Purpose. The research is aimed at revealing the peculiarities of stability determination for a tank container relative to the frame of a flat car during transportation by train ferry. Methodology. In order to reach the purpose, the mathematical modelling of dynamic loading of a tank container located on a flat car during the train ferry transportation was conducted. The model takes into account the tank container displacements relative to the flat car frame and liquid cargo in the tank, the displacements of which are limited by the tank’s walls. It was assumed that the flat car, with tank container on it, was rigidly fixed relative to the deck of the train ferry and moved together with it. A 1CC type tank container located on a 13-4012 flat car was chosen as a prototype. While designing the model, the following aspects were considered: the trochoidal law of motion of the disturbing action (sea waves) on the train ferry with containers, the dissipative component occurring due to the train ferry oscillations under conditions of sea rolling, the relative bearings of sea waves to the train ferry body, and the wind force to the above-water projection of the train ferry, flat car located on the upper deck and tank containers. The differential equations of motion were solved in the Mathсad with their reduction to the normal Cauchy form with subsequent integration by the Runge–Kutta method. The acceleration values obtained, as the components of the dynamic loading, were considered in the stability research for the tank container relative to the flat car frame. Findings.  The author obtained the clarified values of dynamic loadings, acting on the tank container located on a flat car during the train ferry transportation. Originality. A mathematic model of displacements of a tank container located on a flat car during the train ferry transportation was developed. Practical value. The findings of the research can be used at designing tank containers of a new generation with improved technical and economical, as well as ecological indices.

    Цель. Данное исследование направлено на выявление особенностей определения устойчивости контейнера-цистерны относительно рамы вагона-платформы при перевозке на железнодорожном пароме. Методика. Для достижения поставленной цели проведено математическое моделирование динамической нагруженности контейнера-цистерны, размещенного на вагоне-платформе, при перевозке на железнодорожном пароме. Модель учитывает перемещение контейнера-цистерны относительно рамы вагона-платформы и наливного груза в котле, перемещения которого ограничены его стенками. При этом принято допущение, что вагон-платформа, на котором размещен контейнер-цистерна, жестко закреплен относительно палубы железнодорожного парома и осуществляет перемещения вместе с ней. В качестве прототипа выбран контейнер-цистерна типоразмера 1СС, размещенный на вагоне-платформе модели 13-4012. При составлении модели учтено трохоидальный закон движения возмущающего воздействия (морской волны) на железнодорожный паром с вагонами, размещенными на его палубах, и диссипативную составляющую, которая возникает при колебаниях железнодорожного парома в условиях морской качки. Также приняты во внимание курсовые углы морской волны по отношению к корпусу железнодорожного парома и ветровая нагрузка, действующая на надводную проекцию железнодорожного парома, вагона-платформы, расположенного на верхней палубе, и контейнеров-цистерн. Решение дифференциальных уравнений движения осуществлено в среде программного обеспечения MathСad с учетом сведения их к нормальной форме Коши с последующим интегрированием по методу Рунге–Кутта. Результаты. Установленные величины ускорений как составляющие динамической нагрузки учтены при исследовании устойчивости контейнера-цистерны относительно рамы вагона-платформы. Получены уточненные величины динамических нагрузок, действующих на контейнер-цистерну, размещенного на вагоне-платформе, при перевозке на железнодорожном пароме. Научная новизна. Разработана математическая модель перемещений контейнера-цистерны, размещенного на вагоне-платформе, при перевозке на железнодорожном пароме. Практическая значимость. Результаты проведенных исследований могут быть использованы при проектировании контейнеров-цистерн нового поколения с улучшенными технико-экономическими и экологическими показателями.

    Мета. Це дослідження спрямоване на виявлення особливостей визначення стійкості контейнера-цистерни відносно рами вагона-платформи, під час перевезення на залізничному поромі. Методика. Для досягнення зазначеної мети проведено математичне моделювання динамічної навантаженості контейнера-цистерни, розміщеного на вагоні-платформі, під час перевезень на залізничному поромі. Модель враховує переміщення контейнера-цистерни відносно рами вагона-платформи та наливного вантажу в котлі, переміщення якого обмежені його стінками. Ураховано, що вагон-платформа, на якому розміщений контейнер-цистерна, жорстко закріплений відносно палуби залізничного порома та здійснює переміщення разом із нею. За прототип обраний контейнер-цистерна типорозміру 1СС, розміщений на вагоні-платформі моделі 13-4012. Під час складання моделі враховано трохоїдальний закон руху збуреної дії (морської хвилі) на залізничний пором із вагонами, розміщеними на його палубах, і дисипативну складову, яка виникає під час коливань залізничного порома в умовах морської хитавиці. Також взяті до уваги курсові кути морської хвилі відносно корпуса залізничного порома й вітрове навантаження, що діє на надводну проекцію залізничного порома, вагона-платформи, розміщеного на верхній палубі, і контейнерів-цистерн. Розв’язання диференціальних рівнянь руху здійснено в середовищі програмного забезпечення MathСad із урахуванням зведення їх до нормальної форми Коші з наступним інтегруванням за методом Рунге–Кутта. Результати. Установлені величини прискорень як складові динамічного навантаження враховано під час дослідження стійкості контейнера-цистерни відносно рами вагона-платформи. Отримано уточнені величини динамічних навантажень, які діють на контейнер-цистерну, розміщену на вагоні-платформі, під час перевезення на залізничному поромі. Наукова новизна. Розроблено математичну модель переміщень контейнера-цистерни, розміщеного на вагоні-платформі, під час перевезення на залізничному поромі. Практична значимість. Результати проведених досліджень можуть бути використані під час проектування контейнерів-цистерн нового покоління з поліпшеними техніко-економічними й екологічними показниками.


    Access

    Download


    Export, share and cite



    Title :

    DETERMINATION OF THE TANK CONTAINER STABILITY RELATIVE TO THE FRAME OF A FLAT CAR DURING TRAIN FERRY TRANSPORTATION.
    ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ КОНТЕЙНЕРА-ЦИСТЕРНЫ ОТНОСИТЕЛЬНО РАМЫ ВАГОНА-ПЛАТФОРМЫ ПРИ ПЕРЕВОЗКЕ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ПАРОМЕ.
    ВИЗНАЧЕННЯ СТІЙКОСТІ КОНТЕЙНЕРА-ЦИСТЕРНИ ВІДНОСНО РАМИ ВАГОНА-ПЛАТФОРМИ ПІД ЧАС ПЕРЕВЕЗЕННЯ НА ЗАЛІЗНИЧНОМУ ПОРОМІ


    Contributors:


    Publication date :

    2019-03-19


    Remarks:

    Science and Transport Progress ; No. 1(79) (2019); 139-150



    Type of media :

    Article (Journal)


    Type of material :

    Electronic Resource


    Language :

    Ukrainian




    РАМА ДЛЯ ВАГОНА-ПЛАТФОРМЫ

    European Patent Office | 2021

    Free access