Определение вагонопотоков грузовой станцией тупикового типа, страница 19

7)  Проверка возможности перевозки груза заданной массы без поперечных подкладок определяется путём сравнения изгибающих моментов, то есть действующего на раму и допустимого [1]. На рисунке 5.3приведена схема нагружения платформы. Для данной схемы нагружения платформы максимальный изгибающий момент возникает в плоскости, проходящей через поперечную ось вагона, и определяется по формуле:

М = q * l * (4 * a + l) / 8;

q = Q_ГР / l = 40 / 9 = 4,44 т/м;

а = (l_В – l) / 2 = (9,72 – 9) / 2 = 0,36 м;

М = 4,44 * 9 * (4 * 0,36 + 9) / 8 = 52,15 т*м.

Допускаемый изгибающий момент [1, глава1, таблица 1.11] находится в пределах от 99 до 110 т*м, что превышает максимальный изгибающий момент, возникающий в плоскости, проходящей через поперечную ось вагона (52,15<99 и 52,15<110). Следовательно, станок может быть размещён на платформе в соответствии с [1] без подкладок.

5.2    Определение сил, действующих на станок

В процессе перевозки действует следующий перечень сил: продольная горизонтальная инерционная сила, поперечная горизонтальная инерционная сила, вертикальная динамическая сила и сила ветра. Всем этим силам противодействуют силы трения.

Продольная инерционная сила определяется по формуле:

F_ПР = а_ПР * Q_ГР, где      а_ПР – удельная продольная инерционная сила, кгс/т;

а_ПР = а₂₂ – Q_ГР * (а₂₂ – а₉₄) / 72, где      а₂₂ – удельная продольная инерционная сила порожней платформы, равная 1200 кгс/т;

а₉₄ – удельная продольная инерционная сила гружёной платформы, равная 970 кгс/т.

а_ПР = 1200 – 40 * (1200 – 970) / 72 = 1072 кгс/т;

F_ПР = 1072 * 40 = 42880 кгс.

Поперечная горизонтальная инерционная сила с учётом действия центробежной силы будет определяться следующим образом:

F_ПОП = а_ПОП * Q_ГР, где      а_ПОП -  удельная поперечная инерционная сила, кгс/т.

а_ПОП = а_С + 2 * (а_Ш – а_С) * l_СМ / l_В = 330 + 2 * (550 – 330) * 1,1 / 9,72 =

= 380 кгс/т;

F_ПОП = 380 * 40 = 15200 кгс.

Вертикальная инерционная сила определяется по формуле:

F_В = а_В * Q_ГР, где      а_В -  удельная вертикальная инерционная сила, кгс/т.

а_В = 250 + К * l_СМ + 2140 / Q_ГР = 250 + 5 * 1,1 + 2140 / 40 = 309 кгс/т;

где      К – коэффициент, при погрузке груза на один вагон принимаемый равным 5;

F_В = 309 * 40 = 12360 кгс.

Ветровая нагрузка, действующая на вагон, определяется в зависимости от боковой наветренной поверхности груза:

W_П = 50 * S_ГР  = 50 * 13,5 = 675 кгс.

Сила трения в продольном направлении:

F^ПР_ТР = Q_ГР * m, где      m - коэффициент трения, так как ящик со станком деревянный и пол у вагона деревянный, m = 0,45.

F^ПР_ТР = 40 * 0,45 = 18000 кгс.

Сила трения в поперечном направлении

F^ПОП_ТР = Q_ГР * m * (1000 – а_В) = 40 * 0,45 * (1000 – 309) = 12438 кгс.

Силы, действующие на груз в продольном и поперечном направлениях больше сил, препятствующих сдвигу, а следовательно, груз следует закрепить от смещений. Крепление груза выбирается согласно [1, глава 1, таблица 1.27].

5.3    Определение усилий, которые должны восприниматься креплением

Продольное усилие, воспринимаемое креплением, определяется из соотношения:

DF_ПР = F_ПР – F^ПР_ТР = 42880 – 18000 = 24880 кгс.

Поперечное усилие, которое должно восприниматься крепление, можно определить по формуле:

DF_ПОП = n * (F_ПОП + W_П) – F^ПОП_ТР = 1 * (15200 + 675) – 12438 = 3437 кгс.

В данной формуле «n» - коэффициент, принимаемый равным 1 при разработке местных условий погрузки и крепления грузов.

5.4    Подбор и расчёт креплений станка от сдвига

Для крепления станка используются в качестве основного вида крепления бруски. Высота брусков равна 150 мм, ширина брусков – 200 мм. Длина подбирается так, чтобы максимальным образом закрепить станок от перемещений на платформе.

Длина поперечных упорных брусков равна ширине пола вагона, то есть 2770 мм. Длина продольных распорных брусков равна 1750 мм, а поперечных распорных – 285 мм.

Количество брусков для закрепления должно быть таким, чтобы обеспечить неподвижность станка при перевозке, но не менее двух с каждой стороны груза. Поперечных упорных брусков – 4 штуки, продольных распорных – 4 штуки, поперечных распорных – 8 штук. На рисунке 5.4 указана схема расположения брусков на платформе для крепления станка.