3390/sym14030536
  27. Manuel, C. J. T., Santos, M. M. D., Tusset, A. M. (2021). Mathematical modeling attributed to kinematics and dynamics of a vehicle with 4-wheels. The European Physical Journal Special Topics, 230 (18-20), 3663–3672. https://doi.org/10.1140/epjs/s11734-021-00238-2
  28. Djabbarov, S. B., Saidivaliev, S. U., Abdullayev, B. A., Abdullaev, R. Y., Tursunkhodjaeva, R. Y. (2022). Mathematical model of the dynamics of a freight car on the descent part of the marshaling yard. Neuroquantology, 20 (12), 3025–3036. Available at: https://www.neuroquantology.com/open-access/Mathematical+model+of+the+dynamics+of+a+freight+car+on+the++descent+part+of+the+marshaling+yard_10559/?download=true
  29. Dizo, J., Blatnicky, M. (2019). Evaluation of Vibrational Properties of a Three-wheeled Vehicle in Terms of Comfort. Manufacturing Technology, 19 (2), 197–203. https://doi.org/10.21062/ujep/269.2019/a/1213-2489/mt/19/2/197
  30. 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
Виявлення вертикальної навантаженості контейнера з підлогою із сендвіч-панелей при перевезенні вагоном-платформою

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-12-27

Як цитувати

Ловська, А. О., Становська, І. І., Кириллова, В. Ю., Окороков, А. М., & Вернигора, Р. В. (2024). Виявлення вертикальної навантаженості контейнера з підлогою із сендвіч-панелей при перевезенні вагоном-платформою. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(7 (132), 36–44. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.315059

Номер

Том 6 № 7 (132) (2024): Прикладна механіка

Розділ

Прикладна механіка

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Alyona Lovska, Iraida Stanovska, Valeriia Kyryllova, Andrii Okorokov, Roman Vernigora

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.