Establishing a high-quality technical condition at the design stage: promising concepts of load-bearing components of car structures
Keywords:
Transport mechanics, railway transport, cars, load-bearing systems, promising structuresSynopsis
Найбільш часто в практиці створення мультифункціональних технічних засобів застосовують поєднання окремих за виконанням функцій елементів. До його основних напрямків відносяться: з’єднання різного рівня конструктивної ієрархії (модулів, вузлів, базових елементів) складових без зміни їх форм та властивостей, і з взаємоузгодженням форм та властивостей; введення нових принципів функціонування до вагонних конструктивів на існуючий елементній базі та на новій елементній базі; урахування на стадії проектування передумов для конструктивного впровадження майбутніх інноваційних рішень конструкції.
На сьогоднішній день найбільш перспективними з точки зору практичного створення мультифункціональних складових вантажних вагонів є визначені та розгорнуто представлені в статті напрямки: пружно-дисипативні, нежорсткі шарнірні та мультиматеріальні.. Саме вирішення такого науково-прикладного завдання і стало метою досліджень, відображення результатів яких наведено в даному розділі монографії.
Для досягнення поставленої мети були визначені та вирішені наступні науково-прикладні задачі. Аналіз інформаційних джерел, в яких висвітлені питання перспектив розвитку несівних складових конструкцій вантажних вагонів. Розробка математичного описання процедури створення вагонних складових з корисним попередньо-напруженим і / або деформованим станом. Створення теоретичних аспектів створення корисно попередньо напружених і / або деформованих несівних складових вагоноконструкцій. Розробка перспективного корисно попередньо напруженого і / або деформованого концепту критого вагона-хопера для перевезення цементу. Розробка перспективного корисно попередньо напруженого і / або деформованого концепту окатишевозу. Розробка перспективного пружно-дисипативного концепту вагона-платформи з листових ресор. Розробка перспективного пружно-дисипативного концепту вагона-хопера для перевезення зерна з листових ресор. Розробка перспективного пружно-дисипативного концепту вагона-хопера для перевезення мінеральних добрив з листових ресор. Розробка перспективного пружно-дисипативного концепту напіввагона глуходонного з листових ресор. Розробка перспективного пружно-дисипативний концепт універсального критого вагона зі стійками з демпфуючими властивостями. Розробка перспективного пружно-дисипативного концепту універсального вагона-хопера для перевезення зерна зі стійками з демпфуючими властивостями. Розробка перспективного концепту залізничної цистерни з опорами у вигляді листових ресор. Розробка перспективного концепту залізничної цистерни з опорами у вигляді тарілчастих пружин. Розробка перспективного шарнірного концепту 4-х вісного думпкара. Розробка перспективного шарнірного концепту вагона-хопера для перевезення зерна. Розробка перспективного шарнірного концепту вагона-хопера для перевезення мінеральних добрив. Розробка перспективного шарнірного концепту універсального вагона-платформи. Розробка перспективного шарнірного концепту універсального критого вагона. Розробка перспективного шарнірного концепту напіввагону глуходонного. Розробка перспективного шарнірного концепту залізничної цистерни. Розробка перспективного мультиматеріального концепту критого вагона. Розробка перспективного мультиматеріального концепту залізничної цистерни. Розробка перспективної залізничної цистерниз мультиматеріальним концептом опор. Систематизація отриманих напрацювань та формулювання загальних висновків.
Представлені напрямки створення мультифункціональних складових вантажних вагонів дозволять отримати позитивні результати при їх виготовленні та експлуатації. До таких позитивних результатів можна віднести: збільшення строку життєвого циклу досліджуваних засобів, зменшення їх матеріалоємності та підвищення вантажопідйомності, покращення ремонтопридатності, підвищення тріщиностійкості, зменшення/повне виключення різнознакових напружень.
References
Koshel, O., Sapronova, S., Kara, S. (2023). Revealing patterns in the stressed-strained state of load-bearing structures in special rolling stock to further improve them. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (7 (124)), 30–42. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.285894
Muradian, L., Shvets, A., Shvets, A. (2024). Influence of wagon body flexural deformation on the indicators of interaction with the railroad track. Archive of Applied Mechanics, 94 (8), 2201–2216. https://doi.org/10.1007/s00419-024-02633-2
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
Fomin, O., Kulbovsky, I., Sorochinska, E., Sapronova, S., Bambura, O. (2017). Experimental confirmation of the theory of implementation of the coupled design of center girder of the hopper wagons for iron ore pellets. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (1 (89)), 11–18. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.109588
Melnyk, O., Onyshchenko, S., Onishchenko, O., Lohinov, O., Ocheretna, V. (2023). Integral Approach to Vulnerability Assessment of Ship’s Critical Equipment and Systems. Transactions on Maritime Science, 12 (1). https://doi.org/10.7225/toms.v12.n01.002
Sagin, S. V., Sagin, S. S., Fomin, O., Gaichenia, O., Zablotskyi, Y., Píštěk, V., Kučera, P. (2024). Use of biofuels in marine diesel engines for sustainable and safe maritime transport. Renewable Energy, 224, 120221. https://doi.org/10.1016/j.renene.2024.120221
Melnyk, O., Onishchenko, O., Onyshchenko, S., Golikov, V., Sapiha, V., Shcherbina, O., Andrievska, V. (2022). Study of Environmental Efficiency of Ship Operation in Terms of Freight Transportation Effectiveness Provision. TransNav, the International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation, 16 (4), 723–729. https://doi.org/10.12716/1001.16.04.14
Fomin, O., Lovska, A., Kulbovskyi, I., Holub, H., Kozarchuk, I., Kharuta, V. (2019). Determining the dynamic loading on a semi-wagon when fixing it with a viscous coupling to a ferry deck. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (7 (98)), 6–12. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.160456
Melnyk, O., Onyshchenko, S., Onishchenko, O., Shumylo, O., Voloshyn, A., Koskina, Y., Volianska, Y. (2022). Review of Ship Information Security Risks and Safety of Maritime Transportation Issues. TransNav, the International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation, 16 (4), 717–722. https://doi.org/10.12716/1001.16.04.13
Sokolov, V., Porkuian, O., Krol, O., Stepanova, O. (2021). Design Calculation of Automatic Rotary Motion Electrohydraulic Drive for Technological Equipment. Advances in Design, Simulation and Manufacturing IV. Cham: Springer, 133–142. https://doi.org/10.1007/978-3-030-77719-7_14
Krol, O., Sokolov, V. (2020). Modeling of Spindle Node Dynamics Using the Spectral Analysis Method. Advances in Design, Simulation and Manufacturing III. Cham: Springer, 35–44. https://doi.org/10.1007/978-3-030-50794-7_4
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
Krol, O., Sokolov, V. (2020). Research of toothed belt transmission with arched teeth. Diagnostyka, 21 (4), 15–22. https://doi.org/10.29354/diag/127193
Gubarevych, O., Goolak, S., Daki, E., Tryshyn, V. (2021). Investigation of Turn-To-Turn Closures of Stator Windings to Improve the Diagnostics System for Induction Motors. Problems of the Regional Energetics, 2 (50), 10–24. https://doi.org/10.52254/1857-0070.2021.2-50.02
Gubarevych, O., Goolak, S., Melkonova, I., Yurchenko, M. (2022). Structural diagram of the built-in diagnostic system for electric drives of vehicles. Diagnostyka, 23 (4), 1–13. https://doi.org/10.29354/diag/156382
Kondratiev, A., Slivinsky, M. (2018). Method for determining the thickness of a binder layer at its non-uniform mass transfer inside the channel of a honeycomb filler made from polymeric paper. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (5 (96)), 42–48. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.150387
Fomin, O., Lovska, A. (2021). Determination of dynamic loading of bearing structures of freight wagons with actual dimensions. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (7 (110)), 6–14. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.220534
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
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
Fomin, O., Gerlici, J., Lovska, A., Kravchenko, K., Prokopenko, P., Fomina, A., Hauser, V. (2019). Durability Determination of the Bearing Structure of an Open Freight Wagon Body Made of Round Pipes during its Transportation on the Railway Ferry. Communications – Scientific Letters of the University of Zilina, 21 (1), 28–34. https://doi.org/10.26552/com.c.2019.1.28-34
Fomin, O., Lovska, A., Píštěk, V., Kučera, P. (2019). Dynamic load computational modelling of containers placed on a flat wagon at railroad ferry transportation. Vibroengineering Procedia, 29, 118–123. https://doi.org/10.21595/vp.2019.21132
Fomin, O., Lovska, A., Radkevych, V., Horban, A., Skliarenko, I., Gurenkova, O. (2019). The dynamic loading analysis of containers placed on a flat wagon during shunting collisions. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 14 (21), 3747–3752. Available at: http://www.arpnjournals.org/jeas/research_papers/rp_2019/jeas_1119_7989.pdf
Sagin, S., Kuropyatnyk, O., Sagin, A., Tkachenko, I., Fomin, O., Píštěk, V., Kučera, P. (2022). Ensuring the Environmental Friendliness of Drillships during Their Operation in Special Ecological Regions of Northern Europe. Journal of Marine Science and Engineering, 10 (9), 1331. https://doi.org/10.3390/jmse10091331
Gorobchenko, O., Fomin, O., Gritsuk, I., Saravas, V., Grytsuk, Y., Bulgakov, M. et al. (2018). Intelligent Locomotive Decision Support System Structure Development and Operation Quality Assessment. 2018 IEEE 3rd International Conference on Intelligent Energy and Power Systems (IEPS). Kharkiv, 239–243. https://doi.org/10.1109/ieps.2018.8559487
Sulym, A. O., Fomin, O. V., Khozia, P. O., Mastepan, A. G. (2018). Theoretical and practical determination of parameters of on-board capacitive energy storage of the rolling stock. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 5, 79–87. https://doi.org/10.29202/nvngu/2018-5/8
Fomin, O., Sulym, A., Kulbovskyi, I., Khozia, P., Ishchenko, V. (2018). Determining rational parameters of the capacitive energy storage system for the underground railway rolling stock. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (1 (92)), 63–71. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.126080
Downloads
Pages
97-129
Published
December 31, 2024
Categories
Copyright (c) 2024 Oleksij Fomin, Ievgen Medvediev, Tetiana Sotnikova, Tetiana Yarkho, Tatyana Emelyanova, Dmytro Legeyda
Details about the available publication format: PDF
PDF
ISBN-13 (15)
978-617-8360-05-4
How to Cite
Fomin, O., Medvediev, I., Sotnikova, T., Yarkho, T., Emelyanova, T., & Legeyda, D. (2024). Establishing a high-quality technical condition at the design stage: promising concepts of load-bearing components of car structures. In O. Fomin (Ed.), ASSESSMENT OF TECHNICAL CONDITION: MEANS OF MEASUREMENT, SAFETY, RISKS (pp. 97–129). Kharkiv: TECHNOLOGY CENTER PC. https://doi.org/10.15587/978-617-8360-05-4.ch4
