Выбор конструктивной схемы и параметров несущей конструкции железнодорожной платформы для перевозки крупнотоннажных контейнеров

• Автор: Кякк, Кирилл Вальтерович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 145 с. : ил.

Введение

1. Состояние вопроса. Постановка задачи исследования

1.1 Обзор и анализ исследований по совершенствованию конструкций вагоновплатформ

1.2 Постановка задач исследования

2. Разработка методики выбора конструктивной схемы и параметров несущей конструкции вагонаплатформы для перевозки контейнеров

2.1 Обзор и классификация вагоновплатформ для перевозки контейнеров и их элементов

2.2 Разработка алгоритма выбора конструктивной схемы и параметров конструкции вагонаплатформы
2.3 Формирование уточненной методики приложения внешних силовых воздействий к конструкции вагонаплатформы

2.4 Формализация исходных технических требований к конструкции вагонаплатформы

2.5 Исследование особенностей применения метода конечных элементов при выборе параметров конструкции рамы
2.6 Разработка методики формирования схемы несущей конструкции и определения основных размеров вагонаплатформы
2.7 Разработка методики определения параметров балок рамы вагонаплатформы
2.8 Разработка методики определения параметров узлов соединения балок рамы
2.9 Выводы
3. Расчетное исследование длиннобазного вагонаплатформы
для перевозки двух футовых контейнеров
3.1 Выбор конструктивной схемы и параметров несущей конструкции
3.2 Определение нагрузок на конструкцию вагонаплатформы
3.3 Выбор и обоснование геометрических размеров балок рамы вагонаплатформы
3.4 Выбор и обоснование конструкции узлов соединения балок
3.5 Расчетное обоснование принятых технических решений
3.6 Выводы
4. Экспериментальная проверка эффективности разработанной методики выбора параметров конструкции вагонаплатформы
4.1 Разработка методики экспериментального исследования прочности конструкции вагонаплатформы
4.2 Экспериментальное обоснование выбранных параметров конструкции вагонаплатформы
4.3 Оценка достоверности результатов полученных при использовании расчетной и экспериментальной методик
4.4 Анализ опыта эксплуатации вагоновплатформ нового типа
4.5 Выводы
5. Характеристика результатов внедрения и оценка
экономической эффективности работы
5.1 Результаты внедрения на Российских вагоностроительных заводах
5.2 Оценка экономической эффективности внедрения нового вагонаплатформы модели
5.3 Выводы
6. Заключение
7. Список использованных источников
Введение


Работы по совершенствованию конструкций подвижного состава проводятся во ВНИИЖТе, МИИТе, ГосНИИВе, ПГУПСе , УрГУПСе, ДИИТе, БГТУ и в ряде других ВУЗов, научных и производственных организаций ,,,,,,,,,,. Значительный вклад в современные знания в области создания специализированных вагонов внесли ученые Битюцкий, В. В. Бокач, Г. И. Игнатенков, А. П. Малов, А. Г1. Погребной, Радзиховский, Третьяков, М. В. Троцкий, Ю. А. Хапилов, В. А. Царапкин, С. М. Шудрак и ряд других исследователей. Этими учеными были исследованы проблемы связанные с выбором рациональных параметров несущей конструкции и разработаны вопросы взаимодействия конструкции вагона и перевозимого груза 7,8,,,,,,. Большой вклад в развитие научных основ проектирования вагоновплатформ внесли отечественные и зарубежные ученые П. С. Анисимов, Ю. П. Вороненко, Ю. В. Демин, М. Б. Кельрих, Г. Н. Кирпа, Л. М. Костюченко, Кузнецов Л. А. Манашкин, И. А. Мащенко, Н. И. Миронов, Л. М. Резников, Е. В. Пискунова, Плоткин, Р. Росберг, Н. I Свешников, Ю. Г. Соболевская, И. И. Челноков, А. Ю. Черняк, Л. А. Шадур, Юрченко, а также сотрудники ряда университетов, институтов, академий и производственных объединений ,,,,,,. Над задачей определения прочностных и динамических характеристик вагонов платформ работали Е. П. Блохин, Ю. П. Вороненко, Ю. В. Демин, Д. В. Дмитриев, В. Л. Кальницкий, О. М. Савчук, М. Юрченко, Н. П. Янгулов. Ими были проведены теоретические и экспериментальные исследования подвижного состава. Основное внимание в работах этих ученых уделялось моделированию динамических процессов и обоснованию выбора параметров рессорного подвешивания вагона обеспечивающих наилучшие показатели качества хода. В работах ,,,,,,,,,,,,, представлены результаты исследования динамики вагонов. В то же время, силовому воздействию перевозимого груза на конструкцию, а также вопросам выбора параметров несущей конструкции вагона уделялось меньше внимания. До настоящего времени недостаточно исследованы вопросы статической и динамической нагруженности конструкции длиннобазного вагонаплатформы в эксплуатации. Нормирование нагрузки от контейнера на конструкцию вагонаплатформы ограничивается приложением силы, равной испытательной нагрузке на фитинги контейнера ,,. Распределение нагрузки между упорами крепления контейнеров и перераспределение вертикальных составляющих не рассматривались достаточно подробно. К тому же, продольное ускорение универсального крупнотоннажного контейнера при таком подходе может превышать допускаемое значение. В ряде работ ,,,,,,,,,, разработаны многоуровневые итерационные методики расчета напряжений и деформаций конструкций специализированных вагонов, которые позволяют получать уточненное распределение напряжений в конструкции сложной формы. В.В. Чиркиным разработана методика оптимизации основных геометрических параметров грузовых вагонов. В.В Лукин , провел ряд работ по созданию алгоритма определения оптимальных параметров основных типов грузовых вагонов, а также методики определения их габаритных размеров. ФЛО. Лозбинев ,, разработал методику проектирования оптимальных несущих конструкций кузовов вагонов. В его работах дано описание общего построения алгоритмов оптимизации элементов кузова по комплексному экономическому критерию минимуму суммарных затрат на производство, эксплуатацию и ремонт, предложены алгоритмы модификации структурной схемы несущей конструкции и способы оптимизации сечения элементов конструкции. Использование результатов этой работы позволило разработать алгоритм выбора параметров конструкции вагонаплатформы для перевозки контейнеров. Л.Н. Матюшин ,, провел ряд исследований по изучению нагрузок, возникающих при транспортировке крупнотоннажных контейнеров железнодорожным транспортом. На основании результатов исследований была обоснована необходимость учитывать не только нагрузки на вагон от контейнеров, но и нормировать допускаемое воздействие вагона на контейнер в процессе перевозки. В то же время, нагрузки на конструкцию при различных схемах установки контейнеров не были рассмотрены достаточно полно и требуют расширенного изучения.