Расчет размещения и крепления груза на открытом подвижном составе (груз - металлический котел весом 11300 кг)

Содержание

1. Характеристика перевозимого груза                                                             2

2. Характеристика подвижного состава                                                         2

3. Размещение груза на вагоне                                                                            2

4. Определение смещения общего центра тяжести груза на вагоне             3

5. Определение размеров подкладок                                                                    5

6. Определение устойчивости вагона с грузом относительно

уровня головки рельсов                                                                                          6

7.Определение загрузки тележек, ширины распределения нагрузки            6

8. Определение сил, действующих на груз в процессе перевозки                    7

9. Определение устойчивости груза в продольном

и поперечном направлениях, выбор способа крепления                                  9

9.1 Крепление груза брусками                                                                          9

9.2 Крепление груза обвязками                                                                       10

10. Проверка единиц груза на устойчивость

относительно пола вагона                                                                                11 11. Расчет деревянных элементов крепления на смятие                       12 12. Проверка погрузки вагона на вписываемость в кривые и переходные участки пути                                                                                                      13

Список используемой литературы                                                                14

1.ХАРАКТЕРИСТИКА  ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

     Для перевозки данного типа груза целесообразно использовать четырехосную платформу (модель 13-401) с деревянным настилом пола.

−  грузоподъёмность – 70 т;

−  длина базы – 9720 мм;

−  длина рамы – 13400 мм;

−  масса тары – 20,92 т;

−  высота от головки рельса до уровня пола – 1310 мм.

2. Характеристика перевозимого груза

К перевозке предъявлен металлический котел весом 11300 кг в количестве 1 шт., который имеет следующие параметры: длину 10560 мм и диаметр 2000 мм. ЦМ  котла находится на высоте h_цм = 1000 мм, по длине – на расстоянии 6300 мм от одного из торцов.

     Допускаемая скорость движения с грузом – 100 км/ч.

3. Размещение груза на вагоне

     Котел размещается в пределах длины платформы на две деревянные подкладки, укладываемые над шкворнями тележек симметрично относительно продольной и поперечной осей платформы. При такой нагрузке ЦМ груза смещен от вертикальной плоскости вправо, в которой находится поперечная ось вагона, на величину l_см = 0,4 м. Такое смещение ЦМ допустимо, так как оно меньше предельного 0,55 м. В поперечном направлении смещения нет.

По ширине и высоте котел, размещенный на платформе, не выходит за пределы габарита погрузки. Следовательно, погрузка габаритная.

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ ОБЩЕГО ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ ГРУЗА НА ВАГОНЕ

Для определения допустимого смещения ЦТ груза относительно продольной оси вагона [b_cм], необходимо определить высоту ЦТ вагона с грузом относительно уровня головки рельса.

Высота центра тяжести груза над уровнем головки рельсов определяется из формулы:

                                                                                                                               (1)

где Q_т = 21т, H^т_цт = 800мм.                                                                             

                                                                                                        (2)

                                                                                                        (3)

               , что удовлетворяет условию.

Данное условие соблюдается, т.к. 1363 мм, что меньше допустимого значения. Таким образом данный груз не смещает общий ЦМ по длине и ширине, а также, исходя из смещения ЦМ по высоте, выполняются условия погрузки.

С помощью табл. 11 (ТУ) методом интерполяции найдем допускаемое поперечное смещение общего ЦТ груза в вагоне [b_см ]:

H^o_цт = 1200мм

H^o_цт = 1500мм

H^o_цт = 1363мм

[b_cм] = 565,26мм.

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ПОДКЛАДОК

Проверяем загрузку тележек. Большую из нагрузок определяем по формуле:

                                                                                                                       (4)

Меньшая нагрузка на тележку равна:

                                                                                                                      (5)

Сечение подкладок принимаем равным 200*100 мм; длину, равную внутренней ширине площадки платформы, - 2870 мм. Определяем площадь соприкосновения подкладки с котлом. Поскольку в результате смещения ЦМ груза нагрузка на подкладки не одинакова, к расчету принимается большая из них, т.е. нагрузка Q_max = 6,11т.

Суммарная расчетная нагрузка на подкладку составит:

                                                                                                                     (6)

Вертикальная инерционная сила, действующая на подкладку, определяется по формуле:

                                                                                                                           (7)

Проекция необходимой площади опирания котла на подкладку:

                                                                                                                     (8)

где [σ_с] = 30кг/см² – допускаемое напряжение смятия для ели и сосны.