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

ГОЛОВНА    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЕГІЯ    АВТОРАМ    ПОТОЧНИЙ ВИПУСК    АРХІВ    КОНТАКТИ

УДК 629.4:62-758.2

Технічна механіка, 2016, 2, 91 - 105

НАТУРНЫЕ УДАРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ОПЫТНОГО ОБРАЗЦА УСТРОЙСТВА ПОГЛОЩЕНИЯ ЭНЕРГИИ, ПРЕДНАЗНАЧЕННОГО ДЛЯ ПАССИВНОЙ ЗАЩИТЫ ЛОКОМОТИВА ПРИ СТОЛКНОВЕНИЯХ

М. Б. Соболевська, С. А. Сирота, Д. В. Горобець, І. В. Теличко

      Пріоритетним напрямком розвитку залізничного транспорту України є впровадження швидкісного пасажирського руху і оновлення рухомого складу. Локомотив нового покоління повинен мати систему пасивної безпеки, яка у випадку неминучого зіткнення забезпечує перетворення енергії удару в механічну роботу, пов’язану з контрольованим пластичним деформуванням спеціальних пристроїв поглинання енергії (ППЕ), що дозволить зменшити тяжкість наслідків аварії і зберегти життя пасажирів і поїзної бригади. Статтю присвячено актуальній проблемі розробки ППЕ для швидкісного пасажирського локомотива на основі результатів математичного моделювання пластичного деформування ППЕ при наднормативних ударах і натурних ударних випробувань (креш-тестів) ППЕ на базі європейського стандарту EN 15227. В статті наведено результати виконаного у випробувальному центрі TUV SUD Rail GmbH (Герліц, Німеччина) креш-тесту дослідного зразка ППЕ коробчастого типу, що містить стільникові пакети. Конструкцію ППЕ розроблено у співпраці Інституту технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України з ТОВ “Проектно-конструкторське виробниче підприємство МДС” і запатентовано в Україні. Метою креш-тесту є експериментальне дослідження пластичного деформування досліджуваної конструкції при ударі, визначення характеристики контактного зусилля між тілами, які співударяються, оцінка енергоємності дослідного зразка ППЕ. В статті дано опис розробленого науковометодичного забезпечення та скінченно-елементної моделі пластичного деформування досліджуваної конструкції при ударі. Наведено результати математичного моделювання креш-тесту дослідного зразка УПЕ. Виконано верифікацію розробленої скінченно-елементної моделі шляхом порівняння за критеріями європейського стандарту EN 15227 результатів, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами. Підтверджено достовірність результатів чисельних розрахунків, виконаних за допомогою розробленого науково-методичного забезпечення.

пасажирський поїзд, аварійне зіткнення, пасивна безпека, пристрій поглинання енергії, креш-тест, скінченно-елементне моделювання

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

2. Carl F. B. Development of the crashworthy locomotive platform TRAXX: Operational needs, technical concept and validation procedure / F. B. Carl, S. Schneider, W. Wolter // Passive Safety of Rail Vehicles 2013 : Railway Research Network Proceedings of the 5th International Symposium “Passive Safety of Rail Vehicles and Safe Interiors” in Berlin on 17 – 18 March 2005. – 2/2005. – Berlin : IFV Bahntechnik e.V. – 2005. – P. 42 – 62.

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

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

5. Vectron – a customer-optimized crash concept (Vectron – оптимизированная под потребителя крэш конце- пция) [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.mobility.siemens.com/mobility/global/en/interurban-mobility/railsolutions/ locomotives/vectron/technology/modular-locomotive-concept/replaceable-frontend/ pages/replaceable-front-end.aspx

6. The EST crash buffer (EST крэш буфер) [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.crashbuffer.com/index.htm

7. Wasilewski L. Evolution of crash absorbing systems according to EN 15227 and according to real operation conditions / L. Wasilewski // Passive Safety of Rail Vehicles 2013 : Railway Research Network Proceedings of the 9th International Symposium “Passive Safety 2013 – Passive Safety of Rail Vehicles and Safe Interiors” in Berlin on 21 – 22 February 2013. – 43/2013. – Berlin : IFV Bahntechnik e.V. – 2013. – P. 211 – 218.

8. Railway passive safety in Europe (Пассивная безопасность на железнодорожном транспорте Европы) [Электронный ресурс]. – Режим доступа http://www.uic.org/cdrom/2008/02_globalview_india2/presentations/16.PassiveSafety_Europe_Pereira.pdf

9. ГОСТ 32410-2013 Межгосударственный стандарт. Крэш-системы аварийные железнодорожного по- движного состава для пассажирских перевозок. Технические требования и методы контроля. – М. : Ста- ндартинформ, 2014. – 29 с.

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

11. Sobolevska M. Passive safety system of an electric locomotive for high-speed operation on the railways with 1520 mm gauge / M. Sobolevska, I. Telychko // Passive Safety of Rail Vehicles 2013 : Railway Research Network Proceedings of the 9th International Symposium “Passive Safety 2013 – Passive Safety of Rail Vehicles and Safe Interiors” in Berlin on 21 – 22 February 2013. – 43/2013. – Berlin : IFV Bahntechnik e.V. – 2013. – P. 63 – 80.

12. Патент на корисну модель 64978 Україна, МПК В 61 G 11/00. Пристрій для поглинання енергії удару / Ушкалов В. Ф., Науменко Н.Ю., Теличко І. Б. та інш. – u201104838 ; заявл. 19.04.2011 ; опубл. 25.11.2011, Бюл. № 22/2011. – 6 с.

13. Bombardier transport France Crespin Engineering Tests France (Crespin тест-центр) [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.eurailsafe.net/file.php?id=202

14. Bombardier Successfully Concludes First Passive-Safety Crash Tests on Spacium 3.06 (Успешно заверши- лись первые крэш-тесты Spacium 3.06) [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.marketwired.com/press-release/bombardier-successfully-concludes-first-passive-safety-crash-testson- spacium-3o6-ile-tsx-bbd.a-752923.htm

15. Presentation of the first Regio 2N train (Презентация первого поезда Regio 2N) [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.bombardier.com/content/dam/Websites/bombardiercom/Events/Supporting%20Documents/BT/bo mbardier-transportation-20130924-press-kit-Regio-2N-Crespin-EN.pdfм

16. Alstom Film Carte De Visite Reichshoffen (Визит на Alstom в Reichshoffen) [Электронный ресурс]. – Режим доступа : https://www.youtube.com/watch?v=QZkxyGLFbwI&list=PLFSobSthzbUTQtpTvLbt- SyOxG6rVJkXZ&index=51

17. Sanecki H. Badania odpornosci zderzeniowej pojazdow szynowych / H. Sanecki // Seminarium, IK Warszawa, 8.05.2012 (Исследования ударопрочности железнодорожных транспортных средств) [Электронный ре- сурс]. – Режим доступа : http://www.ikolej.pl/fileadmin/user_upload/wydarzenia/Newsletter_No1.pdf

18. Crash test kabiny V300 Zefiro. Predkosc: 38 km/h. Zmigrod (Крэш-тест кабины V300 Zefiro) [Электрон- ный ресурс]. – Режим доступа : https://www.youtube.com/watch?v=M24h1M0VCrc

19. TUV SUD Rail New Challenges in Railway Operations (TUV SUD Rail новые вызовы в железнодорожных перевозках) [Электронный ресурс]. – Режим доступа : https://www.tuevsued. de/uploads/images/1417169050321070970779/tuev-sued-rail-new-challenges-in-railway-operations.pdf

20. Лукас В. А. Теория автоматического управления / В. А. Лукас. – M. : Недра, 1990. – 416 с.

21. Инженерные методы исследований ударных процессов / Г. С. Батуев, Ю. В. Голубков, А. К. Ефремов и др. – М. : Машиностроение, 1977. – 240 с.

22. From engineering stress to true stress (От условных напряжений к истинным) [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.dynasupport.com/howtos/material/from-engineering-to-true-strain-true-stress

23. Krieg R. D. Implementation of a time independent plasticity theory into structural computer programs / R. D. Krieg, S. W. Key // Vol. 20 of Constitutive equations in viscoplasticity: computational and engineering aspects. – New York : ASME, 1976. – Р. 125 – 137.

24. Саймондс П. С. Динамика неупругих конструкций : пер. с англ. / П. С. Саймондс. – М. : Мир, 1982. – 224 с.

25. Cowper G. R. Strain Hardening and Strain Rate Effects in the Impact Loading of Cantilever Beams / G. R. Cowper, P. S. Symonds // BrownUniv. : Applied Mathematics Report. – 1958. – P. 28.

26. Оден Д. Конечные элемнты в механике сплошных сред / Д. Оден. – М. : Мир, 1976. – 464 с.

27. Гоноровский И. С. Радиотехнические цепи и сигналы : учебник для вузов / И. С. Гоноровский. – М. : Радио и связь, 1986. – 512 с.

Copyright (©) 2016 М. Б. Соболевська, С. А. Сирота, Д. В. Горобець, І. В. Теличко

Copyright © 2014-2018 Технічна механіка