Обґрунтування впровадження SIN-балок в несучу конструкцію напіввагона

Abstract

UA: Проведено наукове обґрунтування впровадження SIN-балок в несучу конструкцію універсального напіввагона. Дослідження проведені стосовно напіввагона моделі 12-757 побудови ПАТ «Крюківський вагонобудівний завод». Використання SIN-балок в якості основних несучих елементів рами сприяє зменшенню її маси на 6% у порівнянні з рамою вагона-прототипу. Здійснено розрахунок на міцність рами напіввагона з SIN-балками в якості несучих елементів. При цьому використано програмний комплекс SolidWorks Simulation, який реалізує метод скінчених елементів. В якості скінчених елементів застосовані просторові ізопараметричні тетраедри. Встановлено, що максимальні еквівалентні напруження виникають в зоні взаємодії хребтової балки зі шворневою та складають близько 335,3 МПа і не перевищують допустимі. Максимальні переміщення зосереджені в центральній частині рами та склали близько 29,0 мм. Визначено основні показники динаміки несучої конструкції напіввагона. Розрахунок здійснений за умови руху напіввагона у порожньому стані стиковою нерівністю, як випадку найбільшої навантаженості несучої конструкції.

EN: The scientific substantiation of SIN-beam installation into the load-bearing structure of a nonversatile filling car was carried out. The research was carried out with regard to the freight car model 12-757 produced by Krukivsky Carriage Works. Use of SIN-beams as the main bearing elements of the frame reduces its weight by 6% in comparison with the frame of the prototype car. The strength of the frame of the car with SINbeams as load-bearing elements has been calculated. At that, the SolidWorks Simulation program complex was used, which implements the method of joined elements. Spatial isoparametric tetrahedrons were used as the joined elements. It was found that the maximum equivalent loads occur in the area of interaction between the trunk beam and the kingpin beam are close to 335.3 MPa and do not exceed the permissible values. The maximum displacements are centered in the central part of the frame and are about 29.0 mm. The main indices of the load-bearing structure dynamics of the freight car were determined.