Bulletin of scientific research results

Бюллетень результатов научных исследований

2223-9987

119595

10.20295/2223-9987-2026-1-112-127

Проблематика транспортных систем

PROBLEMATIC OF TRANSPORT SYSTEM

Проблематика транспортных систем

Numerically modelled stress-strain state of rail-mounted jib crane within a three-dimensional non-stationary framework

Численные исследования напряженно-деформированного состояния элементов стреловых самоходных кранов на железнодорожном ходу в трехмерной нестационарной постановке задачи

Мунзаров

Илшат Назибович

Munzarov

Ilshat Nazibovich

nttk@pgups.ru

Воробьев

Александр Алфеевич

Vorob'ev

Aleksandr Alfeevich

nttk@pgups.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

Ватаев

Андрей Сергеевич

Vataev

Andrey Sergeevich

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

Ватулин

Ян Семенович

Vatulin

Yan Semenovich

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

Майоров

Владимир Сергеевич

Mayorov

Vladimir Sergeevich

mayorov.pgups@gmail.com

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Россия Emperor Alexander I Petersburg State Transport University Russian Federation

Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Санкт-Петербург Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University St. Petersburg Russian Federation

Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Санкт-Петербург Россия Emperor Alexander I Petersburg State Transport University St. Petersburg Russian Federation

03 04 2026

2026 1 112 127 12 02 2026 11 02 2026

https://atjournal.ru/en/nauka/article/119595/view

Цель: разработана численная модель стрелового самоходного крана на железнодорожном ходу для определения напряженно-деформированного состояния основных несущих элементов металлоконструкции в трехмерной нестационарной постановке задачи. Методы: компьютерный эксперимент. Результаты: изучена динамика формирования режимов нагружения кранового оборудования при раскачивании гибкого подвеса груза в процессе трансформации ядра опорного контура в результате не- равномерной просадки опор в грунт. Практическая значимость: разработана математическая модель железнодорожного стрелового самоходного крана, позволяющая выполнять численные исследования напряженно-деформированного состояния в трехмерной нестационарной постановке.

Objective: a numerical model of a rail-mounted mobile boom crane was developed to determine the stress- strain state of the main load-bearing components of the metal structure within a three-dimensional non- stationary framework. Methods: computer-based simulation and numerical experimentation. Results: the dynamics of crane loading regimes associated with oscillations of a flexible load suspension induced by uneven settlement of ground supports and by transformations in the core of the support contour. Practical Significance: the proposed mathematical model of the rail-mounted mobile boom crane facilitates numerical investigation of the stress-strain behaviour of its structural elements in a three-dimensional non-stationary framework.

стреловые самоходные краны на железнодорожном ходу динамический режим нагружения просадка выносной опоры динамика формирования режимов нагружения трехмерная нестационарная постановка задачи потеря устойчивости грунта откосного участка железнодорожного пути

rail-mounted self-propelled boom cranes dynamic loading regime outrigger settlement loading regime dynamics three-dimensional non-stationary setting loss of soil stability in a sloped section of a railway track

Распоряжение ОАО «РЖД» от 01.10.2019 № 2182/р «Об утверждении и вводе в действие инструктивных указаний по организации аварийно-восстановительных работ на инфраструктуре ОАО «РЖД» // СПС «КонсультантПлюс». 144 с.

Rasporyazhenie OAO «RZhD» ot 01.10.2019 № 2182/r «Ob utverzhdenii i vvode v deystvie instruktivnyh ukazaniy po organizacii avariyno-vosstanovitel'nyh rabot na infrastrukture OAO «RZhD» // SPS «Konsul'tantPlyus». 144 s.

Huber W. Tragfahigkeit von Teleskopen // Forder und Heben. 1972. No. 3. S. 125–127.

Потахов Д. А. Методы анализа состояния элементов опорного контура и устойчивости грузоподъемных кранов в процессе ненормируемого динамического нагружения: дисс. … канд. техн. наук. СПб, 2021. 190 с.

Potahov D. A. Metody analiza sostoyaniya elementov opornogo kontura i ustoychivosti gruzopod'emnyh kranov v processe nenormiruemogo dinamicheskogo nagruzheniya: diss. … kand. tehn. nauk. SPb, 2021. 190 s.

Потахов Е. А. Методы оценки динамического нагружения элементов телескопического стрелового оборудования грузоподъемных кранов: дис. … канд. техн. наук. СПб., 2022. 168 с.

Potahov E. A. Metody ocenki dinamicheskogo nagruzheniya elementov teleskopicheskogo strelovogo oborudovaniya gruzopod'emnyh kranov: dis. … kand. tehn. nauk. SPb., 2022. 168 s.

Анцев В. Ю., Витчук П. В., Крылов К. Ю. Дефекты и отказы автомобильных кранов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2016. № 7–1. С. 88–93.

Ancev V. Yu., Vitchuk P. V., Krylov K. Yu. Defekty i otkazy avtomobil'nyh kranov // Izvestiya Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Tehnicheskie nauki. 2016. № 7–1. S. 88–93.

Нагруженность крановых телескопических стрел / В. А. Ряхин [и др.] // Строительные и дорожные машины. 1984. № 6. С. 9–11.

Nagruzhennost' kranovyh teleskopicheskih strel / V. A. Ryahin [i dr.] // Stroitel'nye i dorozhnye mashiny. 1984. № 6. S. 9–11.

Пьянков С. А., Азизов З. К. Механика грунтов: учебное пособие. Ульяновск: УлГТУ, 2014. 169 с.

P'yankov S. A., Azizov Z. K. Mehanika gruntov: uchebnoe posobie. Ul'yanovsk: UlGTU, 2014. 169 s.

Шелмич Р. Р. Динамические нагрузки и устойчивость автокрана на упругом основании // Строительные и дорожные машины. 1996. № 4. С. 32–33.

Shelmich R. R. Dinamicheskie nagruzki i ustoychivost' avtokrana na uprugom osnovanii // Stroitel'nye i dorozhnye mashiny. 1996. № 4. S. 32–33.

Башкова Н. В. Исследование местной нагруженности телескопических стрел строительных кранов: дисс. … канд. техн. наук. М., 1978. 223 c.

Bashkova N. V. Issledovanie mestnoy nagruzhennosti teleskopicheskih strel stroitel'nyh kranov: diss. … kand. tehn. nauk. M., 1978. 223 c.

10.

Абрамович И. И., Березин В. Н., Яуре А. Г. Грузоподъемные краны промышленных предприятий: справочник. М.: Машиностроение, 1989. 360 с.

Abramovich I. I., Berezin V. N., Yaure A. G. Gruzopod'emnye krany promyshlennyh predpriyatiy: spravochnik. M.: Mashinostroenie, 1989. 360 s.

11.

Паспорт восстановительного поезда: форма РБУ-4: утв. ОАО «РЖД» 21.06.2004 // СПС «КонсультантПлюс».

Pasport vosstanovitel'nogo poezda: forma RBU-4: utv. OAO «RZhD» 21.06.2004 // SPS «Konsul'tantPlyus».

12.

Вайнсон A.A. Подъемно-транспортные машины: учебник для вузов по специальности «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование». 4-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1989. 536 с.

Vaynson A.A. Pod'emno-transportnye mashiny: uchebnik dlya vuzov po special'nosti «Pod'emno-transportnye, stroitel'nye, dorozhnye mashiny i oborudovanie». 4-e izd., pererab. i dop. M.: Mashinostroenie, 1989. 536 s.

13.

Соломатина Л. А. Динамика поворота гидравлических стреловых самоходных кранов: дисс. … канд. техн. наук. М., 1984. 239 c.

Solomatina L. A. Dinamika povorota gidravlicheskih strelovyh samohodnyh kranov: diss. … kand. tehn. nauk. M., 1984. 239 c.

14.

Алямовский А. А. Инженерные расчеты в SolidWorks Simulation. М.: ДМК Пресс, 2010. 464 с.

Alyamovskiy A. A. Inzhenernye raschety v SolidWorks Simulation. M.: DMK Press, 2010. 464 s.

15.

Исследование экстремальных режимов работы транспортных систем средствами SolidWorksMotion / Я. С. Ватулин [и др.] // Системы автоматизированного проектирования на транспорте, Санкт-Петербург, 17–19 апреля 2017 года. СПб.: Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I, 2017. С. 28–43.

Issledovanie ekstremal'nyh rezhimov raboty transportnyh sistem sredstvami SolidWorksMotion / Ya. S. Vatulin [i dr.] // Sistemy avtomatizirovannogo proektirovaniya na transporte, Sankt-Peterburg, 17–19 aprelya 2017 goda. SPb.: Peterburgskiy gosudarstvennyy universitet putey soobscheniya Imperatora Aleksandra I, 2017. S. 28–43.

16.

Cui Z., Jiang W., Cheng L. Analysis and experimental verification of the strength of telescopic booms for construction machinery // International Journal of Simulation: Systems, Science and Technology. 2016. P. 33.1–33.10.

17.

ГОСТ 3241-91. Канаты стальные. Технические условия. М.: ИПК Издательство стандартов, 2007. 21 с.

GOST 3241-91. Kanaty stal'nye. Tehnicheskie usloviya. M.: IPK Izdatel'stvo standartov, 2007. 21 s.

18.

Смирнов А. С., Смольников Б. А. Движение сферического маятника со слабой нелинейностью при наличии внешнего или внутреннего трения года // Современное машиностроение: Наука и образование — 2024: материалы 13-й Международной научной конференции (20 июня 2024 г.) / под ред. А. Н. Евграфова, А. А. Поповича. СПб.: Политех-Пресс, 2024.

Smirnov A. S., Smol'nikov B. A. Dvizhenie sfericheskogo mayatnika so slaboy nelineynost'yu pri nalichii vneshnego ili vnutrennego treniya goda // Sovremennoe mashinostroenie: Nauka i obrazovanie — 2024: materialy 13-y Mezhdunarodnoy nauchnoy konferencii (20 iyunya 2024 g.) / pod red. A. N. Evgrafova, A. A. Popovicha. SPb.: Politeh-Press, 2024.

19.

Савинов О. А. Современные конструкции фундаментов под машины и их расчет. 2-е изд., перераб. и доп. Л.: Стройиздат, 1979. 200 с.

Savinov O. A. Sovremennye konstrukcii fundamentov pod mashiny i ih raschet. 2-e izd., pererab. i dop. L.: Stroyizdat, 1979. 200 s.

20.

Ватулин Я. С. Синтез силовых гидроцилиндров строительных кранов: дисс. … канд. техн. наук. Тула, 1996. 223 с.

Vatulin Ya. S. Sintez silovyh gidrocilindrov stroitel'nyh kranov: diss. … kand. tehn. nauk. Tula, 1996. 223 s.

21.

Писаренко Г. С., Лебедев А. А. Деформирование и прочность материалов при сложном напряженном состоянии. Киев: Наук. думка, 1976. 415 c.

Pisarenko G. S., Lebedev A. A. Deformirovanie i prochnost' materialov pri slozhnom napryazhennom sostoyanii. Kiev: Nauk. dumka, 1976. 415 c.

22.

Сокорнов А. А., Коньков А. Н. Моделирование и расчет подземных сооружений. Механические модели грунтов и строительных материалов: учеб. пособ. СПб.: СПГУПС, 2022.

Sokornov A. A., Kon'kov A. N. Modelirovanie i raschet podzemnyh sooruzheniy. Mehanicheskie modeli gruntov i stroitel'nyh materialov: ucheb. posob. SPb.: SPGUPS, 2022.

23.

Липатов А. С., Емельянова Г. А. Об учете ненормируемых условий эксплуатации при назначении показателей риска грузоподъемных кранов // Механизация строительства. 2014. № 5. С. 60–64.

Lipatov A. S., Emel'yanova G. A. Ob uchete nenormiruemyh usloviy ekspluatacii pri naznachenii pokazateley riska gruzopod'emnyh kranov // Mehanizaciya stroitel'stva. 2014. № 5. S. 60–64.