Науковий вісник НГУ

Дослідження доцільності використання наповнювачів у складових несучої конструкції напіввагона

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 1

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №1 2022

Останнє оновлення: 08 березня 2022

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 3272

Authors:

О. 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.

П. О. Скок, orcid.org/0000-0003-2891-0295, 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. В. Рибін, orcid.org/0000-0003-4430-8018, 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. 2022, (1): 051 - 056

https://doi.org/10.33271/nvngu/2022-1/051

Abstract:

Мета. Встановлення доцільності використання наповнювачів у складових несучої конструкції напіввагона. Це сприятиме зменшенню пошкоджень складових несучої конструкції напіввагона при експлуатаційних режимах навантаження, скороченню витрат на позапланові види ремонту, а також підвищенню ефективності експлуатації залізничного транспорту.

Методика. Для обґрунтування застосування піноалюмінію в якості наповнювача складових несучої конструкції напіввагона, що мають замкнений переріз, проведене комп’ютерне моделювання навантаженості при найбільш несприятливому експлуатаційному режимі – маневрове співударяння. В якості прототипу обрано напіввагон моделі 12-757 побудови ПАТ «Крюківський вагонобудівний завод». Розрахунок здійснений за методом скінчених елементів, реалізованого у програмному комплексі SolidWorks Simulation (CosmosWorks). Проведено розрахунок на втомну міцність несучої конструкції напіввагону з наповнювачем його складових. Розраховані власні частоти коливань несучої конструкції напіввагона. Визначено проектний строк служби несучої конструкції напіввагона. Досліджені основні показники динаміки несучої конструкції напіввагона. Розрахунок здійснений у плоскій системі координат. При цьому розв’язок математичної моделі здійснений за методом Рунге-Кутта.

Результати. Результати проведених досліджень дозволили встановити, що використання піноалюмінію в якості наповнювача складових несучої конструкції напіввагона сприяє зменшенню їх навантаженості в порівнянні з вагоном-прототипом від 12 до 47 %.

Наукова новизна. Проведено наукове обґрунтування доцільності використання піноалюмінію в якості наповнювача складових несучої конструкції напіввагону шляхом моделювання його навантаженості за найбільш несприятливого режиму експлуатації.

Практична значимість. За рахунок зменшення навантаженості несучої конструкції напіввагона шляхом використання піноалюмінію в якості наповнювача його складових стає можливим покращити втомну міцність, зменшити кількість пошкоджень, а, відповідно, й витрат на позапланові види ремонту вагона. Проведені дослідження сприятимуть створенню рекомендацій щодо проектування інноваційних конструкцій рухомого складу з покращеними техніко-економічними, а також експлуатаційними показниками.

Ключові слова: транспортна механіка, напіввагон, навантаженість конструкції, міцність кузова, втомна міцність

References.

1. Milovanovic, V., Dunic, V., Rakic, D., & Zivkovic, M. (2013). Identification causes of cracking on the underframe of wagon for containers transportation – Fatigue strength assessment of wagon welded joints. Engineering Failure Analysis, 31, 118-131. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2013.01.039.

2.  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/20182.

3. Płaczek, M., Wróbel, A., & Buchacz, A. (2016). A concept of technology for freight wagons modernization. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, 161(2016). https://doi.org/10.1088/1757-899X/161/1/012107.

4. Antipin, D. Y., Racin, D. Y., & Shorokhov, S. G. (2016). Justification of a Rational Design of the Pivot Center of the Open-top Wagon Frame by means of Computer Simulation. Procedia Engineering, 150, 150-154. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.06.738.

5. Bulychev, M., & Antipin, D. (2019). Improvement of strength calculation procedure of car side upper framing in gondola cars. Bulletin of Bryansk State Technical University, 3(76), 58-64. https://doi.org/10.30987/article_5c8b5ceb111c58.12769482.

6. Lovska, A., & Fomin, O. (2020). A new fastener to ensure the reliability of a passenger coach car body on a railway ferry. Acta Polytechnica, 60(6), 478-485.

7. Woo Geun Lee, Jung-Seok Kim, Seung-Ju Sun, & Jae-Yong Lim (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.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. Bondarenko, V., Skurikhin, D., & Wojciechowski, J. (2020). The Application of Lithium-Ion Batteries for Power Supply of Railway Passenger Cars and Key Approaches for System Development. Advances in Intelligent Systems and Computing, 109, 114-125.

12. 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.

13. Fomin, O. (2015). Improvement of upper bundling of side wall of gondola cars of 12-9745 model. Metallurgical and Mining Industry, 1, 45-48.

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

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

16. Lovska, A. (2018). Simulation of loads on the carrying structure of an articulated flat car in combined transportation. International Journal of Engineering & Technology, 7(4.3), 140-146. https://doi.org/10.14419/ijet.v7i4.3.19724.

17. Pospelov, B., Rybka, E., Meleshchenko, R., Borodych, P., & Gornostal, S. (2019). Development of the method for rapid detection of hazardous atmospheric pollution of cities with the help of recurrence measures. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(10(97)), 29-35. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.155027.

18. Kliuiev, S. (2018). Experimental study of the method of locomotive wheel-rail angle of attack control using acoustic emission. Eas­tern–European Journal of Progressive Technologies, 2/9(82), 69-75. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.122131.

19. Vatulia, G., Lobiak, A., Chernogil, V., & Novikova, M. (2019). Simulation of performance of cfst elements containing differentiated profile tubes filled with reinforced concrete. Materials Science Forum, 968, 281-287.

20. Alieinykov, I., Thamer, K. A., Zhuravskyi, Yu., Sova, O., Smirnova, N., Zhyvotovskyi, R., …, & Shyshatskyi, A. (2019). Development of a method of fuzzy evaluation of information and analytical support of strategic management. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(2(102)), 16-27. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.184394.

• < Попередня
• Наступна >