Определение параметров и мощности крепления грузов (горизонтального и наклонного автомобилей)

11 Определение параметров и мощности крепления грузов

11.1 Расчет крепления автомобилей

11.1.1 Крепление растяжками

Для крепления горизонтального и наклонного автомобилей целесообразно использовать растяжки из 5 нитей проволоки с диаметром каждой нити 6 мм [ТУ] (усилие, погашаемое растяжкой, составляет 15,5 кН). Схема крепления грузов приведена на рисунке 11.1.

Рисунок 11.1 – Схема крепления автомобилей и колесной пары растяжками и брусками

Усилие, воспринимаемое передней и задней растяжками горизонтального автомобиля в продольном направлении, определяется:

,

, где  – нагрузка на растяжку,  = 15,5 кН;

 – количество растяжек, одновременно работающих в продольном направлении, соответственно передних и задних колес горизонтального автомобиля, .

Проведем расчет:

 кН,

 кН.

Поперечная инерционная сила, воспринимаемая передними и задними растяжками горизонтального автомобиля, рассчитывается:

,

, где  – количество растяжек, одновременно работающих в продольном направлении, соответственно передних и задних колес горизонтального автомобиля, .

Вычислим:

 кН,

 кН.

Продольная инерционная сила, воспринимаемая растяжками задних колес наклонного автомобиля, рассчитывается:

,

, где  – количество растяжек, одновременно работающих в продольном направлении, соответственно слева и справа от задних колес наклонного автомобиля, .

Получим:

 кН,

 кН.

Поперечная инерционная сила, воспринимаемая растяжками слева и справа от задних колес наклонного автомобиля, определяется:

.

Рассчитав по формуле, получим:

 кН.

Вывод: продольная инерционная сила, воспринимаемая передними и задними растяжками горизонтального автомобиля,  равна соответственно 26,7 кН и 30,8 кН; поперечная инерционная сила, воспринимаемая передними и задними растяжками горизонтального автомобиля, соответственно равна 10,9 кН и 9,4 кН; продольная инерционная сила, которая воспринимается растяжками задних колес наклонного автомобиля, будет соответственно равна 31,7 кН и 28,3 кН; поперечная инерционная сила, воспринимаемая растяжками слева и справа от задних колес наклонного автомобиля, равна 18,8 кН.

11.1.2 Крепление брусками

В соответствии с рекомендациями высоту и ширину брусков выбираем в зависимости от диаметра колеса. Согласно таблице 7.4 ТУ высоту брусков принимаем равной 100 мм, ширину – 160 мм. Следовательно, длина гвоздей для крепления брусков равна 150 мм, диаметр гвоздей – 6,0 мм, допускаемое усилие на гвоздь – 1,08 кН.

Определение количества гвоздей необходимо для крепления внутреннего и внешнего брусков заднего колеса каждого автомобиля. Количество гвоздей рассчитывается отдельно для каждого бруска, если разница между величинами продольных инерционных сил, погашаемая в продольном направлении, превышает 10 кН.

Количество гвоздей, которое необходимо забить  в один брусок, укладываемый под задние колеса горизонтального автомобиля, рассчитывается:

, где  – минимальная из величин  и ,  =  = 26,7 кН;

 – количество брусков, одновременно работающих в продольном направлении, ;

 – допускаемое усилие на один гвоздь, кН.

Получим:

 гвоздя.

Определим количество гвоздей, забиваемых по ширине бруска:

 гвоздя.

Тогда количество гвоздей по длине бруска равно 6 и длина каждого бруска составляет  мм (рисунок 11.2).

Рисунок 11.2 – Схема расположения гвоздей по длине и ширине бруска, укладываемого под задние колеса горизонтального автомобиля от продольных перемещений

Количество гвоздей для крепления передних колес горизонтального автомобиля от поступательных перемещений поперек вагона находим так:

, где  – поперечная инерционная сила (кН), действующая на переднее колесо горизонтального автомобиля:

,

 – смещение между осью переднего колеса горизонтального автомобиля и плоскостью, в которой находится поперечная ось вагона, м;

 – сила трения в поперечном направлении (кН), действующая на переднее колесо горизонтального автомобиля:

.

Проведем расчет:

 Н  кН,

 Н  кН,

 гвоздей.

Так как максимальное количество гвоздей по ширине бруска равно четырем, то минимальное количество гвоздей по длине бруска равно 5, а длина бруска составляет  мм. Для рационального расположения гвоздей примем схему, приведенную на рисунке 11.3.

Рисунок 11.3 – Схема расположения гвоздей по длине и ширине бруска, укладываемого под передние колеса горизонтального автомобиля от поперечных перемещений

Количество гвоздей, которое необходимо для крепления бруска заднего колеса горизонтального автомобиля от поступательных перемещений поперек вагона рассчитывается:

, где  – поперечная инерционная сила (кН), действующая на заднее колесо горизонтального автомобиля:

,

 – смещение между осью заднего колеса горизонтального автомобиля и плоскостью, в которой находится поперечная ось вагона, м;

 – поперечная инерционная сила (кН), действующая на переднее колесо наклонного автомобиля:

,

 – смещение между осью переднего колеса наклонного автомобиля и плоскостью, в которой находится поперечная ось вагона, м;

 – сила трения в поперечном направлении (кН), действующая на заднее колесо горизонтального автомобиля:

.

Получим:

 Н  кН,

 Н  кН,

 Н  кН,

 гвоздей.

Количество гвоздей по длине бруска получим равным 12, длина бруска составит  мм. Для расположения гвоздей примем схему, приведенную на рисунке 11.4.

Рисунок 11.4 – Схема расположения гвоздей по длине и ширине бруска, укладываемого под заднее колесо горизонтального автомобиля от поступательных перемещений поперек вагона

Количество гвоздей, необходимое для крепления задних колес наклонного автомобиля от продольных перемещений, определяется:

, где  – минимальная из величин  и ,  кН;

 – количество брусков, одновременно работающих в продольном направлении от перемещений, .

Получим:

 гвоздей.

Количество гвоздей по длине бруска равно 3 и длина каждого бруска составляет  мм (рисунок 11.5).

Рисунок 11.5 – Схема расположения гвоздей по длине и ширине бруска, укладываемого под заднее колесо наклонного автомобиля от продольных перемещений

Количество гвоздей для крепления переднего колеса наклонного автомобиля от поперечного перемещения:

, где  – сила трения в поперечном направлении (кН), действующая на переднее колесо наклонного автомобиля: