| Popis: |
Мета.У роботі передбачено дослідити навантаження несучої конструкції вагона-хопера з дахом із композитного матеріалу. Це дозволить зменшити тару вагона-хопера та сприятиме збільшенню його вантажопідйомності.Методика.Дослідження проведено на прикладі вагона-хопера для перевезення зерна моделі 19–6869 виробництва ДМЗ «Карпати». Важливо, що використання композитного матеріалу сприяє зменшенню маси даху майже на 40 % порівняно з металевою конструкцією. Тому проведено математичне моделювання динамічного навантаження вагона-хопера з дахом із композитного матеріалу. Розв’язок диференціальних рівнянь здійснено за методом Рунге–Кутти в програмному комплексі MathCad. Початкові умови взято рівними нулю. Для проведення розрахунків узято параметри ресорного підвішування візків моделі 18–100. Отримані результати розрахунків використано під час визначення основних показників міцності даху. Просторову модель даху вагона-хопера створено в середовищі програмного комплексу SolidWorks. Розрахунок здійснено за методом скінченних елементів, який реалізовано в програмному комплексі SolidWorks Simulation (CosmosWorks). Для побудови скінченно-елементної моделі даху вагона-хопера використано ізопараметричні тетраедри. Оптимальну кількість елементів моделі визначено за графоаналітичним методом.Результати.Отримано основні показники динаміки несучої конструкції вагона-хопера з дахом із композиту. Прискорення кузова в центрі мас склало 5,0 м/с2. Коефіцієнт вертикальної динаміки дорівнює 0,67. Установлено, що максимальні еквівалентні напруження в даху за всіх розглянутих схем навантаження не перевищують допустимих значень, тобто міцність даху забезпечується.Наукова новизна.Проведено математичне моделювання динамічного навантаження несучої конструкції вагона-хопера з дахом із композиту. Визначено уточнені величини прискорень як складові динамічного навантаження, що діють на нього в експлуатації, а також коефіцієнт вертикальної динаміки. Установлено показники міцності даху з композиту за основних експлуатаційних режимів навантаження.Практична значимість.Проведені дослідження сприятимуть проєктуванню інноваційних конструкцій рухомого складу, а також підвищенню ефективності його експлуатації. |
