Науковий вісник НГУ

Визначення вертикальної динаміки типової конструкції критого вагона вітчизняного парку при використанні європейських візків Y25

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №5 2021

Останнє оновлення: 01 вересня 2022

Опубліковано: 01 вересня 2022

Перегляди: 3771

Authors:

O. В. Фомін, orcid.org/0000-0003-2387-9946, Державний університет інфраструктури та технологій, м. Київ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

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

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2021, (5): 067 - 072

https://doi.org/10.33271/nvngu/2021-5/067

Abstract:

Мета. Визначення основних показників динаміки типової конструкції критого вагона вітчизняного парку на європейських візках типу Y25 шляхом математичного моделювання динамічної навантаженості у вертикальній площині й порівняння їх з показниками динаміки, отриманими для візків 18–100. Це дозволить обґрунтувати доцільність упровадження даних візків, як більш перспективних і сприятиме підвищенню ефективності експлуатації залізничного транспорту та євроінтеграції вітчизняного транспортного комплексу.

Методика. Для обґрунтування використання візків типу Y25 під критим вагоном проведене математичне моделювання. Дослідження проведені у вертикальній площині. Ураховано, що вагон рухається стиковою нерівністю. В якості прототипу обрано критий вагон моделі 11–217, як найбільш розповсюджений. При цьому розглянуто рух вагона на візках типу 18–100 та Y25. Визначення основних показників динаміки здійснено для критого вагона з номінальними (креслярськими) розмірами несучих елементів, а також фактичними (після тривалої експлуатації), які визначені на підставі натурних досліджень. Розв’язок диференціальних рівнянь здійснено у програмному комплексі MathCad за методом Рунге-Кутта. Початкові переміщення та швидкості покладені рівними нулю. При цьому отримані такі основні показники динаміки вагона: прискорення кузова в центрі мас, прискорення кузова в зонах спирання на візки, сили в ресорному підвішуванні візків, коефіцієнти динаміки візків.

Результати. У ході проведених теоретичних досліджень встановлено, що основні показники динаміки критих вагонів з номінальними розмірами зменшуються на 38–51 % у порівнянні з використанням під ними типових візків 18–100, а критих вагонів з фактичними розмірами – на 43–50 %.

Наукова новизна. Проведено обґрунтування доцільності використання візків типу Y25 під типовими конструкціями критих вагонів вітчизняного парку з номінальними й фактичними розмірами несучих елементів шляхом математичного моделювання їх динамічної навантаженості у вертикальній площині.

Практична значимість. За рахунок зменшення динамічних навантажень, що діють на несучі конструкції вантажних вагонів на візках Y25, стає можливим покращити динамічні показники їх конструкцій за експлуатаційних режимів, підвищити втомну міцність, ресурс експлуатації та, відповідно, зменшити витрати на їх ремонт і експлуатацію в цілому, покращити збереженість вантажів і надійності їх перевезень за рахунок зменшення навантажень, що діють на несучі конструкції вагонів, а, відповідно, й засоби закріплення вантажів у них, підвищити швидкість доставки вантажів за рахунок покращення показників динаміки вагонів, покращити безпеку руху тощо.

Ключові слова: транспортна механіка, критий вагон, динамічна навантаженість, візок, моделювання навантаженості

References.

1. Myamlin, S., Povilas, L.L., Dailydka, S., Vaičiūnas, G., Bogdevičius, M., & Bureika, G. (2015). Determination of the dynamic characteristics of freight wagons with various bogie. Transport, 30(1), 88-92. https://doi.org/10.3846/16484142.2015.1020565.

2. Savoskin, A. N., Akishin, A. A., & Yurchenko, D. (2018). Dynamics and optimization of a new double-axle flexible bogie for high-speed trains. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, 232(5), 1549-1558. https://doi.org/10.1177/0954409717737879.

3. Seyed Milad Mousavi Bideleh, & Berbyuk, V. (2016). Global sensitivity analysis of bogie dynamics with respect to suspension components. Multibody System Dynamics, 37, 145-174.

4. Iwnicki, S. D., Stichel, S., Orlova, A., & Hecht, M. (2015). Dynamics of railway freight vehicles. Vehicle System Dynamics, 53, 995-1033.

5. Uyulan, C., Gokasan, M., & Bogosyan, S. (2017). Dynamic Investigation of the Hunting Motion of a Railway Bogie in a Curved Track via Bifurcation Analysis. Mathematical Problems in Engineering, 2017. https://doi.org/10.1155/2017/8276245.

6. Fomin, O., & Lovska, A. (2020). Establishing patterns in determining the dynamics and strength of a covered freight car, which exhausted its resource. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(7(108)), 21-29. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.217162.

7. Lovska Alyona, & Fomin Oleksij (2020). A new fastener to ensure the reliability of a passenger coach car body on a railway ferry. Acta Polytechnica, 60(6), 478-485.  https://doi.org/10.14311/AP.2020.60.0478.

8. Tatravagonka Poprad (n.d.). Retrieved from http://tatravagonka.sk/bogie/y25lssif-d/?lang=ru.

9. Ignatenkov, G. I., Slesarev, S. I., Romen, Yu. S., Dolmatov, A. A., Belousov, V. N., Tikhonenkov, A. P., & Ojya, V. I. (2006). Railway vehicle bogie. (Russian Federation Patent No. 2099220).

10. Fomin, O., Lovska, A., Masliyev, V., Tsymbaliuk, A., & Burlutski, O. (2019). Determining strength indicators for the bearing structure of a covered wagon’s body made from round pipes when transported by a railroad ferry. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(7(97)), 33-40.  https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.154282.

11. Fomin, O., Lovska, A., Píštěk, V., & Kučera, P. (2019). Dynamic load effect on the transportation safety of tank containers as part of combined trains on railway ferries. VIBROENGINEERING PROCEDIA, 29, 124-129. https://doi.org/10.21595/vp.2019.21138.

12. Plakhtii, O., Nerubatskyi, V., Scherbak, Ya., Mashura, A., & Khomenko, I. (2020). Energy efficiency criterion of power active filter in a three-phase network. 2020 IEEE KhPI Week on Advanced Technology (KhPIWeek), 165-170. https://doi.org/10.1109/KhPIWeek51551.2020.9250073.

13. Plakhtii, O., Nerubatskyi, V., Mashura, A., Hordiienko, D., & Khoruzhevskyi, H. (2020). Improving energy indicators of the charging station for electric vehicles based on a three-level active rectifier. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(8(105)), 46-55. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.204068.

14. Plakhtii, O., Nerubatskyi, V., Khomenko, I., Tsybulnyk, V., & Syniavskyi, A. (2020). Comprehensive study of cascade multilevel inverters with three level cells. 2020 IEEE 7^th International Conference on Energy Smart Systems (ESS), 277-282. https://doi.org/10.1109/ESS50319.2020.9160258.

15. Vatulia, G., Komagorova, S., & Pavliuchenkov, M. (2018). Optimization of the truss beam. Verification of the calculation results. MATEC Web of Conferences, 230, 02037. https://doi.org/10.1051/matecconf/201823002037.

16. Vatulia, G. L., Lobiak, O. V., Deryzemlia, S. V., Verevicheva, M. A., & Orel, Ye. F. (2019). Rationalization of cross-sections of the composite reinforced concrete span structure of bridges with a monolithic reinforced concrete roadway slab. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 664, 012014. https://doi.org/10.1088/1757-899X/664/1/012014.

17. Kondratiev, A. V., Gaidachuk, V. E., & Kharchenko, M. E. (2019). Relationships between the ultimate strengths of polymer composites in static bending, compression, and tension. Mechanics of Composite Materials, 52(2), 259-266.

18. Dižo, J., Steišunas, S., & Blatnický, M. (2016). Simulation analysis of the effects of a rail vehicle running with wheel flat. Manufacturing Technology, 16(5), 889-896.

19. Freight wagons. Requirements for strength and dynamic properties. GOST 33211-2014 (2016). Moscow: Standartinform. Retrieved from http://docs.cntd.ru/document/1200121493.

20 Freight wagons. General requirements for calculations and design of new and modernized wagons of 1520 mm gauge (non-self-propelled). DSTU 7598:2014 (2015). Kyiv. Retrieved from http://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=73763.

• < Попередня
• Наступна >