Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/10794
Назва: Sensitivity of Stresses to the Forces Acting on the Cast Parts of Freight-Car Bogie
Інші назви: Чутливість напружень до сил, що діють на литі деталі візків вантажних вагонів
Чувствительность напряжений к силам, действующим на литые детали тележек грузовых вагонов
Автори: Reidemeister, Alexey G.
Shykunov, Oleksandr A.
Ключові слова: strength
side frame
three-piece bogie
durability
freight car
міцність
бічна рама
трьохелементний візок
довговічність
вантажний вагон
прочность
боковая рама
трехэлементная тележка
долговечность
грузовой вагон
КВВГ
Дата публікації: 2018
Видавництво: Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту ім. акад. В. Лазаряна, Дніпро
Бібліографічний опис: Reidemeister, A. G. Sensitivity of stresses to the forces acting on the cast parts of freight-car bogie / A. G. Reidemeister, O. A. Shykunov // Наука та прогрес транспорту. – 2018. – № 4 (76). – C. 125–133. doi: 10.15802/stp2018/141186.
Короткий огляд (реферат): EN: Purpose. To determine the effect of the force components acting in the axle box and the central spring suspension on the stresses occurring in the side frame of the three-piece bogie. Methodology. To assess the effect of the forces acting on the side frame on the stresses in it, we developed a finite element model of the side frame. After that, we carried out an assessment of its stress-strain state under loading conditions corresponding to the І and ІІІ design modes. According to the results obtained, we determined the stress concentration points in the construction, which are selected as check ones for further studies. Also, as checkpoints we took the points corresponding to the sensor locations when estimating the stresses in the side frame during the tests. At the next stage, we applied unit loads in sequence at the interaction points of the side frame with the boxes and the central spring group. To obtain a more accurate result, the unit forces were balanced by the corresponding forces and moments of inertia. With each loading variant, tensors of stresses arising from the action of unit loads were obtained at checkpoints. On the basis of the stress tensors obtained, we determined the corresponding equivalent stresses – the sensitivity coefficients. Findings. The paper determines the stress sensitivity coefficients in the three-piece bogie side frame to external loads acting on the side frame from the side of axle box and central spring group. Based on the results of the assessment of the coefficients obtained, we determined the forces having the greatest influence on individual sections of the side frame. We estimated the possibility of using the obtained results in optimizing the parameters of the bogie spring suspension to increase the strength and durability of the side frame. Originality. For the first time, the effect of individual components of the forces acting on the side frame on the stresses in it has been estimated. Practical value. The obtained result can be used in the design and optimization of three-piece bogies, to improve the side frame durability. The stress tensors obtained can be used to estimate the effect of complex loading on the side frame strength and durability.
UK: Мета. Визначити вплив компонентів сил, які діють у буксовому вузлі та центральному ресорному ступені підвішування, на напруження, що виникають у бічній рамі трьохелементного візка, – основна мета наукової роботи. Методика. Для оцінки впливу сил на виникнення напруги в бічній рамі була розроблена її кінцево-елементна модель. Після цього проведена оцінка напружено-деформованого стану бічної рами при варіантах навантаження, відповідних І і ІІІ розрахунковим режимам. За отриманими результатами визначені точки концентрації напружень у конструкціях, які обрані в якості контрольних для подальших досліджень. Також в якості контрольних прийняті точки, що відповідають місцям встановлення датчиків при оцінці напружень у бічній рамі під час випробувань. На наступному етапі послідовно прикладалися одиночні навантаження в місцях взаємодії бічної рами з буксами і центральним ресорним комплектом. Для отримання більш точного результату одиничні сили були врівноважені відповідними силами та моментами інерції. При кожному варіанті навантаження в контрольних точках були отримані тензори напружень, що виникають під дією одиничних навантажень. На основі отриманих тензорів напружень визначалися відповідні еквівалентні напруження – коефіцієнти чутливості. Результати. У роботі визначені коефіцієнти чутливості напруг до зовнішніх навантажень у бічній рамі трьохелементного візка. Зовнішні навантаження діють на раму з боку букси і центрального ресорного комплекту. За результатами оцінки отриманих коефіцієнтів визначені сили, що чинять найбільший вплив на окремі ділянки бічної рами. Наукова новизна. Вперше наведена оцінка впливу окремих компонентів сил, що діють на бічну раму, на напруги в ній. Подана оцінка можливості застосування отриманих результатів під час оптимізації параметрів ресорного підвішування візка для збільшення міцності й довговічності бічної рами. Практична значимість. Отриманий результат може бути використаний під час проектування й оптимізації трьохелементного візка, для підвищення довговічності бічних рам. Отримані тензори напружень можуть бути використані для оцінки впливу складного навантаження на міцність і довговічність бічної рами.
RU: Цель. Определить влияние компонентов сил, действующих в буксовом узле и центральной рессорной ступени подвешивания, на напряжения, возникающие в боковой раме трёхэлементной тележки грузового вагона, – основная цель научной работы. Методика. Для оценки влияния сил на возникновение напряжения в боковой раме была разработана ее конечно-элементная модель. После этого проведена оценка напряженно-деформированного состояния боковой рамы при вариантах нагружения, соответствующих І и ІІІ расчетным режимам. По полученным результатам определены точки концентрации напряжений в конструкции, которые выбраны в качестве контрольных для дальнейших исследований. Также в качестве контрольных приняты точки, соответствующие местам установки датчиков при оценке напряжений в боковой раме во время испытаний. На следующем этапе последовательно прикладывались единичные нагрузки в местах взаимодействия боковой рамы с буксами и центральным рессорным комплектом. Для получения более точного результата единичные силы были уравновешены соответствующими силами и моментами инерции. При каждом варианте нагружения в контрольных точках были получены тензоры напряжений, возникающие от действия единичных нагрузок. На основе полученных тензоров напряжений определялись соответствующие эквивалентные напряжения – коэффициенты чувствительности. Результаты. В работе определены коэффициенты чувствительности напряжений к внешним нагрузкам в боковой раме трехэлементной тележки. Внешние нагрузки действуют на раму со стороны буксы и центрального рессорного комплекта. По результатам оценки полученных коэффициентов определены силы, оказывающие наибольшее влияние на отдельные участки боковой рамы. Научная новизна. Впервые проведена оценка влияния отдельных компонентов сил, действующих на боковую раму, на напряжения в ней. Дана оценка возможности применения полученных результатов при оптимизации параметров рессорного подвешивания тележки для увеличения прочности и долговечности боковой рамы. Практическая значимость. Полученный результат может быть использован при проектировании и оптимизации трехэлементных тележек, для повышения долговечности боковых рам. Полученные тензоры напряжений могут быть использованы для оценки влияния сложного нагружения на прочность и долговечность боковой рамы.
Опис: O. Reidemeister: ORCID 0000-0001-7490-7180; O. Shykunov: ORCID 0000-0002-8256-2634
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/10794
http://stp.diit.edu.ua/article/view/141186/140553
Інші ідентифікатори: doi: 10.15802/stp2018/141186
Розташовується у зібраннях:Статті КВВГ
№ 4 (76)

Файли цього матеріалу:
Файл Опис РозмірФормат 
Reidemeister.pdf1,09 MBAdobe PDFПереглянути/Відкрити


Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.