Расчет крепления груза с цилиндрической поверхностью (параметры груза: длинна – 12,3 м, диаметр – 2,6 м)

Исходные данные:

1.  Для расчета крепления грузов цилиндрической поверхностью:

·  параметры груза:

- длина () – 12,3 м;

- диаметр () – 2,6 м;

·  расположение центра масс от края груза:

- по высоте () – 1,1 м;

- от торца груза () – 7,8 м;

·  масса груза () – 22,8 т;

·  тип платформы – 2;

·  скорость движения () – 100 км/ч.

Для перевозки груза с цилиндрической поверхностью используется такая же платформа, что и для перевозки груза с плоской опорой. 

6. Расчет крепления груза с цилиндрической поверхностью.

Определяем силу тяжести, действующую на груз по формуле (1):

кН

Размещение котла производиться симметрично относительно продольной и поперечной осей платформы. Центр тяжести груза при таком расположении будет смещен в продольном и поперечном направлениях. Смещение ЦТ в продольном направлении от вертикальной плоскости, проходящей через поперечную ось платформы определяется по формуле (2):

м

Смещение ЦТ в поперечном направлении от вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось платформы равно нулю.

Смещение ЦТ груза в продольном направлении от вертикальной плоскости, в которой лежит поперечная ось платформы, допускается требованиями ТУ [1,стр.5, табл.2].

Так как ЦТ груза смещен, то тележки вагона загружены неравномерно. Величина нагрузок определяется по формулам (4) и (5).

кН;

кН.

Разность загрузки тележек платформы, определенная по формуле (6) равна:

кН.

Разность нагрузок на правую и левую тележку платформы составляют менее 100 кН, что соответствует требованиям ТУ [1, стр.4].

Выбранная схема размещения котла соответствует требованиям ТУ. Груз на платформе размещается на двух поперечных подкладках сечением 200*150 мм, длиной 2770 мм. В каждой подкладке делается выемка в форме котла для более равномерной передачи нагрузки (прил. 2). Глубина выемки зависит от  давления на подкладку. Расчет производиться на максимальную нагрузку с учетом вертикальной инерционной силы по формуле:

 (36), где - вертикальная инерционная сила, которую определяем по формулам (16) и (17):

Н/кН

кН

Тогда

кН.

Проекция площади опирания котла на площадку находиться с учетом допускаемого напряжения на смятие по формуле:

(37), где  - допускаемое напряжение на смятие, принимаем равным 3,0 МПа.

м²=688 см²

Поперечник выемки в подкладке для опирания котла определяется по формуле:

 (38), где - ширина подкладки, принимаем равную 20 см;

см = 0,34 м

Глубина выемки определяется по формуле:

(39),

м

Проверка габаритности погрузки путем сопоставления координат наиболее уделенных точек груза: по высоте от УГР 1320+150-20+200 = 4050; по ширине от оси пути 1300 мм и координат [1, стр.32, прил.1] показывает, что груз находиться в пределах габарита погрузки.

Общая высота ЦТ вагона с грузом определяется по формуле (10) и (11):

м

 м

Общая наветренная поверхность вагона с грузом определяется по формуле:

 (40), где - площадь поверхности вагона, подверженная воздействию ветра,

=13 м² [1, стр.34, прил.3];

 - площадь наветренной поверхности груза, м²

Площадь наветренной части груза определяется по формуле:

(41)

м²

Так как высота ЦТ вагона с грузом меньше 2,3м, а площадь боковой поверхности платформы с грузом меньше 50м², то устойчивость платформы с грузом относительно головок рельсов обеспечивается.

7. Расчет сил, действующих при перевозке.

Определение сил, действующий на груз при перевозке, производим по формулам (14) – (22):

Н/кН,

кН;

Н/кН;

кН;

кН;

В формуле (20) коэффициент обтекаемости принимаем равным