Bulletin of scientific research results Bulletin of scientific research results Бюллетень результатов научных исследований 2223-9987 100560 10.20295/2223-9987-2025-2-24-35 Проблематика транспортных систем PROBLEMATIC OF TRANSPORT SYSTEM Проблематика транспортных систем Improvement of Gondola Side Pillar Resource Testing Methodology with Respect to Test Load Determination Совершенствование методики ресурсных испытаний боковых стоек полувагона в части определения испытательной нагрузки Афанасьев Александр Евгеньевич Afanas'ev Aleksandr Evgen'evich aae@engcenter.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Афанасьева Татьяна Анатольевна Afanas'eva Tat'yana Anatol'evna tafanaseva@pgups.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Деркунова Дарья Михайловна Derkunova Dar'ya Mihaylovna ddm@engcenter.ru ООО «Инженерный центр подвижного состава» (ООО «ИЦПС») Санкт-Петербург Россия PC “Engineering Center of Rolling-Stack” (PC “ECRS”) Saint-Petersburg Russian Federation Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University Russian Federation ООО «Испытательный Центр продукции вагоностроения Инженерного Центра подвижного состава» Россия Testing Center for Wagon-building Products of the Rolling Stock Engineering Center Russian Federation 27 06 2025 27 06 2025 2025 2 24 35 27 03 2025 12 05 2025 https://atjournal.ru/en/nauka/article/100560/view

Цель: Существующая методика расчета динамической нагрузки применяется для свободностоящих стоек, на которые не влияют другие несущие элементы конструкции кузова, такие как торцевые стены, верхняя обвязка, обшивка боковой стены и др. Целью настоящей работы является совершенствование методики ресурсных испытаний боковых стоек полувагона в части определения испытательной нагрузки. Методы: Выполнен анализ существующих методик ресурсных испытаний узлов заделок стоек полувагонов. Для оценки напряженного состояния боковых стоек были проведены расчеты нагрузки на стойки боковой стены полувагона с учетом влияния составных частей кузова полувагона на напряженное состояние узла заделки стойки. Определено влияние верхней обвязки и торцевой стены на заделку стойки, рассчитана прочность нескольких моделей полувагонов с учетом заделки в торцевую стену и без нее. Проведено моделирование расчета прочности полувагона с помощью специализированного программного комплекса, с целью определения влияния верхней обвязки торцевых стен на напряженное состояние кузова. Результаты: Проведенные испытания показали валидность методики. В результате апробации данной методики был подтвержден срок службы узлов заделки стойки полувагонов 32 года. В ходе испытаний подтверждено влияние торцевых стен на снижение напряжений в стойках боковых стен. Практическая значимость: Боковая стойка является ключевым элементом каркаса полувагона, который принимает основную часть распорных нагрузок при транспортировке грузов. Усовершенствованная методика представляет собой комплексную систему мероприятий, направленных на проверку надежности и долговечности конструкции, и позволит обеспечить безопасность эксплуатации полувагонов.

Purpose: The existing method of the dynamic load calculation is used for free-standing pillars that are not affected by other load-bearing elements of the car body such as end walls, cant rail, side wall paneling, etc. The purpose of this work is to improve the method of resource testing of gondola car side pillars in terms of determining the test load. Methods: The analysis of existing methods of resource testing of gondola car pillar sealing units has been performed. To assess the stress state of the side pillars, the load on the gondola car side wall pillars has been calculated taking into account the influence of the gondola car body components on the stress state of the pillar sealing unit. The impact of the cant rail and end wall on the pillar sealing has been determined and the strength of different gondola car models has been calculated taking into account the sealing in the end wall and without it. The modelling of the gondola car strength calculation has been performed using a specialized software package in order to determine the influence of the cant rail of the end walls on the stress state of the car body. Results: The tests carried out demonstrated the validity of the methodology used. This methodology has confirmed that the service life of the gondola car pillar sealing units is 32 years. The tests have shown that the end walls reduce the stress placed on the sidewall pillars. Practical significance: The side pillar is a key element of the gondola car frame and it supports the majority of the Rankine’s loads during cargo transportation. The improved methodology is a comprehensive system of measures designed to check the reliability and durability of the structure and will ensure the gondola car safe operation.

 Полувагон ресурсные испытания расчет методика боковые стойки узел заделки стойки Gondola car resource tests calculation methodology side pillars pillar sealing unit

Транспорт в России. Статистический сборник. 2024: Стат. сб. / Росстат. — М., 2024. — 100 с. Transport v Rossii. Statisticheskiy sbornik. 2024: Stat. sb. / Rosstat. — M., 2024. — 100 s. Производство грузовых вагонов в 2024 году — Объединение вагоностроителей. — URL: https://souzovs.com/press-center/news/proizvodstvo-gruzovykh-vagonov-v-2024-godu/ (дата обращения: 23.01.2025). Proizvodstvo gruzovyh vagonov v 2024 godu — Ob'edinenie vagonostroiteley. — URL: https://souzovs.com/press-center/news/proizvodstvo-gruzovykh-vagonov-v-2024-godu/ (data obrascheniya: 23.01.2025). Битюцкий А. А. Исследование усталостной прочности заделок стоек боковой стены новой конструкции кузова полувагона / А. А. Битюцкий, А. Е. Афанасьев; под ред. А. А. Битюцкого // Сб. науч. тр.; Инженерный центр вагоностроения. — СПб.: ОМ-Пресс, 2009. — Вып. 7. — С. 62–72. Bityuckiy A. A. Issledovanie ustalostnoy prochnosti zadelok stoek bokovoy steny novoy konstrukcii kuzova poluvagona / A. A. Bityuckiy, A. E. Afanas'ev; pod red. A. A. Bityuckogo // Sb. nauch. tr.; Inzhenernyy centr vagonostroeniya. — SPb.: OM-Press, 2009. — Vyp. 7. — S. 62–72. Битюцкий А. А. Совершенствование узла заделки стойки боковой стены полувагона модели 12-9833 по критерию усталостной прочности / А. А. Битюцкий, А. Е. Афанасьев; под ред. А. А. Битюцкого // Сб. науч. тр.; Инженерный центр вагоностроения. — СПб.: ОМ-Пресс, 2010. — Вып. 8. — С. 31–41. Bityuckiy A. A. Sovershenstvovanie uzla zadelki stoyki bokovoy steny poluvagona modeli 12-9833 po kriteriyu ustalostnoy prochnosti / A. A. Bityuckiy, A. E. Afanas'ev; pod red. A. A. Bityuckogo // Sb. nauch. tr.; Inzhenernyy centr vagonostroeniya. — SPb.: OM-Press, 2010. — Vyp. 8. — S. 31–41. Битюцкий А. А. Стендовые испытания на сопротивление усталости макетных узлов крытого вагона для перевозки автомобилей / А. А. Битюцкий, А. Е. Афанасьев, И. А. Хилов, В. И. Гуськов // Транспорт Российской Федерации. — СПб., 2015. — № 3(58). — С. 81–85. Bityuckiy A. A. Stendovye ispytaniya na soprotivlenie ustalosti maketnyh uzlov krytogo vagona dlya perevozki avtomobiley / A. A. Bityuckiy, A. E. Afanas'ev, I. A. Hilov, V. I. Gus'kov // Transport Rossiyskoy Federacii. — SPb., 2015. — № 3(58). — S. 81–85. Писаренко Г. С. Справочник по сопротивлению материалов / Г. С. Писаренко, А. П. Яковлев, В. В. Матвеев; отв. ред. Г. С. Писаренко. — 2-е изд., перераб. и доп. — Киев: Наук. думка, 1988. — 736 с. Pisarenko G. S. Spravochnik po soprotivleniyu materialov / G. S. Pisarenko, A. P. Yakovlev, V. V. Matveev; otv. red. G. S. Pisarenko. — 2-e izd., pererab. i dop. — Kiev: Nauk. dumka, 1988. — 736 s. Нормы для расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных). — М.: ГосНИИВ; ВНИИЖТ, 1996. — 319 с. Normy dlya rascheta i proektirovaniya vagonov zheleznyh dorog MPS kolei 1520 mm (nesamohodnyh). — M.: GosNIIV; VNIIZhT, 1996. — 319 s. ГОСТ 33211—2014. Вагоны грузовые. Требования к прочности и динамическим качествам. — М.: Стандартинформ, 2020. — 26 с. GOST 33211—2014. Vagony gruzovye. Trebovaniya k prochnosti i dinamicheskim kachestvam. — M.: Standartinform, 2020. — 26 s. Додонов А. В. Разработка и апробация методики ресурсных испытаний узла заделки стойки вагона-платформы для лесоматериалов / А. В. Додонов, А. Е. Афанасьев, А. А. Хоменко, А. А. Иванов // Транспорт Урала. — 2019. — № 1(60). — С. 45–51. Dodonov A. V. Razrabotka i aprobaciya metodiki resursnyh ispytaniy uzla zadelki stoyki vagona-platformy dlya lesomaterialov / A. V. Dodonov, A. E. Afanas'ev, A. A. Homenko, A. A. Ivanov // Transport Urala. — 2019. — № 1(60). — S. 45–51. ГОСТ 33788—2016. Вагоны грузовые и пассажирские. Методы испытаний на прочность и ходовые качества. — М.: Стандартинформ, 2016. — 42 с. GOST 33788—2016. Vagony gruzovye i passazhirskie. Metody ispytaniy na prochnost' i hodovye kachestva. — M.: Standartinform, 2016. — 42 s.