Расчет крепления грузов с плоской поверхностью, перевозимых на открытом подвижном составе

соответствующая сила тяжести Q_гp = m_гp·g = 35,8·10 = 358 кН.

Для перевозки имеется четырехосная платформа 1 типа со следующими характеристиками: грузоподъемность 70 т; тележка типа ЦНИИ - ХЗ - 0; база 9,72 м; масса тары 20,9 т; внутренняя ширина 2,77 м; высота центра тяжести в порожнем состоянии 0,8 м, заданная расчетная скорость движения 90 км/ч.

Размещение груза производится (рис. 1) симметрично относительно продольной и поперечной осей платформы, а затем проверяются правильность его размещения и соблюдение габаритов погрузки.

Смещение ЦМв продольном направлении от вертикальной плоскости, в которой лежит поперечная ось платформы, составляет

что допускается (см. табл. 1 Допускаемые смещения ЦМ в методическом указании).

Смещение ЦМ в поперечном отношении от вертикальной плоскости, в которой лежит продольная ось платформы, отсутствует, так как

В связи с продольным смещением ЦМ тележки платформы нагружены неравномерно. Величины нагрузок определяются:

Таким образом, разность нагрузок на правую и левую тележки составляет менее 100 кН (10 тс): ∆Q= 190-168 = 22 < 100, что соответствует требованиям ТУ.

Проверка возможности перевозки груза заданной массы без поперечных подкладок определяется путем сравнения изгибающих моментов: действующего на раму вагона и допустимого по ТУ. В соответствии со схемой нагружения (рис. 2.), максимальный изгибающий момент возникает в плоскости, проходящей через поперечную ось вагона, и равен

Допустимый максимальный изгибающий момент определяется по [1, прил. 2]. В данном случае при ширине груза больше 2700 мм допустимый изгибающий момент равен 1100 кНм и превышает максимально действующий (1100 > 440,3), следовательно, груз размещен в соответствии с требованиями ТУ.

Рис. 2. Схема распределения нагрузки на раму вагона

Проверка габаритности погрузки производится с учетом координат наиболее выступающих точек (прил. 1). Наиболее выступающие точки расположены симметрично от продольной оси груза и имеют координаты по высоте от уровня головок рельсов (1320 + 2900) = 4220 мм и по ширине от оси пути (2900 : 2) = 1450 мм. Таким образом, груз имеет двухстороннюю боковую негабаритность 2 степени и двухстороннюю

верхнюю негабаритность 2 степени.

Проверка поперечной устойчивости груза с вагоном. Высота общего ЦМ груза с вагоном Н_цм  определяется по формуле

Наветренная поверхность платформы с грузом

S_e= S_пл+ S_гр = 13,3 + 9,6·2,8= 40,2 м² < 50 м².

Так как  Н_цм = 2,04 < 2,3 и  S_e =40,2 < 50, то устойчивость груза вместе с платформой относительно головок рельсов обеспечивается.

Силы, действующие на груз, определяются по формулам:

Продольная инерционная сила

Поперечная инерционная сила при заданной скорости поезда 90км/ч

Вертикальная инерционная сила

Ветровая нагрузка

Сила трения в продольном направлении

Сила трения в поперечном направлении

Проверка устойчивости груза от поступательных перемещений вдоль и поперек вагона производится следующим образом:

устойчивость в продольном направлении не обеспечивается, так как

161,1 < 388,7;

в поперечном направлении груз также не устойчив

           

120,1 < 1,25(105,1+13,2)

120,1 < 147,88

Следовательно, груз необходимо крепить.

От опрокидывания в продольном направлении груз устойчив, так как

в поперечном направлении груз тоже устойчив

Крепление груза (см. рис. 1) от продольных перемещений производится упорными брусками (по одному с каждой стороны), распорными брусками (по два с каждой стороны), которые упираются в короткие стойки, а также