Дослідження навантаженості зйомного модуля для довгомірних вантажів при перевезенні у складі комбінованого поїзда залізничним поромом

Анотація

В статті наведено результати визначення навантаженості зйомного модуля для довгомірних вантажів при перевезенні у складі комбінованого поїзда залізничним поромом. Наведено результати математичного моделювання динамічної навантаженості зйомного модуля, розміщеного на вагоні-платформі при бортовій хитавиці залізничного порому. Враховано, що вагон-платформа жорстко закріплений на палубі і здійснює переміщення разом з нею. Переміщення зйомного модуля відносно рами вагона-платформи і вантажу відносно зйомного модуля не враховувалися. Розв’язок математичної моделі здійснено методом варіації довільних постійних та підтверджено шляхом розрахунку в програмному комплексі Mathcad. Встановлено, що максимальна величина прискорення, яке діє на вагон-платформу зі зйомним модулем, складає близько 2,35 м/с² (0,24g). Отриману величину прискорення враховано при розрахунку на міцність зйомного модуля. В якості розрахункового застосовано метод скінчених елементів, який реалізовано в програмному комплексі SolidWorks Simulation. При цьому застосовано критерій Мізеса. Скінчено-елементу модель утворено просторовими ізопараметричними тетраедрами. Результати розрахунків показали, що максимальні еквівалентні напруження зафіксовані в зоні взаємодії вертикальних стійок з фітингами і складають 284,7 МПа. Отримані напруження нижче за допустимі на 17,5%. У якості допустимих напружень застосовано межу плинності матеріалу конструкції. Визначено коефіцієнт стійкості рівноваги зйомного модуля. Стійкість зйомного модуля на вагоні-платформі за умови відсутності власних переміщень, а також довгомірного вантажу, розміщеного у ньому, дотримується при кутах крену залізничного порому до 25°. Проведені дослідження сприятимуть створенню напрацювань щодо проектування транспортних засобів комбінованих перевезень та підвищенню ефективності їх експлуатації.

Ключові слова: зйомний модуль, динамічна навантаженість, міцність, стійкість рівноваги, залізнично-поромні перевезення.