Науковий вісник НГУ

Вплив упровадження круглих труб до несучих конструкцій кузовів вантажних вагонів на їх фізико-механічні властивості

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Геотехнічна і гірнична механіка, машинобудування

Останнє оновлення: 11 січня 2018

Опубліковано: 11 січня 2018

Перегляди: 3903

Authors:

О.В. Фомін, доктор технічних наук, доцент, orcid.org/0000-0003-2387-9946, Державний економіко-технологічний університет транспорту, професор кафедри вагонів та вагонного господарства, м. Київ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.">fomin1985@ukr.net

А.О. Ловська, кандидат технічних наук, orcid.org/0000-0002-8604-1764, Український державний університет залізничного транспорту, доцент кафедри вагонів, м. Харків, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О.А. Плахтій, кандидат технічних наук, orcid.org/0000-0002-1535-8991, Український державний університет залізничного транспорту, старший викладач кафедри електроенергетики, електротехніки та електромеханіки, м. Харків, Україна

В.П. Нерубацький, orcid.org/0000-0002-4309-601X, Український державний університет залізничного транспорту, старший викладач кафедри електроенергетики, електротехніки та електромеханіки, м. Харків, Україна

Abstract:

Мета. Впровадження концептуально нової упряжної системи автозчепів залізничних вагонів. Така система є альтернативою до існуючої, де функції із поглинання енергії поздовжніх навантажень виконують упряжні пристрої з основними робочими органами ‒ поглинаючими апаратами.

Методика. При проведенні дослідження використані сучасні методи: динаміки вагонів і теорії коливань при розробленні математичної моделі для визначення прискорень у несучій конструкції кузова вагона з урахуванням наявності в’язкого зв’язку в ній; теоретичної та прикладної механіки для моделювання процесів динаміки в новій упряжній системі; конструювання в сучасних інженерних розрахункових програмних комплексах для створення адекватної просторової віртуальної моделі нової несучої системи напіввагонів; скінчених елементів для проведення розрахунків прискорень, що виникають у несучій конструкції кузова напіввагону при дії повздовжнього навантаження; критерій Фішера для перевірки адекватності розробленої моделі. Узагальнено алгоритм проведених досліджень включав створення математичної моделі перспективної несучої системи напіввагонів для обґрунтування параметрів упроваджуваного в’язкого матеріалу. Після чого здійснювалося комп’ютерне розрахункове моделювання процесів сприйняття максимальних поздовжніх експлуатаційних навантажень новим кузовом напіввагону. Далі проводився аналіз отриманих розрахункових даних.

Результати. У результаті проведеного комплексу теоретичних досліджень підтверджена гіпотеза щодо ефективності впровадження запропонованого концепту упряжної системи залізничних вагонів. Його натурна реалізація дозволить суттєво знизити собівартість виготовлення та експлуатації вантажних вагонів. Розроблені у ході досліджень моделі є адекватними, їх доцільно використовувати у відповідних подальших науково-дослідних і дослідно-конструкторських роботах.

Наукова новизна. Уперше запропоновано й науково обґрунтовано новий концепт упряжної системи залізничних вагонів, де функції з поглинання поздовжніх експлуатаційних навантажень замість окремого поглинального пристрою (у тому числі високовартісного апарата) виконує хребтова балка шляхом виконання її із круглої труби із заповненими консольними частинами в’язким матеріалом із демпфуючими властивостями. Розроблені математичні й скінчено-елементні моделі для визначення прискорень у несучих конструкціях кузовів вагонів з урахуванням наявності в’язкого зв’язку в них, та перевірена їх адекватність.

Практична значимість. Результати теоретичного передпроектного наукового обґрунтування запропонованого концепту дозволяють перейти до наступних стадій його проектування. Також такі результати стануть основою при подальших динамічних і міцнісних розрахунках несучих конструкцій кузовів вагонів у рамках реалізації запропонованого інноваційного напряму.

References

1. Tartakovskyi, E. D., Horobchenko, O. M. and Antonovych, A. O., 2016. Improving the process of driving a locomotive by using the system of supporting decision making. Vostochno-Evrop. zhurn. peredovyih tehnologiy, 5(3(83)), рр. 4–11.

2. Fomin, O. V., 2014. Modern requirements to carrying systems of railway general-purpose gondola cars. Metallurgical and Mining Industry, 5, рр. 31‒43.

3. Niezgoda, T., Krasoń, W. and Stankiewicz, M., 2015. Simulations of motion of prototype railway wagon with rotatable loading floor carried out in MSC Adams software. J. of KONES Powertrain and Transport, 19(4), рр. 495–502.

4. Lysikov, N., Kovalev, G. and Mikheev, R. Stress load and durability analysis of railway vehicles using multibody approach. Transport problems, 2 (3), рр. 49–56 [pdf]. Available at: http://transportproblems.polsl.pl/pl/Archiwum/2007/zeszyt3/2007t2z3_06.pdf [Accessed 15 October 2016].

5. Lovska, A. A., 2015. Peculiarities of computer modeling of strength of body bearing construction of gondola car during transportation by ferry-bridge. Metallurgical and mining industry, 1, pp. 49‒54.

6. Nader, M., Sala, M., Korzeb, J. and Kostrzewsk. A., 2014. Kolejowy wagon transportowy jako nowatorskie, innowacyjne rozwiązanie konstrukcyjne do przewozu naczep siodłowych i zestawów drogowych dla transportu intermodalnego. Logistyka, 4, рр. 2272–2279.

7. Panchenko, S. V., Butko, T. V., Prokhorchenko, A. V. and Parkhomenko, L. O., 2016. Formation of an automated traffic capacity calculation system of rail networks for freight flows of mining and smelting enterprises. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 2, рр. 93‒99.

8. Kodeks JSC, 2016. Freight wagons. Requirements to structural strength and dynamic qualities. GOST 33211-2014. Moscow: Standartinform.

 повний текст / full article

• < Попередня
• Наступна >