АНАЛІЗ КОНСТРУКЦІЇ ВІТЧИЗНЯНИХ ВІЗКІВ ВАГОНІВ МЕТРОПОЛІТЕНУ В КОНТЕКСТІ СУЧАСНИХ ТЕНДЕНЦІЙ РОЗВИТКУ ВАГОНОБУДУВАННЯ

  • Бірюков С. В. Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» https://orcid.org/0009-0005-6403-5880
  • Губський С. О. Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» http://orcid.org/0000-0001-7797-9139
Ключові слова: метрополітен, візок вагону, аналіз конструкції, рама візка, вуглецеве волокно, шинний хід, пневматичні ресори

Анотація

DOI:  https://doi.org/10.26565/2079-1747-2025-36-03

У статті розглядаються конструкції візків вагонів електрорухомого складу, які експлуатуються  на вітчизняних метрополітенах. Розглянуто основні складові частини візків різних типів: моделей старої конструкції, що експлуатуються на Харківському метрополітені та більш сучасних, які виробляються на ПАТ «Крюківський вагонобудівний завод» та експлуатуються на вагонах столичного метро. Відповідно до проведеного аналізу вказано на особливості конструкції сучасних візків, серед них варто виділити застосування листової рами, що підвищило міцність та надійність конструкції. Важливим кроком уперед стало впровадження асинхронного тягового привода, який забезпечує кращі тягові характеристики та енергоефективність. Системи безпеки покращилися завдяки використанню дискового гальма, а комфорт пасажирів значною мірою зріс завдяки пневматичним ресорам у центральному підвішуванні.

Також проаналізовано різні технічні рішення, що застосовуються в конструкції візків рухомого складу закордонних метрополітенів, насамперед ті, що відрізняються від класичного бачення ходової частини рухомого складу – наприклад, застосування нетрадиційних матеріалів, а саме - вуглецевого волокна, у несучій конструкції візка або застосування коліс із гумовими шинами замість традиційних сталевих.

 У статті проведено порівняння основних експлуатаційних характеристик вітчизняних візків та закордонного аналога фірми Siemens, що має схожу конструкцію. Вказується на перспективність конструкції сучасних візків в плані підвищення безпеки руху, економічності та комфортності перевезень, а також на необхідність розвитку вітчизняного вагонобудування.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

Pravyla tekhnichnoi ekspluatatsii metropoliteniv [Rules for the technical operation of subways in Ukraine], 2015. Kharkiv.

Panchenko S. V., Kahramanian A. O. and Martynov I. E., 2018. Kolisni pary vahoniv mahistralnykh zaliznyts kolii 1520 (1524) mm (konstruktsiia, tekhnichne obsluhovuvannia ta remont) [Wheelsets of 1520 (1524) mm gauge mainline railways (construction, maintenance and repair)].Kharkiv: UkrDUZT.

Dvoretskyi V. I., Demchenko Yu. V., Yavdoshchyna O. F., Fedorenko V. I. Technology for the restorative repair and modernisation of metro carriage frames. Nauka ta innovatsii. [online] Vol. 3, no. 2. Available at: <http://scinn.org.ua/sites/default/files/pdf/2007/N2/Dvorecjkyj.pdf> [Accessed 17 September 2025].

Artemenko A. V., Chepurnenko Y. V. and Mazanko D. H., 2012. Analyz povrezhdenyi ram telezhek vahonov metropolytena. [Analysis of damage to bogie frames of metro cars]. Zbirnyk naukovykh prats DP «UkrNDIV», issue 6, pp. 29-33.

Atlas M. V., Donchenko A. V., Vodiannikov Yu. Ya. and Sheleiko T. V., 2010. Doslidzhennia konstruktsii ramy vizka vahona metropolitenu z metoiu vyznachennia nadiinosti yii elementiv. [Study of the subway carriage frame structure to determine the reliability of its elements]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana, issue 31, pp. 7-10.

Aulin D. O., Klymenko O. V., Kovalenko D. M. and Maksymov M. V., 2022. Kuzova, vizky, kolisni pary ta buksovi vuzly lokomotyviv: konspekt lektsii. Ch. 3. Mekhanichna chastyna TRS [Locomotive bodies, bogies, wheelsets and axle assemblies: lecture notes. P. 3. Mechanical part of the rolling stock]. Kharkiv: UkrDUZT. Available at: < http://lib.kart.edu.ua/bitstream/123456789/9244/1/%D0%9A%D0%BE%D0%BD%D1%81%D0%BF%D0%B5%D0%BA%D1%82%20%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%86%D1%96%D0%B9.pdf> [Accessed 11 May 2025].

Navchalnyi posibnyk po vyvchenniu ulashtuvannia ta roboty elektrychnoho, pnevmatychnoho ta mekhanichnoho obladnannia vahoniv metropolitenu serii 81 - 717 ta 81 – 714. [A textbook for studying the arrangement and operation of electrical, pneumatic and mechanical equipment of subway cars of the 81-717 and 81-714 series.], 2005. Kyiv.

Catalogue. Kryukiv Carriage Works. Available at: < https://kvsz.com/images/stories/doc/albom_teh_vozm_tsn2024ua.pdf > [Accessed 15 May 2025].

Liubarskyi B., Petrenko O., Lakunin D., Nikonov O. and Matsyi O. Building a mathematical model of the oscillations in subway cars equipped with electromechanical shock absorbers. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2020. Vol. 6. Pp. 51-59. DOI: 10.15587/1729-4061.2020.217183 [Accessed 17 September2025].

Ulbricht A., Zeidler F., Renner S., Bilkenroth F. and Günter S. Novel composite design approaches for structural lightweight components of railway vehicles - development, technological realization and test. Civil-Comp Conferences, Volume 1, Paper 32.5. 2022. DOI: 10.4203/ccc.1.32.5 [Accessed 17 September2025].

Bilkenroth F., Ramisch P., Yunlai Li, and Ulbricht A. Enhancing Rail Vehicle Structural Performance Through High-Recyclability Thermoplastic Composite Lightweight Components. Materials. 2023. Vol.11. Article 3948.

Ulbricht A. Rail Vehicle in CFRP-intensive Design. Lightweight Design Worldwide. 2019. Vol. 12. Pp. 36-41.

Ulbricht A., Zeidler F., Bilkenroth F. and Soltysiak S. Structural lightweight components for energy – efficient rail vehicles using high performance composite materials. Transportation Research Procedia. 2023. Vol. 72. Pp. 1685-1692. DOI: 10.1016/j.trpro.2023.11.641 [Accessed 17 September 2025].

Siemens Mobility. Portfolio. Rolling stock components. Bogies. Data sheet bogie SF2000. URL: https://assets.new.siemens.com/siemens/assets/api/uuid:b2aafa39-b547-4f53-a5af-03aee90ea6f2/mobility-datasheet-bogies-sf2000-en.pdf [Accessed 17 September 2025].

Cascino A., Meli E. and Rindi A. A new strategy for railway bogie frame designing combining structural-topological optimization and sensitivity analysis. Vehicles. 2024. Vol 6. Pp. 651-665. URL: https://doi.org/10.3390/vehicles6020030 [Accessed 17 September2025].

Zhou, W., Zhang, G., Wang, H., Peng, C., Liu, X., Xiao, H. and Liang, X. Experimental Fatigue Evaluation of Bogie Frames on Metro Trains. Machines. 2022. Vol. 10. 1003. URL: https://doi.org/10.3390/machines10111003 [Accessed 17 September2025].

Опубліковано
2025-12-22
Розділ
Статті