автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Выбор конструктивной схемы и параметров несущей конструкции железнодорожной платформы для перевозки крупнотоннажных контейнеров

На правах рукописи

кякк

Кирилл Вальтерович

ВЫБОР КОНСТРУКТИВНОЙ С£ЕМЫ И ПАРАМЕТРОВ НЕСУЩЕЙ КОНСТРУКЦИИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ ПЛАТФОРМЫ ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ КРУПНОТОННАЖНЫХ КОНТЕЙНЕРОВ

Специальность 05.22.07 — Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ии^иВ4Б12

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2007

003064612

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения» (ПГУПС) на кафедре «Вагоны и вагонное хозяйство».

Научный руководитель -

Доктор технических наук БИТЮЦКИЙ Александр Анатольевич

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук САМОШКИН Сергей Львович

Кандидат технических наук ЗАВЕРТАЛЮК Александр Валерьевич

Ведущая организация -Брянский государственный технический университет

Защита состоится « 27 » сентября 2007 г. в 1330 часов на заседании диссертационного совета Д 218.008.05 при Петербургском государственном университете путей сообщения по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., д. 9, ауд. 5-407.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Петербургского государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан « 0% 2007 г

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью организации, просим направлять по адресу совета университета.

Ученый секретарь

диссертационного совета __

д.т.н., профессор ^ ВАКРУЧЕК

Общая характеристика работы

Актуальность работы

В современных условиях роста промышленного производства в Российской Федерации все большее значение приобретает эффективность работы железнодорожного транспорта Основными преимуществами этого вида транспорта перед другими при обеспечении конкурентной цены являются высокая скорость доставки грузов, оперативность погрузочно-разгрузочных работ, сохранность груза Наибольший эффект от этих преимуществ достигается при использовании технологии перевозки в контейнерах Начиная с конца 90-х годов, контейнерные перевозки являются одним из самых динамично развивающихся секторов железнодорожного транспорта При этом постоянно увеличивающаяся доля экспортно-импортных и транзитных грузопотоков привела к увеличению объемов использования 40-футовых крупнотоннажных контейнеров в таких перевозках до 85% Это, в свою очередь, требует создания новых усовершенствованных вагонов-платформ увеличенной длины Таким образом, исследования, направленные на создание нового типа длиннобазного вагона-платформы, являются актуальными и вытекают из первоочередных задач, стоящих перед железнодорожным транспортом страны

К настоящему времени накоплен значительный опыт постройки и эксплуатации универсальных и контейнерных платформ, длиннобазных вагонов для лесных грузов и перевозки автомобилей Однако, при создании длиннобазных платформ для перевозки двух 40 футовых контейнеров вагоностроители встретили ряд трудностей Создание такого вагона требует проведения исследований по уточнению силовых воздействий с учетом взаимодействия контейнеров и конструкции рамы, разработки уточненных расчетных схем и модернизации общего алгоритма проектирования с учетом конструктивных особенностей контейнерных платформ Таким образом, необходимо создание уточненной методики выбора конструктивной схемы и параметров конструкции длиннобазной платформы нового типа.

Целью работы является выбор конструктивной схемы и параметров несущей конструкции длиннобазного вагона-платформы для перевозки крупнотоннажных контейнеров на основе разработанной уточненной методики

Для достижения поставленной цели в диссертации решены следующие основные задачи

1 Обоснованы исходные технические требования к новому типу вагона-платформы, включающие кроме действующих нормативных

требований к конструкции вагона, требования системы контейнерных перевозок и эксплуатации подвижного состава,

2 Сформирован комплекс прикладных методик, позволяющих определять размеры рамы и выбирать схему несущей конструкции в соответствии с размерами перевозимых контейнеров, распределением габаритного пространства вагона, требованиями эксплуатации и технологии изготовления;

3 Разработаны методики выбора и обоснования типа сечения, толщин составных частей, геометрии вырезов и расположения диафрагм балок рамы, учитывающие особенности длиннобазного вагона-платформы и специфику внешних силовых воздействий при перевозке контейнеров,

4 Сформированы методики обоснованного выбора конструктивного исполнения, формы подкрепляющих элементов и их размеров для узлов соединения балок рамы вагона-платформы с учетом геометрической концентрации напряжений,

5 Проведена апробация разработанной методики, включающей алгоритмы, рекомендации и расчетные схемы, при разработке конструкции длиннобазного вагона-платформы для перевозки двух 40 футовых контейнеров,

6 Выполнены экспериментальные исследования образца вагона-платформы с целью определения достоверности результатов использования разработанной методики и проверки обоснованности предложенных конструкторских решений,

7 Проведена оценка экономического эффекта применения разработанных методик при создании вагона-платформы нового типа

Решение поставленных задач проводилось путем комбинирования методов моделирования, аналитических методов, численного моделирования с применением метода конечных элементов и проведения натурных экспериментов

Научная новизна работы заключается в следующем

1 Определены конструктивные признаки, на основе которых предложена классификация и сформирована обобщенная конструктивная схема, позволяющие производить обоснованный выбор конструктивных параметров длиннобазного вагона - платформы для перевозки крупнотоннажных контейнеров на всех этапах проектирования

2 Сформирован комплекс прикладных методик, позволяющий производить исследования зависимости показателей прочности, жесткости и массы несущей конструкции рамы длиннобазной платформы для перевозки крупнотоннажных контейнеров и, на их основе, выбирать рациональные параметры

3 Разработана параметризированная конечно-элементная модель конструкции рамы длиннобазной платформы для перевозки крупнотоннажных контейнеров с сеткой переменного шага, учитывающая декомпозицию на балки рамы и узлы их соединения, позволяющая производить уточненные исследования параметров их напряженного состояния и устойчивости

4 Получены зависимости показателей прочности, жесткости, запаса усталостной прочности и массы несущей конструкции от геометрических размеров балок рамы и параметров узлов соединения, позволяющие производить выбор рациональных параметров длиннобазной железнодорожной платформы для перевозки крупнотоннажных контейнеров.

Практическая значимость и реализация работы

1 Разработанный комплекс прикладных методик позволяет производить выбор рациональной конструктивной схемы и параметров несущей конструкции длиннобазного вагона-платформы для перевозки крупнотоннажных контейнеров

2 Сформированные уточненные конечно-элементные расчетные модели позволяют, при решении задачи выбора параметров, сократить затраты времени и повысить общее качество проектирования несущей конструкции вагона-платформы.

3. Полученные зависимости позволяют обоснованно выбирать параметры несущей конструкции вагона-платформы в целом, балочных элементов рамы и узлов их соединения для всего спектра эксплуатационных нагрузок

4 Выполненная разработка конструкции и расчетно-экспериментальное обоснование ее параметров при создании вагона-платформы нового типа позволяет получить экономический эффект не менее 266 тыс. руб. на один вагон в год.

5 Результаты работы использованы при разработке конструкций двух моделей и одной модификации вагонов-платформ для перевозки крупнотоннажных контейнеров производства ОАО «Рузхиммаш» и ЗАО «Промтрактор-Вагон»

Достоверность полученных результатов подтверждается результатами экспериментальных исследований вагона-платформы: относительное расхождение экспериментальных и расчетных напряжений составляет-7% при действии статических нагрузок, 12-14% при динамических нагрузках. Получен патент на полезную модель хребтовой балки вагона-платформы

Обоснованность разработанных рекомендаций подтверждается положительными результатами эксплуатационных испытаний

В диссертационной работе изложены научно обоснованные технические разработки по созданию конструкции вагона-платформы для перевозки крупнотоннажных контейнеров, имеющие существенное значение для экономики железнодорожного транспорта страны

Апробация работы Основные результаты работы докладывались на научно-технических конференции ФГУП «УВЗ» (2006 г), в БГТУ (2007 г), на неделях науки ПГУПС (2006 гг.), на научно-технических совещаниях Департамента вагонного хозяйства ОАО «РЖД» (2004-2006 гг.), на производственно-технических совещаниях завода ОАО «Рузхиммаш» (20042006 гг)

Публикации Основные положения диссертации опубликованы в семи печатных работах, отдельные разделы теоретических исследований приведены в двух отчетах о научно-исследовательских работах Получено свидетельство на полезную модель

Структура и объем работы Диссертация включает введение, пять глав, заключение и изложена на 145 страницах машинописного текста, содержит 51 таблицу и 59 иллюстраций. Список использованных источников насчитывает 110 наименований.

Основное содержание диссертации

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, сформулирована цель работы, ее научная новизна и практическая значимость

В первой главе проведен краткий обзор и анализ исследований по совершенствованию конструкции вагонов-платформ Показано, что большой вклад в совершенствование подвижного состава внесли ученые ВНИИЖТа, ГосНИИВа, МИИТа, ПГУПСа, УрГУПСа, ДИИТа, БГТУ и ряда других, научных и производственных организаций П С Анисимов, А А Битюцкий Е П Блохин, В В Бокач, Ю П Бороненко, М.Ф Вериго, С В Вершинский, Л.О Грачева, В Н. Данилов, В Д Данович, Ю В Демин, Н.М. Ершова, Г.И. Игнатенков, И.П Исаев, Л А Кальницкий, М Л Ковалев, Н А Ковалев, М Л Коротенко, В Н Котуранов, Н Н Кудрявцев, В А Лазарян, В В Лукин, А П Малов, Л.А Манашкин, В Б Медель, Е Н Никольский, Н А Панькин, М П. Пахомов, Н П Петров, В С Плоткин, А П Погребной, А А Попов, А. А Радзиховский, Ю С. Ромен, С Л Самошкин, Т.А Тибилов, А В Третьяков, В Ф Ушкалов, В.Д. Хусидов, И И Челноков, Л А Шадур, П.В Шевченко, В.Ф Яковлев и другие К настоящему времени глубоко исследованы вопросы, связанные с выбором рациональных параметров несущей конструкций и развиты научные основы проектирования вагонов Над задачей определения прочностных и динамических характеристик вагонов-платформ работали

ЕП Блохин, ЮП Бороненко, Ю В Демин, Д.В. Дмитриев, В Л Кальницкий, О.М Савчук, А В. Юрченко, НП Янгулов Основное внимание в работах этих ученых уделялось моделированию динамических процессов В то же время, динамическому воздействию перевозимого груза на конструкцию, а также вопросам обоснования параметров несущей конструкции уделялось меньше внимания До настоящего времени недостаточно исследованы вопросы статической и динамической нагруженности конструкции длиннобазного вагона-платформы в эксплуатации Не рассмотрены достаточно подробно нагрузки от контейнеров на конструкцию вагона-платформы и распределение действующих нагрузок между упорами крепления контейнеров

В ряде работ ИКОТ РАН, БИТМа, ВНИИЖТа детально разработаны многоуровневые итерационные методики расчета напряжений и деформаций конструкций специализированных вагонов, в то время как задача разработки научно обоснованной методики выбора конструктивной схемы вагона-платформы и ее размеров до конца не решена В В.Чиркиным разработана методика оптимизации основных геометрических параметров грузовых вагонов Ф.Ю Лозбиневым разработана методика проектирования оптимальных несущих конструкций кузовов вагонов, дано описание алгоритмов оптимизации элементов кузова по комплексному экономическому критерию, предложены алгоритмы модификации структурной схемы несущей конструкции и способы оптимизации сечения элементов конструкции Л Н Матюшиным проведен ряд исследований по изучению нагрузок, возникающих при транспортировке крупнотоннажных контейнеров железнодорожным транспортом В то же время нагрузки, действующие на конструкцию при различных схемах установки контейнеров, не были рассмотрены достаточно полно и требуют более детального изучения

Выполненный обзор работ позволил сформулировать основные задачи исследования, необходимые для достижения поставленной цели и ограничивающие круг рассматриваемых вопросов В диссертационной работе проведены исследования и разработки в части алгоритмов, расчетных моделей и особенностей конструкции, при этом вопросы нормирования характеристик прочности и допускаемые показатели принимались в соответствии с действующими отраслевыми стандартами

Во второй главе диссертации разработана общая методика выбора конструктивной схемы и параметров несущей конструкции вагона-платформы для перевозки контейнеров При разработке этой методики был сформирован алгоритм проектирования, модифицированный с учетом конструктивных особенностей платформ, произведена классификация существующих конструкций, создана обобщенная конструктивная схема

платформы, обоснована уточненная модель расчетных эксплуатационных нагрузок, разработана параметризированная конечно-элементная модель несущей конструкции рамы. Для выбора рациональных параметров платформы: схемы несущей конструкции, основных размеров, геомеърических размеров балок рамы и узлов их соединения разработан комплекс прикладных методик и получены зависимости весовых, прочностных и жестхост-ных характеристик элементов конструкции от размеров и конструктивного исполнения.

Сформированный общий алгоритм имеет линейную структуру и позволяет производить выбор конструктивной схемы и параметров конструкции с зачетом расширения требований к вагону-платформе. К таким требованиям отнесены: многообразие схем погрузки контейнеров, обеспечение сцепляемости, учет нагрузок при ремонтных режимах, эргономические характеристики обслуживания при эксплуатации. Для реализации каждого из основных этапов алгоритма разработан комплекс прикладных методик.

Классификация вагонов-платформ дня контейнеров и их элементов выполнена на основании обзора отечественного и зарубежного опыта за последние 30 лет. В основу классификации положен перечень сформулированных классификационных признаков конструкции в целом и ее элементов и множества вариантов их технической реализации. Предложенные классификационные- признаки приведены на рисунке 1.

Рисунок 1 - Классификационные признаки вагонов-платформ для перевозки контейнеров

На основе выполненной классификации была сформирована обобщенная конструктивная схема несущей конструкции платформы для перевозки контейнеров, приведенная на рисунке 2 Разработанная обобщенная конструктивная схема описывает состав и взаимосвязь элементов вагона-платформы в виде 3-х уровневой иерархической структуры и позволяет формировать рациональную конструкцию балок, узлов соединения и вагона-платформы в целом

Конструкция 6 целом

Рама

2,

Элементы и узлы

Продольные балки

балки

Раскоса

ж

Узлы

соединения

3 уробень Составные части

Прокатный

Усиления устанобки упороб

|Ж

Соединенные

прокатные

профили

| [ Вставки

шш

!■Стенки

Утолщенные бста&ки

| Полки

11 Накладки

\Миаррагмы~\

Рисунок 2 - Обобщенная конструктивная схема рамы вагона-платформы для перевозки контейнеров

Для учета специфики эксплуатационных нагрузок контейнерных платформ, возникающих при взаимодействии контейнер - платформа, ремонтные опоры - рама - контейнеры, было обосновано применение уточненной модели расчетных эксплуатационных нагрузок Для этого сформулирована уточненная методика приложения внешних сил при расчетном обосновании параметров конструкции, в которой совместно с основными нормативными эксплуатационными режимами введены как отдельные равнозначные режимы ремонтные нагрузки и нагрузки для проверки выполнения условия усталостной прочности

Выполнен анализ схем погрузки для различных типов перевозимых контейнеров и нагрузок на конструкцию, на основании которых введено понятие лимитирующих сочетаний нагрузок В качестве лимитирующих приняты сочетания нагрузок, при которых значения критериев оценки конструкции принимают экстремальные (максимальные или минимальные) значения. Практика проведения расчетных экспериментов показала, что

введение лимитирующих сочетаний нагрузок позволяет снизить количество расчетных вариантов до 10 раз

Для использования при расчетных исследованиях был обоснован выбор параметров конечно-элементной модели несущей конструкции платформы. типы конечных элементов, их размер и регулярность сетки Разработана параметризированная конечно-элементная модель рамы платформы, учитывающая декомпозицию на балки и узлы соединения и позволяющая производить выбор параметров конструкции в целом и отдельных деталей

В комплексе прикладных методик разработаны методики формирования схемы несущей конструкции и определения основных линейных размеров, взаимосвязи длины и массы перевозимых контейнеров с линейными размерами вагона-платформы, ее грузоподъемностью и количеством осей и методика исследования зависимости линейных размеров несущей конструкции от габарита подвижного состава, размера базы и типа тележек

Множество линейных размеров рамы вагона-платформы представлено как распределение габаритного пространства между основными функциональными системами А - габаритное пространство вагона, В - грузовая зона, С - вагон, Б - зоны обслуживания и не используемое пространство При этом множество С состоит из подмножеств (функциональных систем вагона) С) - несущая конструкция, С2 - ходовые части, Сз - ударно-тяговое устройство, С4 - тормозное оборудование, С5 - подножки и поручни, С6 - устройство крепления контейнеров Для определения каждого С, при выборе основных размеров рамы платформы получена зависимость (1)

с1 = с\(ис)=(А\(втжис) (1)

1=1 м ч *

По результатам многовариантных расчетов получены зависимости массы тары и грузоподъемности от погрузочной длины, количества осей и типов перевозимых контейнеров, анализ которых подтвердил целесообразность перевозки двух 40- футовых контейнеров 80- футовой платформой на двух двухосных тележках

Разработана методика определения размеров сечения несущих балок рамы на основе зависимостей массы, уровня напряжений, жесткости, коэффициента концентрации напряжений от геометрических размеров Сформирована обобщенная параметризованная модель продольной балки рамы длиннобазной платформы и получены зависимости массы от геометрических размеров для равнопрочных и равножестких балок

Проведен анализ распределения напряжений при численном моделировании вырезов в стенках балки при одновременном действии изгибающей нагрузки и кручения, который позволил получить зависимость коэффициента концентрации напряжений в зоне выреза от его диаметра и показать возможность их применения для снижения массы конструкции

Обоснована установка поперечных диафрагм в хребтовых балках длинно-базных вагонов-платформ для обеспечения устойчивости при действии сжимающих нагрузок

Получены зависимости, позволяющие производить выбор параметров сечения балок рамы (рисунок 3) А - зависимость массы балки от высоты сечения при постоянном моменте инерции и моменте сопротивления, Б - зависимость массы стальной и алюминиевой балок от высоты, В - зависимость массы балки от базы вагона-платформы и высоты балки, Г - зависимость показателей напряженного состояния конструкции в районе выреза от его относительного диаметра

200 400 600 800 1000 1200 1400 Высота балки, мм

- Фиксированный момент инерции

- Фиксированный момент сопротивления

400 600 800 1000 1200 1400 Высота балки, мм -*- Сталь — АМГ

В

20 1

200

400 600 800 1000 1200 1400

Высота балки, мм База вагона-платформы, м -»-16 -*-17 -*-18 -»-19 -«-20

О 100 200 300 400 600 Диаметр выреза, мм

Коэффициент концентрации в зоне выреза

Отношение напряжения на краю выреза к максимальным в сечении -*- Отношение диаметра выреза к высоте балки

Относительная масса балки с вырезами

Рисунок 3 - Зависимости для выбора параметров сечения несущих балок рамы вагона-платформы

Проведен анализ применимости материалов несущей конструкции Сравнение массы конструкции из стали и из алюминиевого сплава показало, что при ограничении по высоте и заданных параметрах жесткости применение алюминиевых сплавов не дает преимуществ перед традиционным материалом

На основе проведенных исследований параметризованной модели и таблицы классификационных признаков разработана методика выбора параметров узлов соединения балок В результате численного моделирования по разработанной методике получены поля напряжений и зависимости коэффициента концентрации напряжений от размеров, формы и толщины усиливающих элементов и на их основе выработаны рекомендации по выбору размеров, формы и толщины усиливающего элемента в зависимости от размеров соединяемых балок с учетом технологии изготовления узла.

В третьей главе диссертации выполнена апробация разработанной методики на примере создания нового типа вагона-платформы для перевозки двух 40 футовых контейнеров Определены линейные размеры и выбрана конструктивная схема несущей конструкции, уточнены схемы погрузки контейнеров, обеспечивающие получение приемлемой массы тары и установлены лимитирующие сочетания нагрузок На основании численного моделирования методом конечных элементов выбраны размеры балок рамы и конструкция узлов их соединения и проведена комплексная проверка конструкции на соответствие нормативным требованиям

В соответствии с разработанной методикой определены линейные размеры рамы На основании полученной зависимости выполнения условия автоматической сцепляемости (рисунок 4) обоснована длина базы вагона-платформы Показано, что необходимые геометрические параметры платформы с погрузочной длиной 80 футов могут достигаться без применения устройства принудительного поворота автосцепки

На основании таблицы классификационных признаков разработаны варианты (рисунок 5) и выбрана конструктивная схема рамы 5 0,25

1 II I I

№

Ш

ЖЕ

шт

17 18 19 20 Длина базы платформы, м

с Относительное смещение автосцепки -*- Эффективная ширина захвата автосцепки Рисунок 4 - Зависимость сцепляемости от базы платформы

Ж

РОЛ*—I—'Т ¿3"! I 1

Рисунок 5 - Варианты конструктивных схем рамы вагона-платформы Принята схема несущей конструкции рамы, отвечающая эксплуатационным требованиям к визуальному контролю упоров крепления контей-

неров при погрузке и эргономическим по обеспечению доступа к тормозному оборудованию а также заданной технологии изготовления вагона.

Уточнены схемы погрузки контейнеров на основании приведенной на рисунке б зависимости массы тары равнопрочного вагона-платформы от загрузки.. Показано, что использование схем А и Б требует увеличения массы тары и снижения грузоподъемности более чем на 1 тонну.

А 1—Г"Г-1 Д -L_

Б . .. I 1 1 Е .1 1 Г 1 пл

В 1 1 1 11, Ж .1 i ]

Г . 1. _) 3 1-1

Схемы погрузки контейнеров

АБВ ГДЕЖЗ Вариант схемы погрузки

Рисунок 6 - Зависимость массы тары вагон а-платформы от схемы погрузки контейнеров.

Выбраны шесть лимитирующих сочетаний нагрузок на основании расчетов напряжений в характерных зонах несущей конструкции: в продольных балках в середине базы, в шкворневом узле и в консольной части боковых балок, что снизило общее количество расчетных случаев со 124 до 12.

На основании зависимостей напряжений, статического прогиба, коэффициента запаса усталостной прочности и массы рамы от геометрических размеров определены размеры элементов балок рамы. На рисунке 7 приведены полученные зависимости: А - коэффициента запаса усталостной прочности от толщины полки балки; Б - прогиба середины рамы от толщины полок хребтовой балки.

10 12 14 16 18 20 22 24 Толщина полок хребтовой балки, мм

-* Коэффициент запаса " Минимальное допускаемое з насек не

10 12 14 16 1В 20 22 24 Толщина поло« хребтовой балки,

мм

1 ргжим натру же пни ■*■ III режим нагружен ия * Допускаемый прогиб

Рисунок 7 — Зависимость показателей жесткости и устойчивости от геометрических размеров хребтовой балки.

На основе вариантного анализа созданы конструкции узлов соединения основных несущих балок рамы {рисунок 8). При этом, обоснована необходимость установки косынок, определены их толщина, радиус скругле-ния и другие параметры формы.

Г-Я1К 11.) ■к

3

Рисунок балок.

8 - Варианты узла соединения шкворневой и хребтовой

Выполнена комплексная проверка разработанной конструкции вагона-платформы модели 13-1281 на соответствие действующим нормативным документам, подтвердившая ее работоспособность.

В четвертой главе проведен комплекс экспериментальных исследований конструкции дяиннобазной платформы для контейнеров, включающий статические прочностные испытания, испытания на прочность при соударении, ходовые динамические испытания, оценку усталостной прочности и эксплуатационные испытания. Для проведения всего комплекса испытаний разработаны оригинальные методики, учитывающие конструктивные особенности длиннобазных контейнерных платформ и их эксплуатационную нагруженность. Разработанная на основании расчетных исследований схема контрольных точек при проведении испытаний приведена на рисунке 9.

-\т

г

йг

: ш 1 «1 ^^

Щ I и-ЩОД

1—

--Г—~- ■А 1

ж-ж Р-Р с-с

И-И К+1

| ^ 1

П-0 К-* % 101«« МЧи

г йл IГ п д

Рисунок 9 — Схема контрольных точек

Определение запаса усталостной прочности проведено методом косвенных измерений, при котором определение <7аМ и ааЭ производится раздельно с последующим расчетным определением коэффициента запаса п

<7аэ рассчитано на основании полученных в результате ходовых динамических испытаний напряжений а,

В результате статических и динамических испытаний вагона-платформы модели 13-1281 получены значения напряжений в контрольных точках конструкции, определены статические прогибы рамы в средней части и подтверждено отсутствие потери устойчивости сжатых элементов конструкции Результаты испытаний подтвердили соответствие конструкции нормативным требованиям и обоснованность разработанной методики выбора конструктивной схемы и параметров несущей конструкции вагона-платформы

Достоверность разработанной методики подтверждена сравнительным анализом результатов численного моделирования и экспериментального исследования Относительные расхождения результатов составляет для статических режимов нагружения 7%, для динамических нагрузок при соударении 12%, при ходовых испытаниях 14%, прогибов рамы при статической нагрузке 5%

Проведены эксплуатационные испытания опытной партии из 430 вагонов-платформ в составе маршрутных контейнерных поездов В результате одного года эксплуатационных испытаний был выявлен недостаточный предел выносливости в отдельных участках рамы, который определяется коэффициентом концентрации напряжений

и зависит от следующих параметров

к„- коэффициент концентрации напряжений, учитывающий снижение сопротивления усталости в связи с изменением сечения, наличием сварных швов, отверстий, вырезов и т д,

к: - коэффициент неоднородности, учитывающий, в том числе, технологию сварки;

к б- коэффициент влияния упрочняющей поверхностной обработки к, - коэффициент влияния размеров детали (масштабный фактор). кт - коэффициент поверхностной чувствительности

(2)

(3)

С целью снижения коэффициента концентрации напряжений к„ совместно со специалистами ВНИИЖТ, ВНИКТИ и завода-изготовителя внедрен комплекс конструкторско-технологических мероприятий

На основании опыта создания новых конструкций длиннобазных вагонов-платформ обоснована необходимость проведения эксплуатационных либо ускоренных ресурсных испытаний для подтверждения показателей эксплуатационной надежности.

В пятой главе выполнена оценка экономической эффективности использования длиннобазных вагонов-платформ нового типа, спроектированных в соответствии с разработанной методикой. Выполненное расчетно-экспериментальное обоснование параметров конструкции вагона-платформы нового типа позволило получить экономический эффект по сравнению с аналогами не менее 266 тыс. руб на один вагон в год эксплуатации

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненный комплекс теоретических и экспериментальных исследований, направленный на выбор конструктивной схемы и параметров несущей конструкции железнодорожной платформы для перевозки крупнотоннажных контейнеров, позволил констатировать следующее

1. Разработана методика выбора конструктивной схемы и параметров несущей конструкции длиннобазного вагона-платформы для перевозки двух 40 футовых контейнеров, позволившая произвести выбор параметров конструкции в соответствии с требованиями контейнерной транспортной системы и железнодорожного транспорта,

2. Выполнена классификация вагонов-платформ для контейнерных перевозок и их элементов, учитывающая отечественный и зарубежный опьгг вагоностроения, являющаяся основой для создания обобщенной конструктивной схемы несущей конструкции вагона-платформы и позволяющая сформировать множество решений конструктивных схем, балочных элементов и узлов соединения,

3 Сформирована обобщенная конструктивная схема несущей конструкции, на основе которой разработана методика выбора схемы рамы и линейных размеров, учитывающая особенности длиннобазного вагона-платформы для перевозки контейнеров и позволяющая создать конструкцию, соответствующую исходным техническим требованиям;

4 Разработана методика определения геометрических размеров балочных элементов конструкции, позволяющая обоснованно выбирать параметры сечения элемента и обеспечивающая соответствие разработанной

конструкции исходным техническим требованиям по критериям массы, прочности, усталостной прочности, жесткости и устойчивости сжатых элементов конструкции,

5 Разработана методика выбора конструкции и определения геометрических размеров узлов соединения балочных элементов, позволяющая обеспечить соответствие конструкции исходным техническим требованиям по критериям прочности и жесткости при минимальной концентрации напряжений,

6 Произведена апробация методики при разработке двух моделей и одной модификации вагонов-платформ для перевозки крупнотоннажных контейнеров погрузочной длиной 80 футов Проведена всесторонняя проверка разработанных алгоритмов и методики, сформированы несущие конструкции вагонов-платформ и обоснованы схемные решения, размеры и конструкция балок рамы и узлов соединения,

7 Выполнены экспериментальные исследования по определению статического и динамического напряженно-деформированных состояний несущей конструкции вагона-платформы для перевозки контейнеров В результате подтверждена достоверность разработанной методики на основании сравнительного анализа результатов численного моделирования и расчетов Относительные расхождения результатов составляет для статических режимов нагружения 7%, для динамических нагрузок при соударении 12%, при ходовых испытаниях 14%,

8 Проведена оценка экономической эффективности использования длиннобазных вагонов-платформ нового типа, сконструированных в соответствии с разработанной методикой Выполненное расчетно-экспериментальное обоснование параметров конструкции вагона-платформы нового типа позволило получить экономический эффект по сравнению с аналогами не менее 266 тыс руб. на один вагон в год

Основные результаты диссертации изложены в следующих работах

работы, опубликованные в изданиях, входящих в перечень, рекомендованный ВАК Минобразования России

1 Кякк К.В. Повышение эксплуатационной надежности вагонов-платформ погрузочной длиной 80 футов для перевозки контейнеров / К В Кякк//Транспорт Урала -2007.- №2 -С 68-72,

работы, опубликованные в изданиях, не входящих в перечень, рекомендованный ВАК Минобразования России

2 Кякк К.В. Анализ требований к конструкции и первые результаты внедрения новых длиннобазных платформ для перевозки контейнеров / К В Кякк II Повышение эффективности эксплуатации грузовых вагонов и совершенствование их конструкции сборник научных трудов - СПб Инженерный Центр Вагоностроения, 2006. - С 33-42

3 Битюцкий А.А. Кякк К.В. Расчетно-экспериментальное обоснование конструкции рамы длиннобазной платформы для перевозки контейнеров / А А. Битюцкий, К В Кякк // Материалы научно-технической конференции «Неделя науки-2006» ПГУПС - СПб, 2006, с 32-33

4 Битюцкий А.А., Кякк К.В. Опыт создания современных длиннобазных платформ / А А Битюцкий, К В Кякк // Вагоны и вагонное хозяйство.-2006 - №2-С. 29-31.

5 Кякк К.В., Тимофеев В.К., Рыжов К.И. Платформа для цельнока-танных колес / К В Кякк, В К Тимофеев, К И Рыжов // Вагоны и вагонное хозяйство -2006 - №2 - С 32-33

6 Кякк К.В. Длиннобазные платформы не сколько, а как / К В Кякк // РЖД Партнер - СПб , 2007 №5(105) - С 80-84

7 Патент 62075 Российская Федерация, МПК В61И/14, В6Ш5/00. Хребтовая балка рамы железнодорожной платформы / Битюцкий А А, Афанасьев Е В , Додонов А В, Кякк К В , заявитель и патентообладатель ЗАО «Инженерный центр Объединения вагоностроителей»

№ 2006138579 ; заявл 01 11.06; опубл 27 И 06, Бюл №33 - 3 с ил

Подписано к печати Печать - ризография

Тираж 100 экз_

СР ПГУПС

14.08 07 г

Бумага для множит апп Заказ № 660

Печл - 1,0 Формат 60x84 1\16

190031, С-Петербург, Московский пр 9

Введение

1. Состояние вопроса. Постановка задачи исследования

1.1 Обзор и анализ исследований по совершенствованию конструкций вагонов-платформ

1.2 Постановка задач исследования

2. Разработка методики выбора конструктивной схемы и параметров несущей конструкции вагона-платформы для перевозки контейнеров

2.1 Обзор и классификация вагонов-платформ для перевозки контейнеров и их элементов

2.2 Разработка алгоритма выбора конструктивной схемы и параметров конструкции вагона-платформы

2.3 Формирование уточненной методики приложения внешних силовых воздействий к конструкции вагона-платформы

2.4 Формализация исходных технических требований к конструкции вагона-платформы

2.5 Исследование особенностей применения метода конечных элементов при выборе параметров конструкции рамы

2.6 Разработка методики формирования схемы несущей конструкции и определения основных размеров вагона-платформы

2.7 Разработка методики определения параметров балок рамы вагона-платформы

2.8 Разработка методики определения параметров узлов соединения балок рамы

2.9 Выводы

3. Расчетное исследование длиннобазного вагона-платформы для перевозки двух 40 футовых контейнеров

3.1 Выбор конструктивной схемы и параметров несущей конструкции

3.2 Определение нагрузок на конструкцию вагона-платформы

3.3 Выбор и обоснование геометрических размеров балок рамы вагона-платформы

3.4 Выбор и обоснование конструкции узлов соединения балок

3.5 Расчетное обоснование принятых технических решений

3.6 Выводы

4. Экспериментальная проверка эффективности разработанной методики выбора параметров конструкции вагона-платформы

4.1 Разработка методики экспериментального исследования прочности конструкции вагона-платформы

4.2 Экспериментальное обоснование выбранных параметров конструкции вагона-платформы

4.3 Оценка достоверности результатов полученных при использовании расчетной и экспериментальной методик

4.4 Анализ опыта эксплуатации вагонов-платформ нового типа

4.5 Выводы

5. Характеристика результатов внедрения и оценка экономической эффективности работы

5.1 Результаты внедрения на Российских вагоностроительных заводах

5.2 Оценка экономической эффективности внедрения нового вагона-платформы модели 13

5.3 Выводы

В современных условиях, транспортировка контейнеров - наиболее динамично развивающийся сектор железнодорожных перевозок. Стабильный рост объемов контейнерных перевозок по Российским железным дорогам наблюдается с 1995 года и прогнозируется на период до 2015 года. В 1997 году в контейнерах перевезено 7,2 млн. т. грузов, в 2005 году 20,8 млн. т. К 2010 году прогнозируется рост объемов перевозок до 30 млн. т.

На сегодняшний день наиболее крупными компаниями, специализирующимися на перевозке контейнеров, являются ОАО «Трансконтейнер», ЗАО «Русская Тройка», ООО «Модуль», группа компаний «Евросиб», ЗАО «Северстальтранс». Преобразованный из филиала ОАО «РЖД» ОАО «Трансконтейнер» управляет парком из 23 тыс. контейнерных платформ и 177 тыс. контейнеров. ОАО «Русская тройка» к концу 2005 г. имела парк в 420 платформ и планировала расширить его до 1250 шт. в 2006 году.

Рост объемов железнодорожных контейнерных перевозок, конкуренция со стороны автомобильных перевозчиков и требование грузовладельцев по сокращению времени доставки груза создали предпосылки для поиска новых путей организации перевозок. Одним из таких путей является организация маршрутных контейнерных поездов. В настоящее время контейнерные поезда осуществляют перевозки по маршрутам Москва-Находка, Находка-Таганрог, Петербург-Москва и другим направлениям.

Постоянно увеличивающаяся доля экспортно-импортных и транзитных грузопотоков привела к изменению в структуре перевозимых крупнотоннажных контейнеров. В 90-е годы основной объем составляли 20-футовые контейнеры, в настоящее время 60-65% составляют 40-футовые. На них приходится 90% российского импорта и 20-25% экспорта. В то же время основной парк специализированных контейнерных платформ в России - это 60-футовые. В результате, более 50% случаев, платформа загружается не полностью.

В парке ОАО «РЖД» простаивает большое количество универсальных платформ с погрузочной длиной 40 футов. Была предпринята попытка их модернизации для перевозки крупнотоннажных контейнеров [98], однако такое использование оказалось экономически невыгодным из-за низкой производительности платформы. Техническая сложность переоборудования платформ для перевозки тяжелой спецтехники обуславливалась отсутствием конструктивных элементов для восприятия сосредоточенных ударных нагрузок от упоров крепления контейнеров. В то же время, переоборудованные из платформ для перевозки леса в хлыстах, вагоны модели 23-469 оказались востребованными для перевозки двух 40 футовых контейнеров.

В 2004 году стала актуальной задача создания нового типа вагона-платформы для перевозки двух 40- футовых контейнеров, предназначенного для эксплуатации в парке контейнерной компании. По прогнозам такая платформа являлась наиболее востребованным типом грузового вагона на рынке подвижного состава. Создание вагона нового типа в сжатые сроки, отведенные на разработку, при отсутствии прямых аналогов, потребовало формирование комплекса методик, позволяющих выбирать технические решения, обеспечивающие высокий технический уровень конструкции.

В работе решалась задача создания вагона-платформы нового типа на основании научно обоснованной специально разработанной методики. Решение задачи имело существенное значение для вагоностроения, железнодорожного транспорта и экономики страны.

Целью работы является выбор конструктивной схемы и параметров несущей конструкции длиннобазного вагона-платформы для перевозки крупнотоннажных контейнеров на основе разработанной уточненной методики.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Определены конструктивные признаки, на основе которых предложена классификация и сформирована обобщенная конструктивная схема, позволяющие производить обоснованный выбор конструктивных параметров длиннобазного вагона - платформы для перевозки крупнотоннажных контейнеров на всех этапах проектирования.

2. Сформирован комплекс прикладных методик, позволяющий производить исследования зависимости показателей прочности, жесткости и массы несущей конструкции рамы длиннобазной платформы для перевозки крупнотоннажных контейнеров и на их основе выбирать рациональные параметры.

3. Разработана параметризированная конечно-элементная модель конструкции рамы длиннобазной платформы для перевозки крупнотоннажных контейнеров с сеткой переменного шага, учитывающая декомпозицию на балки рамы и узлы их соединения, позволяющая производить уточненные исследования параметров их напряженного состояния и устойчивости.

4. Получены зависимости показателей прочности, жесткости, запаса усталостной прочности и массы несущей конструкции от геометрических размеров балок рамы и параметров узлов соединения, позволяющие производить выбор рациональных параметров длиннобазной железнодорожной платформы для перевозки крупнотоннажных контейнеров.

Практическая ценность работы:

1. Разработанный комплекс прикладных методик позволяет производить выбор рациональной конструктивной схемы и параметров несущей конструкции рамы длиннобазного вагона-платформы для контейнеров.

2. Сформированные уточненные конечноэлементные расчетные модели позволяют, при решении задачи выбора параметров, сократить затраты времени и повысить общее качество проектирования несущей конструкции вагона-платформы.

3. Полученные зависимости позволяют обоснованно выбирать параметры несущей конструкции вагона-платформы в целом, балочных элементов рамы и узлов их соединения всего спектра эксплуатационных нагрузок.

4. Выполненная разработка конструкции и расчетно-экспериментальное обоснование ее параметров при разработке вагона-платформы нового типа позволяет получить экономический эффект на один вагон не менее 266 тыс. руб. на один вагон в год.

5. Результаты работы были использованы при разработке конструкций двух моделей и одной модификации вагонов-платформ для перевозки крупнотоннажных контейнеров производства ОАО «Рузхиммаш».

Реализация. Результаты исследования использованы при разработке двух моделей и одной модификации вагонов-платформ производства ОАО «Вагоностроительная компания Мордовии». Разработанная при участии автора конструкторская документация использована ОАО «Рузхиммаш» при производстве 40 и 80 футовых платформ моделей 13-5001, 13-1281 и 13-1281-01.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались: на научно-технических конференции ФГУП «УВЗ» и УрГУПС (2006 г.); на неделе науки «Шаг в будущее» ПГУПС (2006 г.); на научно-технических совещаниях Департамента вагонного хозяйства МПС РФ и ОАО «РЖД» (2004-2006 гг.); на производственно-технических совещаниях ОАО «Рузхиммаш» (2004-2006 гг.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в семи печатных работах, отдельные разделы теоретических исследований приведены в двух отчетах о научно-исследовательских работах.

По результатам внедрения результатов исследований было получено свидетельство на полезную модель «Хребтовая балка рамы железнодорожной платформы» Пат. 62075 Российская Федерация, МПК B61F1/14, B61D5/00 опубл. 27.11.06, г.

Структура и объем работы. Диссертация включает в себя введение, пять глав, заключение, приложение и изложена на 145 страницах машинописного текста, содержит 51 таблицу и 59 иллюстраций. Список использованных источников насчитывает 110 наименований.

5.3 Выводы

Результаты внедрения нового типа вагонов-платформ для перевозки контейнеров на российских вагоностроительных предприятиях показали, высокую эффективность разработанной методики выбора параметров конструкции. Применение методики позволило в сжатые сроки разработать и поставить на производство новую модель вагона-платформы а также провести модификацию конструкции в соответствии с требованиями заказчика.

Проведенная оценка экономической эффективности эксплуатации вагона-платформы нового типа показала, что экономический эффект от использовании нового вагона-платформы составит не менее 266 тыс. руб. на один вагон в год или 8,61 млн.руб. на срок службы.

6 Заключение

Выполненный комплекс теоретических и экспериментальных исследований, направленный на выбор конструктивной схемы и параметров несущей конструкции железнодорожной платформы для перевозки крупнотоннажных контейнеров, позволил констатировать следующее:

- разработана методика выбора конструктивной схемы и параметров несущей конструкции длиннобазного вагона-платформы, обеспечивающего перевозку двух 40 футовых контейнеров. Методика позволила произвести выбор параметров конструкции вагона-платформы нового типа в соответствии с требованиями контейнерной транспортной системы и системы железнодорожного транспорта;

- на основе проведенного обзора выполнена классификация вагонов-платформ, предназначенных для контейнерных перевозок, и их элементов, учитывающая отечественный и зарубежный опыт вагоностроения. Данная классификация послужила основой для создания структурной схемы вагона-платформы и позволила сформировать поле решений конструктивных схем, балок рамы и узлов соединения;

- сформирована структурная схема несущей конструкции вагона-платформы для перевозки контейнеров, позволившая разработать алгоритм выбора параметров конструкции, учитывающий особенности вагонов нового типа;

- на основании анализа требований эксплуатации и нормативных документов сформированы исходные технические требования к современному железнодорожному подвижному составу для перевозки контейнеров. Выработаны критерии, определяющие соответствие конструкции исходным техническим требованиям;

- разработаны методика и алгоритм выбора и обоснования схемы несущей конструкции и ее линейных размеров, учитывающий особенности длиннобазного вагона-платформы для перевозки контейнеров и позволяющий сформировать конструкцию в соответствии с исходными техническими требованиями;

- выполнено теоретическое исследование нагрузок на конструкцию длиннобазного вагона-платформы, возникающих при перевозке контейнеров, позволяющее уточнить динамические силы в системы «вагон - контейнер». Обоснована возможность выбора из множества возможных сочетаний нагрузок лимитирующих для сокращения объемов вычислительных экспериментов с моделью конструкции;

- разработан алгоритм определения геометрических размеров балок несущей конструкции, позволяющий обоснованно выбирать параметры сечения элемента и обеспечивающий соответствие разработанной конструкции исходным техническим требованиям по критериям массы, прочности, усталостной прочности, жесткости и устойчивости сжатых элементов конструкции;

- разработан алгоритм выбора конструкции и определения геометрических размеров узлов соединения балок, позволяющий обеспечить соответствие конструкции исходным требованиям по критериям прочности и жесткости при минимальной концентрации напряжений;

- произведена апробация методики при разработке вагона-платформы для перевозки крупнотоннажных контейнеров погрузочной длиной 80 футов модели 13-1281, позволившая в короткие сроки создать проект вагона-платформы нового типа, способный перевозить два 40- футовых контейнера;

- проведены экспериментальные исследования по определению статического и динамического напряженно-деформированных состояний несущей конструкции нового вагона-платформы для перевозки контейнеров, включающие статические и динамические испытания, результаты которых подтвердили данные, полученные расчетным путем;

- показана необходимость на заключительном этапе создания вагона-платформы нового типа проведения эксплуатационных испытаний, обосновывающих правила эксплуатации и срок службы;

- при оценке экономической эффективности использования нового вагона-платформы для перевозки крупнотоннажных контейнеров установлено, что применение таких вагонов позволяет снизить потребный парк необходимый для перевозки заданного количества 40 футовых контейнеров. При этом снижены как затраты на приобретение и ремонт вагонов, так и провозная плата за 1 контейнер. Экономический эффект при использовании нового вагона-платформы составит не менее 266 тыс. руб. на один вагон в год или 8,61 млн.руб. на срок службы;

- в диссертационной работе изложены научно обоснованные технические разработки по созданию и совершенствованию конструкции вагона-платформы для перевозки крупнотоннажных контейнеров, имеющие существенное значение для железнодорожного транспорта страны.

1. Акальев В.П. Перевозки грузов ускоренными контейнерными поездами. Бюллетень ОСЖД. 2000. - №3. -С 14-17.

2. Абгафоров В.А. Матюшин JI.H Организация контейнерных перевозок. Железнодорожный транспорт/ М.: Трансжелдориздат, 2000, №5.

3. Американская железнодорожная энциклопедия. Вагоны и вагонное хозяйство. М.: Трансжелдориздат, 1961. - 382 с.

4. Бате К., Вильсон Е. Численные методы анализа и метод конечных элементов-М.: Стройиздат, 1982. -447 с.

5. Бахвалов Н.С. Численные методы (анализ, алгебра, обыкновенные дифференциальные уравнения) М. : Наука, гл. ред. физ-мат. лит., 1975, 631 С.

6. Бирюков Д.Б., Постоев B.C. Метод конечных элементов в напряжениях, СПб: АООТ «НПО ЦКТИ», 1999, 187 с.

7. Битюцкий А.А. Разработка комплексного метода проектирования, расчета и испытания грузовых вагонов: Автореф. дис. на соиск. уч. степ, д.т.н. СПб.: ПГУПС, 1995. - 40 с.

8. Битюцкий А.А., Соколов А.А. Уточненное исследование напряженного состояния универсальной железнодорожной платформы с рамой из сварных двутавров// Вопросы совершенствования конструкции и ремонта вагонов: Сб. науч. тр. Хабаровск: ДВГАПС, 1993. - с. 22-30.

9. Битюцкий А.А., Третьяков А.В. Эффективный метод построения суперэлементных схем. СПб ЦНИИТЭИтяжелого машиностроения. -М.: ЦНИИТЭИ Ш, серия 5, вып.З, 1986, с. 4-6.

10. Ю.Бороненко Ю.П. и др. Применение ЭЦВМ для решения задач по расчету вагонов на прочность. СПб.: ЛИИЖТ, 1979. - 43 с.

11. П.Блохин Е.П. Динамика поезда. / Е.П. Блохин, JI.A. Манашкин; М.: Транспорт, 1982.222 С.

12. Блохин, Е.П. Расчет грузовых вагонов на прочность при ударах / Е.П. Блохин, И.Г. Барбас, JI.A. Манашкин, О.М. Савчук; под ред. Е.П. Блохина М.:Транспорт, 1988. - 380 е., ил.

13. Бреббиа К., Уокер С. Применение метода граничных элементов в технике. -М.: Мир, 1982. -248 с.

14. Н.Быков В.П. Методическое обеспечение САПР в машиностроении. Д.: Машиностроение, 1989.-243 с.

15. Быков А.И. Применение метода конечных элементов к расчету кузовов вагонов. В сб.: Вопросы строительной мехвники кузовов вагонов. -Тула.: 1977, с 28-33.

16. Контейнеры универсальные. Типы, основные параметры и размеры. ГОСТ 18477-79;

17. Вагоны: конструкция, теория и расчет Под ред. JI.A. Шадура. М.: Транспорт, 1973. - 440 С.

18. Вагоны. JI.А. Шадур, И.И. Челноков, Л.Н.Никольский и др. М.: Транспорт, 1980.-439 с.

19. Вагоны. проектирование, устройство и методы испытаний / Под ред. Л.Д. Кузьмича. М.: Машиностроение, 1978. - 376 с.

20. Вагоны. Схемы оценки проектных решений/ А.П. Азовский, В.В. Кобищанов, В.Н. Котуранов, и др; Ред. В.Н. Котуранов,. М.: МИИТ, 1999.- 187 е.: ил., табл.21 .Вертинский С.В., Данилов В.И., Челноков И.И. Динамика вагонов. М.: Транспорт, 1972. - 303 с.

21. Вершинский С.В. и др. Динамика вагона. М.: Транспорт, 1991. -360 с.

22. ГОСТ 22235-76 Вагоны грузовые магистральных железных дорог колеи 1520 мм. Общие требования по обеспечению сохранности при производстве погрузочно-разгрузочных и маневровых работ.

23. ГОСТ 9238-83 Габариты приближения строений и подвижного состава железных дорог колеи 1520-1524 мм.

24. Грузовые вагоны для скоростных перевозок (Германия) // Э-И ЦНИИТЭИ МПС: Ж.д. транспорт за рубежом Сер. II Подв. состав. -1993.-№6.-С. 20-26.

25. Грузовые вагоны железных дорог колем 1520 мм. Альбом справочник 002-97 ПКБ ЦВ МПС РФ. 1998. 283 с.

26. Демин Ю.В., Богомаз Г.И., НауменкоН.Е. Динамика машиностроительных и транспортных конструкций при нестационарных воздействиях. К.: Наукова думка, 1995. -188 с.

27. Демин Ю.В., Длугач Л.А., М.Л. Коротенко, О.М. Макарова. Автоколебания и устойчивость рельсовых экипажей./ К.: Наукова думка, 1984.-160 с.

28. Дьомш Ю.В. Зашзнична техшка м^жнародних транспортних систем (вантажш перевезення). Киев.: «Юшкон-Прес», 2001. - 342 с.

29. Долинский Ф.В., Михайлов М.Н. Краткий курс сопротивления материалов. -М.: Высш. шк.1988. -432 е.: ил.

30. Железнодорожный транспорт: Энциклопедия / Гл. ред. Н.С. Конарев. -М.:БРЭ, 1994.-553 с.

31. Жовтобрюх Г.Д, Закс М.Н. Е.Т. Ирош, А.П.Погребной, B.C. Плоткин. Исследование сопротивления усталости шкворневого узла универсальной платформы. Сборник трудов ВНИИвагоностроения. М. -1984

32. Зенкевич, О. Метод конечных элементов в технике. М.:Издательство «Мир», 1975.-541 е., ил.

33. Камаев В. А. Сравнение различных алгоритмов оптимизации параметров рессорного подвешивания железнодорожных экипажей // Вопросы транспортного машиностроения. Тула: Тул. политехи, ин-т, 1997.-С. 84-95.

34. Камаев В. А. Оптимизация параметров ходовых частей железнодорожного подвижного состава. М.: Машиностроение, 1980.

35. Карпов Б.М. Некоторые вопросы методики выбора оптимальных параметров грузовых вагонов. -М.: Транспорт, 1972. -с 20-26.

36. Кондрашев В.М. Единые принципы исследования динамики железнодорожных экипажей в теории и эксперименте. Труды ВНИИЖТ, М.: Интекст, 2001.-190 с.

37. Кормен, Т. Алгоритмы: построение и анализ / Т. Кормен, Ч. Лейзерсон, Р. Ривест. М.: МЦНМО, 2000. - 960 е., ил.

38. Котуранов, В.Н. Нагруженность элементов конструкции вагонов: учебник для вузов / В.Н. Котуранов, В.Д. Хусидов и др. М.: Транспорт, 1991.

39. Котуранов, В.Н. Строительная механика и надёжность вагонов: учеб. пособие / В.Н. Котуранов, А.И. Быков, O.K. Буренков. М.: МИИТ, 1988.-99 с.

40. Кочетов В.Т., Кочетов М.В., Павленко А.Д. Сопротивление материалов. -СПб.: БХВ-Петербург, 2004. -544 е.: ил.

41. Лазарян В.А. Динамика вагонов. М.: Транспорт, 1964. -256 с.

42. Лазарян В.А. Динамика транспортных средств: Избранные труды. К.: Наукова думка, 1985. - 528 с.

43. Лазарян В.А. Исследование неустановившихся режимов движения поездов. -М.: Трансжелдориздат. 1949. - 135 с.

44. Лозбинев Ф.Ю. Оптимизация несущих конструкций кузовов вагонов. -Брянск.: ЦНТИ. -1997. 134 с.

45. Лозбинев Ф.Ю. Экономия материальных ресурсов в сфере производства и эксплуатации несущих кузовов вагонов. Брянск.: ЦНТИ. -2000.-130 с.

46. Лозбинев В.П. Уточнение расчета напряжений в подкрепляющих элементах кузова вагонов при использовании метода конечных элементов. В сб.: Транспортное оборудование. -М.: ЦНИИТЭИтяжмаш, 1980, вып. 5, №17. с.13-15.

47. Лукин, В.В. Выбор рациональных параметров грузовых вагонов учеб. пособие /В.В. Лукин. Омск: ОмИИТ, 1985. - 84 е., ил.

48. Лукин, В.В. Алгоритм отыскания оптимальных параметров основных типов грузовых вагонов / В.В. Лукин, В.П. Медведев // Научные труды ОмИИТ. Том 160. Омск: ОмИИТ, 1974. - С.29-39.

49. Лукин, В.В. Выбор оптимальных параметров восьмиосного полувагона и цистерны: Автореферат дис. канд. техн. наук: 05.05.02 / Лукин Виктор Васильевич. М., 1963. - 25 с. - Библиогр.: с.24-25.

50. Матюшин Л.Н. Контейнерные и контрейлерные перевозки грузов : справочник/ Л.Н. Матюшин; Трансконтейнер. -4-е изд., перераб. и доп. -М.: Сандика Плюс, 2005. -190 е.: ил., табл., прил

51. Матюшин, Л. Н. Совместная эксплуатация контейнеров в СНГ / Железнодорожный транспорт. М.: Трансжелдориздат, 1994г. N 6

52. Мащенко И.А., Резников Л.М. Исследование случайных вертикальных колебаний контейнерной платформы при различных параметрах рессорного подвешивания // Нагруженность, колебания и прочность сложных механических систем. Киев: Наукова думка, 1977. - С.23-28

53. Метод конечных элементов в механике твердых тел./ Под ред. А.С. Сахарова, И Алыпенбаха. Киев.: Высшая школа, 1982. -480 с.

54. Метод конечных элементов: Учебное пособие для вузов/ Под ред. П.М. Варвака. -Киев: Виша школа, 1981. -176 с.

55. Миронов Н.И., Плоткин B.C., Кузнецов А.В. Подходы к проектированию грузовых вагонов нового поколения // Железнодорожный транспорт. 2000. - №5. -С. 57-59

56. Некоторые вопросы перевозки контейнеров на специализированных платформах российских железных дорог колеи 1520 мм./ Л.Н. Матюшин, И.Л. Шаринов, A.M. Савитская. Опасные грузы и контейнеры. 2004, №6, с. 28-33

57. Некоторые результаты испытаний грузовых вагонов в условиях эксплуатации / Ю.В. Демин, В.А. Калашник, М.Л. Коротенко и др. -Труды ДИИТ, 1981. Вып.220/28. - с 34-40.

58. Норри Д., Ж. де Фриз. Введение в метод конечных элементов. -М.:Издательство «Мир», 1981. 304 е., ил.

59. Нормы расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных), М.: ГосНИИВ-ВНИИЖТ, 1996. 319 с.

60. Подиновский В.В., Гаврилов В.М. Оптимизация по последовательно применяемым критериям. М.: Сов. радио, 1975. 192 с.

61. Постнов В. А, Хархурим И .Я. Метод конечных элементов в расчетах судовых конструкций. -Д.: Судостроение, 1974. -344 с.

62. Проблемы бесперегрузочных и комбинированных перевозок // Ю.В. Демин, Г.Н. Кирпа, А.Н. Пшинько, О.М. Савчук, В.В. Степанов. -Зал1зничний транспорт Украши. 1998. - №1 (4-5). - С. 37-42.

63. Расчет вагонов на прочность/ Под ред. JI.A. Шадура.М.: Машиностроение, 1978.-432 с.

64. Расчет вагонов на прочность/ Под ред. А.А. Попова. М.: Трансжелдориздат, 1960. - 138 с.

65. Расчет грузовых вагонов на прочность при ударах/ Под ред. Е.П. Блохина.М.: Транспорт, 1989.223 с.

66. РД 24.050.37-95 Вагоны грузовые и пассажирские. Методы испытаний на прочность и ходовые качества. -М.:ГосНИИВ, 1995. -102 с.

67. Ришар Ж.-М., Брю Ж. -К. Вагон-платформа для перевозки контейнеров // Железные дороги мира. 1989. -№10. -С.35-38.

68. Розин А.А. Метод конечных элементов. Д.: Энергия. - 1971. - 241 с.

69. Россберг Р. Технические средства для смешанных перевозок // Железные дороги мира. 1991. - №9. - С. 7-12.

70. Общие технические требования к грузовым вагонам нового поколения. М.:МПС РФ.-2001;

71. Соболь И.М., Статников Р.Б. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями. М.: Наука, 1981. 107 с.

72. Совершенствование грузовых вагонов на железных дорогах США. Железные дороги мира. 2001. - №1. - С. 15-16.

73. Соколов A.M. Прочность несущих конструкций специализированных вагонов с регулируемой разгрузкой: Дис. на соиск. уч. степ, к.т.н. -СПб.: ПГУПС, 1999,114 с.

74. Соколов М.М. Исследование плавности хода грузовых вагонов в зависимости от типа рессорного подвешивания и рода груза: Дис. на соиск. уч. степ. д.т.н. Д.: ЛИИЖТ, 1973, 334 с.

75. Соколов М.М., Хусидов В.Д. и др. Динамическая нагруженность вагона. М.: Транспорт, 1981.- 206 с.

76. Специализированные грузовые вагоны // Железные дороги мира №2 февраль 2003. С. 20-25.

77. Струвило А.Б. Погребной А.П. Расчетно-экспериментальная оценка усталостной прочности и долговечности рам универсальной 4-осной платформы. ВНИИВагоностроения. М. 1980 с. 8-21.

78. Технические условия размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах. Москва, 2003г. Утверждены МПС России 27 мая 2003г. №ЦМ-943. -408 с.

79. В.Ф. Ушкалов, JI.M Резников, B.C. Иккол и др. Математическое моделирование колебаний транспортных средств/ Киев: Наук, думка, 1989.-240 с.

80. Форсайт Дж., Молер К. Численное решение систем линейных алгебраических уравнений. М.: Мир, 1969. - 376 с.

81. Хемминг Р.В. Численные методы для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1972. - 400 с.

82. Хусидов В.Д. и др. Динамика вагонов. М.: Транспорт, 1991. 360 с.

83. Цюренко В.Н. Типаж и технические требования к грузовым вагонам нового поколения. -М. Железнодорожный транспорт. — 2003. N 2.--с.8-13

84. Чигарев А.В., Кравчук А.С., Смалюк А.Ф. ANSYS для инженеров: Справочное пособие. М.: Машиностроение-1, 2004. - 512 е., ил.

85. Чиркин В.В. Методика оптимизации основных геометрических параметров грузовых вагонов. // Совершенствование параметров вагонного парка./ Сборник статей. М. 1973. С. 69-84.

86. Шавзис С. Уральский грузовой экспресс новые технологии контейнерных перевозок // Деловой квартал. - 1998. №2. С.46-48.

87. Шапошников Н.Н., Тарабасов Н.Д. и др. Расчет машиностроительных конструкций на прочность и жесткость.М.: Машиностроение, 1981. -332 с.

88. Шайтанова И.К. Выбор направлений модернизации универсальных вагонов-платформ. Автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. ПГУПС СПб 2005,24 с.

89. Юрченко А.В. Динамическая нагруженность грузовых специализированных рельсовых экипажей при продольных ударных воздействиях: Автореф. дисс. на соиск. уч. степ, д.т.н: 05.22.07. -М., 1991.-32 с.

90. Вагон-платформа для перевозки крупнотоннажных контейнеров модели 13-1281. Расчет усталостной прочности по напряжениям, полученным в результате расчета. Инженерный центр ОВС. СПб. 2005. -46с.

91. Вагон-платформа для перевозки крупнотоннажных контейнеров модели 13-1281. Расчет усталостной прочности по напряжениям, полученным на ходовых испытаниях. Инженерный центр ОВС. СПб. 2005. -23с.

92. Отчет об испытаниях опытного образца вагона-платформы для перевозки крупнотоннажных контейнеров модели 13-1281 производства ОАО «Рузхиммаш». Испытания на статическую прочность. Инженерный центр ОВС. СПб. 2005.-25с.

93. Отчет об испытаниях опытного образца вагона-платформы для перевозки крупнотоннажных контейнеров модели 13-1281 производства ОАО «Рузхиммаш». Испытания на прочность при соударении. Инженерный центр ОВС. СПб. 2005. -20с.

94. Вагон-платформа для перевозки крупнотоннажных контейнеров модель 13-1281 производства ОАО «Рузхиммаш». Отчет о результатах предварительных ходовых динамических и ходовых прочностных испытаний. ИЦПФ ФГУП ГосНИИВ. М. 2005. -50с.

95. ТМ-08-003-98. Вагоны грузовые и пассажирские колеи 1520 мм. Типовая методика испытаний на прочность при соударении / МПС РФ, ВНИИЖТ. М., 1998. - 35 с.

96. ТМ-08-004-98. Вагоны грузовые и пассажирские колеи 1520 мм. Типовая методика статических испытаний на прочность / МПС РФ, ВНИИЖТ. М., 1998. - 24 с.