Размещение и крепление на открытом подвижном составе (на примере груза параллелепипедной формы)

6  Размещение и крепление на открытом

подвижном составе

6.1  Общие требования к размещению грузов

Согласно заданию с грузовой станции отправляется груз параллелепипедной формы, технические параметры которого представлены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 - Техническая характеристика груза

Для перевозки станка выбрана четырехосная платформа техническая характеристика, которой представлена в таблице 6.2.

Таблица 6.2 - Техническая характеристика платформы

Размещение и крепление груза на открытом подвижном составе (ПС) выполняется в соответствии с требованиями Технических условий погрузки и крепления грузов (ТУ).

1.    Согласно ТУ груз вместе с упаковкой и элементами крепления не должен выходить за предел габарита погрузки.

Так как ширина груза не превышает ширины платформы, длина груза не превышает длины платформы, груз не выходит за пределы габарита погрузки.

2.    В поперечном направлении смещение груза от вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось вагона, не должно превышать 100 мм.

Размещение груза и проверка основных требований технических условий производится в следующем порядке:

1.  По заданным размерам, форме и массе груза выбирается тип ПС и вычерчивается схема с указанием основных размеров;

2.  Рассчитывается высота общего центра массы над уровнем головки рельса (УГР) и при необходимости проверяется устойчивость на опрокидывание;

3.  Определяются значения динамических сил, действующих на груз, и выбирается тип крепления;

4.  Рассчитывается усилие, действующие на крепление, и определяются параметры крепления.

Схема размещения груза представлена на рисунке 6.1.

3.    Смещение центра масс (ЦМ) груза от поперечной оси платформы составляет 1,0 м. Согласно ТУ допускается продольное смещение центра масс не превышающую 1215мм, таким образом, допускаемый предел не превышен.

4.    Согласно технических условий, разница в загрузках тележек для четырехосного вагона не должна превышать 10 тонн:

,

,

, где          ─ масса груза;

  ─ смещение центра массы груза от поперечной оси, м;

    ─ база вагона, м.

т.

Условие соблюдается.

5.    Изгибающий момент на раму вагона определяется из формулы:

,

т/м,

м;

тс/м.

Так как изгибающий момент (тс/м) превышает фактическое значение, то груз перевозится без поперечных подкладок.

6.    Поперечная устойчивость вагона с грузом проверяется, если высота центра массы вагона с грузом находится на расстоянии более 2300мм или боковая наветренная поверхность с грузом превышает 50 м².

Высота общего центра масс (ОЦМ) (не должна превышать 2,3м) определяется по формуле:

, где        ─ высота центра массы груза, 1,2м;

 ─ высота пола платформы от уровня головки рельса, 1,3м;

─ высота от центра массы платформы до уровня головки рельса, 0,8м;

 ─ тара платформы, 21,0м.

м.

Условие соблюдается.

Суммарная наветренная поверхность вагона с грузом:

,

 м².

Условие соблюдается.

Так как высота центра массы и наветренная поверхность не превышают допустимых значений, то поперечная устойчивость вагона с грузом обеспечивается.

6.2  Расчёт сил, действующих на груз

В процессе перевозки на груз действуют инерционные силы в продольном, поперечном, вертикальном направлении и ветровая нагрузка.

В продольном направлении (рисунок 6.2):

1)  продольная инерционная сила;

2)  сила трения в продольном направлении;

3)  сила тяжести груза.

Рисунок 6.2 – Продольные силы, действующие на груз

В поперечном направлении (рисунок 6.3):

1)  вертикальная инерционная сила;

2)  поперечная горизонтальная инерционная сила;

3)  сила трения в поперечном направлении;

4)  ветровая нагрузка.

Рисунок 6.3 – Поперечные силы, действующие на груз

Продольная инерционная сила:

, где          ─ удельная величина продольной инерционной силы, определяется по формуле (с опорой на один вагон), выбираем в соответствии с [3]:

,

где         значения продольной инерционной силы для вагонов массой брутто 22 и 94 тонны, соответственно равны 1200 и 970;

 ─ сила тяжести груза.

Н/кН

Н=428,8кН.

Поперечная инерционная сила:

, где        ─ поперечная удельная сила, если центр масс располагающийся соответственно в вертикальных плоскостях, проходящих через середину вагона () или шкворневую балку ():

,

При скорости движения 90км/ч:

Н/кН,

Н=130,12кН.

Вертикальная инерционная сила:

, где        ─ удельная величина вертикальной инерционной силы, зависит от типа тележки и от скорости движения, при скорости движения 90 км/ч

, где       к ─ коэффициент, учитывающий способ размещения груза, к=5 (груз погружен на один вагон).

Н/кН,

Н=101кН.

Ветровая нагрузка:

, где        ─ коэффициент обтекаемости, равный 1;

 ─ наветренная поверхность груза, м².