Stress-strain state analysis of a fastening device for an arched long good on a flatcar

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Introduction. The need to improve ways of placing and securing goods on rolling stock is determined by the constant expansion of the range of goods transported, an increase in the maximum speeds of freight trains, as well as the development and implementation of new railway cars designs in the transportation process. New designs of devices for arched loads, including long goods, are proposed. At the same time, the methods of analysing freight handling and cargo fastening schemes adopted in the practice of transportation do not allow to conclude about the reliability of such non-standard devices and their retaining properties.

Materials and methods. A study of the stress-strain state of a fastening device for an arched long good on a rolling stock is performed. The loads acting on the device in the longitudinal and transverse directions are determined analytically.

Results. The values of normal, equivalent (according to Mises) stresses and deformations of the developed structure under adverse conditions of its loading are obtained.

Discussion and conclusion. The results of the calculations obtained on the basis of finite element analysis made it possible to develop recommendations for the application of the proposed design to arched long goods to eliminate tipping and translational movements in the longitudinal and transverse directions.

About the authors

Siarhei A. Petrachkou

Belarusian State University of Transport

Email: maryna.g.kuzn@gmail.com
ORCID iD: 0009-0006-8993-8346

Postgraduate Student, Head of the Cargo, Commercial Work and Tariffs Laboratory

Belarus, Gomel

Maryna G. Gegedesh

Sukhoi State Technical University of Gomel; Belarusian State University of Transport

Author for correspondence.
Email: maryna.g.kuzn@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-0776-9325

Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, Dean of the Mechanical Engineering Faculty, Sukhoi State Technical University of Gomel; Associate Professor of the Technical Physics and Engineering Mechanics Department, Belarusian State University of Transport 

Belarus, Gomel; Gomel

References

  1. Козлова Н. С., Власова Н. В. Преимущества и особенности перевозки негабаритных грузов железнодорожным транспортом // Актуальные вопросы технических наук в современных условиях: сб. науч. тр. по итогам межд. науч.конф. Санкт-Петербург: 2018. № 5. С. 45–49. EDN: https://elibrary.ru/nshvpz. Kozlova N. S., Vlasova N. V. Advantages and features of transportation of oversized cargo by rail. In: Actual issues of technical sciences in modern conditions.Proceedings of the V International Scientific and Practical Conference. Saint-P. 2018;(5):45–49. (In Russ.). EDN: https://elibrary.ru/nshvpz.
  2. Macioszek E. Essential techniques for fastening loads in road transport. Scientific Journal of Silesian University of Technology. Series Transport. 2021;(110): 97–104. https://doi.org/10.20858/sjsutst.2021.110.8.
  3. Aзиев Я., Ахундова Г., Мамедова У. Особенности перевозки негабаритных грузов автомобильным транспортом // Теория и практика науки: ключевые аспекты: материалы 9-й международной научно-практич. конф. Рим, Италия: 2024. № 42 (189). С. 519–525. https://doi.org/10.51582/interconf.19-20.02.2024.053. Aziev Ya., Akhundova G., Mamedova U. Features of transportation of oversized cargo by road transport . In: Theory and Practice of Science: Key Aspects: Proceedings of the 9th International Scientific and Practical Conference. Rome, Italy: 2024;(42):519–525. (In Russ.). https://doi.org/ 10.51582/interconf.19-20.02.2024.053.
  4. Бодрова М. С. Условия развития и тенденции в перевозке негабаритного груза // Гуманитарные, социально-экономические и общественные науки. 2024. № 5. С. 155–161. https://doi.org/10.24412/2220-2404-2024-5-5. Bodrova M. S. Development conditions and trends in the transportation of oversized cargo. Humanitarian, socio-economic and social sciences. 2024;(5):155–161. (In Russ.). https://doi.org/10.24412/22202404-2024-5-5.
  5. Туранов Х. Т., Рузметов Я. О., Якушев А. В. О деформируемом состоянии механической системы «Груз-вагон-крепление» // Известия Петербургского университета путей сообщения. 2019. Т. 16, № 3. С. 455–468. EDN: https://elibrary.ru/bajarc. Turanov H. T., Ruzmetov Ya. O., Yakushev A. V. On deformable state of the “Cargo-wagon-fastening” mechanical system. Bulletin of the St. Petersburg University of Railway Engineering. 2019;16(3):455–468. (In Russ.). EDN: https://elibrary.ru/bajarc.
  6. Чаганова О. С., Быстренкова Т. И., Меньшова Е. В. Расчет средств крепления строительных грузов на современных вагонах сочлененного типа // Механика. Исследования и инновации. 2020. Вып. 13. С. 159–165. EDN: https://elibrary.ru/aggkdh. Chaganova O. S., Bystrenkova T. I., Menshova E. V. Calculation of means of securing construction cargo on modern articulated cars. Mekhanika. Researches and innovaions. 2020;(13):159–165. (In Russ). EDN: https://elibrary.ru/aggkdh.
  7. Gerlici J., Lovska A., Vatulia G., Pavliuchenkov M., Kravchenko O., Solčanský S. Situational Adaptation of the Open Wagon Body to Container Transportation. Applied Sciences. 2023; 13(15):8605. https://doi.org/ 10.3390/app13158605.
  8. Krasoń W., Niezgoda T., Stankiewicz M. Innovative Project of Prototype Railway Wagon and Intermodal Transport System. Transportation Research Procedia. 2016;(14):615–624. https://doi.org/10.1016/ j.trpro.2016.05.307.
  9. Антропова А. В., Баталов А. В., Козлов В. В., Лагун А. В. Математическая модель оценивания динамических характеристик транспортировки ракетных блоков железнодорожным транспортом // Труды Военно-космической академии им. А. Ф. Можайского. 2020. № 673. С. 159–168. EDN: https://elibrary.ru/xcdjhd. Antropova A. V., Batalov A. V., Kozlov V. V., Lagun A. V. Mathematical model for assessing the dynamic characteristics of transporting rocket blocks by rail. Proceedings of the Military Space Academy named after A. F. Mozhaisky. 2020;(673):159–168. (In Russ.). EDN: https:// elibrary.ru/xcdjhd.
  10. Muradian L., Shvets A., Shvets A. Some dynamic processes at longitudinally-transverse shift of the cargo. Zeszyty Naukowe. Transport/Politechnika Śląska. 2023;(120):187–204. https://doi.org/10.20858/ sjsutst.2023.120.12.
  11. Васильев С. М. Математическое моделирование динамических воздействий на длинномерные грузы и опорные вагоны // Вестник Белорусского государственного университета транспорта. 2006. № 1–2(12–13). С.30–36. EDN: https://elibrary.ru/yleacn. Vasiliev S. M. Mathematical modeling of dynamic impacts on long loads and support cars. Bulletin of the Belarusian State University of Transport. 2006;1–2(12–13):30–36. (In Russ.). EDN: https://elibrary.ru/ yleacn.
  12. Waluś K. J., Olszewski Z., Krawiec P. Tension testing and analysis of cargo lashing straps in road transport. In: Sustainable environment, development, and energy. AIP Publishing. 2023;2976(1). https://doi.org/ 10.1063/5.0172818.
  13. Giurgiu I. T., Roșca P., Pană I. F. CAD-CAE implementation in cargo securing systems testing. Proceedings in Manufacturing Systems. 2014;9(4):239–244.
  14. Li M., Wang G., Liu K., Lu Y., Wang J. Experimental and Numerical Analysis of Supporting Forces and Lashing Forces in a Ship Cargo Securing Scheme. Journal of Marine Science and Engineering. 2024; 12(1):158. https://doi.org/10.3390/jmse12010158.
  15. Musayev J., Solonenko V., Zhauyt A., Zhunisbekov S., Smailova G., Buzauova T. Research of the operation of the turnstile support-fastening device during the transportation of a long-dimensional heavy load. Vibroengineering Procedia. 2023;(49):80-85. https://doi.org/10.21595/ vp.2023.23185.
  16. Васильев С. М., Железняков А. А., Целковикова Л. П. Совершенствование подвижных турникетно-крепежных устройств с целью установки на современные типы грузовых вагонов // Механика. Исследования и инновации. 2019. Вып. 12. С. 29–34. EDN: https://elibrary.ru/zrzcmd. Vasiliev S. M., Zheleznyakov A. A., Tselkovikova L. P. Improvement of mobile turnstile and fastening devices for their placement on the modern types of cargo cars. Mechanics. Researches and Innovations. 2019;(12): 29–34. (In Russ.). EDN: https://elibrary.ru/zrzcmd.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».