Нв – высота ЦМ вагона над УГР, применяется по техническим характеристикам вагона.
Если Нв > 2,3м, то проводят проверочный расчёт поперечной устойчивости вагона ( такой же расчёт проводят если наветренная сторона больше 50м2 ).
Устойчивость гружённого вагона обеспечивается при соблюдение неравенства:
;Рц+Рв/Рс<0,5
где Рц + Рв – дополнительная вертикальная нагрузка на колёсах от действия центральных сил и силы ветра.
Рс – статическая нагрузка, которая передаётся колесом на рельсы.
Qгр – суммарная сила тяжести грузов в вагоне;
Qгр=Sn.i=1Qi; (где перед Qi стоит значок сумма n-верхний i=1 нижний индексы)
W = 0,5•k•Sгр, где 0,5 – удельная ветровая нагрузка, кН/м2;
Sгр – наветренная поверхность груза, м2;
k – коэффициент обтекаемости: для грузов цилиндрической формы – 0,5;
для остальных – 1.
H – высота приложения равнодействующей силы ветра над УГР;
Р – момент, учитывающий воздействие ветра на кузов и тележки гружённых вагонов и поперечное смещение ЦМ груза за счёт деформации рессор ( значение берётся из ТУ, зависит от типа вагона и количества осей ).
Величина статической нагрузки зависти от расположения ЦМ груза в вагоне.
1 – ЦМ груза находится в вертикальной плоскости, проходящей через поперечную ось вагона.
если ц.м. в центре;Pc=1/nk*(Qв+Qгр)
РАСЧЁТ СИЛ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ГРУЗ ПРИ ПЕРЕВОЗКЕ.
При определении способов размещения и крепления грузов должны учитываться следующие нагрузки:
1. продольные горизонтальные инерционные силы возникают вследствие соударения вагонов при движении поезда во время манёвров, роспуске с горки, и в процессе разгона и торможения;
2. поперечные горизонтальные инерционные силы возникают при движении вагона, при вписывании его в кривые и переходные участки пути;
3. вертикальные силы, вызванные ускорением при колебаниях движущегося вагона;
4. ветровая нагрузка;
5. сила трения;
6. вес груза.
При расчётах точки приложения продольных, поперечных и вертикальных сил, считается ЦМ груза. В точке приложения равнодействующей ветровой нагрузке является ЦМ наветренной стороны груза или геометрической центральной площади наветренной поверхности. Продольная инерционная сила определяется по формуле:
Fпр=апр•Qгр, Н
где апр – удельная величина продольной инерционной силы в Н, приходящаяся на 1 кН силы тяжести ( веса ) груза.
Эта величина зависит от типа крепления груза и массы брутто вагона ( принимается по ТУ ).
Поперечная инерционная сила возникает в результате того, что кузов вагона во время движения совершает сложные колебательные перемещения вследствие взаимодействия пути и ПС. К таким перемещениям относятся поперечный относ, боковая качка, виляние. Величина поперечной инерционной силы зависти от скорости движения, типа рессорного подвешивания вагонов, место положения груза на раме вагона, состояния и плана ж/д пути и определяется по формуле:
Fп=ап•Qгр, где ап – удельная величина поперечной инерционной силы, Н/кН, определяется по ТУ.
.
Вертикальная инерционная сила возникает вследствие колебательных перемещений вагона. В основном зависит от скорости движения и состояния пути и определяется по формуле:
Fв=ав•Qгр, где ав – удельная величина вертикальной инерционной силы, Н/кН.
Значение ав определяется согласно ТУ в зависимости от скорости и типа тележек.
Ветровая нагрузка зависит от скорости напора воздуха и размеров поверхности груза. Действие ветровой нагрузки учитывается только в направлении поперёк оси пути, при этом ветровая нагрузка принимается нормальной к поверхности груза.
W=0,5•k•Sгр,
Сила трения препятствует поступательному перемещению груза по поверхности пола вагонов или др. грузов. Величина силы трения зависит от состояния, размеров и температуры соприкасающихся поверхностей, скорости перемещения и веса груза. Величина силы трения в продольном направлении определяется по формуле:
Fnтр=μ•Qгр, где μ – коэффициент трения скольжения.
Величина Fтр в поперечном направлении равна:
Fnтр=μ•Qгр(1000-ав).
ПРОВЕРКА УСТОЙЧИВОСТИ ГРУЗА.
В результате действия инерционных сил и сил ветра во время движения возможно продольное и поперечное смещение груза, продольное и поперечное опрокидывание, перекатывание грузов цилиндрической форм и на колёсном ходу. Условия устойчивости груза от поступательных перемещений имеют виды:
1 – в продольном направлении Fnтр>Fпр;
2 – в поперечном направлении Fnтр>(Fn+W)•1,25.
При несоблюдении условий груз необходимо крепить от поступательных перемещений. Устойчивость груза от опрокидывания вдоль и поперёк вагона будет обеспечиваться в том случае, если восстанавливающий момент от веса груза превышает опрокидывающий момент на величину коэффициента запаса устойчивости. Коэффициент запаса устойчивости от опрокидывания груза определяется по следующим формулам:
В случае если эти условия не выполняются, груз необходимо крепить от опрокидывания. Перевозка грузов, подверженных опрокидыванию одновременно вдоль и поперёк вагона должна выполняться только с использованием спец устройств, полностью предотвращающих опрокидывание ( каркасы, рамы и т.п ). рисунки
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.