Determining the Load on the Bearing Structure of a Flat Wagon for Long Cargo in Rail-Ferry Transportation

ENG: This study's object is the processes of perception and redistribution of loads in the supporting structure of a flat wagon for long-length cargo during rail-ferry transportation. The task addressed is to adapt a universal flat wagon for transporting long-length cargo. In this case, it is proposed to improve the structure of a flat wagon by equipping it with frame-type side walls reinforced with sandwich panels. The proposed technical advancement was substantiated by mathematical modeling of the dynamic loading of the flat wagon during transportation by rail ferry. The calculation results established that the proposed improvement contributes to a reduction in the dynamic loading of a flat wagon's supporting structure by 15% compared to the typical structure. The findings were confirmed by computer simulation. The results of calculating the strength of a flat wagon's supporting structure established that its strength is ensured. A special feature of the technical advancement is that it does not require intervening in the basic concept of a flat wagon's supporting structure since the side walls are removable. The scope of practical application of the research results is railroad transport. The practical use of the findings is subject to the absence of a natural degree of freedom of the side wall frame. The results of this study will contribute to improving the efficiency of railroad transport operation, including international traffic. The results could also prove useful for designing modern car structures with improved technical and operational characteristics.

UKR: Об’єктом дослідження є процеси сприйняття та перерозподілу навантажень в несучій конструкції вагона-платформи для довгомірних вантажів при залізнично-поромних перевезеннях. Проблема, що вирішувалась в рамках даного дослідження, полягає у адаптації універсального вагона-платформи до перевезень довгомірних вантажів. При цьому пропонується удосконалення конструкції вагона-платформи шляхом оснащення боковими стінами каркасного типу, підкріплених сендвіч-панелями. Обґрунтування запропонованого удосконалення здійснено математичним моделюванням динамічної навантаженості вагона-платформи при перевезенні залізничним поромом. Результати розрахунку встановили, що запропонована реалізація сприяє зменшенню динамічної навантаженості несучої конструкції вагона-платформи на 15% у порівнянні із типовою конструкцією. Отримані результати підтверджено комп’ютерним моделювання. Результати розрахунку на міцність несучої конструкції вагона-платформи встановили, що її міцність забезпечується. Особливість зазначеного удосконалення полягає у тому, що воно не потребує втручання в основний концепт несучої конструкції вагона-платформи, оскільки бокові стіни є знімними. Сфера практичного використання результатів дослідження – залізничний транспорт. Умова практичного використання результатів – відсутність власного ступеня вільності каркаса бокових стін. Результати даного дослідження сприятимуть підвищенню ефективності експлуатації залізничного транспорту, в тому числі, в міжнародному сполученні. Також отримані результати можуть бути корисними напрацюваннями при створенні сучасних конструкцій вагонів із покращеними технічними та експлуатаційними характеристиками.