PASSENGER CAR BODY STIFFENING

Abstract

Methods for ensuring the required stiffness of passenger car bodies are viewed, making it possible to identify the main de-sign solutions and the technology of their assembly. Alternate designs of stiffening carriage frame with additional elements, using one and two cross ridge partitions, as well as a model with two partitions connected by longitudinal elements were obtained. The lowest bending vibrations frequency, maximum stresses acting in the frame stiffening zone, as well as the mass penalty due to the introduction of additional elements were adopted as the criterion for choosing a rational constructive solution for stiffening supporting structures. The effectiveness analysis of the proposed constructive solutions is carried out within the framework of the accepted criteria using the finite element method. It was found that the most optimal way for body stiffening is a model with two load-bearing partitions interconnected by longitudinal elements. This alternate design renders possible, with a slight increase in body weight, to increase body stiffness up to 8,92 Hz and reduce the maximum stresses acting in the amplification zones to 167,2 MPa. It has been found that stiffening owing to two load-bearing parti-tions interconnected by longitudinal elements, is effective and workable, therefore it is recommended for further new designs of passenger car bodies. In this regard, the technological process of assembling the body with a strengthen design has been developed and its assembly design project is presented. It is found that the change in the process operation of the passenger car body production due to new elements do not require the additional production lines, since assembly can be performed using the equipment available on the existing production line. It is recommended to use a portal contact point machine with a double inlet current supply in the process operation, which will ensure the quality of the assembly process.

About the authors

Elena Vital'evna Lukashova

Email: leno4kachepikova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-2236-728X
SPIN-code: 1824-9222
Department of Turbine Engineering and Pipeline Transport Systems, candidate of technical sciences

Dmitriy Yakovlevich Antipin

Bryansk State Technical University

Email: antipindy@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8246-6271
Department of Railway Rolling Stock, docent, candidate of technical sciences

Nikolay Aleksandrovich Lukashov

Bryansk State Technical University

ORCID iD: 0009-0005-6733-2039

References

  1. Фундаментальные основы технологического обеспечения и повышения надежности изделий машиностроения / под ред. А.Г. Суслова. М.: Иновационное машиностроение, 2022. 552 с.
  2. Суслов А.Г. Технология машиностроения: учебник для студентов. 2-е изд. Перераб. и доп. М.: Машиностроение, 2007. 430с.
  3. Вибрации в технике: справочник в 6 т. Т. 6. Защита от вибрации и ударов / В.К. Асташев,В.И. Бабицкий, И. И. Быховский и др.; под ред. К.В. Фролова. М.: Машиностроение. 1995. 456 с.
  4. Светлов В.И. Технические решения по механике пассажирских вагонов. Методы обоснования. М.: Глобус, 2002. 200 с.
  5. Суслов А.Г. Качество поверхностного слоя деталей машин. М.: Машиностроение, 2000. 320с.
  6. Горохова М.В. Динамическая жесткость пластин с вырезами // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. 2004. № 10. С. 11–14.
  7. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х томах. Т.2 / Под ред. А.М. Дальского, А.Г. Суслова, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. М.: Машиностроение-1, 2003. 944с.
  8. Антипин Д.Я., Лукашова Е.В., Болдырев А.П., Лозбинев Ф.Ю. Обоснование конструктивных решений по повышению жесткости несущей конструкции кузова пассажирского вагона // Транспортное машиностроение. 2023. №. 5. С. 60–68. DOI: https://doi.org/10.30987/2782-5957-2023-5-60-68
  9. Гончаров П.С., Артамонов И.А., Халитов Т.Ф., Денисихин С.В., Сотник Д.Е. NX Advanced Simulation. Практическое пособие. М.: МДК Пресс. 2014. 112 с.
  10. Антипин Д.Я., Лукашова Е.В., Болдырев А.П., Лозбинев Ф.Ю. Совершенствование методики оценки вибрационной нагруженности кузова пассажирского вагона // Транспортное машиностроение. 2023. № 4 (16). С. 39–46.
  11. Технология производства и ремонта вагонов: Учебник для вузов ж.-д. трансп. / К.В. Мотовилов, В.С. Лукашук, В.Ф. Криворудчнко, А.А. Петров; под ред. К.В. Мотовилова. М.: Маршрут, 2003. 382 с.
  12. Теория и технология контактной сварки: учебное пособие / Р.Ф. Катаев, В.С. Милютин, М.Г. Близник. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2015. 144 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).