Грузоведение

Способы перевозки  бензола:

ВСТАВИТЬ

     

   
 
 
 

6 УСТАНОВЛЕНИЕ ПОРЯДКА РАЗМЕЩЕНИЯ ГРУЗА НА ПОДВИЖНОМ СОСТАВЕ С УЧЕТОМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ВАГОНА С ГРУЗОМ И БЕЗОПАСНОСТИ ПЕРЕВОЗКИ 

Условные обозначения:

- длина груза, мм;

- ширина груза, мм;

-высота груза, мм;

- высота центра тяжести груза;

- количество мест заданного  груза;

- масса одного места заданного  груза, т. 

           Рекомендуется использовать платформу. . Во избежание опасных перегрузок рам и ходовой частей вес груза распределяют равномерно по длине и ширине пола вагона.

     Параметры платформы:

     Грузоподъемность - 70 т;

     Длина – 13,4 м;

     Ширина  – 2,87 м;

     Высота  над уровнем головки рельса – 1,301 м;

     Тележки ЦНИИ – ХЗ;

     Скорость  перевозки – 80 км/ч. 

     Погрузка  габаритная, так как грузы не выходят  за пределы установленного очертания  погрузки.

     Общий центр тяжести (ЦТ) груза должен находится, как правило, над серединой вагона.

     Расстояние  от ЦТ погруженного крайнего места  груза до вертикальной плоскости, в которой проходит поперечная ось вагона, не должно быть более половины базы вагона (9720 мм).

     Погрузка  тяжеловесных грузов производится на вагон как с применением подкладок, так и без них.

     Подкладки применяются при перевозке длинномерных грузов, для обеспечения механизированной погрузки и выгрузки, рассредоточения нагрузки на раму вагона, предохранения груза от повреждения.

     При перевозке длинномерных грузов подкладки  размещаются напротив 2-й пары стоечных гнезд от торцевых бортов вагона.

     Выход груза за пределы лобового бруса  не должен превышать 400 мм. Длинномерные грузы, выходящие за пределы лобового бруса более чем на 400 мм, перевозятся на сцепах.

     Для лучшего использования грузоподъемности и вместимости вагонов грузы  длиной до 17,2, имеющие по всей длине одинаковое поперечное сечение и равномерно распределенную нагрузку, разрешается перевозить на платформах с выходом груза с одной торцевой стороны вагона. При этом допускается продольное смещение ЦТ груза от вертикальной плоскости, в которой находится поперечная ось вагона на величину в соответствии с требованиями.

     Для обеспечения безопасности движения поездов при перевозке длинномерных грузов и производства маневровой работы, высоту подкладок при перевозке длинномерных грузов на сцепах определяют расчетом с тем, чтобы части груза не соприкасались с вагонами сцепов при прохождении участков пути с ломаным профилем (сортировочные горки и др.).

     Устойчивость  вагона с грузом против опрокидывания  в поперечном направлении относительно головки рельса обеспечивается, если общий центр тяжести вагона с грузом находится на высоте над уровнем головок рельсов не более чем на 2300 мм, наветренная поверхность груза и четырехосного вагона не превышает 50 м².

      Высоту общего центра тяжести вагона грузом находят по формуле: 

                           

где

     - общая масса груза, т;

      -  масса тары вагона — 22 т;

      - центр тяжести груза над уровнем головок рельсов (УГР), м:

                                  

             где   - высота уровня поверхности пола над УГР, м; 

                     - высота центра тяжести груза;

    - высота ЦТ порожнего вагона (платформы), 0,8 м;              

 Наветренная поверхность груза и вагона:

                                      

где

      - наветренная поверхность груза (высота умножается на длину), м²;

      - наветренная поверхность вагона (можно принять 11,9 м²); 

Производим  расчеты:

 

   

      Следовательно, устойчивость вагона  с грузом против опрокидывания относительно головки рельса обеспечивается. 
 
 
 
 

7 РАСЧЕТ  СИЛ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ГРУЗ И  НА КРЕПЛЕНИЯ 

      Для расчетов устойчивости груза и прочности крепления принимаются следующие наиболее невыгодные сочетания действующих одновременно сил:

• первое сочетание — продольная инерционная сила, возникающая при соударениях движущихся вагонов с неподвижно стоящими, а также при трогании и осаживании поезда и сила трения;
• второе сочетание -  инерционные силы (вертикальная, поперечная) и сила трения.

    Силы  по первому сочетанию действуют  на груз при выполнении маневровой работы на станциях толчками или роспуске вагонов на сортировочных горках, а также  силы по второму сочетанию — при движении поезда по перегону с максимальной скоростью.

    Точками приложения инерционных сил является центр тяжести груза, а сила ветра — центр наветренной поверхности.

    Для определения величин сил, действующих  на грузы различного веса, становлены удельные значения этих сил на основании экспериментального материала.

Величина  продольной  инерционной силы определяется по формуле:

где:

- масса одного места, т;

  — удельные величины продольного  усилия в  кгс/т  для вагонов массой брутто соответственно 22 и 94 т;

- общая масса мест груза  на вагоне, т.

        Согласно техническим условиям .

                          

                     

              

      Поперечную горизонтальную инерционную силу с учетом действия центробежной силы находят по формуле:

                               

где:

 — база вагона, 9,72 м;

 — удельная величина поперечной инерционной силы в кгс на 1т веса груза при   расположении центра тяжести груза в вертикальной плоскости, в    которой проходит поперечная ось вагона (для V = 100 км/ч, 330 кгс/т);

 — удельная величина поперечной инерционной силы в кгс на 1 т веса груза при расположении центра тяжести груза над шкворневой балкой  (для V = 100 км/ч, = 550 кгс/т);

-расстояние от центра тяжести  груза до вертикальной плоскости,  проходящей через поперечную  ось вагона, м.

 

      Вертикальная инерционная сила:

где:

К- коэффициент, учитывающий способ погрузки (с опорой на один вагон К=5)

                                        

                                       . 

      Ветровая нагрузка

                                                

где:

  — удельное давление ветра,  принимаемое равным 50 кгс/м² (для грузов с хорошей обтекаемостью (трубы и т.д.) 25 кгс/м²);

 — площадь проекции поверхности груза, подверженной действию ветра на вертикальную   плоскость, проходящую через продольную ось вагона в м².

                                               

      Величину сил трения определяют по формулам:

 а)  при первом сочетании сил (в продольном направлении) для грузов, размещенных с опорой на один вагон:

                                             

                                       

б) при  втором сочетании сил (в поперечном направлении) для грузов, размещенных с опорой на один вагон:

                                        

                                   

где — коэффициент трения груза по полу вагона.

     Величина  коэффициента трения между опорными поверхностями груза, подкладок и пола вагонов, очищенным от грязи, снега, льда и смазки при посыпке тонкого слоя песка на поверхность подкладок и пол вагона в местах опирания подкладок груза, принимается равным: для дерева по дереву — 0,45; для железобетона по дереву - 0,55; для стали по дереву - 0,4; для стали по стали — 0,3.

8 ОПРЕДЕЛЕНИЕ  ТИПА КРЕПЛЕНИЙ И ТРЕБУЕМОГО  ИХ КОЛИЧЕСТВА

     Для решения этого вопроса необходимо, прежде всего, установить устойчивость груза от опрокидывания вдоль вагона, которая определяется неравенством:

                                       

где:

 — расстояние от проекции ЦТ груза до ребра опрокидывания в продольном направлении;

  h_у  -  высота упорного бруска (0,15 м).

 

                            

      То же в поперечном направлении:

 
 
 

где:

b — расстояние от проекции ЦТ груза до ребра опрокидывания в поперечном направлении;

h_н,п — высота центра наветренной поверхности груза от пола вагона. 

 

Вывод: Так как запас устойчивости превышает 1,25, то опрокидывания груза относительно пола вагона в продольном и поперечном направлении не произойдет.

     Рассчитаем  величины усилия на крепления груза

В поперечном направлении:

      

                     

В продольном направлении: