ТЕХНІЧНА МЕХАНІКА
ISSN 1561-9184 (друкована версія), ISSN 2616-6380 (електронна версія)

ГОЛОВНА    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЕГІЯ    АВТОРАМ    ПОТОЧНИЙ ВИПУСК    АРХІВ    КОНТАКТИ

УДК 625.032.4

Технічна механіка, 2017, 2, 73 - 83

РОЗРОБКА ЕЛЕМЕНТІВ ПАСИВНОГО ЗАХИСТУ ВАГОНІВ ПАСАЖИРСЬКОГО ПОЇЗДА НОВОГО ПОКОЛІННЯ ДЛЯ ЗАЛІЗНИЦЬ КОЛІЇ 1520 мм

Н. Ю. Науменко, М. Б. Соболевська, С. А. Сирота, Д. В. Горобець

Н. Ю. Науменко
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України
Україна

М. Б. Соболевська
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України
Україна

С. А. Сирота
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України
Україна

Д. В. Горобець
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України
Україна

      При проектуванні пасажирського вагона нового покоління необхідно передбачити наявність інтегрованої в його конструкцію системи пасивної безпеки (СПБ), яка повинна забезпечити захист пасажирів і персоналу поїзда при найбільш ймовірних аварійних зіткненнях. Мета досліджень – розробка пристроїв поглинання енергії (ППЕ), що входять у СПБ швидкісних пасажирських вагонів нового покоління масою 50 – 64 т. У статті відповідно до вимог європейського стандарту з пасивної безпеки EN 15227 розглянуто зіткнення зі швидкістю 18 км/год еталонного поїзда з 4-х пасажирських вагонів з нерухомим половинним вагоном. Дослідження динамічної навантаженості першого вагона еталонного поїзда для визначення інтегральних параметрів ППЕ, зокрема його енергоємності, проведено в рамках дискретно-масової математичної моделі. Новизною цієї моделі є удосконалення силової характеристики взаємодії екіпажів з урахуванням роботи поглинаючих апаратів зсувних автозчепних пристроїв і ППЕ, а також можливості виникнення в конструкціях екіпажів пластичних деформацій. У статті наведено також опис нової скінченноелементної моделі пластичного деформування ППЕ при ударі, за допомогою якої розроблено конструкцію ППЕ з енергоємністю 0,3 МДж та обрано її параметри. Запропоновані ППЕ призначено для установки в кінцевих частинах швидкісного пасажирського вагона нового покоління замість буферів, що використовувались раніше для вибірки зазорів в контурі зачеплення зчепів.

швидкісний пасажирський потяг, причіпний вагон, зіткнення, система пасивної безпеки, пристрій поглинання енергії

1. EN 15227. Railway applications – Crashworthiness requirements for railway vehicle bodies. Brussels: European committee for standardization, 2008. 37 p.

2. The EST crash buffer (EST крэш буфер). URL: http://www.crashbuffer.com/index.htm (Last accessed: 15.05.2017).

3. Сцепление и защита. Сцепные устройства и системы для передней части состава. URL: http://resource.voith.com/vt/publications/downloads/1994_r_g1712_rus_2013-03.pdf (Last accessed: 15.05.2017).

4. Jade E. Development process of a side bumper crash device. Passive Safety of Rail Vehicles. Innovation in passive safety and interior design. Proceedings of the 7th International Symposium (20–21 November 2008, Berlin). Berlin, 2008. P. 71 – 80.

5. Wasilewski L. Evolution of crash absorbing systems according to EN 15227 and according to real operation conditions. Passive Safety 2013 – Passive Safety of Rail Vehicles and Safe Interiors. Proceedings of the 9th International Symposium (21–22 February 2013, Berlin). Berlin, 2013. P. 211 – 218.

6. Axtone is the supplier of the largest crash buffers in Europe. URL: http://www.crashtechnology.eu/news/task,item/id,10/ (Last accessed: 15.05.2017).

7. Innova Systems & Technologies. Railway technologies & crash buffers. URL: http://www.innovasystech. com/ (Last accessed: 15.05.2017).

8. Tyrell D., Martinez E., Jacobsen K., Parent D., Severson K., Priante M., Perlman A. B. Overview of a Crash Energy Management Specification for Passenger Rail Equipment. American Society of Mechanical Engineers. 2006. № RC2006-94044. Р. 38 – 48.

9. Carolan M., Perlman B., Tyrell D. Alternative Occupied Volume Integrity (OVI) Tests and Analyses. Volpe National Transportation Systems Center. 2013. 134 p. URL: http://ntl.bts.gov/lib/48000/48300/ 48366/TR_Alternative_OVI_Testing_Report_edited_20131024_FINAL_1_.pdf (Last accessed: 15.05.2017).

10. Tyrell D., Llana P. Locomotive crashworthiness research // Volpe National Transportation Systems Center. – 2015. – 14 p. URL: http://ntl.bts.gov/lib/60000/60000/60019/IMECHE_Conf_Locomotive_crashworthiness _research.pdf (Last accessed: 15.05.2017).

11. Соболевская М. Б., Сирота С. А. Основные положения концепции пассивной защиты скоростного пассажирского поезда при аварийных столкновениях. Техническая механика. 2015. № 1. С. 84 – 96.

12. Беляев В. И., Ступин Д. А., Малафеев В. А. и др. Автосцепное устройство нового поколения для пас- сажирского подвижного состава. Вестник ВНИИЖТ. 2002. № 6. С. 5 – 11.

13. Кобищанов В. В., Антипин Д. Я. Исследование безопасности эксплуатации пассажирских вагонов, оборудованных беззазорным сцепным устройством, в поездах постоянного формирования. Вісник Східноукраїнського національного університету імені В. Даля. 2011. № 4 (158), частина 2. С. 46 – 49.

14. Лазарян В. А. О переходных режимах движения поездов. Тр. ДИИТ. 1973. Вып. 152. С. 3 – 43.

15. Блохин Е. П, Манашкин Л. А. Динамика поезда (нестационарные продольные колебания). М.: Транс- порт, 1982. 222 с.

16. Богомаз Г. И., Науменко Н. Е., Пшинько А. Н. и др. Нагруженность вагонов-цистерн при переходных режимах движения поездов. Киев: Наук. думка, 2010. 215 с.

17. Науменко Н. Е., Хижа И. Ю. Оценка нагруженности конструкций экипажей пассажирского поезда в аварийной ситуации, вызванной его столкновением с преградой // Залізничний транспорт України. 2011. № 2. С. 16 – 18.

18. Науменко Н. Е., Хижа И. Ю. Оценка эффективности системы пассивной безопасности локомотива при отработке тестовых сценариев столкновения. Техническая механика. 2012. № 1. С. 3 – 8.

19. Науменко Н. Е., Соболевская М. Б., Хижа И. Ю. и др. Моделирование динамики и напряженно- деформированного состояния элементов конструкций железнодорожных экипажей нового поколения при эксплуатационых и сверхнормативных нагрузках. Техническая механика. 2013. № 4. С. 84 – 96.

20. Науменко Н. Е., Хижа И. Ю. Моделирование аварийного соударения с преградой пассажирского поезда, оборудованного системой пассивной безопасности. Техническая механика. 2014. №4. С. 65 – 74.

21. Sobolevska M., Telychko I. Рassive safety of high-speed passenger trains at accident collisions on 1520 mm gauge railways. Transport problems. 2017. V. 12. Issue 1. Р 51 – 62.

22. Науменко Н. Е., Соболевская М. Б., Горобец Д. В. и др. Разработка элементов пассивной защиты ско- ростных пассажирских локомотивов нового поколения при аварийных столкновениях на железных дорогах колеи 1520 мм. Техническая механика. 2017. № 1. С. 72 – 82.

23. Гоноровский И. С. Радиотехнические цепи и сигналы: учебник для вузов. М., 1986. 512 с.

Copyright (©) 2017 Н. Ю. Науменко, М. Б. Соболевська, С. А. Сирота, Д. В. Горобець

Copyright © 2014-2018 Технічна механіка