|
Материалы

Выбор структуры и параметров платформы для перевозки автопоездов и крупнотоннажных контейнеров


Современный рынок ориентирован на доставку грузов “от двери до двери”, что обеспечивает автомобильный транспорт. Но его использование при перевозках на значительные расстояния не выгодно с экономической точки зрения. В тоже время в таких перевозках наиболее рентабельным является железнодорожный транспорт. Достоинства этих обоих видов совмещают в себе интермодальные перевозки.

В России не существует подвижного состава, обеспечивающего перевозку автопоездов стандарта Евро-4, что связано с вписыванием груженой платформы в габарит подвижного состава.

Спроектирована четырехосная платформа для перевозки автопоездов и крупнотоннажных контейнеров грузоподъемностью 72 т. Особенностью предложенной конструкции платформы является понижение уровня пола в средней части вагона, необходимое для обеспечения вписывания вагона с установленным на нем автопоездом в габарит Тпр по ГОСТ 9238-83. Угол наклона понижающихся частей выбирался исходя из возможности погрузки и выгрузки автопоездов и другой колесной техники самоходом. При перевозке автопоезда передние колеса тягача опираются на наклонную плоскость рамы. Длина плоской пониженной части пола выбрана из того, что при установленном на платформе автопоезде максимально возможной длины концевая часть полуприцепа нависает над наклонной частью пола в пределах минимального расстояния от самой нижней точки кузова полуприцепа до плоскости пола. В связи с понижением в средней части платформы отсутствует хребтовая балка и основными несущими элементами, воспринимающими продольные нагрузки, являются боковые обвязки рамы. Платформа оборудована откидными фитингами, что обеспечивает возможность перевозки крупнотоннажных контейнеров в различных сочетаниях.

В традиционных конструкциях платформ для перевозки крупнотоннажных контейнеров обвязки выполняются из массивных балок, высота поперечного сечения которых достигает 1 м. Применение подобных балок приводит к значительному повышению массы тары вагона, что в свою очередь накладывает ограничения на массу перевозимых грузов в рамках фиксированной нормативами нагрузки на ось. В работе предложено заменить массивные обвязки рамы платформы на ферменные конструкции, достоинством которых является относительно низкий вес при высокой жесткости. Был рассмотрен ряд вариантов структурных схем конструкций с различным расположением ферм. После анализа предложенных вариантов было выяснено, что наиболее целесообразным является вариант с верхним расположением фермы. Выбор профилей элементов фермы осуществлялся методом перебора, при этом в качестве критерия принимался наименьший вес несущей системы платформы при обеспечении ее прочности. Оценка напряженно-деформированного состояния конструкций выполнялась с помощью промышленного программного комплекса, реализующего метод конечных элементов.

Конечноэлементная модель платформы представляет собой пространственную пластинчато-стержневую схему, в которой все балки конструкции моделируются стержневыми элементами с постоянными по длине размерами сечений, лист пола - пластинчатыми элементами толщиной 3 мм. Моделирование выполнялось на основе геометрической модели путем ее автоматического разбиения. Схема состоит из 2567 элементов, соединенных в 2088 узлах, и имеет около 12530 степеней свободы. Оценка прочности производилась по двум расчетным режимам, рекомендованным “Нормами…”. В качестве вертикальной нагрузки от перевозимого груза рассматривались три варианта: автопоезд полной массой 44т, два сорокафутовых контейнера (62т) и три двадцатифутовых контейнера (72т). Силы, действующие от контейнеров, приложены к раме в местах их опирания на фитинги. Для определения сил, действующих от автопоезда на раму платформы, произведен расчет распределения его полной массы по осям. Точки приложения сил располагаются в местах опирания шин на лист пола. Результаты расчетов показали, что прочность конструкции обеспечена при каждом из вариантов загрузки.

Разработанная конструкция платформы может осуществлять перевозку автопоездов европейского стандарта, туристических автобусов, другой колесной техники, а также штучных грузов размером 17´2,6´4 м без оформления негабаритности; она имеет пониженную массу тары при повышенной грузоподъемности.

Общее время работы: 28.579950332642 мс
Использование памяти: 658 КБ