Людмила Валериевна Цыганская, канд. техн. наук, доцент кафедры «Вагоны и вагонное хозяйство»
Author ID: 546427
190031, Санкт-Петербург, Московский пр., 9
Lyudmila V. Tsyganskaya, Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor of Railway Cars Department
Author ID: 546427
190031, Saint Petersburg, 9, Moskovsky Ave.
Дмитрий Григорьевич Бейн, канд. техн. наук, заместитель главного конструктора
Author ID: 741584
190013, Санкт-Петербург, Московский пр., д. 22 литера М
Dmitriy G. Beyn, Cand. Sci. (Eng.), Deputy Chief Constructor
Author ID: 741584
190013, Saint Petersburg, 22M, Moskovsky Ave.
Введение. Из опыта эксплуатации многоосных вагонов, имеющих в своей конструкции четырехосные тележки, известно, что большинство отказов в эксплуатации приходится на соединительные балки. Объектом исследования в статье является соединительная балка четырехосной тележки грузового вагона. Цель исследования — оценка влияния поперечной перевалки кузова вагона на срок службы соединительной балки.
Материалы и методы. Оценка амплитуд динамических напряжений выполнялась с использованием метода конечных элементов в программной среде ANSYS. Амплитуды напряжений в соединительной балке оценивались по стандартизированным режимам нагружения без учета перевалки и отдельно оценивались амплитуды напряжений от поперечной перевалки восьмиосного вагона-цистерны.
Результаты. Проведен анализ работ по исследованию прочности и нагруженности соединительных балок в эксплуатации, который показал, что основным режимом по повреждающему воздействию в эксплуатации, приводящим к разрушению соединительных балок, является поперечная перевалка кузова вагона. Выполнена оценка усталостной прочности соединительной балки с учетом перевалки кузова вагона при движении. Получены результаты сравнительного расчета срока службы соединительной балки в зависимости от учета поперечной перевалки кузова вагона на примере восьмиосного вагона-цистерны.
Обсуждение и заключение. Расчет срока службы соединительной балки восьмиосного вагона-цистерны выполнен по стандартизированным режимам нагружения с учетом и без учета поперечной перевалки кузова. Показано, что срок службы балки, оцененный без учета поперечной перевалки кузова, не соответствует статистическим и опытным данным.
Introduction. From the experience of operating multi-axle wagons with four-axle bogies in their design, it is known that the majority of failures in operation occur on the connecting beams. The object of the study is the connecting beam of a four-axle truck of a freight car. The purpose of the study is to evaluate the effect of transverse transshipment of the car body on the service life of the connecting beam. Analysis of the work on the strength and load of connecting beams in ope ration was carried out, which shows that the main mode of damaging effects in operation, leading to the destruction of connecting beams, is the transverse transshipment of the car body.
Materials and methods. The amplitudes of dynamic stresses were estimated using the finite-element method in the ANSYS software environment. The stress amplitudes in the connecting beam were evaluated according to standardised loading modes without considering transshipment, and the stress amplitudes from the transverse transshipment of an eight-axle cistern car were separately evaluated.
Results. The fatigue strength of the connecting beam was assessed, considering the transshipment of the car body during movement. The results of comparative calculation of the service life of the connecting beam are obtained, depending on the consideration of the transverse transshipment of the car body using the example of an eight-axle cistern car.
Discussion and conclusion. The service life of the connecting beam of an eight-axle cistern car is calculated according to standardised loading modes, including and excluding the transverse transshipment of the body. The research shows that the service life of the beam, estimated without considering the transverse transshipment of the car body, does not correspond to statistical and experimental data.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.