Determining the dynamic loading on an open-top wagon with a two-pipe girder beam

Oleksij Fomin, Alyona Lovska, Olena Daki, Volodymyr Bohomia, Olena Tymoshchuk, Viktor Tkachenko
2019 Eastern-European Journal of Enterprise Technologies  
Для забезпечення міцності несучих конструкцій напіввагонів запропоновано впровадження концеп ту упряжного пристрою, який можна реалізувати на напіввагонах з несучими елементи з круглих труб. Особливістю концепту є те, що консольні частини хребтової балки заповнені в'язкої речовиною з демп фуючими та антикорозійними властивостями. Для перетворення кінетичної енергії удару в енергію дис ипації в концепт входить поршень з двома дросельни ми клапанами (впускним та випускним). З метою визначення
more » ... мічної навантаже ності несучої конструкції напіввагону, обладна ного концептом упряжного пристрою, проведено математичне моделювання. Складено математич ну модель динамічної навантаженості напівваго на при маневровому співударянні. Враховано, що на раму напіввагона діє повздовжнє навантажен ня у 3,5 МН. Розв'язок диференціальних рівнянь проведено за методом РунгеКутта в середовищі програмного забезпечення Mathcad. Встановлено, що максимальна величина прискорення, яка діє на напіввагон, з урахуванням заходів щодо удоско налення, складає близько 30 м/с 2 . Запропоновані технічні рішення дозволяють знизити величину динамічної навантаженості несучої конструкції напіввагона при маневровому співударянні на 25 %. Проведено комп'ютерне моделювання динамічної навантаженості напіввагона в програмному забез печенні CosmosWorks. В якості розрахункового вико ристаний метод скінчених елементів. Максимальні прискорення при цьому склали близько 37 м/с 2 та зосереджені в консольних частинах хребтової балки. Перевірка адекватності розроблених моделей динамічної навантаженості несучої конструкції напіввагона здійснена за критерієм Фішера (Fкри терієм). Оптимальна кількість вимірів визначена за критерієм Горсета (Стьюдента). Результати проведених розрахунку показали, що гіпотеза про адекватність не відхиляється. Проведені дослідження сприятимуть зменшен ню динамічної навантаженості несучих конструкцій напіввагонів у експлуатації та витрат на позапла нові види ремонту. Проведені дослідження дозволять створити рекомендації щодо проектування іннова ційного рухомого складу з покращеними технікоеко номічними показ никами Ключові слова: напіввагон, несуча конструкція, прискорення, динамічна навантаженість, упряжний пристрій, маневрове співударяння UDC 629.463.001.63
doi:10.15587/1729-4061.2019.166329 fatcat:jjt63bseardsdaouic7nlsjzdu