ту жд. Технические условия размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах
 Скачать 5.17 Mb.
|
|
10. Методика расчета способа размещения и крепления грузов в вагонах 10.1. При определении способов размещения и крепления груза должны наряду с его массой учитываться следующие силы и нагрузки: - продольная инерционная сила, возникающая при движении в процессе разгона и торможения поезда, при соударении вагонов во время маневров и роспуске с сортировочных горок; - поперечная инерционная сила, возникающая при движении вагона и при вписывании его в кривые и переходные участки пути; - вертикальная инерционная сила, вызывающаяся ускорением при колебаниях движущегося вагона; - ветровая нагрузка; - сила трения. Точкой приложения инерционных сил является центр тяжести груза (ЦТ_гр). Точкой приложения ветровой нагрузки принимается геометрический центр наветренной поверхности груза. Направление действия ветровой нагрузки принимается перпендикулярным продольной плоскости симметрии вагона. 10.2. Определение инерционных сил и ветровой нагрузки, действующих на груз. 10.2.1. Продольная инерционная сила F_пр определяется по следующей формуле: F_пр = a_пр Q_гр, тс, (3) где: a_пр - удельная продольная инерционная сила на 1 т массы груза, тс/т; Q_гр - масса груза, т. Значения a_пр для конкретной массы груза определяются по формулам: - при погрузке на одиночный вагон:
- при погрузке на сцеп из двух грузонесущих вагонов:
где: Q(о)_гр- общая масса груза в вагоне, т; Q(с)_гр- общая масса груза на сцепе, т; a_22, a_94, a_44, a_188 - значения удельной продольной инерционной силы в зависимости от типа крепления и условий размещения груза (с опорой на один вагон, с опорой на два вагона) при массе брутто соответственно: одиночного вагона - 22 т и 94 т; сцепа двух грузонесущих вагонов - 44 т и 188 т (таблица 17 настоящей главы). Таблица 17 Значения удельной продольной инерционной силы
10.2.2. Поперечная инерционная сила F_п с учетом действия центробежной силы определяется по формуле: F_п = a_п Q_гр, тс, (6) где a_п - удельная поперечная инерционная сила на 1 т массы груза, тс/т. Для грузов с опорой на один вагон a_п определяется по формуле:
где: I_в - база вагона, мм; I_гр - расстояние от ЦТ_р до вертикальной плоскости, проходящей через поперечную ось вагона, мм. Поперечная инерционная сила F_п рассчитывается для каждого отдельно расположенного по длине вагона грузового места (укрупненного грузового места, перемещение отдельных частей которого друг относительно друга исключено применением специальных средств). Для длинномерных грузов, перевозимых на сцепах с опорой на два вагона, принимается a_п = 0,40 тс/т. 10.2.3. Вертикальная инерционная сила F_в определяется по формуле: F_в = a_в Q_гр, тс, (8) где a_в - удельная вертикальная сила на 1 т массы груза, кгс/т, которая определяется по формуле:
При погрузке с опорой на один вагон принимают k = 5 x 10(-6), с опорой на два вагона - k = 20 x 10(-6). В случаях загрузки вагона грузом массой менее 10 т принимают Q(о)_гр = 10 т. 10.2.4. Ветровая нагрузка W_n определяется по формуле: W_n = 50S_n, тс, (10) где S_n - площадь наветренной поверхности груза (проекции поверхности груза, выступающей за пределы продольных бортов платформы либо боковых стен полувагона, на продольную плоскость симметрии вагона), м2. Для грузов с цилиндрической поверхностью, ось которой расположена вдоль вагона, S_n принимается равной половине упомянутой площади. 10.3. Определение силы трения. 10.3.1. Сила трения, действующая на груз, размещенный на однородной поверхности пола вагона, определяется по формулам: - в продольном направлении: F(пр)_тр = Q_гр мю, тс; (11) - в поперечном направлении: F(пр)_тр = Q_гр мю (l - a_в), тс, (12) где мю - коэффициент трения между контактирующими поверхностями груза и вагона (или подкладок, прокладок). Значения коэффициента трения между поверхностями, очищенными от грязи, снега, льда, а в зимний период - посыпанными тонким слоем песка, принимаются равными: - дерево по дереву - 0,45; - сталь по дереву - 0,40; - сталь по стали - 0,30; - пакеты чушек свинца, цинка по дереву - 0,37; - пакеты отливок алюминия по дереву - 0,38; - железобетон по дереву - 0,55; - вертикально устанавливаемые рулоны листовой стали (штрипсы) с неупакованными (открытыми) торцами по дереву - 0,61; - пачки промасленной листовой стали по дереву - 0,21. В случае применения прокладок из шлифовальной шкурки на тканевой основе с зерном N 20 - 200, сложенной вдвое абразивным слоем наружу, значение коэффициента трения для дерева по дереву или стали по дереву принимается равным 0,6. Применение в расчетах иных значений коэффициента трения (для других контактирующих материалов или при особых условиях контактирования) должно быть обосновано в соответствии с требованиями, изложенными в приложении N 7 к настоящей главе. Особенности определения силы трения, действующей на длинномерный груз при его размещении с применением турникетных опор, рассмотрены в разделе 11 настоящей главы. 10.3.2. Сила трения, действующая на груз, размещенный на платформе с деревометаллическим полом (рис. 28 настоящей главы), определяется по формулам: - в продольном направлении: F(пр)_тр = F(пр)_тр1 + F(пр)_тр2, + ... + F(пр)_трn, тс, (13) где F(пр)_тр1, F(пр)_тр2 ... F(пр)_трn - силы трения, действующие на участках опирания груза на поверхность пола. Их значения определяются по формулам:
Рис. 28. Силы трения, действующие на участках опирания груза на поверхность деревометаллического пола платформы <*> -------------------- <*> Рисунок не приводится.
где: мю_1, мю_2 ... мю_n - коэффициенты трения части груза о соответствующие участки поверхности пола; a/d, b/d, c/d - доли массы груза, которые приходятся на соответствующие участки поверхности пола; - в поперечном направлении:
где a_в - удельная вертикальная инерционная сила, определяемая по формуле (9) настоящей главы. Груз, расположенный несимметрично относительно продольной плоскости симметрии платформы (рис. 29 настоящей главы), может испытывать дополнительное воздействие момента вращения М_тр в горизонтальной плоскости относительно вертикальной оси, проходящей через его центр тяжести. Рис. 29. Схема для расчета дополнительного крепления груза от разворота <*> -------------------- <*> Рисунок не приводится. Момент вращения М_тр определяется по формуле: М_тр = F(пр)_тр x r x 10(-3), тс/м, (15) где r - плечо силы трения F(пр)_тр, определяемое как абсолютная величина разности: r = |K_цт - K_Fтр|, мм, (16) где K_цт, K_Fтр - координаты в поперечном направлении соответственно центра тяжести груза и силы трения F(пр)_тр относительно края поверхности опирания груза на пол, мм.
При r = 0 момент вращения груза отсутствует, и расчет проводят только для плоскопараллельного движения. Дополнительные усилия F_доп, которые должны создаваться элементами крепления для предотвращения разворота груза, определяют по формуле: F_доп = 1000М_тр / l_a, тс, (18) где l_a - расстояние между двумя растяжками или упорными брусками, мм. 10.4. Проверка устойчивости вагона с грузом и груза в вагоне. 10.4.1. Поперечная устойчивость груженого вагона проверяется в случаях, когда высота центра тяжести вагона (сцепа) с грузом от УГР превышает 2300 мм либо наветренная поверхность вагона (сцепа) с грузом превышает: при опирании груза на один вагон - 50 м2, при опирании груза на два вагона - 100 м2. Высота общего центра тяжести вагона с грузом (рис. 30 настоящей главы) определяется по следующей формуле:
где: Q_т - масса тары вагона, т; h_цт1, h_цт2 ... h_цтn - высоты ЦТ единиц груза от уровня головок рельсов (далее - УГР), мм; H(в)_цт - высота ЦТ порожнего вагона от УГР, мм (таблица 18 настоящей главы). Рис. 30. Определение высоты центра тяжести вагона с грузом относительно уровня головки рельса <*> -------------------- <*> Рисунок не приводится. Таблица 18 Значения площади наветренной поверхности, высоты центра тяжести, коэффициента p для универсальных полувагонов и платформ
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||