Груз с плоскими опорами

Поперечнаяустойчивостьгруженоговагона обеспечивается, если удовлетворяется неравенство: (14)где РС – статическая нагрузка от колеса на рельс, кН;Рц+Рв–дополнительнаявертикальнаянагрузканаколесоотдействия центробежных сил и сил ветраСтатическая нагрузка от колеса на рельс рассчитывается по следующей формуле: , (15)Где число колес грузонесущего вагона.Рассчитаем статическую нагрузку от колеса на рельс по формуле (15):Дополнительнаявертикальнаянагрузканаколесоот действия центробежных сил и сил ветрав нашем случае равна следующему значению:Рц+Рв = 34,13Проверим поперечнуюустойчивость груженого вагона в соответствии с обеспечением условий неравенства (14):Условие неравенства (14) выполняется.3.5. Проверка устойчивости грузаГрузы при перевозках могут быть подвержены следующим видам перемещений: поступательным перемещениям (сдвигам) вдоль и поперек вагона, опрокидыванию и перекатыванию.Устойчивость груза в вагоне проверяется по величине коэффициента запаса устойчивости, который определяется по следующим формулам:- в направлении вдоль вагона в соответствии с рисунком 6, (16)где– кратчайшее расстояние от проекции ЦТгрна горизонтальную плоскость доребра опрокидывания вдоль вагона, мм;hцт– высота ЦТ груза над полом вагона, мм;– высота продольного упора от пола вагона, мм;Рисунок 6 Возможные варианты расположения упоров от опрокидывания груза в продольном направленииРассчитаем коэффициента запаса устойчивости по формуле (16)в направлении вдоль вагона:η_(пр )=2,13- в направлении поперек вагона в соответствии с рисунком 7, (17)Где – кратчайшие расстояния от проекции ЦТгрна горизонтальную плоскость доребра опрокидывания поперек вагона, мм;hцт– высота ЦТ груза над полом вагона, мм;высота поперечного упора от пола вагона, мм;– высота центра проекции боковой поверхности груза от пола вагона,ммWп – ветровая нагрузка, кНРисунок 7 Возможные варианты расположения упоров от опрокидывания груза в поперечном направленииРассчитаем коэффициента запаса устойчивости по формуле (17)в направлении поперек вагона:Груз является устойчивым и не требует дополнительного закрепления от опрокидывания, если значения hпри hп ,при упругом креплении груза (наш вариант проекта ) – не менее 1,25. Расчеты показывают, что в нашем варианте это условие соблюдается как в направлении вдоль, так и поперек вагона.3.6. Выбортипа крепления грузаВыбор типа крепления груза производится в зависимости от его конфигурации, параметров груза, вариантов возможных перемещений и на основании рекомендаций, предлагаемых ТУ. В рекомендациях, представленных в ТУ для тарно-штучных грузов с плоскими опорами , от возможных продольных и поперечных перемещений , а также продольного и поперечного опрокидывания рекомендуются следующие элементы и средства крепления: Упорные, распорные бруски;Обвязки, растяжки.В нашем проекте длина и ширина груза меньше длины и ширины платформы. Кроме этого, расчеты устойчивости груза показали возможность крепление груза от продольных и поперечных перемещенийтолько упорными брусками (по две штуки с каждойторцевой стороны, по одному – с каждой боковой стороны).Таким образом, одним из способов крепления груза выбран вариант крепления с использованием упорных брусков, а второй способ – с помощью растяжек.3.7. Расчет крепления грузана упорных брусках3.7.1. Расчет продольных и поперечных усилий, воспринимаемых креплениемПродольное ΔFпри поперечное ΔFп усилия, которые должны восприниматься креплением, определяются по формулам:, (18), (19)где n – коэффициент, значения которого принимаются равными 1,0 при разработке способов размещения и крепления грузов, включаемых в сетевые или местные технические условия, и 1,25 для способов перевозки грузов, утверждаемых на уровне дирекций (отделений дороги). В нашем проекте принимаем для расчетов коэффициент равный 1,25, – соответственно силы трения между грузом и поверхностью вагона действующие в продольном и поперечном направлениях.Рассчитаем продольное ΔFпри поперечное ΔFп усилия согласно формулам (18) и (19):(55,6 + 6,37) – 46,98 = 30,53.7.2. Расчет количества гвоздей для крепления упорных брусков В проекте было установлено, что от смещения груза его закрепление произведено упорными брусками сечением 150Х150 мм в следующем количестве: по два бруска с каждой торцевой стороны груза, по одному бруску с каждой боковой стороны груза. Бруски прибиваются к деревянному полу платформы в связи с тем ширина и длина нашего грузового места меньше длины и ширины пола платформы.Количество гвоздей для крепления каждого бруска к полуопределяется по следующим формулам:- от продольного смещения , (20)- от поперечного смещения(21)Где , – количество упорных брусков, работающих в одном направлении; – допускаемое усилие на один гвоздь. Так как упорные бруски, имеют сечение 150Х150 мм, принято решение использовать гвозди с диаметром 8 мм и длиной 250 мм. В этом случае Рассчитаем количество гвоздей для крепления каждого бруска к полу по формулам (20) и (21):- от продольного смещения - от поперечного смещения3.8. Расчет крепления груза на проволочных растяжкахВ рекомендациях ТУ предложено несколько видов элементов крепления груза, которые могут рассматриваться в применении как комплексно, так и по отдельности.В качестве альтернативного варианта рассмотрен вариант крепления груза на основе проволочных растяжек3.8.1. Расчет продольных и поперечных усилий, воспринимаемых креплениемПродольное ΔFпри поперечное ΔFп усилия, которые должны восприниматься креплением, аналогичны рассчитанным формулам (18) и (19):(55,6 + 6,37) – 46,98 = 30,53.8.2. Расчет величин возникающих в растяжках усилий При закреплении груза от смещения растяжками (расчетная схема продольных и поперечных усилий в растяжке представлена на рисунке 8/35 из ТУ) величину усилий в растяжках, с учетом увеличения сил трения от вертикальных составляющих усилий в них, определяют по следующим формулам: – от сил, действующих в продольном направлении: (22)– от сил, действующих в поперечном направлении:(23)где , – усилия в растяжке; , – количество растяжек, работающих одновременно в одном направлении, расположенных под одинаковыми углами , , ; – угол наклона растяжки к полу вагона; , – углы между проекцией растяжки на пол вагона и, соответственно, продольной, поперечной плоскостями симметрии вагона; – коэффициент трения между контактирующими поверхностями груза и вагона (подкладок).Расчет параметров растяжек приведен в таблице 5:Таблица 5Расчет проведен с учетом угла наклона растяжки к полу вагона и углы между проекцией растяжки на горизонтальную плоскость и продольной и поперечной осями вагона, определенного на основании данных из геометрии рисунка 9:Рисунок 9А = ; С = Согласно расчетам, представленных в формулах (22) и (23), количество нитей проволоки в растяжке и диаметр проволоки определяется по большему усилию.В соответствии с таблицей 20 главы 1 ТУ необходимы 4 (четыре) растяжки из проволоки диаметром 8 мм в 6 нитей для крепления груза от смещения в продольном и поперечном смещении.ЗаключениеВ ходе выполнения курсового проекта рассмотрено определение грузов на плоскихопорах,разновидности таких грузов; изучены требования к размещению и креплению данных грузов на открытом подвижном составе, а также особенности перевозок на железнодорожном транспорте грузов с подобными характеристиками. На основании полученных знаний произвели выбор типа подвижного состава и модель на основе принципа максимального использования грузоподъемности выбранного элемента открытого подвижного состава.В ходе практической части проекта определен порядок размещения груза на платформе, выбран тип крепления. В соответствии с выбранным порядком размещения грузового места и типом его крепления проведены расчеты сил. действующих на груз. На основании этих расчетов сделаны необходимые расчеты по двум альтернативным вариантам элементов крепления груза с целью обеспечения безусловного выполнения требований безопасности движения, при выполнении операций по транспортировке груза по железной дороге.Список использованной литературы1. Комплексная механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных работ : учебник для вузов ж.-д. трансп. / А.А. Тимошин, И.И. Мачульский. – М. : Маршрут, 2003. – 400 с.2. Технические условия размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах. – М. :Юртранс, 2003. – 544 с.3. Размещение и крепление грузов в вагонах : Справочник. – М. : Транспорт, 1980. – 327 с.4. Капитонов А.Е. Основы безопасности при перевозке грузов. Эскизы размещения и крепления грузов : практическое пособие / А.Е. Капитонов, Н.Г. Черненко. – СПб. : ПГУПС, 2002. – 32 с.5. Методические указания для курсового и дипломного проектирования. Расчет крепления грузов на открытом подвижном составе. – Л. : ЛИИЖТ, 1986. – 27 с.6. ОБЗОР РАБОТЫ ГРУЗОВОГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА. 12 МЕСЯЦЕВ 2022 Г, -М ,СРО СОЮЗ ОПЕРАТОРОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА ,2023, - 36 с.