Визначення особливостей повздовжньої навантаженості модернізованої несучої конструкції напіввагона для перевезень довгомірних вантажів

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2026.349977

Ключові слова:

залізничний транспорт, напіввагон, модернізація конструкції, напружений стан конструкції, перевезення довгомірних вантажів

Анотація

Об’єктом дослідження є процеси виникнення, сприйняття та перерозподілу навантажень в модернізованій несучій конструкції напіввагона. Проблема, що вирішувалась, полягає у підвищенні ефективності перевезень довгомірних вантажів залізничним транспортом. У зв’язку із цим, запропоновано модернізацію несучої конструкції напіввагона шляхом демонтажу торцевих стін або дверей. Це дозволяє зменшити підресорену масу несучої конструкції напіввагона більше ніж на 1 т, а відповідно підвищити вантажопідйомність на цю ж величину. Для обґрунтування запропонованої модернізації проведено розрахунок на міцність несучої конструкції напіввагона при русі у складі поїзда. Визначення повздовжніх навантажень, які діють на несучу конструкцію напіввагона, проведено математичним моделюванням. Розрахована величина прискорення враховано при дослідженні напруженого стану несучої конструкції напіввагона. Встановлено, що його міцність дотримується, адже розрахункові напруження на 14,5% є нижчими за допустимі. Також в рамках дослідження проведено модальний аналіз несучої конструкції напіввагона. Результати розрахунку показали, що безпека руху з точки зору модального аналізу дотримується.

Особливістю запропонованої модернізації є те, що при необхідності несуча конструкція напіввагона може бути повернена до початкового варіанту.

Сферою практичного використання отриманих результатів є транспортна галузь, зокрема залізничний транспорт.

Умовою практичного використання результатів є симетричне завантаження несучої конструкції напіввагона вантажем.

Проведені дослідження сприятимуть створенню рекомендацій щодо підвищення ефективності перевезень довгомірних вантажів залізничним транспортом

Біографії авторів

Альона Олександрівна Ловська, Український державний університет залізничного транспорту

Доктор технічних наук, професор

Кафедра інженерії вагонів та якості продукції

Nurlana Karimova, Azerbaijan State University of Economics (UNEC)

PhD, Associate Professor

Department of Engineering and Applied Sciences

Посилання

  1. Reidemeister, A., Muradian, L., Shaposhnyk, V., Shykunov, O., Kyryl’chuk, O., Kalashnyk, V. (2020). Improvement of the open wagon for cargoes which imply loading with a “hat.” IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 985 (1), 012034. https://doi.org/10.1088/1757-899x/985/1/012034
  2. Baranovskyi, D., Bulakh, M., Bulakh, M. (2026). Determining the service life of a gondola car with an increased floor body safety factor. Reliability Engineering & System Safety, 266, 111670. https://doi.org/10.1016/j.ress.2025.111670
  3. Liu, W., Zhang, L., Bi, C., Gao, Z., Pu, X. (2022). Correlation Research between Asymmetry Coefficient of Gondola Car Body and Stress Distribution of Cross Bearer Weld. Processes, 11 (1), 98. https://doi.org/10.3390/pr11010098
  4. Stoilov, V., Purgic, S. (2025). Optimization of the Technical Parameters of Universal Freight Wagons. Applied Sciences, 15 (23), 12673. https://doi.org/10.3390/app152312673
  5. Bulakh, M. (2025). Freight wagon body design with increased load capacity. Scientific Reports, 15 (1). https://doi.org/10.1038/s41598-025-97152-7
  6. Banić, M., Purgić, S., Miltenović, A., Slavchev, S., Maznichki, V. (2019). Lightweight design of high sided open freight wagon series EAMNO. Machine design, 11 (1), 13–16. Available at: https://d1wqtxts1xzle7.cloudfront.net/94306187/p4-libre.pdf?1668548677=&response-content-disposition=inline%3B+filename%3DLIGHTWEIGHT_DESIGN_OF_HIGH_SIDED_OPEN_FR.pdf&Expires=1768562879&Signature=EItkX35R9VW2ed1Z5mlJ1PBJfijZAJca-7Z8aeSoLVwt1ACwktwbZ2p1LrqnlBhoRS4KsrbyVmvAc0xRT4HKN73PwPGOLqt5QyrMu~TXZeWgv26lrVq8Xt7nud6G-ueipA5~pM-DCFQ8RlN~cpCyKSj4pTAyvRDYOWau0sRFH4qSWqbRb1hl2JgIZvOGCAdubyzEgd7XXYewy8sFFcFZkhIzUWFLNE7LCLL~82W~oFbKeRFm25OLI10FiUQlrYQ-ARKnIvLSVpkhcalJ6GI~y8-zDwup4hTcdEWCyj3wRR5Otypp8Pd3cBF3bhDruU08RAjjKqSwYN14GPCovg6Oyw__&Key-Pair-Id=APKAJLOHF5GGSLRBV4ZA
  7. Tang, J., Zhou, Z., Chen, H., Wang, S., Gutiérrez, A. (2022). Research on the lightweight design of GFRP fabric pultrusion panels for railway vehicle. Composite Structures, 286, 115221. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2022.115221
  8. 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
  9. 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
  10. Fang, J., Li, X., Zhang, D., Zhang, X., Shao, W. (2022). Research on Load Reverse Engineering and Vibration Fatigue Analysis Technology of Rapid Box Wagon. Materials, 15 (23), 8322. https://doi.org/10.3390/ma15238322
  11. Bohach, I. V., Krakovetskyi, O. Yu., Kylyk, L. V. (2020). Chyselni metody rozviazannia dyferentsialnykh rivnian zasobamy MathCad. Vinnytsia, 106. Available at: https://press.vntu.edu.ua/index.php/vntu/catalog/book/600
  12. Siasiev, A. V. (2004). Vstup do systemy MathCad. Dnipropetrovsk, 108. Available at: https://mmf.dnu.dp.ua/wp-content/uploads/2020/01/mathcad_sayt.pdf
  13. 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
  14. 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
  15. Dižo, J., Harušinec, J., Blatnický, M. (2017). Structural Analysis of a Modified Freight Wagon Bogie Frame. MATEC Web of Conferences, 134, 00010. https://doi.org/10.1051/matecconf/201713400010
  16. Dizo, J., Blatnicky, M., Skocilasova, B. (2015). Computational Modelling of the Rail Vehicle Multibody System Including Flexible Bodies. Communications - Scientific Letters of the University of Zilina, 17 (3), 31–36. https://doi.org/10.26552/com.c.2015.3.31-36
  17. Šťastniak, P., Rakár, M., Tížek, J. (2023). Design of a Height-Adjustable Boarding System for a New Double-Deck Railway Vehicle. Acta Mechanica et Automatica, 17 (1), 44–51. https://doi.org/10.2478/ama-2023-0005
  18. Yang, R., Zhang, W., Li, S., Xu, M., Huang, W., Qin, Z. (2023). Finite Element Analysis and Optimization of Hydrogen Fuel Cell City Bus Body Frame Structure. Applied Sciences, 13 (19), 10964. https://doi.org/10.3390/app131910964
  19. Silva, R., Ribeiro, D., Bragança, C., Costa, C., Arêde, A., Calçada, R. (2021). Model Updating of a Freight Wagon Based on Dynamic Tests under Different Loading Scenarios. Applied Sciences, 11 (22), 10691. https://doi.org/10.3390/app112210691
  20. Dižo, J., Harušinec, J., Blatnický, M. (2015). Multibody System of a Rail Vehicle Bogie with a Flexible Body. Manufacturing Technology, 15 (5), 781–788. https://doi.org/10.21062/ujep/x.2015/a/1213-2489/mt/15/5/781
  21. Dižo, J., Steišunas, S., Blatnický, M. (2017). Vibration Analysis of a Coach with the Wheel-flat Due to Suspension Parameters Changes. Procedia Engineering, 192, 107–112. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.06.019
  22. Smetanka, L., Hrček, S., Šťastniak, P. (2019). Investigation of railway wheelset profile wear by using computer simulation. MATEC Web of Conferences, 254, 02041. https://doi.org/10.1051/matecconf/201925402041
  23. 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
Визначення особливостей повздовжньої навантаженості модернізованої несучої конструкції напіввагона для перевезень довгомірних вантажів

##submission.downloads##

Опубліковано

2026-02-27

Як цитувати

Ловська, А. О., & Karimova, N. (2026). Визначення особливостей повздовжньої навантаженості модернізованої несучої конструкції напіввагона для перевезень довгомірних вантажів. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(7 (139), 6–12. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2026.349977

Номер

Том 1 № 7 (139) (2026): Прикладна механіка

Розділ

Прикладна механіка

Ліцензія

Авторське право (c) 2026 Alyona Lovska, Nurlana Karimova

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.