Прочность гибкой оболочки пневматической рессоры

Исследована прочность гибкой оболочки пневматической рессоры транспортного средства при движении относительно рельсовой колеи. Расчет проведен с использованием метода конечных элементов, реализованного  в среде программного обеспечения SolidWorks. Для этого воспроизведены чертежи пневморессоры баллонного типа  в формате 3D. Особенностью конструкции является то, что расстояние между верхним и нижним днищами в статике неизменно – благодаря регулятору положения кузова, который поддерживает его постоянство относительно рамы тележки. Полученные результаты позволили сделать вывод, что имеются определенные резервы по уровню напряжений, т. е. дополнительно к вертикальным возможно учесть еще и поперечные взаимные смещения днищ пневморессоры, которые будут возникать при смещениях тележки относительно кузова. На последующем этапе исследованы напряжения в материале гибкой оболочки в случае взаимных поперечных смещений днищ, наблюдающиеся при поперечных смещениях тележек относительно кузова транспортного средства во время движения по кривым участкам пути. При этом наибольшие напряжения в материале гибкой оболочки пневморессоры составляют около 11 МПа даже при вдвое большем номинальном давлении воздуха и поперечных взаимных смещениях днищ 40 мм, т. е. они значительно меньше разрывной прочности (30 МПа). Проведенные исследования позволяют сделать вывод о том, что конструкция и параметры гибкой оболочки пневморессоры баллонного типа обеспечивают ее прочность при эксплуатационных схемах нагружения. Поэтому с целью улучшения динамических качеств транспортных средств предлагается использовать гибкую оболочку пневморессоры как составляющую рессорной подвески.

1. Акопян, Р. А. Пневматическое подрессоривание автотранспортных средств (вопросы теории и практики) / Р. А. Акопян. Львов: Вища шк., 1979. Ч. 1. 218 с.

2. Отечественная пассажирская тележка на пневматическом подвешивании / Б. А. Коробка [и др.] // Вагонный парк. 2010. № 6. C. 48-51.

3. Masliev, V. Studi of an Air Spring with Improved Damping of Vibration / V. Masliev, J. Makarenko, A. Masliev // Econtechmod. An International Quarterly Jornnal. 2015. Vol. 4, No 4. P. 58-62.

4. Suspression of Vertikal Vibration in Railway Vehicles by Controlling the Damping Force of Primary and Secondary Suspensions / Y. Sugahara [et al.] // Quarterly Report of RTRI. 2008. Vol. 49, Iss. 1. P. 7-15. https://doi.org/10.2219/rtriqr.49.7.

5. Fomin, O. V. Increase of the Freight Wagons Ideality Degree and Prognostication of their Evolution Stages / O. V. Fomin // Scientific Bulletin of National Mining University. 2015. Iss. 3. P. 68-76.

6. Lovska, A. A. Peculiarities of Computer Modeling of Strength of Body Bearing Construction of Gondola Car During Transportation by Ferry-Bridge / A. A. Lovska // Metallurgical and Mining Industry. 2015. No 1. P. 49-54.

7. Kelrykh, М. Perspective Directions of Planning Carrying Systems of Gondolas / М. Kelrykh, О. Fomin // Metallurgical and Mining Industry. 2014. No 6. P. 64-67.

8. Kolejowy Wagon Transportowy Jako Nowatorskie, Innowacyjne Rozwiązanie Konstrukcyjne do Przewozu Naczep Siodłowych i Zestawów Drogowych dla Transportu Intermodalnego / M. Nader [et al.] // Logistyka. 2014. No 4. P. 2272-2279.

9. Divya Priya, G. Modeling and Analysis of Twenty Tonne Heavy Duty Trolley / G. Priya Divya, A. Swarnakumari // Intern. J. of Innovative Technology and Research. 2014. Vol. 2, No 6. P. 1568-1580.

10. Krason, W. FE Numerical Tests of Railway Wagon for Intermodal Transport According to PN-EU Standards / W. Krason, T. Niezgoda // Bulletin of the Polish Academy of Sciences Technical Sciences. 2014. Vol. 62, Iss. 4. P. 843-851. https://doi.org/10.2478/bpasts-2014-0093.

11. Determination of the Dynamic Characteristics of Freight Wagons with Various Bogie / S. Myamlin [et al.] // Transport. 2015. Vol. 30, Iss. 1. P. 88-92. https://doi.org/10.3846/16484142.2015.1020565.

12. Impact of Wheelset Steering and Wheel Profile Geometry to the Vehicle Behavior when Passing Curved Track / V. Hauser [et al.] // Manufacturing Technology. 2017. Vol. 17, No 3. P. 306-312. https://doi.org/10.21062/ujep/x.2017/a/1213-2489/mt/17/3/306.

13. Tartakovskyi, E. Improving the Process of Driving a Locomotive Through the Use of Decision Support Systems / E. Tartakovskyi, O. Gorobchenko, A. Antonovych // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2016. Vol. 5, Iss. 3. P. 4-11. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.80198.

14. Proposol of a Mechanism for Setting Bogie Wheelsets to Radisl Position while Riding Along Track Curve / V. Hauser [et al.] // Manufacturing Technology. 2017. Vol. 17, No 2. P. 186-192. https://doi.org/10.21062/ujep/x.2017/a/1213-2489/mt/17/2/186

15. Райт, П. Полиуретановые эластомеры / П. Райт, А. Камминг; пер. с англ. под ред. Н. П. Апухтиной. Л.: Химия, 1973. 304 с.

16. Романовский, В. П. Справочник по холодной штамповке / В. П. Романовский. 6-е изд., перераб. и доп. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1979. 520 с.

17. Полиуретаны в производстве искусственных материалов для одежды и обуви / К. Н. Александров [и др.]. М.: Легкая индустрия, 1977. 256 с.

18. Акопян, Р. А. Рабочие процессы и теория прочности пневматической подвески / Р. А. Акопян. Львов: Львовский университет, 1979. 222 с.

19. Справочник машиностроителя / под ред. Н. С. Ачеркана. М.: Машгиз, 1995. Т. III.

20. Исследования и проектные работы по созданию пневмоподвешивания тележки для дизель-электропоездов с повышенными динамическими и эксплуатационными показателями: отчет о НИР (заключ.) 0108U010504, 2004. 67 с.

21. Алямовский, А. А. SolidWorks. Инженерный анализ методом конечных элементов / А. А. Алямовский. М.: ДМК Пресс, 2004. 432 с.

22. Слипченко, И. Н. Исследование прочности гибкой оболочки пневморессоры для дизель-поезда / И. Н. Слипченко, В. Г. Маслиев // VIII Університетська науково-практична студентська конференція магістрантів Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут»: матеріали конф., 22-24 квітня 2014 р.: у 3 ч. Харків: НТУ «ХПІ», 2014. Ч. 1. С. 219-220.

23. Пневматична підвіска: пат. 113641 України, МПК В 60 G 11/26 (2006.01), F 16 F 9/02(2006.01) / В. В. Дущенко, А. О. Маслієв, В. Г. Маслієв. Опубл. 10.02.2017.

24. Маслієв, В. Г. Поліпшення комфорту пасажирів шляхом застосування удосконаленої пневматичної підвіски транспортних засобів / В. Г. Маслієв, В. В. Дущенко, А. О. Маслієв // Вагонний парк. 2018. № 1-2. С. 40-43.