Наукове обґрунтування використання балок із перфорацією в несучій конструкції модернізованого вагона-платформи для перевезень контейнерів

Автор(и)

  • Сергій Володимирович Панченко Український державний університет залізничного транспорту, Україна https://orcid.org/0000-0002-7626-9933
  • Альона Олександрівна Ловська Український державний університет залізничного транспорту, Україна https://orcid.org/0000-0002-8604-1764
  • Iрина Леонідівна Журавель Український державний університет науки і технологій, Україна https://orcid.org/0000-0002-4405-6386
  • Євгенія Олександрівна Науменко Одеський національний морський університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-6963-3995
  • Оксана Віталіївна Жарова Одеський національний університет «Одеська політехніка», Україна https://orcid.org/0009-0001-0106-1716

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.344818

Ключові слова:

залізничний транспорт, вагон-платформа, модернізація конструкції, напружений стан конструкції, контейнерні перевезення

Анотація

Об’єктом дослідження є процеси виникнення, сприйняття та перерозподілу навантажень в несучій конструкції вагона-платформи. Проблема, що вирішувалась в даному дослідженні, полягає у покращені техніко-економічних показників модернізованого вагона-платформи для перевезень контейнерів шляхом зменшення його тари. З цією метою проведено визначення полів розподілень напружень в модернізованій конструкції вагона-платформи. Встановлено, що в основних повздовжніх балках рами має місце резерв міцності, який обумовлений недовикористанням вантажопідйомності вагона-платформи. Це викликає зайву підресорену масу його несучої конструкції. Тому пропонується впровадження перфорації в стінках основних повздовжніх балок вагона-платформи. Для обґрунтування такого рішення проведено розрахунок на міцність несучої конструкції вагона-платформи. Встановлено, що максимальні напруження в несучій конструкції на 13,6% нижчі за допустимі.

Проєктний строк служби вагона-платформи склав не менше 32 років. Розрахунок біаксиальності несучої конструкції показав, що її найбільші значення мають місце в середніх частинах хребтових балок.

Особливістю запропонованого рішення є те, що воно дозволяє покращити техніко-економічні показники модернізованого вагона-платформи при незначних капітальних вкладеннях.

Сфера практичного використання отриманих результатів – залізничний транспорт.

Умовою практичного використання результатів є симетричне завантаження несучої конструкції вагона-платформи вантажем.

Результати проведеного дослідження сприятимуть підвищенню ефективності контейнерних перевезень вантажів в міжнародному сполученні. Також отримані результати будуть корисними напрацюваннями при проєктуванні та створенні нових конструкцій вагонів-платформ та модернізаціях існуючих

Біографії авторів

Сергій Володимирович Панченко, Український державний університет залізничного транспорту

Доктор технічних наук, професор

Ректор

Кафедра автоматики та комп’ютерного телекерування рухом поїздів

Альона Олександрівна Ловська, Український державний університет залізничного транспорту

Доктор технічних наук, професор

Кафедра інженерії вагонів та якості продукції

Iрина Леонідівна Журавель, Український державний університет науки і технологій

Кандидат технічних наук

Кафедра управління експлуатаційною роботою

Євгенія Олександрівна Науменко, Одеський національний морський університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра матеріалознавства та технології матеріалів

Оксана Віталіївна Жарова, Одеський національний університет «Одеська політехніка»

Кандидат фізико-математичних наук, доцент

Кафедра вищої математики та моделювання систем

Посилання

  1. Nedeliakova, E., Hudakova, M., Masar, M., Lizbetinova, L., Stasiak-Betlejewska, R., Šulko, P. (2020). Sustainability of Railway Undertaking Services with Lean Philosophy in Risk Management – Case Study. Sustainability, 12 (13), 5298. https://doi.org/10.3390/su12135298
  2. 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
  3. Jipa, A.-N., Lequeux-Dincă, A.-I., Teodorescu, C., Gheorghilaș, A., Roangheș-Mureanu, A.-M. (2025). Railway Accessibility as an Opportunity for Rural Tourism Sustainability in Romania. Economies, 13 (9), 270. https://doi.org/10.3390/economies13090270
  4. 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
  5. Ishchenko, V. M., Fedosov-Nikonov, D. V. (2017). Long Wheelbase Flat Wagons: Structural Strength. Metallurgical and Mining Industry, 8, 26–31. Available at: https://www.metaljournal.com.ua/assets/Journal/english-edition/MMI_2017_8/4Ishchenko-V.-M..pdf
  6. Gerlici, J., Lovska, A., Kozáková, K. (2025). Research into the Longitudinal Loading of an Improved Load-Bearing Structure of a Flat Car for Container Transportation. Designs, 9 (1), 12. https://doi.org/10.3390/designs9010012
  7. 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. https://doi.org/10.1088/1757-899x/985/1/012029
  8. 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. https://doi.org/10.1051/matecconf/201823500030
  9. Reidemeister, O. H., Kalashnyk, V. O., Shykunov, O. A. (2016). Modernization as a way to improve the use of universal cars. Science and Transport Progress, 2 (62), 148–156. https://doi.org/10.15802/stp2016/67334
  10. Tretiak, E. V., Sulym, A. O., Khozia, P. O. (2020). Osnovni typy konstruktsiy dovhobaznykh vahoniv-platform ta doslidzhennia yikh mitsnosnykh kharakterystyk. Zbirnyk naukovykh prats «Reikovyi rukhomyi sklad», 20, 27–33. Available at: https://ukrndiv.com.ua/wp-content/uploads/2020/08/Rejkovyj-ruhomyj-sklad-2020.pdf#page=28
  11. Sulym, A., Orlov, O. (2022). Experimental studies of the strength of a long base flat wagons by carrying out endurance cyclic fatigue tests. Collection of Scientific Works of the State University of Infrastructure and Technologies Series “Transport Systems and Technologies,” 1 (40), 139–148. https://doi.org/10.32703/2617-9040-2022-40-12
  12. Das, A., Agarwal, G. (2020). Investigation of Torsional Stability and Camber Test on a Meter Gauge Flat Wagon. Advances in Fluid Mechanics and Solid Mechanics, 271–280. https://doi.org/10.1007/978-981-15-0772-4_24
  13. Domin, Yu. V., Cherniak, H. Yu. (2003). Osnovy dynamiky vahoniv. Kyiv: KUETT, 269.
  14. Kowalski, S., Cieślikowski, B., Barta, D., Dižo, J., Dittrich, A. (2023). Analysis of the Operational Wear of the Combustion Engine Piston Pin. Lubricants, 11 (3), 100. https://doi.org/10.3390/lubricants11030100
  15. Dižo, J., Blatnický, M. (2016). Use of multibody system dynamics as a tool for rail vehicle behaviour diagnostics. Diagnostyka, 17 (2), 9–16. Available at: http://www.diagnostyka.net.pl/pdf-62458-17818?filename=Use%20of%20multibody%20system.pdf
  16. Dižo, J., Blatnický, M., Droździel, P., Melnik, R., Caban, J., Kafrik, A. (2023). Investigation of Driving Stability of a Vehicle-Trailer Combination Depending on the Load’s Position Within the Trailer. Acta Mechanica et Automatica, 17 (1), 60–67. https://doi.org/10.2478/ama-2023-0007
  17. Gerlici, J., Lovska, A., Pavliuchenkov, M. (2024). Study of the Dynamics and Strength of the Detachable Module for Long Cargoes under Asymmetric Loading Diagrams. Applied Sciences, 14 (8), 3211. https://doi.org/10.3390/app14083211
  18. Rahimov, R. V., Khadjimukhametova, M. A., Rakhmatov, Z. X. (2016). Development of improved technical means for transportation fruits and vegetables. European Science Review, 1-2, 175–177. https://doi.org/10.20534/esr-16-1.2-175-177
  19. Poklemba, R., Zajac, J., Goldyniak, D., Olexa, I., Dilýová, M. (2020). Construction proposal of shipping bulk container. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 776 (1), 012046. https://doi.org/10.1088/1757-899x/776/1/012046
  20. 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
  21. 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
  22. Lovska, A., Gerlici, J., Dižo, J., Ishchuk, V. (2023). The Strength of Rail Vehicles Transported by a Ferry Considering the Influence of Sea Waves on Its Hull. Sensors, 24 (1), 183. https://doi.org/10.3390/s24010183
  23. Koshel, O., Sapronova, S., Kara, S. (2023). Revealing patterns in the stressed-strained state of load-bearing structures in special rolling stock to further improve them. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (7 (124)), 30–42. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.285894
Наукове обґрунтування використання балок із перфорацією в несучій конструкції модернізованого вагона-платформи для перевезень контейнерів

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-12-31

Як цитувати

Панченко, С. В., Ловська, А. О., Журавель I. Л., Науменко, Є. О., & Жарова, О. В. (2025). Наукове обґрунтування використання балок із перфорацією в несучій конструкції модернізованого вагона-платформи для перевезень контейнерів. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(7 (138), 45–51. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.344818

Номер

Том 6 № 7 (138) (2025): Прикладна механіка

Розділ

Прикладна механіка

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 Sergii Panchenko, Alyona Lovska, Iryna Zhuravel, Yevheniia Naumenko, Oksana Zharovа

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.