DOI: https://doi.org/10.15802/stp2015/57096

DEVELOPMENT OF RECOMMENDATIONS FOR EXTENDING THE USEFUL LIFE OF PASSENGER CARS

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

Abstract


Purpose. The vast majority of passenger car fleet of «Ukrzaliznytsia» have cars with outlasted service life. In this regard there is a need to find methods to justify the extending useful life of passenger cars and to assess the car body frame residual life conformity to the operating load for the next life time. Methodology. The selection of cars enforced technical diagnostics of cars to detect the level of corrosion and mechanical damage. The following steps provided the car body frame strength analysis on the basis of experimental static and impact strength tests, the longitudinal force effect endurance tests as well as assessment and forecasting of conformity of car body operating life for the next period. Findings The car survey before testing showed that the technical condition of sleeper cars (SSC) is better than that of open-type cars (SOC). So, in SSC cars the thinning of the main load-bearing elements due to corrosion does not exceed 10%, there are no cracks, deformations, rack breakages, etc. At the same time in SOC cars the thinning due to local corrosion reached 35%. There are deformations and corrosion damage of side sill Zshape of both cars, single corner post breakages, damage to the joints of longitudinal tie rod and span bolsters. The conducted static and impact strength tests with following strength assessment of the car structural members showed that the strength of the latter is provided according to the normative documents, and these cars pose no threat to traffic safety. The impact endurance tests showed that all the cars passed the endurance tests without damage, which would prevent from testing and could not be removed during the next depot repair or overhaul, and had life length that allows them to extend the useful life for the next period. Originality. The results of experimental studies show that passenger cars after 28 … 30 and 33… 35 years of operation meet the requirements of strength and safety in accordance with regulatory documents and allow, provided the impact endurance, reasonable extending of the car service life. Practical value. The part of the car fleet, which was to be written off based on the service life, may extend lifespan without additional measures.


Keywords


passenger car; service life; structural strength; conformity; static test; impact test; life length

References


Bozhok N.O., Bulhakova Yu.V., Pulariia A.L. Doslidzhennia suchasnoho stanu pasazhyrskykh vahony. [Research of contemporary state of passenger cars]. Zbirnyk naukovykh prats Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu im. akademika Lazariana. Problemy ekonomiky transportu [Proc. of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan. Problems of transport economy], 2014, issue 8, pp. 78-87.

Vahony pasazhyrski sutsilnometalevi. Pravyla kapitalnoho remontu (KR- : TsL–0041 [The all-metal passenger cars. The rules of overhaul (KR-1): TsL–0041]. Kyiv, Polihrafservis Publ., 2004. 24 p.

Shykunov O.A., Reidemeister O.H., Anofriiev V.H. Doslidzhennia hranychnoho stanu pasazhyrskykh vahoniv [Study of ultimate limit state passenger cars]. Vagonnyy park – Car Fleet, 2012, no. 12, pp. 4-6

Instruktsiia po zvariuvanniu ta naplavlenniu pry remonti pasazhyrskykh vahoniv: TsL–0026 [Instructions for welding and weld repair of passenger cars: TsL–0026]. Kyiv, Polihrafservis Publ., 2001. 411 p.

Loboiko L.M., Barash Yu.S. Stan vahonnoho parku ta vahonoremontnoi bazy v Ukraini [The condition of rolling stock and repair base in Ukraine]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2007, issue 18, pp. 126-132.

Metodyka tekhnichnoho diahnostuvannia pasazhyrskykh vahoniv, shcho vysluzhyly pryznachenyi termin, z metoiu yoho prodovzhennia: TsL–0070 [The procedure of technical diagnostics of passenger cars, that had expired the appointed time, with a view to its continuation: TsL–0070.]. Kyiv, Neskinchenne dzherelo Publ., 2008. 60 p.

Myamlin S.V., Anofriev V.G., Pulariya A.L. Diagnostirovaniye podvizhnogo sostava s tselyu prodleniya sroka sluzhby [Diagnosing of rolling stock for the purpose of extending the services time]. Tezisy LXYI Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. «Problemy i perspektivy razvitiya zheleznodorozhnogo transporta (11.05–12.05 2006)» [Proc. of the LXYI Intern. Sci. and Practical Conf. «Problems and prospects of railway transport development (11.05–12.05 2006)»], 2006, pp. 108-109.

Myamlin S.V., Gorobets V.L. Nauchnyye metody otsenki resursa nesushchikh konstruktsiy podvizhnogo sostava [Scientific methods of resource assessment of load-bearing structures of the rolling stock]. Visnyk sertyfikatsii zaliznychnoho transport [Bulletin of the Certification of Railway Transport], 2011, no. 8, pp. 12-17.

Myamlin S.V., Pulariya A.L. Problemy tekhnicheskogo diagnostirovaniya passazhirskikh vagonov [Problems of technical diagnostics of passenger cars]. Tezy dopovidei Mizhnarodnoi naukovo-tekhnichnoi konferentsii. «Rozvytok naukovoi shkoly transportnoi mekhaniky» [Proc. of the Intern. Sci. and Technical Conf. «The development of the scientific school of transport mechanics»], 2013, pp. 65-67.

Blokhin Ye.P., Pshinko A.N., Korotenko M.L., Myamlin S.V. Naturnyye ispytaniya podvizhnogo sostava – garantiya bezopasnosti dvizheniya poyezdov [Full-scale tests of rolling stock – the safe movement of trains]. Trudy 11y nauchno-prakticheskoy konferentsii «Bezopasnost dvizheniya poyezdov (21.10.–22.10.2010)» [Proc. of the 11th Sci. and Practical Conf. «The safety of train movement (21.10.–22.10.2010)»]. Moscow, 2010, pp. 1-2.

Normy dlya rascheta i proyektirovaniya vagonov zheleznykh dorog MPS kolei 1520 mm (nesamokhodnykh) [Norms for calculation and design of cars of Ministry of Railways of 1520 mm track (dumb)]. Moscow, GosNIIV, VNIIZhT Publ., 1996. 354 p.

Myamlin S.V., Anofriev V.G., Pulariya A.L. Osobennosti tekhnicheskogo diagnostirovaniya podvizhnogo sostava [Features of 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 Intern. Sci. Conf. «Contemporary issues and effective ways of repair and restoration of railway rolling stock»]. Kyiv, 2006, pp. 16-17.

Pravyla vykliuchennia pasazhyrskykh vahoniv iz inventarnoho parku : TsL–0069 [The rules of exclude the passenger cars from the inventory Park : TsL–0069]. Kyiv, Neskinchenne dzherelo Publ., 2008. 40 p.

Pravyla depovskoho remontu (DR). Vahony pasazhyrski sutsilnometalevi: TsL–0036 [Rules depot repair (DR). The all-metal passenger cars: TsL–0036]. Kyiv, Poligrafservis Publ., 2003. 20 p.

Prohrama i metodyka provedennia udarnykh resursnykh vyprobuvan pasazhyrskykh vahoniv, shcho vysluzhyly pryznachenyi termin sluzhby [Program and methodology for impact endurance testing of passenger cars, which had expired specified lifetime]. 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. Freight and passenger cars. Test methods for durability and performance]. Moscow, VNIIZhT Publ., 1995. 101 p.

Tretyakov A. V., Kharakterov D. A. Tekhnicheskoye diagnostirovaniye i ustanovleniye resursa sroka sluzhby passazhirskikh vagonov [Technical diagnostics and the establishment of resource of passenger cars life]. Tezisy konferentsii: «Podvizhnoy sostav XXI veka: idei, trebovaniya, proekty» [Proc. of the Conf. «Rolling stock of XXIst century: ideas, requirements, projects»]. Saint-Petersburg, 1997, pp. 1-2.

Baykasoglu C., Sunbuloglu E., Bozdag S.E. Numerical static and dynamic stress analysis on railway passenger and freight car models. Intern. Iron & Steel Symposium (02.04–04.04.2012). Istanbul, 2012, pp. 579-586.

Baykasoglu C., Sunbuloglu E., Bozdag E., Aruk F., Toprak T., Mugan A. Railway passenger car collision analysis and modifications for improved crashworthiness. Intern. Journal of Crashworthiness. London, 2011. vol. 16, issue 3, pp. 319-329. doi: 10.1080/13588265.2011.566475


GOST Style Citations


1. Божок, Н. О. Дослідження сучасного стану пасажирських вагонів / Н. О. Божок, Ю. В. Булгакова, А. Л. Пуларія // Проблеми економіки транспорту : зб. наук. пр. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Дніпропетровськ, 2014. – Вип. 8. – С. 78–87.

2. Вагони пасажирські суцільнометалеві. Правила капітального ремонту (КР-1) : ЦЛ–0041. – Київ : Поліграфсервіс, 2004. – 24 с.

3. Дослідження граничного стану пасажирських вагонів / О. А. Шикунов, О. Г. Рейдемейстер, В. Г. Анофрієв [та ін.] // Вагонный парк. – 2012. – № 12. – С. 4–6

4. Інструкція по зварюванню та наплавленню при ремонті пасажирських вагонів : ЦЛ–0026. – Київ : Поліграфсервіс, 2001. – 411 с.

5. Лобойко, Л. М. Стан вагонного парку та вагоноремонтної бази в Україні / Л. М. Лобойко, Ю. С. Бараш // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Дніпропетровськ, 2007. – Вип. 18. – С. 126–132.

6. Методика технічного діагностування пасажирських вагонів, що вислужили призначений термін, з метою його продовження : ЦЛ–0070. – Київ : Нескінчене джерело, 2008. – 60 с.

7. Мямлин, С. В. Диагностирование подвижного состава с целью продления срока службы / С. В. Мямлин, В. Г. Анофриев, А. Л. Пулария // Проблемы и перспективы развития ж.-д. трансп. : тез. LXYI Междунар. науч.-практ. конф. (11.05–12.05 2006) / Днепропетр. нац. ун-т ж.-д. трансп. им. акад. В. Лазаряна. – Днепропетровск, 2006. – С. 108–109.

8. Мямлин, С. В. Научные методы оценки ресурса несущих конструкций подвижного состава / С. В. Мямлин, В. Л. Горобец // Вісн. сертифікації залізн. трансп. – Дніпропетровськ, 2011. – № 8. – С. 12–17.

9. Мямлин, С. В. Проблемы технического диагностирования пассажирских вагонов / С. В. Мямлин, А. Л. Пулария // Розвиток наукової школи трансп. механіки : тези доп. Міжнар. наук.-техн. конф. / Дніпропетр. нац. ун-т залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Дніпропетровск, 2013. – С. 65–67.

10. Натурные испытания подвижного состава – гарантия безопасности движения поездов / Е. П. Блохин, А. Н. Пшинько, М. Л. Коротенко, С. В. Мямлин // Безопасность движения поездов : тр. 11й науч.-практ. конф. (21.10.–22.10.2010). – Москва, 2010. – С. 1–2.

11. Нормы для расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1 520 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 «Київдніпроранс». – Київ, 2006. – С. 16–17.

13. Правила виключення пасажирських вагонів із інвентарного парку : ЦЛ–0069. – Київ : Нескінчене джерело, 2008. – 40 с.

14. Правила деповського ремонту (ДР). Вагони пасажирські суцільнометалеві : ЦЛ–0036. – Київ : Поліграфсервіс, 2003 – 20 с.

15. Програма і методика проведення ударних ресурсних випробувань пасажирських вагонів, що вислужили призначений термін служби : узгодж. ЦЛ, ЦРБ, ЦТех Укрзалізниці та УкрНДІВ : 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. Третьяков, А. В. Техническое диагностирование и установление ресурса срока службы пассажирских вагонов / А. В. Третьяков, Д. А. Характеров // Подв. состав XXI веках: идеи, требя, проекты : тез. конф. / Петерб. гос. ун-т путей сообщения. – Санкт-Петербург, 1997. – С. 1–2.

18. 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.

19. Railway passenger car collision analysis and modifications for improved crashworthiness / C. Baykasoglu, E. Sunbuloglu, E. Bozdag [et al.] // Intern. J. of Crashworthiness. – London, 2011. – Vol. 16. – Iss. 3. – P. 319–329. doi: 10.1080/-13588265.2011.566475.





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

 

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