Навантаженість вагона-платформи для перевезень наливних вантажів
/ 0
- Деталі
- Категорія: Зміст №5 2022
- Останнє оновлення: 30 жовтня 2022
- Опубліковано: 30 листопада -0001
- Перегляди: 1845
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.
А.М.Фоміна, orcid.org/0000-0002-9810-8997, Східноукраїнський національний університет імені В.Даля, м. Сєвєродонецьк, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
С.М.Турпак, orcid.org/0000-0003-3200-8448, Національний університет «Запорізька політехніка», м. Запоріжжя, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
С.В.Грицай, orcid.org/0000-0001-7055-6977, Національний університет «Запорізька політехніка», м. Запоріжжя, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2022, (5): 054 - 059
https://doi.org/10.33271/nvngu/2022-5/054
Abstract:
Мета. Удосконалення несучої конструкції вагона-платформи для можливості перевезень наливних вантажів.
Методика. Для можливості перевезень наливних вантажів на вагоні-платформі пропонується встановлення на нього модуля котла з композитного матеріалу. З метою визначення динамічної навантаженості удосконаленої несучої конструкції вагона-платформи проведено математичне моделювання. При цьому використано математичну модель, сформовану професором Богомазом Г. І. Однак у рамках дослідження зазначену модель доопрацьовано до визначення навантаженості вагона-платформи запропонованої конструкції. Розв’язок системи диференціальних рівнянь здійснено у програмному комплексі MathCad. Для цього математична модель зводилася до нормальної форми Коші, а після цього інтегрувалася за методом Рунге-Кутта. Отримані прискорення враховані при розрахунках на міцніть удосконаленої несучої конструкції вагона-платформи. Розрахунок здійснений у програмному комплексі SolidWorks Simulation, що реалізує метод скінчених елементів. Також у рамках дослідження проведено модальний аналіз несучої конструкції вагона-платформи.
Результати. На підставі проведених розрахунків встановлено, що прискорення, яке діє на несучу конструкцію вагона-платформи, складають 0,38 g, тобто знаходиться в допустимих межах. Результати розрахунку на міцність удосконаленої конструкції вагона-платформи показали, що максимальні еквівалентні напруження виникають у зоні взаємодії хребтової балки рами зі шворневою та складають близько 340 МПа, максимальні переміщення склали 8,6 мм. Тобто, отримані напруження не перевищують межі плинності матеріалу конструкції. Результати модального аналізу показали, що значення власних частот коливань знаходяться в межах допустимих, оскільки перша власна частота має значення більше 8 Гц.
Наукова новизна. Проведене наукове обґрунтування удосконалення несучої конструкції універсального вагона-платформи до перевезень наливних вантажів.
Практична значимість. Проведені дослідження сприятимуть підвищенню ефективності експлуатації залізничного транспорту та створенню напрацювань щодо проектування інноваційних конструкцій рухомого складу.
Ключові слова: транспортна механіка, вагон-платформа, динамічна навантаженість, міцність, моделювання навантаженості, модальний аналіз
References.
1. Chuan-jin, O. U., & Bing-tao, L. I. (2020). Research and application of new multimodal transport equipment-swap bodies in China. E3S Web of Conferences, 145, 02001. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202014502001.
2. Okorokov, A., Fomin, O., Lovska, A., Vernigora, R., Zhuravel, I., & Fomin, V. (2018). Research into a possibility to prolong the time of operation of universal open top wagon bodies that have exhausted their standard resource. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(7(93)), 20-26. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.131309.
3. Street, G.E., Mistry, P.J., & Johnson, M.S. (2021). Impact Resistance of Fibre Reinforced Composite Railway Freight Tank Wagons. Journal of Composites Science, 5(6), 152. https://doi.org/10.3390/jcs5060152.
4. Zaynitdinov, O. I., Ruzmetov, Y. O., Rustam, R., & Waail, M. L. (2020). Development of new polymer composite materials for the flooring of rail carriage. International Journal of Engineering and Technology, 9(2), 378-381.
5. Ibrahima, I. D., Jamirua, T., Sadikub, E. R., Kupolatic, W. K., Mpofud, K., Ezea, A. A., & Uwa, C. A. (2019). Production and Application of Advanced Composite Materials in Rail Cars Development: Prospect in South African Industry. Procedia Manufacturing, 35, 471-476.
6. Płaczek, M., Wróbel, A., & Olesiejuk, M. (2017). Modelling and arrangement of composite panels in modernized freight cars. MATEC Web of Conferences, 112, 06022. https://doi.org/10.1051/matecconf/201711206022.
7. Silva, R., Ribeiro, D., Bragança, C., Costa, C., Arêde, A., & Calçada, R. (2021). Model Updating of a FreightWagon Based on Dynamic Tests under Different Loading Scenarios. Applied Science, 11, 10691. https://doi.org/10.3390/app112210691.
8. Patrascu, A. I., Hadar, A., & Pastrama, S. D. (2020). Structural Analysis of a Freight Wagon with Composite Walls. MATERIALE PLASTICE, 57(2), 140-151. https://doi.org/10.37358/MP.20.2.5360.
9. Krol, O., & Sokolov, V. (2020). Modeling of Spindle Node Dynamics Using the Spectral Analysis Method. Lecture Notes in Mechanical Engineering, 1, 35-44. https://doi.org/10.1007/978-3-030-50794-7_4.
10. Krol, O., Porkuian, O., Sokolov, V., & Tsankov, P. (2019). Vibration stability of spindle nodes in the zone of tool equipment optimal parameters. Comptes rendus de l’Acade’mie bulgare des Sciences, 72(11), 1546-1556. https://doi.org/10.7546/CRABS.2019.11.12.
11. Tkachenko, V., Sapronova, S., Kulbovskiy, I., & Fomin, O. (2017). Research into resistance to the motion of railroad undercarriages related to directing the wheelsets by a rail track. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(7(89)), 65-72. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.109791.
12. Turpak, S. M., Taran, I. O., Fomin, O. V., & Tretiak, O. O. (2018). Logistic technology to deliver raw material for metallurgical production. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (1), 162-169. https://doi.org/10.29202/nvngu/2018-1/3.
13. 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.
14. Alieinykov, I., Thamer, K. A., Zhuravskyi, Y., 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.
15. 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.
16. Kondratiev, A. (2019). Improving the mass efficiency of a composite launch vehicle head fairing with a sandwich structure. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(7(102)), 6-18. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.184551.
17. Kondratiev, A., Gaidachuk, V., Nabokina, T., & Kovalenko, V. (2019). Determination of the influence of deflections in the thickness of a composite material on its physical and mechanical properties with a local damage to its wholeness. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(1(100)), 6-13. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.174025.
18. Fantuzzia, N., Bacciocchiab, M., Benedettic, D., & Agnelli, J. (2021). The use of sustainable composites for the manufacturing of electric cars. Composites Part C, 4, 100096. https://doi.org/10.1016/j.jcomc.2020.100096.
19. 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.
20. 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.
Наступні статті з поточного розділу:
- Дихотомія правового забезпечення екологічної безпеки при видобуванні, вилученні та використанні метану вугільних родовищ - 30/10/2022 23:21
- Планувальні моделі санітарно-захисних зон навколо режимоутворюючих об’єктів - 30/10/2022 23:21
- Кримінальна відповідальність за незаконне видобування корисних копалин: аналіз законодавчих новел - 30/10/2022 23:21
- Правове забезпечення екологічної безпеки в умовах воєнного стану в Україні - 30/10/2022 23:21
- Ризик виникнення легеневих захворювань у гірників при використанні протипилових респіраторів - 30/10/2022 23:21
- Проблеми розвитку новітніх систем електрозабезпечення України в контексті європейської інтеграції - 30/10/2022 23:21
- Оцінка та прогнозування викидів діоксиду вуглецю на вугільних теплових електростанціях України - 30/10/2022 23:21
- Математичне моделювання автономної вітроелектричної установки на основі магнітоелектричного генератора - 30/10/2022 23:21
- Експериментальна оцінка пожежної небезпеки літій-іонного елемента живлення під час його механічного пошкодження - 30/10/2022 23:21
- Обґрунтування методики розрахунку розрізних циліндричних барабанів шахтних підіймальних машин збільшеної канатомісткості - 30/10/2022 23:21
Попередні статті з поточного розділу:
- Вплив слабких електромагнітних полів на властивості вугільної речовини - 30/10/2022 23:21
- Використання відходів природного фосфату у виробництві будівельної цегли - 30/10/2022 23:21
- Прогнозування технічної ефективності мобільних установок для капітального ремонту свердловин - 30/10/2022 23:21
- Обґрунтування оптимальних параметрів елементів уступів і бортів залізорудних кар’єрів - 30/10/2022 23:21
- Особливості буріння твердих порід із застосуванням гідроударної технології - 30/10/2022 23:20
- Явища та механізми шлакування й корозії при енергетичному використанні вугілля з високим вмістом солей - 30/10/2022 23:20
- Про найдавніше свідчення використання некрем’яних гірських порід Середнього Придніпров’я - 30/10/2022 23:20
Архів журналу