Обоснование структуры и параметров длиннобазных вагонов-платформ для перевозки автопоездов и крупнотоннажных контейнеров

• Автор: Мануева, Марина Владимировна
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Брянск
• Количество страниц: 167 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ КОНТРЕЙЛЕРНЫХ ПЕРЕВОЗОК С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ВАГОНОВ-ПЛАТФОРМ
1 Л. Анализ эффективности контрейлерных перевозок
1.2. Существующие варианты реализации контрейлерных перевозок
1.3. Анализ конструкций рам вагонов-платформ
1.4. Постановка задачи исследований
2. ВЫБОР СТРУКТУРЫ И ПАРАМЕТРОВ ВАГОНА-ПЛАТФОРМЫ
ДЛЯ КОНТРЕЙЛЕРНЫХ ПЕРЕВОЗОК
2.1. Метод конечных элементов как основа анализа несущей способности рамы
2.2. Обоснование целесообразности ферменных конструкций
обвязок рамы платформы
2.3. Оценка несущей способности вариантов конструкций
рам платформы ферменного типа
2.3.1. Рассматриваемые варианты нагружения рамы вагона-платформы
2.3.2. Описание пластинчато-стержневых схем вариантов рамы
вагона-платформы
2.3.3 Лнализполученных результатов и выбор рациональной конструктивной схемы
2.4. Уточненный анализ напряженно-деформированного состояния рамы вагона платформы с использованием детализированной пластинчатой схемы
2.5. Оценка устойчивости верхнего пояса фермы
Выводы по главе
3. АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКОЙ НАГРУЖЕННОСТИ РАМЫ ВАГОНА-ПЛАТФОРМЫ
3.1. Обоснование применения для расчетов программного комплекса «универсальный механизм»
3.2. Описание математической модели тележки вагона-платформы
3.3. Описание твердотельных математических моделей
вагона-платформы
3.4. Описание гибридной динамической модели вагона-платформы
3.5. Особенности использования программного комплекса «Универсальный механизм для исследования динамики вагона-платформы
3.6. Анализ влияния учета упругих свойств рамы вагона-платформы на параметры его ходовой динамики
3.7. Анализ влияния учета упругих свойств колес и подвески автопоезда на
динамические показатели вагона платформы
3.8 Верифьаш{ия динамических моделей движения вагонов
3.9. Оценка динамическшпарам&проввагона-платфюрмы
3.10. Оценка динамической нагруженности вагона-татформы в
процессе движения
Выводы по главе
4. АНАЛИЗ УСТАЛОСТНОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ РАМЫ ВАГОНА-ПЛАТФОРМЫ ДЛЯ КОНТЕЙЛЕРНЫХ ПЕРЕВОЗОК
4.1. Обзор исследований в области оценки усталостной долговечности сварных несущих конструкций
4.2. Оценка усталостной долговечности сварных несущих конструкций на основе модели многоцикловой усталости и учета напряженного состояния от действия динамических нагрузок при движении
4.3. Результаты исследования усталостной долговечности сварной
несущей конструкции рамы вагона-платформы
Выводы по главе
5. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СОЗДАНИЯ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ДЛИННОБАЗНОЙ ПЛАТФОРМЫ ДЛЯ КОНТРЕЙЛЕРНЫХ ПЕРЕВОЗОК
5.1. Постановка задачи
5.2. Определение удельных затрат транспортировки грузов автопоездом
и контрейлерной перевозкой
5..2.1. Автомобильная перевозка
5.2.1.1. Определение нормативной продолжительности рейса
5.2.1.2. Расчеты затрат в рублях
5.2.1.3. Затраты в иностранной валюте
5.3. Контрейлерная перевозка
5.3.1. Расчет производительности платформы
5.3.2. Расчет измерителей
533.Расчет удельных затрат на перевозку автопоезда по
железной дороге
5.2. Приближенная оценка себестоимости спроектированной платформы
5.3. Расчет экономического эффекта в сфере эксплуатации
спроектированной платформы при контрейлерных перевозках
Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ

На сегодняшний день комбинированные автомобильно-железнодорожные перевозки являются одним из перспективных способов сухопутной транспортировки грузов. Контрейлерная перевозка сочетает оперативность и маневренность автомобильного транспорта с надежностью и безопасностью железнодорожного. С учетом перечисленных выше преимуществ актуальна разработка современного подвиясного состава железных дорог, обеспечивающего как контрейлерные перевозки, так и наиболее популярные в настоящее время контейнерные перевозки.
В первой главе диссертации выполнено обоснование целесообразности контрейлерных перевозок, рассмотрен мировой опыт организации транспортных систем данного типа, приведены существующие конструктивные решения, применяемые в разных странах.
Во второй главе проведено обоснование конструктивных решений рамы вагона-платформы для контрейлерных перевозок, выбрана рациональная конструкция и выполнена оценка напряженно-деформированного состояния с применением метода конечных элементов.
В третьей главе выполнена оценка динамических характеристик вагона-платформы для контрейлерных перевозок. Разработаны твердотельные и гибридные динамические модели вагона-платформы для различных вариантов загрузки, с помощью которых выполнена оценка учета упруго-диссипативных свойств рамы платформ, шин и подвески автопоезда. Определены показатели ходовой динамики и спектры динамических нагрузок, действующих на рамы вагона-платформы.
В четвертой главе выполнена оценка усталостной долговечности наиболее нагруженных сварных соединений рамы вагона-платформы на основе методики Серенсена-Когаева и рекомендаций «Норм...» для различных среднесуточных пробегов.
В пятой главе выполнено экономическое обоснование эффективности создания отечественной длиннобазной платформы для контрейлерных перевозок, которое осуществлялось на примере перевозки автопоезда на специализированной платформе.

При расчетах рассматривалось три основных варианта загрузки вагона-платформы: автопоезд европейского стандарта общей массой 44 т (рис. 2.7, а); два 40-футовых контейнера общей массой 62 т (б); три 20-футовых контейнера общей массой 72 т (в). На рис. 2.7 боковые ферменные конструкции условно не показаны.
ІII II ним III І ВІН
& 6) X
1ИІ11І1И1М1ВІИ1І IIIII
Рис. 2.7. Схемы загрузки платформы: а) автопоездом; б) 40-футовыми контейнерами; в) 20-футовыми контейнерами
Для определения сил, действующих на раму платформы от седельного автопоезда, учитывалось распределение собственной, полной массы и нагрузок по осям.
Согласно характеристикам автопоезда увеличенной грузоподъемности [56], имеющего полную массу 44 т, распределение собственных масс автопоезда и полуприцепа по осям представлено в табл
Таблица
Распределение собственных масс тягача и полуприцепа по осям
Распределение собственной массы тягача, т 7000
1. Передняя ось тягача, т 4800
2. Задняя ось тягача, т 2200
Распределение собственной массы полуприцепа, т 8000
1. Опорно-сцепное устройство, т 2000
2. Оси полуприцепа, т 6000