Bulletin of scientific research results Bulletin of scientific research results Бюллетень результатов научных исследований 2223-9987 72500 10.20295/2223-9987-2023-4-112-123 Проблематика транспортных систем PROBLEMATIC OF TRANSPORT SYSTEM Проблематика транспортных систем The Problems of Assessing the Resource and Fatigue Strength during the Production of Innovative Rolling Stock Проблематика оценки ресурса и усталостной прочности при постановке на производство инновационного подвижного состава Комайданов Алексей Андреевич Komaydanov Aleksey Andreevich komaidanovnvc@yandex.ru Смирнов Анатолий Николаевич Smirnov Anatoliy Nikolaevich smirnovnvc@mail.ru Зверев Михаил Владимирович Zverev Mihail Vladimirovich zverev-nvc@yandex.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Санкт-Петербург Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University Saint-Petersburg Russian Federation АО «НВЦ «Вагоны» Россия JSC “NVC “Vagony” Russian Federation Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Санкт-Петербург Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University Saint-Petersburg Russian Federation 19 12 2023 19 12 2023 2023 4 112 123 18 12 2023 https://atjournal.ru/en/nauka/article/72500/view

Цель: Описана следующая проблема, возникающая при проведении ресурсных испытаний вагонов: в требованиях п. 3.17 Положения о системе технического обслуживания и ремонта грузовых вагонов, допущенных в обращение на железнодорожные пути общего пользования в международном сообщении (СТОИР) при назначении срока службы вагона, отличного от указанного в документе, необходимо проведение ресурсных испытаний вагона до разрушения. Но поскольку в конструкции заложен запас, то при одном и том же нормативном спектре воздействий расчетное число циклов до разрушения превосходит количество циклов при ресурсных испытаниях в 2–10 раз, в зависимости от выбранного коэффициента запаса сопротивления усталости конструкции 1,15–1,8. Таким образом, если полученные расчетным путем результаты достоверны, то ресурсные испытания до разрушения будут проходить при количестве циклов и повреждений, большем в 2–10 раз, чем определено ГОСТ 33788. Ресурсные испытания обладают высокой степенью достоверности, так как проводятся на натурных образцах и при реальном эксплуатационном нагружении, исключением может являться проведение испытаний на макетах, в этом случае имеет смысл вводить запас на «ненатурность» образца и его нагружения. Методы: Рассмотрены пути снижения коэффициента запаса сопротивления усталости; произведен анализ нормативных документов, требования которых приводят к превышению расчетного числа циклов до разрушения над количеством циклов при ресурсных испытаниях до 10 раз. Результаты: Предложен ряд действий, позволяющих решить проблему, возникающую при проведении испытаний груженых грузовых вагонов, включая инновационные, на ресурс при соударении. Практическая значимость: Использование рекомендуемого ряда действий позволит исключить превышение расчетного числа циклов до разрушения над количеством циклов при ресурсных испытаниях до 10 раз, что значительно сократит временные и финансовые вложения в процесс проведения данных испытаний.

Purpose: In accordance with the requirements of section 3.17 of the Regulations on the System of Maintenance and Repair of Freight Cars Admitted to Operation on General-Use Railway Tracks in International Traffic (STOIR), when assigning a service life for a car different from that specified in the document, it is necessary to conduct resource tests of the car until destruction. But since there is a reserve in the structure, then with the same regulatory spectrum of impacts, the estimated number of cycles until destruction exceeds the number of cycles during resource tests by 2-10 times, depending on the selected coefficient of the fatigue resistance of the structure 1.15-1.8. Thus, if the results obtained by calculation are reliable, then the resource tests until destruction will take place with the number of cycles and damage 2-10 times greater than defined by GOST 33788. Resource tests have a high degree of reliability, as they are carried out on natural samples and under real operational loads. The exception may be testing on prototypes; in such cases, it makes sense to introduce a margin for the ‘non-naturality’ of the sample and its loading. Methods: Ways to reduce the safety factor for fatigue resistance have been explored. An analysis of regulatory documents, the requirements of which lead to exceeding the calculated number of cycles until failure over the number of cycles in resource tests by up to 10 times, has been conducted. Results: A series of actions, including innovative approaches, has been proposed to address the issue arising during the testing of loaded freight cars on the resource during collisions. Practical significance: The implementation of the recommended series of actions will eliminate the exceedance of the calculated number of cycles until destruction over the number of cycles in resource tests by up to 10 times. This will significantly reduce the time and financial investments in the process of conducting these tests.

 Сопротивление усталости ресурс вагона постановка на производство коэффициент запаса сопротивления усталости инновационный подвижной состав Fatigue resistance wagon life launching into production fatigue resistance reserve coefficient innovative rolling stock

Бороненко Ю. П. Выбор конструктивных решений элементов вагонов с малой массой тары / Ю. П. Бороненко, И. О. Филиппова // Наука и прогресс транспорта. Вестник Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта. - 2017. - № 3(69). Boronenko Yu. P. Vybor konstruktivnyh resheniy elementov vagonov s maloy massoy tary / Yu. P. Boronenko, I. O. Filippova // Nauka i progress transporta. Vestnik Dnepropetrovskogo nacional'nogo universiteta zheleznodorozhnogo transporta. - 2017. - № 3(69). Сенько В. И. Особенности определения коэффициента запаса сопротивления усталости конструкций подвижного состава / В. И. Сенько, С. В. Макеев, В. В. Комиссаров и др. // Вестник Белорусского государственного университета транспорта: наука и транспорт. - 2018. - № 1(36). - С. 5-9. Sen'ko V. I. Osobennosti opredeleniya koefficienta zapasa soprotivleniya ustalosti konstrukciy podvizhnogo sostava / V. I. Sen'ko, S. V. Makeev, V. V. Komissarov i dr. // Vestnik Belorusskogo gosudarstvennogo universiteta transporta: nauka i transport. - 2018. - № 1(36). - S. 5-9. Сенько В. И. Методические основы определения коэффициента запаса сопротивления усталости при натурных испытаниях подвижного состава / В. И. Сенько, С. В. Макеев, В. В. Комиссаров и др. // Вестник Белорусского государственного университета Транспорта: наука и транспорт. - 2018. - № 1(36). - С. 5-9. Sen'ko V. I. Metodicheskie osnovy opredeleniya koefficienta zapasa soprotivleniya ustalosti pri naturnyh ispytaniyah podvizhnogo sostava / V. I. Sen'ko, S. V. Makeev, V. V. Komissarov i dr. // Vestnik Belorusskogo gosudarstvennogo universiteta Transporta: nauka i transport. - 2018. - № 1(36). - S. 5-9. ГОСТ 33211-2014. Вагоны грузовые. Требования к прочности и динамическим качествам (с поправкой, с Изменением № 1). Официальное издание. - М.: Стандартинформ, 2020. GOST 33211-2014. Vagony gruzovye. Trebovaniya k prochnosti i dinamicheskim kachestvam (s popravkoy, s Izmeneniem № 1). Oficial'noe izdanie. - M.: Standartinform, 2020. Нормы для расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных), ГосНИИВ-ВНИИЖТ, 1996 (с дополнениями и изменениями на момент разработки). Normy dlya rascheta i proektirovaniya vagonov zheleznyh dorog MPS kolei 1520 mm (nesamohodnyh), GosNIIV-VNIIZhT, 1996 (s dopolneniyami i izmeneniyami na moment razrabotki). ГОСТ 3475-81. Устройство автосцепное подвижного состава железных дорог колеи 1520 (1524) мм. Установочные размеры (с Изменениями № 1 и № 2). Официальное издание. GOST 3475-81. Ustroystvo avtoscepnoe podvizhnogo sostava zheleznyh dorog kolei 1520 (1524) mm. Ustanovochnye razmery (s Izmeneniyami № 1 i № 2). Oficial'noe izdanie. Болдырев А. П. Основные тенденции разработки и внедрения новых конструкций поглощающих аппаратов автосцепки грузовых вагонов / А. П. Болдырев, Д. А. Ступин, А. М. Гуров // Известия Петербургского университета путей сообщения. - 2018. - № 1. Boldyrev A. P. Osnovnye tendencii razrabotki i vnedreniya novyh konstrukciy pogloschayuschih apparatov avtoscepki gruzovyh vagonov / A. P. Boldyrev, D. A. Stupin, A. M. Gurov // Izvestiya Peterburgskogo universiteta putey soobscheniya. - 2018. - № 1. Болдырев А. П. Оценка параметрической надежности поглощающих аппаратов с учетом эксплуатационных факторов / А. П. Болдырев, П. Д. Жиров, В. В. Ионов // Известия Петербургского университета путей сообщения. - 2017. - № 4. Boldyrev A. P. Ocenka parametricheskoy nadezhnosti pogloschayuschih apparatov s uchetom ekspluatacionnyh faktorov / A. P. Boldyrev, P. D. Zhirov, V. V. Ionov // Izvestiya Peterburgskogo universiteta putey soobscheniya. - 2017. - № 4. ГОСТ 32913-2014. Аппараты поглощающие сцепных и автосцепных устройств железнодорожного подвижного состава. Технические требования и правила приемки (Переиздание). Официальное издание. - М.: Стандартинформ, 2019. GOST 32913-2014. Apparaty pogloschayuschie scepnyh i avtoscepnyh ustroystv zheleznodorozhnogo podvizhnogo sostava. Tehnicheskie trebovaniya i pravila priemki (Pereizdanie). Oficial'noe izdanie. - M.: Standartinform, 2019. Отраслевой стандарт СТО РЖД 10.002-2015. Вагоны грузовые инновационные. Правила оценки экономической эффективности, утв. Распоряжением ОАО «РЖД» от 26 апреля 2016 г. № 768р. Otraslevoy standart STO RZhD 10.002-2015. Vagony gruzovye innovacionnye. Pravila ocenki ekonomicheskoy effektivnosti, utv. Rasporyazheniem OAO «RZhD» ot 26 aprelya 2016 g. № 768r. Положение о системе технического обслуживания и ремонта грузовых вагонов, допущенных в обращение на железнодорожные пути общего пользования в международном сообщении. Утверждено Советом по железнодорожному транспорту государств - участников Содружества протокол № 57 от 16-17 октября 2021 г. Polozhenie o sisteme tehnicheskogo obsluzhivaniya i remonta gruzovyh vagonov, dopuschennyh v obraschenie na zheleznodorozhnye puti obschego pol'zovaniya v mezhdunarodnom soobschenii. Utverzhdeno Sovetom po zheleznodorozhnomu transportu gosudarstv - uchastnikov Sodruzhestva protokol № 57 ot 16-17 oktyabrya 2021 g. ТР ТС 001/2011. Технический регламент Таможенного союза «О безопасности железнодорожного подвижного состава» (с изменениями на 25 ноября 2022 года). - URL: www.tsouz.ru. TR TS 001/2011. Tehnicheskiy reglament Tamozhennogo soyuza «O bezopasnosti zheleznodorozhnogo podvizhnogo sostava» (s izmeneniyami na 25 noyabrya 2022 goda). - URL: www.tsouz.ru. ГОСТ 33788-2016. Вагоны грузовые и пассажирские. Методы испытаний на прочность и динамические качества (с Изменением № 1). Официальное издание. - М.: Стандартинформ, 2016. GOST 33788-2016. Vagony gruzovye i passazhirskie. Metody ispytaniy na prochnost' i dinamicheskie kachestva (s Izmeneniem № 1). Oficial'noe izdanie. - M.: Standartinform, 2016. Бороненко Ю. П. Введение показателей энергоэффективности грузовых вагонов - резерв энергосбережения на железнодорожном транспорте / Ю. П. Бороненко, А. А. Комайданов // Железнодорожный транспорт. - 2023 - № 6. Boronenko Yu. P. Vvedenie pokazateley energoeffektivnosti gruzovyh vagonov - rezerv energosberezheniya na zheleznodorozhnom transporte / Yu. P. Boronenko, A. A. Komaydanov // Zheleznodorozhnyy transport. - 2023 - № 6.