Анализ напряженно-деформированного состояния удерживающего устройства для фиксации арочного длинномерного груза на железнодорожной платформе

Введение. Необходимость совершенствования способов размещения и крепления грузов на подвижном составе обусловлена постоянным расширением ассортимента перевозимых грузов, увеличением максимальных скоростей движения грузовых поездов, а также разработкой и внедрением в перевозочный процесс новых конструкций грузовых вагонов. Предлагаются новые конструкции устройств для крепления грузов, в том числе длинномерных. При этом принятые в практике перевозок методы расчета схем погрузки и крепления грузов не позволяют сделать вывод о надежности таких нестандартных устройств и их удерживающих свойств.

Материалы и методы. Выполнено исследование напряженно-деформированного состояния, разработанного авторами удерживающего устройства для фиксации арочного длинномерного груза на железнодорожном подвижном составе. Нагрузки, действующие на устройство в продольном и поперечном направлениях, определены аналитическим способом.

Результаты. Получены значения нормальных, эквивалентных (по Мизесу) напряжений и деформаций разработанной конструкции при самых неблагоприятных условиях ее нагружения.

Обсуждение и заключение. Результаты полученных на основе конечно-элементного анализа расчетов позволили выработать рекомендации по применению предлагаемой конструкции для фиксации рассматриваемого длинномерного груза от опрокидывания и поступательных перемещений в продольном и поперечном направлениях.

1. Козлова Н.С., Власова Н.В. Преимущества и особенности перевозки негабаритных грузов железнодорожным транспортом // Актуальные вопросы технических наук в современных условиях: сб. науч. тр. по итогам межд. науч. конф. Санкт-Петербург: 2018. №5. С. 45–49. EDN: https://elibrary.ru/nshvpz.

2. Macioszek E. Essential techniques for fastening loads in road transport. Scientific Journal of Silesian University of Technology. Series Transport. 2021;(110): 97–104. https://doi.org/10.20858/sjsutst.2021.110.8.

3. Aзиев Я., Ахундова Г., Мамедова У. Особенности перевозки негабаритных грузов автомобильным транспортом // Теория и практика науки: ключевые аспекты: материалы 9-й международной научно-практич. конф. Рим, Италия: 2024. №42 (189). С. 519–525. https://doi.org/10.51582/interconf.19-20.02.2024.053.

4. Бодрова М.С. Условия развития и тенденции в перевозке негабаритного груза // Гуманитарные, социально-экономические и общественные науки. 2024. №5. С. 155–161. https://doi.org/10.24412/2220-2404-2024-5-5.

5. Туранов Х. Т., Рузметов Я.О., Якушев А. В. О деформируемом состоянии механической системы «Груз-вагон-крепление» // Известия Петербургского университета путей сообщения. 2019. Т. 16, №3. С. 455–468. EDN: https://elibrary.ru/bajarc.

6. Чаганова О.С., Быстренкова Т.И., Меньшова Е.В. Расчет средств крепления строительных грузов на современных вагонах сочлененного типа // Механика. Исследования и инновации. 2020. Вып. 13. С. 159–165. EDN: https://elibrary.ru/aggkdh.

7. Gerlici J., Lovska A., Vatulia G., Pavliuchenkov M., Kravchenko O., Solčanský S. Situational Adaptation of the Open Wagon Body to Container Transportation. Applied Sciences. 2023; 13(15):8605. https://doi.org/10.3390/app13158605.

8. Krasoń W., Niezgoda T., Stankiewicz M. Innovative Project of Prototype Railway Wagon and Intermodal Transport System. Transportation Research Procedia. 2016;(14):615–624. https://doi.org/10.1016/j.trpro.2016.05.307.

9. Антропова А. В., Баталов А. В., Козлов В. В., Лагун А. В. Математическая модель оценивания динамических характеристик транспортировки ракетных блоков железнодорожным транспортом // Труды Военно-космической академии им. А. Ф. Можайского. 2020. №673. С. 159–168. EDN: https://elibrary.ru/xcdjhd.

10. Muradian L., Shvets A., Shvets A. Some dynamic processes at longitudinally-transverse shift of the cargo. Zeszyty Naukowe. Transport/Politechnika Śląska. 2023;(120):187–204. https://doi.org/10.20858/sjsutst.2023.120.12.

11. Васильев С.М. Математическое моделирование динамических воздействий на длинномерные грузы и опорные вагоны // Вестник Белорусского государственного университета транспорта. 2006. №1–2(12–13). С.30–36. EDN: https://elibrary.ru/yleacn.

12. Waluś K.J., Olszewski Z., Krawiec P. Tension testing and analysis of cargo lashing straps in road transport. In: Sustainable environment, development, and energy. AIP Publishing. 2023;2976(1). https://doi.org/10.1063/5.0172818.

13. Giurgiu I. T., Roșca P., Pană I. F. CAD-CAE implementation in cargo securing systems testing. Proceedings in Manufacturing Systems. 2014;9(4):239–244.

14. Li M., Wang G., Liu K., Lu Y., Wang J. Experimental and Numerical Analysis of Supporting Forces and Lashing Forces in a Ship Cargo Securing Scheme. Journal of Marine Science and Engineering. 2024; 12(1):158. https://doi.org/10.3390/jmse12010158.

15. Musayev J., Solonenko V., Zhauyt A., Zhunisbekov S., Smailova G., Buzauova T. Research of the operation of the turnstile support-fastening device during the transportation of a long-dimensional heavy load. Vibroengineering Procedia. 2023;(49):80-85. https://doi.org/10.21595/vp.2023.23185.

16. Васильев С.М., Железняков А. А., Целковикова Л.П. Совершенствование подвижных турникетно-крепежных устройств с целью установки на современные типы грузовых вагонов // Механика. Исследования и инновации. 2019. Вып. 12. С. 29–34. EDN: https://elibrary.ru/zrzcmd.