Визначення навантаженості несучої конструкції вагона-цистерни з пружньо-фрикційною хребтовою балкою - Фомін , О.В.; Ловська , А.О. (Вісник Приазовського Державного Технічного Університету. Серія: Технічні науки, 2022)
В статті наведені результати визначення навантаженості несучої конструкції вагона-цистерни з пружньо-фрикційною хребтовою балкою. Дослідження проведені стосовно вагона-цистерни моделі 15-1443-06, призначеного для перевезення світлих нафтопродуктів. Для визначення динамічної навантаженості несучої конструкції вагона-цистерни сформовано математичну модель, яка враховує його переміщення при коливаннях підскакування. Зв'язок несучої конструкції з ходовими частинами описувався як послідовне пружне з’єднання. Вагон-цистерна при цьому розглядається як система з трьох твердих тіл – несучої конструкції та двох візків моделі 18-100 з ресорними комплектами, які мають жорсткість та коефіцієнт відносного тертя. Розв’язок системи диференціальних рівнянь руху вагона-цистерни здійснений за методом Рунге-Кутта при початкових умовах рівних нулю. Встановлено, що максимальне вертикальне прискорення, яке діє в центрі мас несучої конструкції вагона-цистерни при русі у порожньому стані складає близько 1,72 м/с2 (0,17g), що майже на 20% нижче за прискорення в типовій конструкції. Розраховано основні показники міцності несучої конструкції вагона-цистерни. При цьому застосований метод скінчених елементів, який реалізовано в програмному комплексі SolidWorks Simulation (CosmosWorks). В якості скінчених елементів використовувалися просторові ізопараметричні тетраедри. Розрахунок здійснений в квазістатиці. Встановлено, що максимальні еквівалентні напруження виникають у зоні розміщення люка-лаза та складають 173,7 МПа, що на 13% нижче ніж у типовій конструкції. Проведені дослідження сприятимуть створенню напрацювань щодо проектування інноваційних конструкцій залізничних транспортних засобів з покращеними техніко-економічними характеристиками, а також підвищенню ефективності експлуатації залізничного транспорту