Разработка условий погрузки и расчет крепления груза с плоской опорой, страница 2

Допускаемый максимальный изгибающий момент определяется по таблице 1.11 главы 1 технических условий и при ширине груза 2,4 м лежит в пределах от 99 до 110 т.м. и превышает максимально действующий 46,7 т.м. Следовательно груз может быть размещён в соответствии с требованием ТУ без подкладок.

Определение сил действующих на станок

В процессе перевозки на станок действуют следующие силы: продольная горизонтальная инерционная, поперечная горизонтальная инерционная, вертикальные динамические, силы ветра, этим силам противодействуют силы трения.

Продольная инерционная сила определяется по формуле:

, кгс                                        где а_пр – удельная величина продольной горизонтальной инерционной силы, кгс/т;

Q_гр – масса груза, находящегося в вагоне, 45 т,

,                                где  а₂₂, а₉₄ – значение продольных инерционных сил для вагонов с массой     брутто 22т (порожний) и 94т (груженный), кгс/т.

,

.

          Поперечная горизонтальная инерционная сила, с учетом действия центробежной силы определяется по формуле:

, кгс,                                    где а_п – величина удельной поперечной инерционной силы, кгс/т:

,  кгс/т,                     где а_с ,а_ш – удельные величины поперечной  инерционной силы если центр тяжести проходит через середину вагона (а_с) или шкворневую балку (а_м) приведены в таблице ТУ;

l_см – продольное смещение  общего центра тяжести груза в вертикальной плоскости;

l _в -  база вагона.  

,

.

Вертикальная инерционная сила:

,  кгс,                                  где  а_в - величина удельной  вертикальной  инертной силы кгс/т.

Определяется в зависимости  от осности вагона, типа тележки, скорости движения. При перевозке со скоростью 100 км/ч на тележках ЦНИИ – Х3:

, кгс/т;

где k – коэффициент, учитывающий способ размещения груза, k =5;                        

,

.

Ветровая нагрузка:

, кгс;                                       

,

.

Сила трения в продольном направлении определяется по формуле:

, кгс;                                      

.

Сила трения в поперечном направлении:

, кгс;                               

.

Силы, действующие на груз в продольном и поперечном направлениях больше сил, препятствующих сдвигу, поэтому груз следует закрепить от перемещения. Крепление груза выбирается из таблицы 1.27 главы 1 ТУ.

Определение усилий, которые должны восприниматься креплением.

Продольное усилие, воспринимаемое креплением:

, кгс;                                

.

Поперечное усилие:

, кгс;

где n – коэффициент запаса устойчивости, n = 1;

Эти усилия могут восприниматься как одним креплением (брусками) так и сочетанием нескольких видов крепления - брусками и обвязками, брусками и растяжками и т.д. Целесообразно, чтобы применялся один вид крепления.

Подбор и расчет крепления груза от сдвига в продольном направлении.

При креплении станка от поступательных перемещений брусками, следует установить длину брусков, их сечение, количество и рассчитать количество гвоздей для крепления брусков с полом вагона. Гвозди должны иметь длину на 50-60 мм больше высоты брусков, чтобы пробивали доски пола платформы. Сечение брусков принимаем (h_бр × b_бр) / 200 × 200.

Принимаем гвозди длиной 250 мм и диаметром 8 мм.

Минимальное расстояние между гвоздями по длине бруска должна быть не менее 90 мм, а по ширине не менее 30 мм.

Количество гвоздей для крепления брусков определяется по формуле: а) для погашения продольных сил

,                                       

б) для погашения поперечных сил

,                                              

                                гвоздей.

Рисунок 5.4 – Схема крепления станка брусками

(200 / 30) – 1 =5 гвоздей по ширине бруска.

(2770 / 90) – 1 = 29 гвоздей по длине бруска.

Всего гвоздей: 5 × 29 × 2 = 290 гвоздей.

Продольное усилие погашается. Следовательно, в продольном направлении усилие от сдвига погашается (290 > 125) с помощью крепления брусками и гвоздями.

                           гвоздей.

В поперечном направлении усилие погашается брусками. И так, в поперечном направлении усилие от сдвига погашается с помощью крепления брусками и гвоздями.

Таким образом, усилие от сдвига погашается креплением брусками и гвоздями.

Проверка станка от опрокидывания.

Кроме поступательных перемещений грузы в процессе перевозки могут подвергаться опрокидыванию, коэффициент устойчивости станка от опрокидывания вдоль вагона определяется по формуле:

³ 1,25;      

>1,25.

Условие устойчивости в продольном направлении выполняется и дополнительных креплений не требуется.

Рисунок 5.5 – Схема главного вида размещения груза на платформе с основными данными

В поперечном направлении условие устойчивости станка определяется из соотношения:

,                       

На рисунке 5.6 приведены основные параметры для определения коэффициента запаса устойчивости.

Рисунок 5.6 – Основные параметры для определения коэффициента

                         запаса устойчивости в поперечном направлении

h_ЦМ = (2100-500) / 2 + 500 = 1300;                                                                    

.

Устойчивость в поперечном направлении обеспечивается.