Размещение и крепление грузов на открытом подвижном составе

6 Размещение и крепление грузов на открытом подвижном составе

6.1 Общие требования к размещению груза

Согласно заданию, к перевозке по железной дороге предъявляется груз с плоской опорой параллелепипедной формы.

Груз должен быть размещен и закреплен на открытом подвижном составе. Основные параметры груза приведены в таблице 6.1

Таблица 6.1 – Техническая характеристика груза

Размещение груза на открытом подвижном составе и расчет крепления выполняется в соответствии с требованиями [3]. Расчеты выполняются в последовательности:

1) в зависимости  от массы, габаритных размеров и конфигурации грузов выбирается тип подвижного состава. Для перевозки предъявленного груза  будет использована  четырехосная платформа, техническая характеристика которой приведена в таблице 6.2.

Таблица 6.2 – Техническая характеристика платформы

2) вычерчивается  масштабная схема груза с указанием размеров и центра массы и соблюдается габарит погрузки. Так как ширина груза 2300  мм, а габарит погрузки 3250 мм, то груз находиться в пределах габарита.

3)определяется высота общего центра массы над уровнем головки рельса.

                                                         ;                                                  (6.1)

где  – масса груза, т;

 – тара вагона, т;

 – высота центра массы груза над уровнем головки рельса,  = 2,44 м;

 – высота центра массы вагона над уровнем головки рельса;

м;

Так как центр массы смещен в продольном направлении, то загрузка тележек будет неравномерной.

                                                      ;                                                    (6.2)

                                                                                                        (6.3)

                                                         ;                                                       (6.4)

где  – расстояние от центра тяжести груза до поперечной оси платформы, м;

 – база вагона, м.

Произведем расчет загрузки тележек по вышеприведенным формулам:

 т;

 т;

т;

Согласно технических условий, разница в загрузке тележек не должна превышать 10 тонн. Таким образом, из расчетов видно, что требования выполняются.

4) суммарная наветренная поверхность рассчитывается по следующим формулам:

 м²;                                               (6.5)

где ,  – соответственно высота и длина груза, м.

м² ;

Поперечная устойчивость вагона с грузом проверяется, если высота общего центра массы груза H_цм > 2300 мм или суммарная наветренная поверхность S > 50 м². Так как рассчитанные параметры удовлетворяют условию, то нет необходимости проверять поперечную устойчивость вагона с грузом.

5) продольное смещение центра массы не должно превышать допустимых значений, приведенных в [3, таблица 1.5], то есть 1970 мм. Так как фактическое смещение равно 1200 мм, то требуемые условия выполняются.

6)проверяется возможность перевозки груза без поперечных подкладок, путем сравнения максимального изгибающего момента в раме с допустимым значением. Максимальный изгибающий момент зависит от схемы ее загрузки.

                                                           ;                                                               (6.6)

где q – распределенная нагрузка от груза на пол вагона, определяемая по формуле:

                                                                     ;                                                                    (6.7)

Произведем расчет загрузки и максимально изгибающего момента по формулам (6.6) и (6.7):

 т/м;

тс∙м;

Согласно [3, таблица 1.11] максимальный изгибающий момент не должен превышать 110 тс∙м, так как полученное значение 32,21 < 110, то условие выполняется.

7) определяются значения динамических сил, действующих на груз, и выбирается тип крепления.

8) определяются усилия на крепления и рассчитываются параметры крепежных элементов.

6.2  Расчет сил, действующих на груз

В процессе транспортировки на груз действуют инерционные силы в продольном, поперечном и вертикальном направлениях. Продольные усилия возникают при соударениях, маневрах. Поперечные инерционные усилия действуют в кривых, стрелочных переводах. Вертикальные усилия – при ударах в стыках, остряках, крестовинах.

Согласно рекомендации [3, таблица 1.27] груз на плоской опоре крепится брусками и проволочными растяжками.

Продольная инерционная сила:

;                                                 (6.8)

где  – удельная продольная инерционная сила на 1 тонну груза, определяется по формуле:

;                                     (6.9)

где ,  – удельная продольная инерционная сила, тс, принимается соответственно при весе брутто вагона 22, 94 по таблице 1.20 [3]; = 1,2 тс, = 0,97 тс.

 тс/т;

 тс;

Поперечная инерционная сила, действующая на груз:

;                                                    (6.10)

где – удельная поперечная инерционная сила на 1 тонну груза;