Исследование нагрузочной способности крытого вагона при перевозке различных грузов

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Для исследования нагрузочной способности крытого вагона при перевозке различных грузов были поставлены следующие задачи:

- Актуальность проблемы;

- Выбор методов и инструментов;

- Построение опытной модели;

- Определение характеристик перевозимых грузов;

- Анализ проведения экспериментов.

Актуальность.

Вопрос обеспечения безопасности перевозок и сохранности грузов всегда был первостепенным на железнодорожном транспорте. Данное внимание не обходит и крытые вагоны, на сегодняшний день данный вид подвижного состава приобретает особую актуальность, с чем связано увеличение количества экспортных грузов.

Изучив способы размещения и крепления грузов в крытых вагонах, было выявлено, что среди них отсутствуют схемы и рекомендации для размещения и крепления большинства грузов, ориентированных на экспорт. Значительную долю экспортных поставок занимают пиломатериалы и трубы различного ассортимента, сыпучие грузы в больших мешках, так называемых big bag-ах и различное оборудование, т.е. отсутствуют нагрузочные способности и поэтому эти грузы перевозятся на особых условиях или с испытаниями перевозок.

Большинство направлений следования таких грузов имеют встречный груженый поток, что говорит о эффективности использования вагона с точки зрения порожнего пробега, так как это важно и для грузовладельцев и для операторов подвижного состава.

Выбор методов и инструментов.

Можно решить поставленную задачу теоретически и при помощи прикладных элементов (т.е. ЭВМ). Теоретическое исследование ведется, но данное исследование необходимо сравнить с практикой, и поэтому параллельно мной были исследованы существующие инструменты, которые позволяют производить подобный расчет. К таким инструментам относятся «Solid Works» с его приложением космос «М», AutoCAD, Кompas и инструмент spring входящий в программный модуль, а так же midas Civil.

Исследовав данные программные комплексы мой выбор пал на midas Civil. Почему именно midas? Это действительно единственный инструмент, который позволяет комплексно подойти к решению данной задачи и способный учесть детальные характеристики вагона.

Построение опытной модели.

Мной сделан детальный перенос крытого вагона модели 11-066 в среду midas Civil в масштабе 1:1 с учетом всех особенностей соединения и расположение элементов входящих в конструкцию вагона. Данная модель крытого вагона представлена на рисунке 1.

Определения характеристик перевозимых грузов.

В настоящее время крытый вагон считается основным для тарно-штучных и ценных штучных грузов «боящихся» атмосферных осадков, а так же грузов перевозимых насыпью. Но помимо всего этого для нашей страны очень важен экспорт и импорт грузов, так как именно крытый вагон часто используется именно для этих целей.

Рисунок 1 - Модель крытого вагона модели 11-066 в среде midas Civil

груз железнодорожный вагон

Уже сейчас существует ряд грузов, которые в настоящее время пригодны для перевозки в крытом вагоне, это многие штабельные грузы, к примеру, это пиломатериалы.

Но чаще всего их перевозят в полувагонах. Полувагоны, загруженные пиломатериалами, возвращаются обратно пустые, с точки зрения габарита имеются ограничения по высоте погрузки и поэтому практически не возят с шапкой, т.е. загрузку полностью не используется. А так же ценность дерева, так как в свою очередь дерево идет обработанное, и экспортеры очень любят крытые вагоны, полезный объём крытого вагона равен 120 м3, по сравнению с объемом полувагона, загрузка которого без шапки равна 78 м3, а тариф на перевозку берется из «тарифного руководства 10-01» по схеме «И1» для универсального ПС и сам материал не подвергается воздействию атмосферных осадков. Если мы берем в аренду вагон, то пользование инфраструктурой практически одинаковое. И на этом клиент экономит, но есть один минус это механизация погрузочно-выгрузочных работ.

Но нас интересует, возят, значит нужно считать, так как нет методики, но есть еще ряд грузов, которые могут подойти под данную категорию, так как клиенты заинтересованы в этом, что бы была методика.

Анализ проведенных экспериментов.

На вагоне груз не показан, так как нет прямой необходимости. К разработанной модели были приложены нагрузки разные по силе и с учетом различных конструкций щита как показано на рисунок 2. А так же на основании рекомендации изложенных в научных трудах С.А. Егорова, С.Э Алымова, Л.Л. Беспрозванного, а так же практических наработок ДЦГР (Дорожного центра грузовой работы). На рисунке 2 наблюдаются деформационные изменения вагона под прилагаемыми нагрузками. Деформация на рисунке 2 представлена в укрупнённом виде для того, что бы можно было увидеть, какой из элементов задействован при приложенных нагрузках на торцевую стену крытого вагона модели 11-066.

Рисунок 2 - Модель вагона под нагрузкой

В ходе испытаний получены данные, и на настоящий момент они обрабатываются мною с точки зрения допустимых нагрузок, т.е. с допусками. Модель адаптивная, так как экспериментальные данные сравнивались с ранее проведенными расчетами Егорова С.А., а так же работников ДЦГР. После опытных исследований появятся конкретные методические рекомендации, как размещать грузы.

В ходе исследования нагрузочной способности крытого вагона при перевозке различных грузов было сделано следующее:

- Выбрана методика и инструменты выполнения исследования данной задачи.

- Построена опытная модель и определены основные параметры грузов.

Научная новизна данной работы заключается в том, что построена опытная модель крытого вагона в среде midas Civil. Данная работа по исследованию нагрузочной способности продолжается, так как имеется еще ряд задач для разработки методики размещения и крепления грузов.

Размещено на Allbest.ru