<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Bulletin of scientific research results</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Bulletin of scientific research results</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Бюллетень результатов научных исследований</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="online">2223-9987</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">96651</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.20295/2223-9987-2025-1-131-148</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Проблематика транспортных систем</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>PROBLEMATIC OF TRANSPORT SYSTEM</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Проблематика транспортных систем</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">Improving the Reliability of the Pneumatic Elements in a Freight Car Braking System</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>О повышении надежности элементов пневматической части тормозной системы грузового вагона</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Куликов</surname>
       <given-names>Владимир Феодосьевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Kulikov</surname>
       <given-names>Vladimir Feodos'evich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>kulikovvf@mail.ru</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I</institution>
     <city>Санкт-Петербург</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University</institution>
     <city>St. Petersburg</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2025-03-25T00:34:36+03:00">
    <day>25</day>
    <month>03</month>
    <year>2025</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2025-03-25T00:34:36+03:00">
    <day>25</day>
    <month>03</month>
    <year>2025</year>
   </pub-date>
   <volume>2025</volume>
   <issue>1</issue>
   <fpage>131</fpage>
   <lpage>148</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2025-03-24T00:00:00+03:00">
     <day>24</day>
     <month>03</month>
     <year>2025</year>
    </date>
   </history>
   <self-uri xlink:href="https://atjournal.ru/en/nauka/article/96651/view">https://atjournal.ru/en/nauka/article/96651/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Цель: Выполнить расчетную оценку путей повышения надежности элементов пневматической части тормозной системы (ТС) грузового вагона, включая магистральный воздухопровод, места его крепления, безрезьбовые соединения и воздухораспределитель. Особое внимание уделено анализу отказов, связанных с потерей герметичности безрезьбового соединения участков воздухопровода и засорением отверстий тормозных приборов. Методы: Расчет прочности воздухопровода при внутреннем давлении с учетом температурных эффектов и коррозионной стойкости сталей; частотный анализ колебаний воздухопровода в SolidWoks Simulation для определения оптимального числа точек крепления; моделирование напряженно-деформированного состояния уплотнительных колец из резины и композита «Констафтор 200» при различных температурах. Результаты: Установлено, что запас прочности магистрального воздухопровода к внутреннему давлению (n = 67) значительно превышает требуемый минимум (n = 5). Это позволяет снизить массу конструкции за счет уменьшения толщины труб без ущерба надежности. Разработана регрессионная зависимость частоты собственных колебаний воздухопровода от расстояния между креплениями: f₁ = 215,04 ∙ exp (–0,95 ∙ Δl). Для исключения резонанса рекомендовано не менее 5 точек крепления при длине трубы 12 м. Показано, что замена резиновых уплотнений на «Констафтор 200» снижает максимальные деформации в 300 раз (с 0,6 мм до 0,0022 мм) и повышает герметичность соединений при экстремальных температурах (–60 °C). Практическая значимость: Предложены меры по оптимизации конструкции: уменьшение толщины труб, увеличение числа креплений, замена материала уплотнений. Рекомендована химическая обработка внутренней поверхности труб для предотвращения засорения тормозных приборов. Реализация результатов повысит надежность тормозных систем грузовых вагонов, сократит эксплуатационные расходы и риск аварийных ситуаций.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>Purpose: To perform a design justification of improving the braking system reliability (BS) of a freight car including the main air pipe, its mounting points, non-threaded connections, and the air distributor. Particular attention is paid to analyzing failures caused by loss of tightness of the air pipe non-threaded connections and brake equipment holes’ clogging. Methods: Calculation of the air pipe strength at internal pressure considering temperature effects and the corrosion resistance of steels; frequency analysis of the air pipe vibrations in SolidWorks Simulation to determine the optimal number of mounting points; modelling the stress-strain state of sealing rings made of rubber and Constaftor 200 composite material at various temperatures. Results: The strength margin of the main air pipeline to internal pressure (n = 67) has been found to exceed significantly the required minimum (n = 5). This allows reducing the structure mass by decreasing the pipe thickness without compromising reliability. A regression relationship between the natural vibration frequency of the air pipeline and the distance between the mounting points has been developed: f₁ = 215.04 ∙ exp(–0.95 ∙ Δl). To avoid resonance, it is recommended to have at least 5 mounting points at a pipe length of 12 m. It has been shown that replacing rubber seals with Constafor 200 reduces maximum deformation by 300 times (from 0.6 to 0.0022 mm) and improves the tightness of the joints at extreme temperatures (–60°C). Practical significance: Optimization methods such as reducing the pipe thickness, increasing the number of mounting points, and introducing an innovative sealing material have been proposed. The chemical treatment of the pipe inner surface has been recommended to prevent clogging of the brake equipment. The implementation of these methods will enhance the reliability of the freight car braking systems, reduce operating costs, and lower the risk of emergency situations.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>Тормозная система</kwd>
    <kwd>грузовой вагон</kwd>
    <kwd>расчетное обоснование</kwd>
    <kwd>воздухораспределитель</kwd>
    <kwd>надежность элементов</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>Braking system</kwd>
    <kwd>freight car</kwd>
    <kwd>design justification</kwd>
    <kwd>air distributor</kwd>
    <kwd>elements’ reliability</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p></p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Куликов В. Ф. Расчетная схема надежности тормозной системы грузового вагона / В. Ф. Куликов // Транспорт Российской Федерации. — 2023. — № 5-6(108-109). — С. 38–41.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kulikov V. F. Raschetnaya shema nadezhnosti tormoznoy sistemy gruzovogo vagona / V. F. Kulikov // Transport Rossiyskoy Federacii. — 2023. — № 5-6(108-109). — S. 38–41.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Сапетов М. В. Типовой конспект для проведения технической учебы работников эксплуатационных вагонных депо. № 832 — 2018 ПКБ ЦВ. Часть № 6. Автотормозное оборудование грузовых вагонов / М. В. Сапетов. — М.: ПКБ ЦВ ОАО «РЖД», 2019. — 172 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Sapetov M. V. Tipovoy konspekt dlya provedeniya tehnicheskoy ucheby rabotnikov ekspluatacionnyh vagonnyh depo. № 832 — 2018 PKB CV. Chast' № 6. Avtotormoznoe oborudovanie gruzovyh vagonov / M. V. Sapetov. — M.: PKB CV OAO «RZhD», 2019. — 172 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ 8733—74. Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные и теплодеформированные. Технические требования. Введен в действие 01.01.76. — М.: Стандартинформ,</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">GOST 8733—74. Truby stal'nye besshovnye holodnodeformirovannye i teplodeformirovannye. Tehnicheskie trebovaniya. Vveden v deystvie 01.01.76. — M.: Standartinform,</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">— 5 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">— 5 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Зубченко А. С. Марочник сталей и сплавов / А. С. Зубченко, М. М. Колосков, Ю. В. Каширский и др. 2-е изд., доп. и испр. — М.: Машиностроение, 2003. — 784 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Zubchenko A. S. Marochnik staley i splavov / A. S. Zubchenko, M. M. Koloskov, Yu. V. Kashirskiy i dr. 2-e izd., dop. i ispr. — M.: Mashinostroenie, 2003. — 784 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Писаренко Г. С. Уравнения и краевые задачи теории пластичности и ползучести / Г. С. Писаренко, Н. С. Можаровский. — Киев: Наук. думка, 1981. — 496 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Pisarenko G. S. Uravneniya i kraevye zadachi teorii plastichnosti i polzuchesti / G. S. Pisarenko, N. S. Mozharovskiy. — Kiev: Nauk. dumka, 1981. — 496 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Малинин Н. Н. Прикладная теория пластичности и ползучести / Н. Н. Малинин. — М.: Машиностроение, 1968. — 400 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Malinin N. N. Prikladnaya teoriya plastichnosti i polzuchesti / N. N. Malinin. — M.: Mashinostroenie, 1968. — 400 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Саранча С. Ю. Комплексная оценка качества конструкционных сталей / С. Ю. Саранча, Д. А. Зайцев // Качество в обработке материалов. — 2015. — № 2(4). — С. 54–58.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Sarancha S. Yu. Kompleksnaya ocenka kachestva konstrukcionnyh staley / S. Yu. Sarancha, D. A. Zaycev // Kachestvo v obrabotke materialov. — 2015. — № 2(4). — S. 54–58.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Bai D. Разработка на фирме «SSAB North America» сталей с высокими характеристиками для конструкции мостов / D. Bai, T. Nelson, R. Bondar et al. // Новости черной металлургии за рубежом. — 2010. — № 6. — С. 67–70.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Bai D. Razrabotka na firme «SSAB North America» staley s vysokimi harakteristikami dlya konstrukcii mostov / D. Bai, T. Nelson, R. Bondar et al. // Novosti chernoy metallurgii za rubezhom. — 2010. — № 6. — S. 67–70.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Петрова Л. Г. Основы электрохимической коррозии металлов и сплавов / Л. Г. Петрова, Г. Ю. Тимофеева, П. Е. Демин и др.; под общ. ред. Г. Ю. Тимофеевой. — М.: МАДИ, 2016. — 148 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Petrova L. G. Osnovy elektrohimicheskoy korrozii metallov i splavov / L. G. Petrova, G. Yu. Timofeeva, P. E. Demin i dr.; pod obsch. red. G. Yu. Timofeevoy. — M.: MADI, 2016. — 148 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B11">
    <label>11.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">ЦВ-ЦЛ-945. Инструкция по ремонту тормозного оборудования вагонов. — М., 2003. — 138 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">CV-CL-945. Instrukciya po remontu tormoznogo oborudovaniya vagonov. — M., 2003. — 138 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B12">
    <label>12.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">ИТС 36—2017. Обработка поверхностей металлов и пластмасс с использованием электролитических и химических процессов. — М.: Бюро НТД, 2017. — 238 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">ITS 36—2017. Obrabotka poverhnostey metallov i plastmass s ispol'zovaniem elektroliticheskih i himicheskih processov. — M.: Byuro NTD, 2017. — 238 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B13">
    <label>13.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Стали и сплавы. Марочник / Под ред. В. Г. Сорокина, М. А. Гервасьева. — М.: Интермет Инжиниринг, 2001. — 608 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Stali i splavy. Marochnik / Pod red. V. G. Sorokina, M. A. Gervas'eva. — M.: Intermet Inzhiniring, 2001. — 608 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B14">
    <label>14.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Львовский П. Г. Справочное руководство механика металлургического завода / П. Г. Львовский; ред. М. И. Петрик. 4-е изд., испр. и доп. — Свердловск: Металлургиздат, 1961. — 1105 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">L'vovskiy P. G. Spravochnoe rukovodstvo mehanika metallurgicheskogo zavoda / P. G. L'vovskiy; red. M. I. Petrik. 4-e izd., ispr. i dop. — Sverdlovsk: Metallurgizdat, 1961. — 1105 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B15">
    <label>15.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Нормы для расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных). — М.: ГосНИИВ-ВНИИЖТ, 1996. — 319 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Normy dlya rascheta i proektirovaniya vagonov zheleznyh dorog MPS kolei 1520 mm (nesamohodnyh). — M.: GosNIIV-VNIIZhT, 1996. — 319 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B16">
    <label>16.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Прочность, устойчивость, колебания. Справочник в трех томах. Т. 1 / Под ред. И. А. Биргера и Я. Г. Пановко. — М.: Машиностроение, 1988. — 831 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Prochnost', ustoychivost', kolebaniya. Spravochnik v treh tomah. T. 1 / Pod red. I. A. Birgera i Ya. G. Panovko. — M.: Mashinostroenie, 1988. — 831 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B17">
    <label>17.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Лукашенко В. И. Вероятностные методы строительной механики и теория надежности строительных конструкций / В. И. Лукашенко. — Казань: Казанский гос. архитект.-строит. ун-т, 2016. — 244 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Lukashenko V. I. Veroyatnostnye metody stroitel'noy mehaniki i teoriya nadezhnosti stroitel'nyh konstrukciy / V. I. Lukashenko. — Kazan': Kazanskiy gos. arhitekt.-stroit. un-t, 2016. — 244 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B18">
    <label>18.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Еремьянц В. Э. Аналитическая динамика и теория колебаний / В. Э. Еремьянц, Я. И. Рудаев, Г. В. Тютюкин. Ч. 2. — Бишкек: КРСУ, 2014. — 247 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Erem'yanc V. E. Analiticheskaya dinamika i teoriya kolebaniy / V. E. Erem'yanc, Ya. I. Rudaev, G. V. Tyutyukin. Ch. 2. — Bishkek: KRSU, 2014. — 247 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B19">
    <label>19.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Васильев И. Исследование характеристик колебаний железнодорожных грузовых вагонов с целью определения технических требований к конструкции автономных пьезоэлектрических генераторов тока / И. Васильев, С. Генералов, О. Краснобаев и др. // Наноиндустрия. — 2016. — № 3(65). — С. 72–77.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Vasil'ev I. Issledovanie harakteristik kolebaniy zheleznodorozhnyh gruzovyh vagonov s cel'yu opredeleniya tehnicheskih trebovaniy k konstrukcii avtonomnyh p'ezoelektricheskih generatorov toka / I. Vasil'ev, S. Generalov, O. Krasnobaev i dr. // Nanoindustriya. — 2016. — № 3(65). — S. 72–77.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B20">
    <label>20.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">ОСТ В95 1823—76. Моменты затяжки резьбовых соединений. Введен в действие 02.09.76. — 20 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">OST V95 1823—76. Momenty zatyazhki rez'bovyh soedineniy. Vveden v deystvie 02.09.76. — 20 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B21">
    <label>21.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Большой справочник резинщика. Ч. 1. Каучуки и ингредиенты / Под ред. С. В. Резниченко, Ю. Л. Морозова. — М.: Техинформ, 2012. — 744 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Bol'shoy spravochnik rezinschika. Ch. 1. Kauchuki i ingredienty / Pod red. S. V. Reznichenko, Yu. L. Morozova. — M.: Tehinform, 2012. — 744 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B22">
    <label>22.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Кондаков Л. А. Уплотнения и уплотнительная техника: Справочник / Л. А. Кондаков, А. И. Голубев, В. Б. Овандер и др.; под общ. ред. А. И. Голубева, Л. А. Кондакова. — М.: Машиностроение, 1986. — 464 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kondakov L. A. Uplotneniya i uplotnitel'naya tehnika: Spravochnik / L. A. Kondakov, A. I. Golubev, V. B. Ovander i dr.; pod obsch. red. A. I. Golubeva, L. A. Kondakova. — M.: Mashinostroenie, 1986. — 464 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B23">
    <label>23.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Зерщиков К. Ю. Перспективные полимерные материалы для уплотнений в арматуростроении / К. Ю. Зерщиков, Ю. В. Семенов // Трубопроводная арматура и оборудование. — 2014. — № 6(75). — С. 86–89.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Zerschikov K. Yu. Perspektivnye polimernye materialy dlya uplotneniy v armaturostroenii / K. Yu. Zerschikov, Yu. V. Semenov // Truboprovodnaya armatura i oborudovanie. — 2014. — № 6(75). — S. 86–89.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B24">
    <label>24.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Производство уплотнений из полимерных и композиционных материалов. Каталог изделий 2017 года / ООО «Константа-2», 2017. — 24 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Proizvodstvo uplotneniy iz polimernyh i kompozicionnyh materialov. Katalog izdeliy 2017 goda / OOO «Konstanta-2», 2017. — 24 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
