Разработка усовершенствованной конструкции пассажирского вагона увеличенной вместимости для железных дорог Узбекистана

В условиях стремительного роста объемов пассажирских перевозок по железной дороге одной из приоритетных задач становится повышение эффективности использования подвижного состава. Ключевое направление в ее решении — увеличение пассажировместимости вагонов при обеспечении высокого уровня прочности, надежности и безопасности конструкции.

Представлена усовершенствованная конструкция кузова пассажирского вагона повышенной вместимости, разработанная с учетом современных требований к комфорту, экологичности и эксплуатационной эффективности. Для оценки характеристик конструкции был проведен комплексный анализ, включающий теоретические расчеты напряженно-деформированного состояния элементов кузова с использованием метода конечных элементов. Численное моделирование позволило выявить критические зоны конструкции и оптимизировать ее параметры для повышения прочности и снижения материалоемкости. Результаты моделирования были дополнены и подтверждены экспериментальными испытаниями опытного образца, проведенными в условиях, максимально приближенных к реальной эксплуатации.

Полученные данные свидетельствуют о соответствии конструкции требованиям действующих нормативных документов, включая стандарты безопасности и долговечности. Предложенная конструкция демонстрирует улучшенные эксплуатационные характеристики, что делает ее перспективной для применения в проектировании и модернизации пассажирских вагонов нового поколения. Результаты исследования могут служить основой для дальнейших разработок в области создания инновационного железнодорожного транспорта, обеспечивающего повышенный уровень комфорта и эффективности.

1. Бороненко Ю.П., Рахимов Р.В. Оценка потребности в новых пассажирских вагонах для железных дорог Узбекистана и основные направления их совершенствования // Вестник ТашИИТ. 2009. № 2. С. 88–91. EDN CFLXCK.

2. Рахимов Р.В. Первый узбекский пассажирский вагон дальнего следования // Тяжелое машиностроение. 2010. № 6. С. 34–35. EDN MSNWLN.

3. Shinkaruk A.S. Technical Preparation for Scheduled Preventive Maintenance of Double-Decker Rolling Stock // World of Transport and Transportation. 2023. Vol. 21. Iss. 4. P. 53–61. DOI: 10.30932/1992-3252-2023-21-4-6. EDN ZNNIMR.

4. Каммер Р. Двухэтажные пассажирские вагоны железных дорог Германии // Железные дороги мира. 2008. № 12. С. 34–39.

5. Kallee S.W., Davenport J. Trends in design and fabrication of rolling stock // European Railway Review. 2007. Vol. 1. P. 75–79.

6. Lovska A., Gerlici J., Dižo J. Research of the possibility of using beams with corrugated walls in a passenger rail car frame // Scientific Reports. 2025. Vol. 15. Art. 26833. P. 1–15. DOI: 10.1038/s41598-025-12783-0.

7. Lovska A., Stanovska I., Nerubatskyi V., Hordiienko D., Zinchenko O., Karpenko N., Semenenko Y. Determining features of the stressed state of a passenger car frame with an energy-absorbing material in the girder beam // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2022. Vol. 5. Iss. 7 (119). P. 44–53. DOI: 10.15587/1729-4061.2022.265043. EDN JIMGDC.

8. Zairova D., Kadirov M., Khojiev N., Khikmatov F., Shokuchkorov K. Running quality assessment of a passenger car produced in the Republic of Uzbekistan // E3S Web of Conferences. 2021. Vol. 264. Art. 05058. P. 1–6. DOI: 10.1051/e3sconf/202126405058. EDN VMECOJ.

9. Martynov I., Kalabuxin Y., Trufanova A., Martynov S. Analysis of passenger cars failures // Municipal Economy of Cities. 2024. Iss. 6 (187). P. 289–294. DOI: 10.33042/2522-1809-2024-6-187-289-294. EDN BZSIMO.

10. Kirkpatrick S.W., MacNeill R.A. Development of a computer model for prediction of collision response of a railroad passenger car // ASME/IEEE Joint Railroad Conference. 2002. P. 9–16. DOI: 10.1109/RRCON.2002.1000085.

11. Lan Q., Song F. Fatigue simulation of railway car bogie frame based on multi-body dynamics and fi nite element analysis // Journal of Physics: Conference Series. 2021. Vol. 1885. Art. 042057. P. 1–6. DOI: 10.1088/1742-6596/1885/4/042057. EDN YXUXBS.

12. Xie N., Lu Y.-H., Feng Z., Chen T.-L. Fatigue strength research on aluminum alloy car body for railway vehicle based on fi nite element analysis method // Proceedings of the International Conference on Material Science and Applications. 2015. P. 885–891. DOI: 10.2991/icmsa-15.2015.164.

13. Sun W., Zhou J., Gong D., You T. Analysis of modal frequency optimization of railway vehicle car body // Advances in Mechanical Engineering. 2016. Vol. 8. Iss. 4. P. 1–12. DOI: 10.1177/1687814016643640.

14. Jin X., Guo F. Fatigue research of metro car body based on operational loads // Railway Sciences. 2024. Vol. 3. Iss. 5. P. 558–574. DOI: 10.1108/RS-06-2024-0023. EDN BLZJIS.

15. 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 // International Iron & Steel Symposium. 2012. Karabük, Türkiye. P. 579–586.

16. Рахимов Р.В. Новый пассажирский вагон купейного типа для железных дорог Узбекистана // Известия ПГУПС. 2010. № 2. С. 286–295. EDN: MURSPH.