2. Расчет креплений грузов, не предусмотренных техническими условиями (ту).

Настоящий расчет выполнен в соответствии главы 1 ТУ «Технических условий размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах» издательства «Юртранс», - М.: 2003 г. – для скорости движения грузовых поездов 100 км/ч.

Характеристика груза:

К перевозке предъявлен груз: стальной котел.

Габаритные размеры груза: длина – 9200 мм; диаметр – 2320мм; Масса груза – 10,5 т; высота центра тяжести груза – 1200 мм.

Характеристика подвижного состава:

Под погрузку подать 4-х-осную платформу грузоподъемностью не менее 63 тонны с деревянным или деревометаллическим полом.

Габаритные размеры платформы: длина – 13300мм; ширина - 2770мм; база – 9720мм.

Высота платформы от УГР – 1310 мм, высота ЦТ от УГР – 800 мм; тара вагона – 21,0 т.

2320

9200

Рис.5

РАСЧЕТ

Высота центра тяжести вагона с грузом над уровнем головки рельсов:

,

где Н_гр - высота центра тяжести груза над УГР;

Н_в – высота центра тяжести вагона над УГР;

Q_в – тара вагона;

Q_гр – масса груза.

Поперечная устойчивость системы не проверяется, так как

.

И площадь наветренной поверхности груза с вагоном:

.

Расчет сил, действующих на груз:

В продольном направлении:

Продольная инерционная сила:

, где - удельная продольная инерционная сила на 1 т. веса груза, тс.

,

- см. таблицу 1.20 главы I ТУ.

Продольная сила трения:

,

где = 0,4 коэффициент трения металла по дереву.

Определение продольного усилия, которое необходимо удержать креплением:

В поперечном направлении:

Поперечная горизонтальная инерционная сила с учетом действия центробежной силы:

,

где - удельная поперечная инерционная сила на 1 тонну массы груза, тс;

Вертикальная инерционная сила:

,

где - удельная вертикальная сила на 1 тонну груза, тс.

Поперечная сила трения:

Определение ветровой нагрузки:

,

S_п - площадь наветренной поверхности груза.

Усилие, которое должно восприниматься креплением в поперечном направлении:

Коэффициент запаса устойчивости груза от опрокидывания вдоль вагона:

,

следовательно, в продольном направлении груз устойчив.

l_пр^о – кратчайшее расстояние от проекции центра тяжести груза до ребра опрокидывания вдоль вагона;

h_цт – высота центра тяжести груза над уровнем подкладок;

h_у^пр – высота продольного упора.

Коэффициент запаса устойчивости от опрокидывания поперек вагона:

В поперечном направлении грузы цилиндрической формы перекатываются. Произведем расчет необходимой высоты упоров от перекатывания грузов поперек вагона:

,

где

;

.

Данную высоту упорного бруска от перекатывания применять не целесообразно, поэтому в соответствии с п.10.5.8 гл.1 ТУ принимаем высоту упорного бруска от перекатывания поперек вагона равную - 150мм > 0,05D=0,05*2320=116мм. При данной высоте упорного бруска проверим груз на опрокидывание поперек вагона:

,

следовательно, от опрокидывания поперек вагона груз устойчив.

b_п^о – кратчайшее расстояние от проекции ЦТ груза до ребра опрокидывания поперек вагона;

h_цт – высота ЦТ груза над уровнем подкладок;

h_у^о – высота поперечного упора;

W_п – ветровая нагрузка;

h_нп^п – высота центра боковой поверхности груза над уровнем подкладок.