Purpose. The work is aimed to identify the reasons for the significantly higher coefficient of the empty weight of 1520 mm gauge cars in comparison with the freight cars in North America and to give recommendations for reducing the empty weight of freight cars. Methodology. As a methodology, a comparative evaluation of the strength, durability and stability of the minimum weight bearing structure made of various materials using the "space 1520" standards is applied. Findings. The authors found that with the use of high-strength steels the product weight can be reduced by a factor of five in comparison with the beam of steel 09G2S. If there is a welded joint in the construction, the weight of the structure will increase approximately by 2 times when calculated according to the "Norms for calculating and designing railroad cars of the Ministry of Railways of Russia, gauge 1520 mm (non-self-propelled)". And during calculations according to State Standard 33211-2013 "Freight cars. Requirements for strength and dynamic qualities" the weight increases almost 5 times and does not depend on the type of steel. Originality. It is revealed that the main criterion determining the empty weight of modern cars is the fatigue strength of the welded joint. It is shown that State Standard 33211-2013 and "Recommendations of the International Welding Institute" designate low endurance limits for high-strength steels and it is impossible to achieve the weight reduction if one adheres these recommendations. Practical value. The direction of actions to find the ways reducing empty weight of cars was developed: conditions for strength of welded joints of cars made of high-strength materials have been experimentally refined; methods for increasing the endurance of welded joints were developed; other types of connections are assumed.

    Цель. В работе необходимо выявить причины существенно большего коэффициента тары вагонов колеи 1 520 мм в сравнении с грузовыми вагонами Северной Америки и дать рекомендации по снижению массы тары грузовых вагонов. Методика. В качестве методики применена сравнительная оценка показателей прочности, выносливости и устойчивости несущей конструкции минимальной массы, изготовленной из различных материалов по действующим на «пространстве 1 520» нормативам. Результаты. Авторами установлено, что при использовании высокопрочных сталей массу изделия можно снизить в пять раз в сравнении с балкой из стали 09Г2С. Если же в конструкции имеется сварное соединение, то масса конструкции увеличится примерно в 2 раза при расчете по «Нормам для расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС России колеи 1 520 мм (несамоходных)». А при расчетах по ГОСТ 33 211-2013 «Вагоны грузовые. Требования к прочности и динамическим качествам» масса увеличивается почти в 5 раз и не зависит от типа стали. Научная новизна. Выявлено, что основным критерием, определяющим массу тары современных вагонов, является усталостная прочность сварного соединения. Показано, что ГОСТ 33 211-2013 и рекомендации Международного института сварки назначают низкие пределы выносливости высокопрочных сталей, и при их соблюдении достичь снижения тары невозможно. Практическая значимость. Разработано направление действий по снижению тары вагонов: экспериментально уточнены условия прочности сварных соединений вагонов из высокопрочных материалов; разработаны способы повышения выносливости сварных соединений; предполагаются другие виды соединений.

    Мета. У роботі необхідно виявити причини істотно більшого коефіцієнта тари вагонів колії 1 520 мм у порівнянні з вантажними вагонами Північної Америки та дати рекомендації щодо зниження маси тари вантажних вагонів. Методика. В якості методики застосована порівняльна оцінка показників міцності, витривалості та стійкості несучої конструкції мінімальної маси, виготовленої з різних матеріалів за діючими на «просторі 1 520» нормативами. Результати. Авторами встановлено, що при використанні високоміцних сталей масу виробу можна знизити в п’ять разів у порівнянні з балкою зі сталі 09Г2С. Якщо ж у конструкції є зварне з’єднання, то маса конструкції збільшиться приблизно в 2 рази при розрахунку за «Нормами для расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС России колеи 1 520 мм (несамоходных)». А при розрахунках по ГОСТ 33211-2013 «Вагоны грузовые. Требования к прочности и динамическим качествам» маса збільшується майже в 5 разів та не залежить від типу сталі. Наукова новизна. Виявлено, що основним критерієм, що визначає масу тари сучасних вагонів, є втомна міцність зварного з’єднання. Показано, що ГОСТ 33211-2013 та рекомендації Міжнародного інституту зварювання призначають низькі межі витривалості високоміцних сталей, та при їх дотриманні досягти зниження тари неможливо. Практична значимість. Розроблено напрямок дій зі зниження тари вагонів: експериментально уточнені умови міцності зварних з’єднань вагонів із високоміцних матеріалів; розроблені способи підвищення витривалості зварних з’єднань; запропоновано інші види з’єднань.


    Zugriff

    Download


    Exportieren, teilen und zitieren



    Titel :

    SELECTION OF CONSTRUCTIVE SOLUTIONS OF CAR ELEMENTS WITH SMALL EMPTY WEIGHT.
    ВЫБОР КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ВАГОНОВ С МАЛОЙ МАССОЙ ТАРЫ.
    ВИБІР КОНСТРУКТИВНИХ РІШЕНЬ ЕЛЕМЕНТІВ ВАГОНІВ ІЗ МАЛОЮ МАСОЮ ТАРИ


    Beteiligte:


    Erscheinungsdatum :

    19.06.2017


    Anmerkungen:

    Science and Transport Progress ; No. 3(69) (2017); 121-129



    Medientyp :

    Aufsatz (Zeitschrift)


    Format :

    Elektronische Ressource


    Sprache :

    Russisch