Purpose. The purpose of work is presentation of features and results of the conducted works on determination of introduction expedience of hexahedral hollow profiles as the component elements of the modern supporting systems of railway freight gondola cars. Methodology. During the research an introduction methodology of different types of profiles as alternative to the existent supporting elements of the body module for freight car was used. This methodology had been developed by the author before. It is oriented to the reduction in material consumption and providing of strength requirements and operating reliability of the car design under study. The developed methodology includes the procedures of admissible values calculation of the resistance moments of the section of the hexahedral hollow profile, which is being introduced. It also includes the determination of optimum (i.e. characterized by the minimum material consumption when meeting the durability requirements) values of height and minimum thickness of profile in the conditions of construction limitations. At the same time the admissible resistance moments are calculated as such, which are equal to the value of existent implementation of supporting element or as such that are determined taking into account the surplus design reserve. The first direction is applied in this work. Findings. As a result of the conducted research the introduction expedience of hexahedral hollow profiles as vertical rods of the lateral and latitude belts of the walls of the butt-end freight gondola cars is grounded and the optimum parameters of such replacements are determined. Originality. The problem of the use expedience of hexahedral hollow profiles as the supporting elements of the freight gondola cars bodies was first considered in the article. To solve this problem the mathematical models describing the dependence of basic strength and mass indexes of the proper profiles on varying the geometrical parameters, as well as the auxiliary graph are developed. Practical value. Practical implementation of the results of conducted research for universal freight gondola cars will reduce their empty weight and accordingly increase their lifting capacity for almost 100 kg. upon the implementation of durability and operating reliability requirements. This taking into account the large scale of their park will provide a considerable economic effect at their producing and operation. The materials developed and presented in the article can be used for consideration and solution of analogical tasks for other types of freight cars, and also for other facilities of the transport engineering. According to the results of the work an invention application of Ukraine was applied.

    Цель. Исследование направлено на представление особенностей и результатов проведенных работ по определению целесообразности внедрения шестигранных полых профилей в качестве составных элементов современных несущих систем железнодорожных полувагонов. Методика. При проведении исследования использована ранее разработанная автором методика внедрения разных профилей как альтернативы существующим исполнениям несущих элементов модуля кузова грузового вагона. Она ориентирована на снижение материалоемкости исследуемой конструкции вагона при обеспечении требований прочности и эксплуатационной надежности. Разработанная методика включает процедуры расчета допустимых значений моментов сопротивления сечения внедряемого шестигранного полого профиля и определения оптимальных (характеризуются минимальной материалоемкостью при выполнении условий прочности) значений высоты и минимальной толщины стенки профиля в условиях конструкционных ограничений. При этом допустимые моменты сопротивлений рассчитываются как такие, которые равняются значением существующего выполнения несущего элемента или как определенные с учетом избыточных конструкционных резервов. В данной работе применено первое направление. Результаты. В результате проведенных исследований обоснована целесообразность внедрения шестигранных полых профилей в качестве вертикальных стоек стен боковых и горизонтальных поясов стен торцевых полувагонов, определены оптимальные параметры таких замен. Научная новизна. В работе впервые рассмотрен вопрос целесообразности использования шестигранных полых профилей в качестве несущих элементов кузовов полувагонов. Для решения этого вопроса разработаны математические модели, которые описывают зависимость основных прочностных и массовых показателей соответствующих профилей от варьирования геометрических параметров, а также вспомогательный график. Практическая значимость. Практическое внедрение результатов проведенных исследований для универсальных полувагонов позволит снизить их тару и соответственно повысить грузоподъемность почти на сто килограммов при выполнении требований прочности и эксплуатационной надежности. Это с учетом массовости парка обеспечит значительный экономический эффект при их изготовлении и эксплуатации. Разработанные и представленные в статье материалы могут быть использованы при рассмотрении и решении аналогичных заданий для иных типов грузовых вагонов, а также других средств транспортного машиностроения. По результатам выполненных работ подана заявка на изобретение Украины. 

    Мета. Дослідження спрямоване на представлення особливостей та результатів проведених робіт із визначення доцільності впровадження шестигранних порожнистих профілів у якості складових елементів сучасних несучих систем залізничних напіввагонів. Методика. При проведенні дослідження використана раніше розроблена автором методика впровадження різних профілів як альтернативи існуючим виконанням несучих елементів модуля кузова вантажного вагону. Вона орієнтована на зниження матеріалоємності досліджуваної конструкції вагону при забезпеченні вимог міцності та експлуатаційної надійності. Розроблена методика включає процедури розрахунку допустимих значень моментів опору перерізу впроваджуваного шестигранного порожнистого профілю та визначення оптимальних (характеризуються мінімальною матеріалоємністю при виконанні умов міцності) значень висоти та мінімальної товщини стінки профілю в умовах конструкційних обмежень. При цьому допустимі моменти опорів розраховуються як такі, що дорівнюють значенням існуючого виконання несучого елементу або як визначений з урахуванням надлишкових конструкційних резервів. У даній роботі застосований перший напрямок. Результати. В результаті проведених досліджень виявлено доцільність впровадження шестигранного порожнистого профілю в якості вертикальних стійок стін бокових та горизонтальних поясів стін торцевих напіввагонів, визначені оптимальні параметри таких замін. Наукова новизна. У роботі вперше розглянуто питання доцільності використання шестигранних порожнистих профілів в якості несучих елементів кузовів напіввагонів. Для вирішення цього питання розроблено математичні моделі, які описують залежність основних міцністних та масових показників відповідних профілів від варіювання геометричних параметрів, а також допоміжний графік. Практична значимість. Практичне впровадження результатів проведених досліджень для універсальних напіввагонів дозволить знизити їх тару та відповідно підвищити вантажопідйомність майже на сто кілограмів при виконанні вимог міцності та експлуатаційної надійності. Це (з урахуванням масовості парку) забезпечить значний економічний ефект при їх виготовленні та експлуатації. Розроблені та представлені у статті матеріали можуть бути використані при розгляді та вирішенні аналогічних завдань для других типів вантажних вагонів, а також інших засобів транспортного машинобудування. За результатами виконаних робіт подано заявку на винахід України. 


    Access

    Download


    Export, share and cite



    Title :

    APPLICABILITY ANALYSIS OF HEXAHEDRAL HOLLOW PROFILES AS COMPONENT ELEMENTS OF SUPPORTING SYSTEMS FOR GONDOLA CARS.
    АНАЛИЗ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ШЕСТИГРАННЫХ ПОЛЫХ ПРОФИЛЕЙ В КАЧЕСТВЕ СОСТАВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ НЕСУЩИХ СИСТЕМ ПОЛУВАГОНОВ.
    АНАЛІЗ ДОЦІЛЬНОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ ШЕСТИГРАННИХ ПОРОЖНИСТИХ ПРОФІЛІВ У ЯКОСТІ СКЛАДОВИХ ЕЛЕМЕНТІВ НЕСУЧИХ СИСТЕМ НАПІВВАГОНІВ


    Contributors:


    Publication date :

    2014-12-11


    Remarks:

    Science and Transport Progress ; No. 6(54) (2014); 146-153



    Type of media :

    Article (Journal)


    Type of material :

    Electronic Resource


    Language :

    Ukrainian