THE RATIONALE FOR EXTENDING THE SERVICES OF PASSENGER CARS WITH POCKETS OF CORROSION IN THE CENTER SILL

S. V. Myamlin, O. H. Reidemeister, A. L. Pulariia, V. O. Kalashnyk

Abstract


Purpose. The scientific work supposed: 1) the search of accounting ways of the local corrosion damages influence to the car design, that were expired the appointed time, for the purpose of renewal; 2) experimental verification of conformity of material construction requirements of the normative documentation and justification for extending the services of passenger cars with pockets of corrosion after 30 years of operation; 3) the conformity assessment of residual life of the structure of car bodies operating pressures in the next 5 years of use. Methodology. The developed algorithm of technical diagnostics of cars with pockets of corrosion of the center sill contains several stages. First, a survey of technical condition of structures is conducted by a visual-optical method and nondestructive control methods, and the degree of damage is determined. In the next phase the experimental verification of conformity of the structure and mechanical properties of the center sill of the car with the pockets of corrosion to regulatory requirements are executed. Next, the study of strength of the supporting structures of car bodies on the basis of experimental static and impact tests of strength is executed. Finally, the endurance tests are conducted on the effect of the longitudinal forces and the evaluation and prediction of compliance resource car bodies for the next period are executed. Findings. The actual work is completed by obtaining the experimental data on the feasibility of extending the service life of passenger cars as from the point of view of an operating time of load-bearing elements of the car body to the resource, and from the point of view of chemical composition, structure and mechanical properties of the center sill with pockets of corrosion. The presence of local corrosion damages of the center sill of the presented size is not a threat to the structural strength and safety. Originality. The authors conducted a comprehensive study to validate the service life of passenger cars both on the part of the operating time of the car bodies elements on impact toughness and the evaluation the mechanical properties of the metal from which the elements of the car are produced. For the first time the possibility of further operation of cars with corrosion damages in the center sill is grounded. Practical value. The obtained results allow without the additional activities to extend the service life of passenger cars with pockets of corrosion in the center sill.


Keywords


passenger car; center sill; corrosion damage; compliance; chemical composition; mechanical properties; microstructure; structural strength; static test; impact test; time to share

References


Vakulenko I.O., Anofriiev V.H. Metalevi materialy z pidvyshchenoiu mitsnistiu dlia vyhotovlennia vahoniv [Metal materials with high durability for making carriages]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2011, issue 37, pp. 216-219.

GOST 9454-78. Metally. Metod ispytaniya na udarnyy izgib pri ponizhennykh, komnatnoy i povyshennykh temperaturakh [State standard 9454-78. Metals. Method for testing the impact strength at low, room and elevated temperatures]. Moscow, Standartinform Publ., 1981. 9 p.

GOST 1497-84. Metally. Metody ispytaniy na rastyazheniya [State standard 1497-84. Metals. Test methods for tension]. Moscow, Standartinform Publ., 2005. 26 p.

GOST 1050-88. Prokat sortovoy kalibrovannyy so spetsialnoy otdelkoy poverkhnosti iz uglerodistoy kachestvennoy konstruktsionnoy stali. Obshchiye tekhnicheskiye usloviya [State standart 1050-88. Calibrated rolled metal with special surface finish of quality carbon structural steel. General specifications]. Moscow, Standartinform Publ., 2008. 17 p.

GOST 5639-82. Stali i splavy. Metody vyyavleniya i opredeleniya velichiny zerna [State standard 5639-82. Steel and alloys. Methods of detection and determination of grain size]. Moscow, Standartinform Publ., 1983. 40 p.

GOST 1778-70. Stal. Metallograficheskiye metody opredeleniya nemetallicheskikh vklyucheniy [State standard 1778-70. Steel. Metallographic methods for the determination of non-metallic inclusions]. Moscow, GK standartov Soveta Ministrov SSSR Publ., 1971. 50 p.

Metodyka tekhnichnoho diahnostuvannia pasazhyrskykh vahoniv, shcho vysluzhyly pryznachenyi termin, z metoiu yoho prodovzhennia. Instruktsiia TsL-0070 [Methods of technical diagnostics of passenger cars, that were expired the appointed time, for the purpose of renewal. Instruction TsL-0070]. Kyiv, Neskinchene dzherelo Publ., 2008. 60 p.

Reidemeister O.H., Pulariia A.L., Hrichanyi M.A. Mitsnist ta zalyshkovyi resurs kuzoviv pasazhyrskykh vahoniv z lokalnymy koroziinymy poshkodzhenniamy khrebtovoi balky [The strength and residual life of the passenger cars bodies with local corrosion damage of center sill]. Tezy 74 Mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi konferentsii «Problemy ta perspektyvy rozvytku zaliznychnoho transportu (15.05-16.05.2014)» [Abstracts of the 74 Int. Sci.-Practical Conf. «Problems and prospects of development of railway transport (15.05-16.05.2014)»]. Dnipropetrovsk, 2014, pp. 86-87.

Myamlin S.V., Gorobets V.L. Nauchnye metody otsenki resursa nesushchikh konstruktsiy podvizhnogo sostava [Scientific methods of resource assessment of rolling stock load-bearing structures]. Visnyk sertyfikatsii zaliznychnoho transportu [Bulletin of Railway Transport Certification]. Dnipropetrovsk, 2011, issue 8, pp. 12-17.

Myamlin S.V., Pulariya A.L. Problemy tekhnicheskogo diagnostirovaniya passazhirskikh vagonov [The problems of technical diagnostics of passenger cars]. Tezy dopovidei Mizhnarodnoi naukovo-tekhnichnoi konferentsii «Rozvytok naukovoi shkoly transportnoi mekhaniky» [Reports abstracts of Intern. Scien.and Techn. Conf. «The Scientific Development of School Transportation Mechanics»]. Dnipropetrovsk, 2013, pp. 65-67.

Normy dlya rascheta i proyektirovaniya vagonov zheleznykh dorog MPS kolei 1520 mm (nesamokhodnykh) [Standards for the cars calculation and design of the Ministry of Railways of1520 mm (not self-propelled)]. Moscow, GosNIIV-VNIIZhT Publ., 1996. 354 p.

Myamlin S.V., Anofriev V.G., Pulariia A.L. Osobennosti tekhnicheskogo diagnostirovaniya podvizhnogo sostava [Features technical diagnostics of rolling stock]. Pratsi 1 Mizhnarodnoi naukovoi konferentsii «Suchasni problemy ta efektyvni shliakhy remontu i vidnovlennia zaliznychnoho rukhomoho skladu» [Proc.of the 1st Int. Sci. Conf. Modern «Problems and effective ways of repair and restoration of railway rolling stock»]. Kyiv, 2006, pp. 16-17.

Ostapiuk B.Ya. Podovzhennia terminu ekspluatatsii pasazhyrskykh vahoniv [The life extension of passenger cars]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2004, issue 4, pp. 165-173.

Pravyla vykliuchennia pasazhyrskykh vahoniv iz inventarnoho parku. Instruktsiia TsL-0069 [The rules passenger cars of inventory park retirement. Instruction TsL-0069]. Kyiv, Neskinchene dzherelo Publ., 2008. 40 p.

Prohrama i metodyka provedennia udarnykh resursnykh vyprobuvan pasazhyrskykh vahoniv, shcho vysluzhyly pryznachenyi termin sluzhby [Program and methodology for impact endurance tests of passenger cars, which had expired service life]. Dnipropetrovsk, 2013. 16 p.

RD 24.050.37–95. Vagony gruzovyye i passazhirskiye. Metody ispytaniy na prochnost i khodovyye kachestva [RD 24.050.37–95. The freight and passenger cars. Test methods for durability and ride performance]. Moscow, VNIIZhT Publ., 1995. 101 p.

Baykasoglu C., Sunbuloglu E., Bozdag S. E., Aruk F., Toprak T. Mugan A. Numerical static and dynamic stress analysis on railway passenger and freight car models. Intern. Iron & Steel Symposium (02.04.-04.04.2012). Karabük University, Türkiye, 2012, pp. 579-586.


GOST Style Citations


  1. Вакуленко, І. О. Металеві матеріали з під-вищеною міцністю для виготовлення вагонів / І. О. Вакуленко, В. Г. Анофрієв // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Дніпропетровськ, 2011. – Вип. 37. – С. 216–219.
  2. ГОСТ 9454-78. Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах. – Москва : Изд-во стандартов, 1981. – 9 с.
  3. ГОСТ 1497-84. Металлы. Методы испытаний на растяжения. – Москва : Стандартинформ, 2005. – 26 с.
  4. ГОСТ 1050-88. Прокат сортовой калиброванный со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали. Общие технические условия. – Москва : Стандартинформ, 2008. – 17 с.
  5. ГОСТ 5639-82. Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна. – Москва : Изд-во стандартов, 1983. – 40 с.
  6. ГОСТ 1778-70. Сталь. Металлографические методы определения неметаллических включений. – Москва : ГК стандартов Совета Министров СССР, 1971. – 50 с.
  7. Методика технічного діагностування пасажирських вагонів, що вислужили призначений термін, з метою його продовження : ЦЛ-0070. – Київ : Нескінчене джерело, 2008. – 60 с.
  8. Міцність та залишковий ресурс кузовів пасажирських вагонів з локальними корозійними пошкодженнями хребтової балки / О. Г. Рейдемейстер, А. Л. Пуларія, М. А. Грічаний [та ін.] // Проблеми та перспективи розвитку залізн. трансп. (15.05–16.05.2014) : тези 74 Міжнар. наук.-практ. конф. / Дніпропетр. нац. ун-т залізн. трансп. – Дніпропетровськ, 2014. – С. 86–87.
  9. Мямлин, С. В. Научные методы оценки ресурса несущих конструкций подвижного состава / С. В. Мямлин, В. Л. Горобец // Вісн. сертифікації залізн. трансп. – 2011. – №. 8. – С. 12–17.
  10. Мямлин, С. В. Проблемы технического диагностирования пассажирских вагонов / С. В. Мямлин, А. Л. Пулария // Розвиток наук. школи трансп. механіки : тези доп. Міжнар. наук.-техн. конф. / Дніпропетр. нац. ун-т залізн. трансп. – Дніпропетровськ, 2013. – С. 65–67.
  11. Нормы для расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи1520 мм(несамоходных). – Москва : ГосНИИВ : ВНИИЖТ, 1996. – 354 с.
  12. Особенности технического диагностирования подвижного состава / С. В. Мямлин, В. Г. Анофриев, А. Л. Пулария [и др.] // Сучасні проблеми та ефективні шляхи ремонту і відновлення залізн. рухомого складу : пр. 1 Міжнар. наук. конф. / ДП «ПВІТБ «Київдіпротранс». – Київ, 2006. – С. 16–17.
  13. Остапюк, Б. Я. Подовження терміну експлу-атації пасажирських вагонів / Б. Я. Остапюк // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Дніпропетровськ, 2004. – Вип. 4. – С. 165–173.
  14. Правила виключення пасажирських вагонів із інвентарного парку : ЦЛ-0069. – Київ : Нескін-чене джерело, 2008. – 40 с.
  15. Програма і методика проведення ударних ресурсних випробувань пасажирських вагонів, що вислужили призначений термін служби : ПМ 01-13/ВЛВ. – Дніпропетровськ, 2013. – 16 с.
  16. РД 24.050.37–95. Вагоны грузовые и пассажирские. Методы испытаний на прочность и ходовые качества. – Москва : ВНИИЖТ, 1995. – 101 с.
  17. Numerical static and dynamic stress analysis on railway passenger and freight car models / C. Baykasoglu, E. Sunbuloglu , S. E. Bozdag [et al.] // Intern. Iron & Steel Symposium (02.04–04.04.2012) / Karabük University. − Istanbul, 2012. – P. 579–586.


DOI: https://doi.org/10.15802/stp2015/55337

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN 2307–3489 (Print)
ІSSN 2307–6666 (Online)