Научная статья на тему 'ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ИСПЫТАНИЙ СМЕННЫХ КУЗОВОВ'

ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ИСПЫТАНИЙ СМЕННЫХ КУЗОВОВ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
150
37
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
НОРМАТИВНАЯ БАЗА / СМЕННЫЕ КУЗОВА / ГРУЗОВЫЕ (МОРСКИЕ) КОНТЕЙНЕРЫ / СЪЕМНЫЕ КУЗОВА / НАГРУЗКИ / ДЕЙСТВУЮЩИЕ ПРИ ПОГРУЗО-РАЗГРУЗОЧНЫХ ОПЕРАЦИЯХ И ШТАБЕЛИРОВАНИИ / REGULATORY FRAMEWORK / INTERCHANGEABLE WAGON BODIES / CARGO (MARITIME) CONTAINERS / DEMOUNTABLE BODIES / LOADS OCCURRING DURING HANDING AND STOCKPILING

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Панов Г. О., Толстов С. М., Цыганская Л. В., Морозова И. О.

Цель: Определение и систематизация нагрузок, возникающих при эксплуатации сменных кузовов, для разработки соответствующих нормативных требований к проектированию и испытаниям сменных кузовов. Методы: По результатам сравнения конструкции и области применения сменных кузовов с грузовыми (морскими) контейнерами и съемными кузовами определены нагрузки и методы их приложения. Результаты: Выявлено отсутствие нормативной базы, регламентирующей требования к прочности сменных кузовов, нагрузкам, возникающим в железнодорожной сфере применения, включая их хранение, погрузо-разгрузочные операции и штабелирование, а также к методам испытаний данных кузовов. Определено отличие кузовов сменных от съемных, заключающееся в отсутствии необходимости транспортирования сменных кузовов речным и морским транспортом. При рассмотрении особенностей эксплуатации сменных кузовов в железнодорожной сфере применения, включая их хранение, погрузо-разгрузочные операции и штабелирование, установлена конструктивная и эксплуатационная схожесть сменных кузовов с грузовыми (морскими) контейнерами и съемными кузовами. Определены и систематизированы нагрузки, прикладываемые к сменным кузовам. Практическая значимость: Показана необходимость разработки нормативной базы, регламентирующей требования к прочности сменных кузовов, нагрузкам, действующим при погрузо-разгрузочных операциях и штабелировании. Рассмотренные нагрузки рекомендуется учитывать при разработке нормативно-технических документов, в проведении опытно-конструкторских работ и испытаниях сменных кузовов

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Панов Г. О., Толстов С. М., Цыганская Л. В., Морозова И. О.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SPECIFIC FEATURES OF DESIGNING AND TESTING INTERCHANGEABLE BODIES

Objective: Definition and systematisation of loads occurring during operation of interchangeable wagon bodies for development of corresponding regulatory requirements for designing and testing interchangeable bodies. Methods: Loads and methods of their application are determined as a result of comparison of design and application area of interchangeable bodies with cargo (maritime) containers and demountable bodies. Results: The authors identified a lack of regulatory framework for standardisation of requirements for bearing capacity of interchangeable bodies, for loads that occur in the railway sphere of application, including storage, handling and stockpiling, as well as testing methods for these bodies. The difference between interchangeable and demountable bodies is defined as lack of need for transportation of interchangeable bodies by waterborne transport. In the process of consideration of specific features of operating interchangeable bodies in the railway sphere of application, including storage, handling and stockpiling, design and operational similarity of interchangeable bodies with cargo (maritime) containers and demountable bodies was established. Loads applied to interchangeable bodies were defined and systemised. Practical importance: The need for development of a regulatory framework for standardisation of requirements for bearing capacity of interchangeable bodies and for loads that occur during handling and stockpiling operations. The authors recommend that the loads discussed in the paper be taken into account in development of technical standard documents, in conducting research and development work and in testing interchangeable bodies

Текст научной работы на тему «ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ИСПЫТАНИЙ СМЕННЫХ КУЗОВОВ»

УДК 629.01

Особенности проектирования и испытаний сменных кузовов

Г. О. Панов 1, С. М. Толстов 1, Л. В. Цыганская 2, И. О. Морозова 3

1 ООО «Инженерный Центр подвижного состава», Российская Федерация, 190013, Санкт-Петербург, наб. реки Фонтанки, 108

2 Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I, Российская Федерация, 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., 9

3 АО «Научно-внедренческий центр "Вагоны"», Российская Федерация, 190031, Санкт-Петербург, ул. Ефимова, 1/4, лит. А

Для цитирования: Панов Г. О., Толстов С. М., Цыганская Л. В., Морозова И. О. Особенности проектирования и испытаний сменных кузовов // Известия Петербургского университета путей сообщения. - СПб.: ПГУПС, 2020. - Т. 17. - Вып. 4. - С. 465-476. Б01: 10.20295/1815-588Х-2020-4-465-476

Аннотация

Цель: Определение и систематизация нагрузок, возникающих при эксплуатации сменных кузовов, для разработки соответствующих нормативных требований к проектированию и испытаниям сменных кузовов. Методы: По результатам сравнения конструкции и области применения сменных кузовов с грузовыми (морскими) контейнерами и съемными кузовами определены нагрузки и методы их приложения. Результаты: Выявлено отсутствие нормативной базы, регламентирующей требования к прочности сменных кузовов, нагрузкам, возникающим в железнодорожной сфере применения, включая их хранение, погрузо-разгрузочные операции и штабелирование, а также к методам испытаний данных кузовов. Определено отличие кузовов сменных от съемных, заключающееся в отсутствии необходимости транспортирования сменных кузовов речным и морским транспортом. При рассмотрении особенностей эксплуатации сменных кузовов в железнодорожной сфере применения, включая их хранение, погрузо-разгрузочные операции и штабелирование, установлена конструктивная и эксплуатационная схожесть сменных кузовов с грузовыми (морскими) контейнерами и съемными кузовами. Определены и систематизированы нагрузки, прикладываемые к сменным кузовам. Практическая значимость: Показана необходимость разработки нормативной базы, регламентирующей требования к прочности сменных кузовов, нагрузкам, действующим при погрузо-разгрузочных операциях и штабелировании. Рассмотренные нагрузки рекомендуется учитывать при разработке нормативно-технических документов, в проведении опытно-конструкторских работ и испытаниях сменных кузовов.

Ключевые слова: Нормативная база, сменные кузова, грузовые (морские) контейнеры, съемные кузова, нагрузки, действующие при погрузо-разгрузочных операциях и штабелировании.

Расширение номенклатуры перевозимых грузов на специализированном железнодорожном подвижном составе является актуальной задачей, от решения которой зависят сокращение порожнего пробега и уменьшение простоя вагонов. Одно из направлений решения этой задачи -использование грузовых вагонов со съемными

кузовами, которые в ряде случаев могут быть наиболее эффективны [1-5]. Съемный кузов представляет собой транспортное оборудование достаточной прочности, сконструированное для перевозки грузов, как правило, на автомобильных и железнодорожных транспортных средствах наземным или водным видом транспорта,

с унифицированными размерами, способами его крепления и перегрузки, чья ширина и/или длина превышает размеры контейнеров ИСО серии 1 [6]. Грузовые вагоны со съемными кузовами известны из мирового опыта железнодорожных перевозок. Ряд зарубежных компаний, например «WASCOSA» (Швейцария) [7], «INNO FREIGHT» (Австрия) [8] и др., выпускают и эксплуатируют съемные кузова, предназначенные для перевозки грузов различной номенклатуры (рис. 1, 2).

Дальнейшим развитием конструкций грузовых вагонов является применение сменных кузовов, которые позволяют в ходе эксплуатации устанавливать на одну и ту же раму вагона различные кузова, т. е. менять их в случае необходимости перевозки разнообразных грузов. Работы по созданию сменных кузовов и соответственно вагонов-платформ, предназначенных для их перевозок, ведутся в Российской Федерации в ООО «ВНИЦТТ» (г. Санкт-Петербург).

На рис. 3 показаны опытные образцы таких кузовов, установленные на вагоны-платформы.

Особенность конструкции сменных кузовов в отличие от съемных заключается в том, что сменные кузова оборудованы элементами крепления к несущей раме вагона и смежным кузовам (при эксплуатации в составе вагонов сочлененного типа). Конструкция сменного кузова в общем случае включает в себя раму, сам кузов (емкость для размещения груза), устройства и приспособления, позволяющие выполнять погрузочно-разгрузочные работы, элементы крепления к раме вагона и другим кузовам (в случае их установки на вагон-платформы сочлененного типа).

При проектировании и испытаниях таких кузовов следует учитывать ряд особенностей, связанных с условиями их эксплуатации, хранения, выполнением погрузо-разгрузочных операций на специализированных терминалах и др. В каждом из этих случаев сменные кузова

Рис. 1. Съемные кузова компании «WASCOSA»: а - вагон-платформа со съемным кузовом открытого типа; б - вагон-платформа со съемным

кузовом для перевозки леса

а

в

Рис. 2. Съемные кузова производства компании INNO FREIGHT: а - вагон-платформа со съемным кузовом открытого типа; б - вагон-платформа со съемным кузовом типа хоппер-дозатор; в - съемный кузов открытого типа с возможностью выгрузки

через торцевую стену

Рис. 3. Сменные кузова разработки компании ООО «ВНИЦТТ» закрытого типа с разгрузкой

через торцевую стену

подвергаются воздействию соответствующих нагрузок.

Основным фактором, определяющим безопасность конструкции сменных кузовов, является их способность выдерживать нагрузки, появляющиеся при их эксплуатации. Потому для подтверждения их безопасности при проектировании и испытаниях ориентируются в первую очередь на эксплуатационные нагрузки.

В настоящее время отсутствуют нормативные документы, регламентирующие требования к прочности сменных кузовов и нагрузкам, имеющим место в эксплуатации. Методы испытаний данных кузовов также отсутствуют. В связи со спецификой конструкции и отсутствием нормативной базы актуальным становится установление требований к испытаниям сменных кузовов в части перечня и значений испытательных нагрузок.

В данной статье рассмотрены и систематизированы виды нагрузок, возникающие при применении сменных кузовов, включая их хранение, погрузо-разгрузочные операции на специализированных терминалах и штабелирование. На рис. 4 показан перечень нагрузок, дей-

ствующих на сменные кузова при эксплуатации на железнодорожном транспорте.

При использовании с вагоном кузова являются съемным оборудованием. Нагрузки, влияющие на вагоны, их величины и требования к прочности конструкции вагонов в целом, отражены в нормативных документах, относящихся к вагонам: ГОСТ 33211-2014 [9], ГОСТ 33788-2016 [10] и «Нормах для расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных)» (далее «Нормы») [11], и поэтому в данной статье не рассматриваются.

Сменные кузова имеют верхние и нижние угловые фитинги, расположение которых идентично расположению в конструкции контейнеров. При хранении, погрузо-разгрузочных операциях на специализированных терминалах и штабелировании испытательные нагрузки следует применять согласно нормативным документам, относящимся к контейнерам: ГОСТ 20527-82 [12], ГОСТ 20259-80 [13], ГОСТ 20260-80 [14], ГОСТ Р 51876-2008 (ИСО 14961:1990) [15].

В ходе эксплуатации сменные кузова перемещаются к месту разгрузки/загрузки/хранения и

Нагрузки

Рис. 4. Нагрузки, действующие на сменные кузова при эксплуатации на железнодорожном транспорте

обратно. В зависимости от области применения и перевозимого груза при погрузо-разгрузочных операциях используются следующие подъемно-транспортные механизмы:

- вилочные погрузчики;

- ричстакеры;

- крановая техника.

Учитывая, что ширина сменных кузовов значительно превышает длину вил погрузчика (3 и 1,825 м соответственно), испытательную нагрузку при подъеме вилочным погрузчиком целесообразно имитировать балками коробчатого сечения необходимой жесткости с использованием стационарных домкратов (рис. 5). Нагрузку распределяют равномерно по полу ку-

зова, так чтобы масса тары сменного кузова и испытательная нагрузка (вес груза) вместе составляли 1,6Я в соответствии с [15], где Я - максимальная масса брутто сменного кузова.

В верхней части сменного кузова расположены фитинги для его поднятия грузозахватными устройствами (траверсами, спредерными механизмами и т. п.). При испытаниях подъем (опускание) за четыре верхних угловых фитинга следует осуществлять плавно (без рывков), с возможно меньшими ускорениями на высоту, обеспечивающую отрыв основания сменного кузова от поверхности опирания. При испытаниях рекомендуется проводить измерения в режиме непрерывной записи с целью регистра-

0,8Rg 0^

Рис. 5. Нагрузки при подъеме вилочным погрузчиком

ции деформаций при возможных нагрузках от вертикальных ускорений. Испытываемый сменный кузов должен иметь такую равномерно-распределенную по площади пола нагрузку, чтобы собственная его масса тары и вес испытательного груза вместе составляли 2R в соответствии с [15].

При подъеме траверсой нагрузки к фитингам должны быть приложены вертикально вверх (рис. 6). Если подъем сменного кузова осуществляют с помощью стропов и крана, то каждую из строп располагают под углом не более 30° к вертикали, согласно [15] (рис. 7).

k0,5Rg

0,5Rg

б

0,5Rg

0,5Rg

Рис. 6. Нагрузки при подъеме за верхние фитинги: а - вид контейнера спереди; б - вид контейнера сбоку

Рис. 7. Нагрузки при подъеме за верхние фитинги с помощью строп

При проведении испытаний сменный кузов выдерживают в поднятом положении в течение 5 мин [15].

При подъеме грузоподъемной техникой на сменный кузов в общем случае действуют нагрузки, приведенные в таблице.

Нагрузка от поперечных сил, возникающих при поджатии сменного кузова в захватах грузоподъемной техники, принимается по данным производителя [16], равной 300 кН, и уточняется в зависимости от грузоподъемной техники других производителей, так как может поджимать кузова с большей силой.

Нагрузка от поперечных составляющих вертикальных сил (эксцентриситет) при штабелировании в случае, когда все четыре верхних угловых фитинга нижнего кузова должны быть смещены относительно нижних угловых фитингов кузова второго яруса на 25,4 мм поперек и 38,0 мм, согласно [15], в продольном направлении, имитируется специальным испытательным оборудованием либо с особыми мерами безопасности постановкой необходимого количества сменных кузовов.

Динамическое давление ветра на груз для кранов всех типов, устанавливаемых в речных и морских портах (а это наиболее предполагаемые места перегрузки и складирования кузовов), составляет 250 Па. Нагрузка от силы давления бокового ветра принимается в соответствии с ГОСТ 1451-77 [17].

Самоуравновешенные нагрузки от давления груза (распорные нагрузки) при перевозке в сменных кузовах насыпных и скатывающих грузов определяются по формулам ГОСТ 33211-2014 [9] и «Норм...» [11].

Так как разгрузка сменного кузова осуществляется через торцевые или боковые разгрузочные отверстия или путем переворачивания на 180°, то для боковых и торцевых стен прикладываемая равномерно распределенная нагрузка от распора груза должна составлять не менее 0,6-^^, где тгр - масса груза, кг; g - ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2. Данная нагрузка установлена требованиями ГОСТ Р 53520-2009 [18] и ГОСТ Р 51876-2008 [15].

а

Нагрузки, действующие при подъеме сменного кузова грузоподъемной техникой

Действующая нагрузка Вид грузоподъемной техники

Вилочные погрузчики Ричстакеры Крановая техника

Вертикальная от действия силы тяжести брутто + + +

От действия вертикального ускорения + + +

От поперечных сил, возникающих при поджатии сменного кузова в захватах грузоподъемной техники - + -

От поперечных составляющих вертикальных сил, вызванных продольным или поперечным перекосом (перекос кранов мостового типа, смещения выносных опор или гусениц самоходных кранов вследствие допустимого уклона рабочей площадки, отклонения от проектного значения размеров и относительного расположения элементов рельсового пути крановой техники и т. п.) - - +

От силы давления бокового ветра + + +

Самоуравновешенные при загрузке насыпных или скатывающихся грузов + + +

Хранение сменного кузова предусматривает складирование как отдельно стоящего кузова, так и в формате штабеля. Штабелирование производится на специализированных площадках с твердым покрытием и в порожнем, и в груженом состоянии, в зависимости от требований, заданных на этапе проектирования. Количество ярусов в штабеле устанавливается конструкторской документацией на конкретный вид кузова и исходя из предполагаемых мест складирования, которые имеют свои требования по ограничению высоты штабеля.

При штабелировании кузов нижнего яруса испытывает:

- наибольшие нагрузки от веса брутто самого кузова и последующих ярусов;

- самоуравновешенные нагрузки от давления груза (распорные нагрузки);

- ударную нагрузку при неравномерной скорости опускания.

Нагрузка при штабелировании определяется по формуле

^ = п ■ Я ■ g ,

в которой Я - масса брутто, кг; п - количество ярусов, шт.

Согласно ГОСТ 20527-82 [12] и ГОСТ 20259-80 [13] нагрузка, приходящаяся на один верхний фитинг нижнего кузова, составляет

F =

к • R • g (n -1) 4

притом что и сам нижний кузов должен быть загружен кЯ, где Я -максимальная масса брутто кузова, кг; к - коэффициент, учитывающий величину вертикального ускорения, в зависимости от транспортной базы равный для судов 1,8 в соответствии с [15], для складирования в порту 1.

При штабелировании также следует принимать во внимание конструкцию и зазоры между узлами соединения кузовов для исключения перекоса штабеля.

Испытания проводятся путем установки груженых сменных кузовов в несколько ярусов или благодаря имитации штабелирования приложением эквивалентной вертикальной на-

грузки мерными грузами либо с помощью специального стенда.

Внешнюю вертикальную нагрузку прикладывают одновременно ко всем четырем верхним угловым фитингам или поочередно к каждой паре верхних угловых фитингов.

Для обеспечения безопасности учитывают статическое давление, оказываемое на площадку Р, МПа, от штабеля:

Р = .10-6,

^Оп

где 5*Оп - площадь опирания одного кузова,

м2. п

Давление Р не должно превышать допускаемое давление на площадку складирования, установленное требованиями СП 316.1325800.2017 [19], СП 262.1325800.2016 [20] для площадки (обычно от 49 до 294 кПа).

Помимо статической нагрузки от веса брутто кузовов, установленных сверху, и собственного веса брутто, при штабелировании действует еще и ударная нагрузка, вызванная неравномерной скоростью опускания сменного кузова. Поэтому при тензометрировании следует вести

се

С

tù s te

u *

к &

te

0

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Время, мс

Рис. 8. Зависимость напряжения от времени при неравномерном опускании кузова: б^ - напряжение при статическом взаимодействии кузовов; бвз - напряжение при касании кузовов (напряжение удара при касании); бдоб - добавочное напряжение при неравномерном взаимодействии кузовов

непрерывный процесс записи штабелирования (рис. 8), а при проектировании учитывать данную нагрузку.

Сила Г, Н, действующая при установке верхнего яруса при штабелировании, определяется по формуле

F = R-VcP

At

в которой V - максимальная расчетная скорость опускания груза краном, м/с; Д/ - время контакта при ударе, с.

Прочность кузовов при штабелировании необходимо оценивать по той же схеме, что и прочность вагонов при соударении.

Для обеспечения безопасности испытаний следует выбирать нивелированную площадку с защитой от ветра и шириной не менее 25 м (при условии штабелирования в 3 яруса), например, контейнерные площадки, которые должны иметь продольный уклон в пределах от 0,4 до 0,6 %0.

Таким образом, создание новых сменных кузовов является новым направлением в работе российских разработчиков и испытателей. На первом этапе внедрения на основе анализа условий эксплуатации рассмотрены и систематизированы испытательные нагрузки, которые в дальнейшем могут служить основой при разработке соответствующих нормативных требований к проектированию и испытаниям сменных кузовов.

Библиографический список

1. Кононенко А. С. Сочлененные вагоны-платформы со съемными кузовами повысят эффективность перевозок / А. С. Кононенко, А. А. Меркулов, А. Ю. Новоселов, Ю. В. Савушкин, А. М. Соколов // Вагоны и вагонное хозяйство. - 2018. - № 4. - С. 36-40.

2. Даукша А. С. Съемные кузова - инновационный вариант совершенствования конструкции вагонов / А. С. Даукша // Системы автоматизированного проектирования на транспорте : сб. трудов V Между-

нар. науч.-практич. конференции. - СПб. : ПГУПС, 2014. - С. 50-52.

3. Даукша А. С. Совершенствование вагонов на основе использования съемных кузовов / А. С. Даукша, Ю. П. Бороненко // Подвижной состав XXI века : идеи, требования, проекты : сб. трудов X Междунар. науч.-технич. конференции. - СПб. : ПГУПС, 2015. -С. 45-53.

4. Даукша А. С. Перспективы внедрения вагонов со съемными кузовами увеличенной грузоподъемности / А. С. Даукша, Ю. П. Бороненко // Изв. Петерб. ун-та путей сообщения. - СПб. : ПГУПС, 2017. -Т. 14. - Вып. 3. - С. 437-451.

5. Соколов А. М. Разработка сочлененного вагона-платформы со съемными кузовами для повышения эффективности перевозок / А. М. Соколов, К. В. Кякк, А. С. Кононенко // Подвижной состав XXI века : идеи, требования, проекты : сб. трудов XII Между-нар. науч.-технич. конференции. - СПб. : ПГУПС, 2017. - С. 80-83.

6. Правила Российского морского регистра судоходства от 01.10.2019 г. № 2-090201-010. - URL : https:// rs-class.org (дата обращения : 23.10.2020 г.).

7. WASCOSA's flex freight system. Edition. Switzerland, 2012. - URL : http://www.wascosa.ch (дата обращения : 23.10.2020 г.).

8. Innofreight. - URL : http://www.innofreight.com (дата обращения : 23.10.2020 г.).

9. ГОСТ 33211-2014. Вагоны грузовые. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой). - М. : Стандартинформ, 2016. - 54 с.

10. ГОСТ 33788-2016. Вагоны грузовые и пассажирские. Методы испытаний на прочность и динамические качества. - М. : Стандартинформ, 2016. -41 с.

11. Нормы для расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных). - М. : ГосНИИВ-ВНИИЖТ, 1996. - 317 с.

12. ГОСТ 20527-82 (СТ СЭВ 3334-81). Фитинги угловые крупнотоннажных контейнеров. Конструкция и размеры (с Изменением № 1). - М. : Стандарт-информ, 2004. - 9 с.

13. ГОСТ 20259-80. Контейнеры универсальные. Общие технические условия (с Изменениями № 1-4). -М. : Стандартинформ, 2002. - 18 с.

14. ГОСТ 20260-80. Контейнеры универсальные. Правила приемки. Методы испытаний. - М. : Стан-дартинформ, 1985. - 40 с.

15. ГОСТ Р 51876-2008 (ИСО 1496-1:1990). Контейнеры грузовые серии 1. Технические требования и методы испытаний. Ч. 1. Контейнеры общего назначения. - М. : Стандартинформ, 2011. - 38 с.

16. Ричстакеры : универсалы для обработки контейнеров // Cranes&Access. - 2008. - № 2 (5). - С. 6469.

17. ГОСТ 1451-77. Краны грузоподъемные. Нагрузка ветровая. Нормы и метод определения (с Поправкой). - М. : Стандартинформ, 2003. - 13 с.

18. ГОСТ Р 53520-2009 (ИСО 1496-4:1991). Контейнеры грузовые серии 1. Технические требования и методы испытаний. Ч. 4. Контейнеры для сыпучих грузов без давления. - М. : Стандартинформ, 2010. -36 с.

19. СП 316.1325800.2017. Терминалы контейнерные. Правила проектирования. - М. : Стандартинформ, 2018. - 122 с.

20. СП 262.1325800.2016. Контейнерные площадки и терминальные устройства на предприятиях промышленности и транспорта. Правила проектирования и строительства. - М. : Стандартинформ, 2017. - 28 с.

Дата поступления: 07.09.2020 Решение о публикации: 18.09.2020

Контактная информация:

ПАНОВ Геннадий Олегович - ст. инженер; pgo@engcenter.ru

ТОЛСТОВ Сергей Михайлович - ведущий инженер; tolstovsm@mail.ru ЦЫГАНСКАЯ Людмила Валериевна - канд. техн. наук, доцент; tcyganskaya@gmail.com МОРОЗОВА Ирина Олеговна - мл. науч. сотрудник; filippova.io@yandex.ru

Specific features of designing and testing interchangeable bodies

G. O. Panov 1, S. M. Tolstov 1, L. V. Tsyganskaia 2, I. O. Morozova 3

1 Rolling Stock Engineering Centre LLC, 108, Fontanka River nab., Saint Petersburg, 190013, Russian Federation

2 Emperor Alexander I Petersburg State Transport University, 9, Moskovsky pr., Saint Petersburg, 190031, Russian Federation

3 Wagons Research and Innovation Centre JSC, 1/4, lit. A, ul. Efimova, Saint Petersburg, 190031, Russian Federation

For citation: Panov G. O., Tolstov S. M., Tsyganskaia L. V., Morozova I. O. Specific features of designing and testing interchangeable bodies. Proceedings of Petersburg Transport University, 2020, vol. 17, iss. 4, pp. 465-476. (In Russian) DOI: 10.20295/1815-588X-2020-4-465-476

Summary

Objective: Definition and systematisation of loads occurring during operation of interchangeable wagon bodies for development of corresponding regulatory requirements for designing and testing interchangeable bodies. Methods: Loads and methods of their application are determined as a result of comparison of design and application area of interchangeable bodies with cargo (maritime) containers and demountable bodies. Results: The authors identified a lack of regulatory framework for standardisation of requirements for bearing capacity of interchangeable bodies, for loads that occur in the railway sphere of application, including storage, handling and stockpiling, as well as testing methods for these bodies. The difference between interchangeable and demountable bodies is defined as lack of need for transportation of interchangeable bodies by waterborne transport. In the process of consideration of specific features of operating interchangeable bodies in the railway sphere of application, including storage, handling and stockpiling, design and operational similarity of interchangeable bodies with cargo (maritime) containers and demountable bodies was established. Loads applied to interchangeable bodies were defined and sys-temised. Practical importance: The need for development of a regulatory framework for standardisation of requirements for bearing capacity of interchangeable bodies and for loads that occur during handling and stockpiling operations. The authors recommend that the loads discussed in the paper be taken into account in development of technical standard documents, in conducting research and development work and in testing interchangeable bodies.

Keywords: Regulatory framework, interchangeable wagon bodies, cargo (maritime) containers, demountable bodies, loads occurring during handing and stockpiling.

References

1. Kononenko A. S., Merkulov A. A., Novoselov A. Yu., Savushkin Iu. V. & Sokolov A. M. Sochlenennye vagony-platformy so s'emnymi kuzovami povysiat effektivnost' perevozok [Articulated platform wagons with demountable bodies will increase efficiency of transportation]. Vagony i vagonnoe khoziaistvo [Wagons and wagon facilities], 2018, no. 4, pp. 36-40. (In Russian)

2. Dauksha A. S. S'emnye kuzova - innovatsion-nyi variant sovershenstvovaniia konstruktsii vagonov [Demountable bodies are an innovative option for perfecting wagon design]. Sistemy avtomatizirovannogo proektirovaniia na transporte. Sb. trudov V Mezhdunar. nauch.-praktich. konferentsii [Computer-assisted design systems in transport. Coll. papers of the 5th intl. sci.-practical conf.]. St. Petersburg, PGUPS [Petersburg State Transport University] Publ., 2014, pp. 50-52. (In Russian)

3. Dauksha A. S. & Boronenko Yu. P. Sovershenstvo-vanie vagonov na osnove ispol'zovaniia s'emnykh kuzo-vov [Perfecting wagons on the basis ofusing demountable bodies]. Podvizhnoi sostav XXI veka: idei, trebovaniia, proekty. Sb. trudov X Mezhdunar. nauch.-tekhnich. kon-ferentsii [21st century rolling stock: ideas, requirements, projects. Coll. papers of the 10th intl. sci.-techn. conf.]. St. Petersburg, PGUPS [Petersburg State Transport University] Publ., 2015, pp. 45-53. (In Russian)

4. Dauksha A. S. & Boronenko Yu. P. Perspektivy vne-dreniia vagonov so s'emnymi kuzovami uvelichennoi gruzopod'emnosti [Prospects for introducing wagons with demountable bodies of increased load-carrying capacity]. Izvestiia Petersburgskogo universitetaputei soobshche-niia [Proceedings of Petersburg Transport University]. St. Petersburg, PGUPS [Petersburg State Transport University] Publ., 2017, vol. 14, iss. 3, pp. 437-451. (In Russian)

5. Sokolov A. M., Kiakk K. V. & Kononenko A. S. Razrabotka sochlenennogo vagona-platformy so s'emnymi kuzovami dlia povysheniia effektivnosti pere-vozok [Designing articulated platform wagon with demountable bodies for increasing efficiency of transportations]. Podvizhnoi sostav XXI veka: idei, trebovaniia, proekty. Sb. trudov XII Mezhdunar. nauch.-tekhnich. kon-ferentsii [21st century rolling stock: ideas, requirements, projects. Coll. papers of the 12th intl. sci.-techn. conf.]. St. Petersburg, PGUPS [Petersburg State Transport University] Publ., 2017, pp. 80-83. (In Russian)

6. Pravila Rossiiskogo morskogo registra sudokhod-stva ot 01.10.2019g. no. 2-090201-010 [Rules oftheRussian Maritime Register of Shipping enacted October 10, 2019, N2-090201-010]. Available at: https://rs-class.org (accessed: October 23, 2020). (In Russian)

7. WASCOSA's flex freight system. Edition. Switzerland, 2012. Available at: http://www.wascosa.ch (accessed: October 23, 2020).

8. Innofreight. Available at: http://www.innofreight. com (accessed: October 23, 2020).

9. State standard GOST 33211-2014. Vagony gru-zovye. Trebovaniia k prochnosti i dinamicheskim kachest-vam (s Popravkoi) [Cargo wagons. Requirements for strength and dynamic properties (Amended)]. Moscow, Standartinform Publ., 2016, 54 p. (In Russian)

10. State standard GOST33788-2016. Vagony gru-zovye i passazhirskie. Metody ispytaniia na prochnost' i dinamicheskie kachestva [Cargo and passenger wa-

gons. Methods of testing for strength and dynamic properties]. Moscow, Standartinform Publ., 2016, 41 p. (In Russian)

11. Normy dlia rascheta i proektirovaniia vagonov zheleznykh dorog MPS kolei 1520 mm (nesamokhod-nykh) [Norms for calculating and designing wagons of 1520 mm-gauge Transportation Ministry railways (non-self-propelled)]. Moscow, GosNIIV-VNIIZhT Publ., 1996, 317 p. (In Russian)

12. State standard GOST20527-82 (STSEV3334-81). Fitingi uglovye krupnotonnazhnykh konteinerov. Konstruktsiia i razmery (s Izmeneniem no. 1) [Corner fittings for large-tonnage cargo containers. Design and dimensions (with Amendment N1)]. Moscow, Standartinform Publ., 2004, 9 p. (In Russian)

13. State standard GOST 20259-80. Konteinery universal'nye. Obshchie tekhnicheskie usloviia (s Izme-neniiami no. 1-4) [General-purpose containers. General technical conditions (with Amendments N1-4)]. Moscow, Standartinform Publ., 2002, 18 p. (In Russian)

14. State standard GOST 20260-80. Konteinery universal'nye. Pravilapriemki. Metody ispytanii [General-purpose containers. Acceptance rules. Test methods]. Moscow, Standartinform Publ., 1985, 40 p. (In Russian)

15. State standard GOST R 51876-2008 (ISO 14961:1990). Konteinery gruzovye serii 1. Technicheskie trebovaniia i metody ispytanii. Chast' 1. Konteinery ob-shchego naznacheniia [Series 1 cargo containers. Technical requirements and test methods. Part 1. General-purpose containers]. Moscow, Standartinform Publ., 2011, 38 p. (In Russian)

16. Richstakery: universaly dlia obrabotki konteinerov [Reach stackers as universals for handling of containers]. Cranes&Access, 2008, no. 2 (5), pp. 64-69. (In Russian)

17. State standard GOST 1451-77. Krany gruzo-pod'emnye. Nagruzka vetrovaia. Normy i metodopredele-niia (s Popravkoi) [Weight-lifting cranes. Wind load capacity. Norms and measuring method (Amended)]. Moscow, Standartinform Publ., 2003, 13 p. (In Russian)

18. State standard GOST R 53520-2009 (ISO 14964:1991). Konteinery gruzovye serii 1. Technicheskie trebovaniia i metody ispytanii. Chast'4. Konteinery dlia sypuchikh gruzov bez davleniia [Series 1 cargo containers. Technical requirements and test methods. Part 4. Bulk-carriage no-pressure containers]. Moscow, Standartinform Publ., 2010, 36 p. (In Russian)

19. Building regulations SP 316.1325800.2017. Ter-minaly konteinernye. Pravilaproektirovaniia [Container terminals. Design guidelines]. Moscow, Standartinform Publ., 2018, 122 p. (In Russian)

20. Building regulations SP 262.1325800.2016. Konteinernye ploshchadki i terminal'nye ustroistva napred-priiatiiakh promyshlennosti i transporta. Pravila proektirovaniia i stroitel'stva [Container yards and terminal devices at industry and transport enterprises. Design and construction regulations]. Moscow, Standartinform Publ., 2017, 28 p. (In Russian)

Received: September 07, 2020 Accepted: September 18, 2020

Author's information:

Gennadii O. PANOV - Senior Engineer; pgo@engcenter.ru

Sergei M. TOLSTOV - Lead Engineer; tolstovsm@mail.ru

Liudmila V. TSYGANSKAIA - PhD in

Engineering, Senior Lecturer;

tcyganskaya@gmail.com

Irina O. MOROZOVA - Junior Researcher;

filippova.io@yandex.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.