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, 3, 72 - 83

ОЦІНКА ДИНАМІЧНОЇ НАВАНТАЖЕНОСТІ ЕТАЛОННОГО ПОЇЗДА ІЗ СИСТЕМОЮ ПАСИВНОЇ БЕЗПЕКИ ПРИ ЙОГО ЗІТКНЕННЯХ З ІДЕНТИЧНИМ СКЛАДОМ І ВАНТАЖНИМ ВАГОНОМ

Н.Ю. Науменко, М. Б. Соболевська, І.Ю. Хижа

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

І.Ю. Хижа
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України
Україна

      Новий швидкісний пасажирський рухомий склад колії 1520 мм повинен проектуватися з урахуванням систем пасивної безпеки (СПБ) при зіткненнях. До складу СПБ входять пристрої поглинання енергії (ППЕ), призначені для захисту пасажирів і поїзної бригади, а також конструкцій екіпажів від руйнівної дії ударних навантажень. В Інституті технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України розроблено конструкції ППЕ різної енергоємності. Мета досліджень – оцінка динамічної навантаженості екіпажів еталонного поїзда з СПБ при зіткненнях, сценарії яких передбачені стандартом EN 15227. У статті розглянуто сценарії зіткнення зі швидкістю 36 км/год еталонного поїзда з ідентичним поїзним складом і з вантажним вагоном масою 80 т. Еталонний поїзд сформований з локомотива і чотирьох вагонів, кінцеві частини яких обладнані відповідними ППЕ. У статті наведено дискретно-масову модель лобового зіткнення потягів. Новизною моделі є силова характеристика міжвагонного з’єднання, яка враховує роботу зсувних автозчепних пристроїв, ППЕ локомотивів і вагонів, пружно-пластичне деформування конструкцій екіпажів. Розглянуто два варіанти формування поїзда: локомотив масою 90 т і вагони масою 50 т; локомотив масою 123 т і вагони масою 64 т. Показано, що вимоги європейського стандарту EN 15227 і розробленої концепції пасивного захисту швидкісного пасажирського поїзда колії 1520 мм виконуються, якщо локомотив обладнати ППЕ з енергоємністю 0,95 МДж, вагони масою 50 т – ППЕ з енергоємністю 0,25 МДж, вагони масою 64 т – ППЕ з енергоємністю 0,3 МДж. Розроблено конструкції ППЕ з визначеною енергоємністю для локомотивів та вагонів.

швидкісний пасажирський поїзд локомотивної тяги, зіткнення, система пасивної безпеки, пристрій поглинання енергії

1. Основні аспекти стратегії розвитку ПАТ “Укрзалізниця” 2017 – 2021 роки. URL: http://www.uz.gov.ua/ files/file/Strategy_Presentation_fin1.pdf (Last accessed: 15.09.2017).

2. Програма (прогнозна) оновлення рухомого складу ПАТ “Укрзалізниця” на період до 2021 року та її виконання у 2017 році. URL: http://eurotrain.railway-publish.com/assets/files/pdf/1.pdf (Last accessed: 15.09.2017).

3. Залізничний транспорт України 2016-2017. URL: http://eurotrain.railway-publish.com/assets/files/ pdf/5.pdf (Last accessed: 15.09.2017).

4. EN 15227. Railway applications – Crashworthiness requirements for railway vehicle bodies. Brussels, 2008. 37 p.

5. Carl F.B., Schneider S., Wolter W. Development of the crashworthy locomotive platform TRAXX: Operational needs, technical concept and validation procedure. Passive Safety of Rail Vehicles and Safe Interiors. Proceedings of 5th International Symposium (17 – 18 March, 2005, Berlin). Berlin, 2005. P. 42–62.

6. The EST crash buffer (EST крэш буфер). URL: http://www.crashbuffer.com/index.htm (Last accessed: 15.09.2017).

7. Foedtke J., Schneider S., Pfrommer R., Zurheide H. Entwicklung der Kastenstruktur fur die Lokomotive Voith Maxima 40C. Design of the carbody structure for the Voith Maxima 40CC locomotive. ZEVrail Glasers Annalen. 2008. № 132. Р. 292–303.

8. Prima II – локомотивы нового поколения. Железные дороги мира. 2010. № 12. С. 17–25.

9. Siemens. Locomotives – Локомотивы. Интегрированные решения для эффективных пассажирских и грузовых перевозок. URL: http://eurotrain.railway-publish.com/assets/files/pdf/12.pdf (Last accessed: 15.09.2017).

10. 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: 15.09.2017).

11. 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.

12. 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.

13. Axtone is the supplier of the largest crash buffers in Europe. URL: http://www.crashtechnology.eu/news/task,item/id,10/ (Last accessed: 15.09.2017).

14. Innova Systems & Technologies. Railway technologies & crash buffers. URL: http://www.innovasystech. com/ (Last accessed: 15.09.2017).

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

16. Науменко Н. Е., Соболевская М. Б., Горобец Д. В., Богомаз Е. Г. Разработка элементов пассивной защиты скоростных пассажирских локомотивов нового поколения при аварийных столкновениях на железных дорогах колеи 1520 мм. Техническая механика. 2017. № 1. С. 72–82.

17. Науменко Н. Е., Соболевская М. Б., Сирота С. А., Горобец Д. В. Разработка элементов пассивной защиты вагонов пассажирского поезда нового поколения для железных дорог колеи 1520 мм. Техническая механика. 2017. № 2. С. 73–83.

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

19. Llana P., Stringfellow P. Preliminary finite element analysis of locomotive crashworthy components. ASME 2011 Rail Transportation Division Fall Technical Conference RTDF011, September 21 – 22, 2011, Minneapolis, Minnesota, USA: proceedings. Minneapolis, 2011. P. 1–11.

20. Llana P., Stringfellow R. Preliminary development of locomotive crashworthy components. ASME/ASCE/IEEE Joint Rail Conference JRC2011, March 16 – 18, 2011, Pueblo, Colorado, USA: proceedings. Pueblo, 2011. P. 11–20.

21. Науменко Н. Е., Хижа И. Ю. Оценка влияния работы устройств системы пассивной безопасности пассажирского локомотива на его динамическую нагруженность при аварийном столкновении с препятствием на железной дороге. Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетр. національного ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. 2013. № 1 (43). С. 154–161.

22. Науменко Н. Е., Хижа И.Ю. Моделирование взаимодействия экипажей пассажирского поезда, оборудованного системой пассивной безопасности, при аварийном столкновении с препятствием. Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетр. національного ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. 2015. № 4 (58). С. 163–174.

Copyright (©) 2017 Н.Ю. Науменко, М. Б. Соболевська, І.Ю. Хижа

Copyright © 2014-2018 Технічна механіка