Визначення навантаженості рами напіввагона із замкненою конструкцією хребтової балки

Abstract

UA: У статті проведено визначення динамічної навантаженості та міцності рами напіввагона з замкненою конструкцією хребтової балки при основних експлуатаційних режимах навантаження. Мета. Метою дослідження є висвітлення особливостей визначення навантаженості рами напіввагона з замкненою конструкцією хребтової балки при експлуатаційних режимах. Методика. Проведено визначення повздовжньої навантаженості напіввагона з замкненою конструкцією хребтової балки. Розв’язок диференціальних рівнянь руху здійснений за методом Рунге-Кутта в програмному комплексі MathCad. Отримана величина прискорення врахована при розрахунках на міцність рами напіввагона. Як розрахунковий використано метод скінчених елементів, реалізований в програмному комплексі SolidWorks Simulation. Розраховано проєктний строк служби рами напіввагона. Результати. Визначено прискорення, яке діє на несучу конструкцію напіввагона з замкненою хребтовою балкою. Встановлено, що отримана величина прискорення не перевищує нормативного значення. Розраховано основні показники міцності рами напіввагона. Максимальні значення еквівалентних напружень склали 328 МПа, вони виникають при маневровому співударянні. Встановлено, що проєктний строк служби рами напіввагона складає не менше 32 років.

EN: The dynamic load and strength of the open wagon frame with the closed structure of the ridge beam under the main operating load conditions were determined. Purpose. The aim of the study is to illuminate the characteristics of the determination of the load of the open wagon frame with the closed structure of the ridge beam in operating conditions. Method. The longitudinal load of the half-wagon with the closed structure of the ridge beam was determined. The solution of differential equations of motion is implemented by the Runge-Kutt method in the software complex MathCad . The acceleration obtained is taken into account when calculating the strength of the open wagon frame. The method of finite elements implemented in the program complex SolidWorks Simulation is used as a calculation. The design life of the open wagon frame is calculated. Results. The accelerations acting on the load-bearing structure of the open wagon with a closed ridge beam are determined. The resulting acceleration value is found to be within the standard values. The main indicators of the strength of the open wagon frame are calculated. The maximum equivalent voltages were 328 MPa and occur during a manoeuvre collision. It is established that the design life of the open wagon frame does not exceed 32 years.