Методика розрахунку на міцність елементів конструкції мобільних машин для контактного зварювання рейок

Автор(и)

  • Andriy Valeriy Moltasov Институт электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины, Україна
  • Pavlo Mykolay Tkach E.O. Paton Electric Welding Institute of the National Academy of Science of Ukraine, Україна
  • Krzysztof Krasnowski Institute of Welding, Польща

DOI:

https://doi.org/10.20535/2521-1943.2017.81.114528

Ключові слова:

контактне стикове зварювання рейок, рейкозварювальна машина, ізоляція центральної осі, зусилля осадки, методика розрахунку на міцність, згин, зминання

Анотація

Метою представленої роботи є розробка методики розрахунку на міцність ізоляції центральної осі мобільної машини для контактного стикового зварювання рейок. Процес контактного стикового зварювання пов'язаний з прикладанням великого зусилля осадки, в результаті чого деякі конструктивні елементи зварювальної машини знаходяться під дією високих навантажень. Одним з навантажених конструктивних елементів являється ізоляція центральної осі машини, так як в процесі зварювання ця вісь згинається і тисне на ізоляцію. Основним вхідним параметром розрахунку елементів конструкцій на міцність являється величина діючого на них навантаження. Але у випадку, що розглядається, зв'язок між зусиллям осадки та тиском на ізоляцію неочевидний. В основу розробленої методики покладено припущення про те, що величина тиску, що діє на ізоляцію, пов’язана з величиною прогинів центральної осі під дією зусилля осадки. За допомогою інтегралів Мора були розраховані переміщення досліджуваних перерізів центральної осі під дією зусилля осадки та еквівалентного навантаження, розподіленого по довжині ізоляції. Величина розподіленого по довжині ізоляції навантаження, еквівалентного зусиллю осадки, визначалась з умови рівності переміщень одних і тих самих перерізів під дією цього навантаження та під дією зусилля осадки. Таким чином, було отримано аналітичний вираз, який встановлює зв'язок тиску, що діє на ізоляцію, з величиною зусилля осадки і геометричними розмірами конструктивних елементів машини. Виходячи з умов міцності матеріалу ізоляції на зминання отримано аналітичний вираз, який встановлює зв'язок довжини ізоляції з величиною зусилля осадки, геометричними розмірами конструктивних елементів машини та фізико-механічними властивостями матеріалу ізоляції. Запропонована методика була використана при розрахунку і проектуванні мобільної рейкозварювальної машини К1045.

Біографії авторів

Andriy Valeriy Moltasov, Институт электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины

Отдел №3 "Прочность сварных конструкций", старший научный сотрудник

Pavlo Mykolay Tkach, E.O. Paton Electric Welding Institute of the National Academy of Science of Ukraine

Senior research associate of department of welded structures integrity

Krzysztof Krasnowski, Institute of Welding

Department of weldability and welded structures research

Посилання

  1. Kuchuk-Yatsenko, S.I., Shvets, Yu.V., Didkovskii, A.V., Chvertko, P.N., Shvets, V.I. and Mikitin, Ya.I. (2008), Technology and equipment for resistance flash welding of railway crossings with rail ends through an austenitic insert, Welding International, Vol. 22, no 5, pp. 338-341.
  2. Kavunichenko, O.V., Antipin, Y.V. and Tarasenko, A.I. (2017), Research the possibility of direct welding (without intermediate insert) of railway frogs with rail ends, Abstracts of 9-th international conference of young scientists on welding and related technologies (WRTYS), Kyiv, Ukraine, May 23-26.
  3. Solodovnikov, S.A., Kuchuk-Jacenko, S.I., Saharnov, V.A. at al. (1974), Oborudovanie dlja kontaktnoj svarki rel'sov i ego jekspluatacija, Naukova dumka, Kiev, Ukraine.
  4. Kuchuk-Jacenko, S.I. (1992), Kontaktnaja stykovaja svarka oplavleniem, Naukova dumka, Kiev, Ukraine.
  5. Antipin, E.V., Didkovskij, A.V., Kavunichenko, A.V. i Gushhin, K.V. (2013), Osobennosti kontaktnoj stykovoj svarki vysokoprochnyh zheleznodorozhnyh rel'sov sovremennogo proizvodstva, 7-th nauchno-tehnicheskaja konferencija molodyh uchjonyh i specialistov po svarke i rodstvennym tehnologijam, Kiev, Ukraina, May 22-24.
  6. Kuchuk-Jacenko, S.I., Didkovskij, A.V. and Shvec, V.I. (2008), Tehnologija i oborudovanie dlja kontaktnoj svarki vysokoprochnyh rel'sov, Avtomaticheskaja svarka, No. 11, pp. 129–138.
  7. Kuchuk-Yatsenko, S.I., Shvets, V.I., Didkovskii, A.V. and Taranova, T.G. (2010), Investigation of the weldability by resistance welding of rails strengthened by heat treatment, Welding International, Vol. 24, no. 6, pp. 455-461, doi.org/10.1080/09507110903464838
  8. Pin Ma and Bondaruk, A.V. (2008), Opyt i perspektivy primenenija oborudovanija dlja svarki rel'sov v KNR, Avtomaticheskaja svarka, no. 10, pp. 45–47.
  9. Kuchuk-Yatsenko, S.I., Koval', M.Y. and dr. (2017), Mashyna dlya kontaktnoho stykovoho zvaryuvannya reyok, Natsional'na zayavka Ukrayiny na vynakhid № a201512380, Opubl. 26.06.2017, Byul. № 12/2017.
  10. Shvab"yuk, V.I. (2009), Opir materialiv: navchal'nyy posibnyk, Znannja, Kyiv, Ukraine.
  11. Pysarenko, H.S., Kvitka, O.L. and Umans'kyy, E.S. (2004), Opir materialiv: pidruchnyk, 2nd edn, in Pisarenko, G.S. (ed.), Vyshcha Shkola, Kyiv, Ukraine.

##submission.downloads##

Опубліковано

2017-12-29

Як цитувати

[1]
A. V. Moltasov, P. M. Tkach, і K. Krasnowski, «Методика розрахунку на міцність елементів конструкції мобільних машин для контактного зварювання рейок», Mech. Adv. Technol., вип. 3(81), с. 5–9, Груд 2017.

Номер

№ 3(81) (2017)

Розділ

Оригінальні дослідження

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 Mechanics and Advanced Technologies

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії CC BY 4.0, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

  3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.