Determining the influence of sandwich-type components on the load of a hatch cover in a universal open wagon

Abstract

EN: The object of the study reported here is the processes of occurrence, perception, and redistribution of loads in the improved structure of the hatch cover in a universal open wagon.

In order to reduce the load on the cover of an open wagon hatch, and, accordingly, to improve its strength, it is proposed to improve its design by introducing sandwich components. The thickness of the sheets that form the hatch cover has been determined. The dynamic loading of the hatch cover in the vertical plane was studied. It was found that the accelerations acting on the hatch cover with the proposed improvement are almost 20 % lower than those acting on the typical structure. The basic strength indicators of the hatch cover under the operational modes of its load have been determined. The results of the calculation showed that the maximum stresses in the hatch cover are 22 % lower than permissible ones. In addition, within the framework of the study, the main indicators of the dynamics of the open wagon equipped with the proposed structure of hatch covers were determined. The movement of the open wagon under the condition of movement in an empty state is rated as "good". At the same time, the maximum accelerations in the center of mass of the supporting structure of an open wagon were 4.6 m/s2, and the coefficient of vertical dynamics was about 0.6.

UA: Об’єктом дослідження є процеси виникнення, сприйняття та перерозподілу навантажень в удосконаленій конструкції кришки люка універсального напіввагона.

Для зменшення навантаженості кришки люка напіввагона, а відповідно і покращення міцності, запропоновано удосконалення її конструкції шляхом впровадження сендвіч-складових. Проведено визначення товщини листів, які утворюють полотно кришки люка. Досліджено динамічну навантаженість кришки люка у вертикальній площині. Встановлено, що прискорення, які діють на кришку люка з урахуванням запропонованого удосконалення, майже на 20 % нижчі за ті, що діють на типову конструкцію. Визначено основні показники міцності кришки люка при експлуатаційних режимах її навантаження. Результати проведеного розрахунку показали, що максимальні напруження в кришці люка на 22% нижче за допустимі. Також в рамках дослідження визначено основні показники динаміки напіввагона, обладнаного запропонованою конструкцією кришок люків. Хід руху напіввагона за умови переміщення у порожньому стані оцінюється як “добрий”. При цьому максимальні прискорення в центрі мас несучої конструкції напіввагона склали 4,6 м/с2, а коефіцієнт вертикальної динаміки – близько 0,6.