Удосконалення конструкції кінцевих опорних пристроїв вагонів-цистерн з метою зниження матеріалоємності

Abstract

UA: Дисертаційна робота присвячена питанням поліпшення техніко-економічних показників вагонів-цистерн за рахунок удосконалення конструкції кінцевих опорних пристроїв з метою зниження матеріалоємності. Проаналізовано особливості розвитку конструктивних схем вітчизняних і закордонних цистерн. Обґрунтовані перспективні напрямки удосконалення конструкції кінцевого опорного пристрою вагона-цистерни. Для дослідження НДС цистерни створена РСЕМ, адекватність якої перевірена за результатами аналітичних розрахунків та експериментальних випробувань. Вона використана для чисельних досліджень з виявлення найбільш раціональної конструкції кінцевого опорного пристрою. Виконано математичний опис задачі оптимізаційного проектування за критерієм мінімальної матеріалоємності опорного пристрою вагона-цистерни та використано його для конструкції, що пропонується. Для розв’язання задачі оптимізації використано чисельний метод. Перевірено конструкцію з запропонованим удосконаленням на увесь спектр навантажень згідно з нормативними документами.

EN: Dissertation work is devoted to improving the technical and economic indicators of tank wagons by the bracket support structures to reduce materials consumption. Structural changes aimed at redistribution of loads and stresses in vulnerable areas can contribute to reduction in the maximum stresses, and as a result, to improvement in technical and economic characteristics of a tank wagon. On observing features of structural design development for Ukrainian and foreign tank wagons, patent and bibliographical analysis of engineering solutions, three variants of support structures have been proposed. In order to investigate the stress-strain state of a tank wagon the finite element model was built, its adequacy having been checked by results of analytical calculations and experiments. It has been applied for numerous researches to find the most effective bracket support structure by comparing it to the existing one. The laws of stiffness change in radial direction and the laws of contact pressure change have been demonstrated. The improved structure has been checked by a load spectrum according to normative documents.