3. Проверка габаритности погрузки

Определение габаритности погрузки, погруженного на открытом подвижном составе, производится путем сравнения фактических размеров, характеризующих положения наиболее выступающих частей груза, с координатами точек, находящихся на одинаковой с ним высоте, принадлежащих габариту погрузки.

Степень негабаритности груза, размещенного в пределах длины погрузочной площадки вагона, определяют в порядке приведенном в задаче 1. Сначала устанавливают координаты наиболее выступающих частей груза, их высоту на уровне головок рельсов и расстояния от вертикальной оси пути. Затем по таблицам (3) определяется степень негабаритности.

Заданный груз имеет полуширину =1550 мм на высоте =1325 – 3125 мм, то есть располагается в пределах габарита погрузки.

4. Проверка поперечной устойчивости вагона с грузом от опрокидывания

Поперечная устойчивость вагона проверяется в случаях, когда центр тяжести вагона с грузом ( ) находится на расстоянии от УГР более 2300 мм или наветренная поверхность четырехосного вагона с грузлм превышает 50 , а на сцеп с опорой длинномерного груза на два вагона – 80 .

Высота общего центра тяжести вагона с грузом определяется по формуле:

. (1)

где	-	масса единицы груза, кг;
	-	масса тары вагона, кг;
	-	высота центра тяжести единицы груза над уровнем верха головки рельсов, мм;
	-	высота центра тяжести вагона в порожнем состоянии, мм.

 

 Рис. 3. Высота общего центра тяжести вагона с грузом

Поперечная устойчивость груженого вагона или сцепа обеспечивается, если удовлетворяется неравенство

, (2)

где	-	дополнительная вертикальная нагрузка на колесо соответственно от действия центробежных сил и сил ветра;
	-	статическая нагрузка от колеса на рельс.

 Высота общего центра тяжести вагона и заданного груза составляет:

а площадь наветренной поверхности:

Таким образом, запас устойчивости от опрокидывания заданного груженого вагона обеспечивается.

Если поперечная устойчивость груженого вагона не обеспечивается, то потребуется осуществление следующих мероприятий для понижения центра тяжести или площади наветренной поверхности:

- при возможности демонтаж груза;

- догрузка вагона грузом попутного назначения, имеющего большую массу и меньшую высоту центра тяжести;

- замена платформы транспортером с пониженной погрузочной площадкой.

5. Расчет сил, действующих на груз при перевозке

При определении способов размещения и крепления грузов должны учитываться следующие нагрузки:

- продольные горизонтальные инерционные силы, возникающие вследствие соударения вагонов при движении поезда, во время маневров, роспуска с горок и в процессе торможения;

- поперечные горизонтальные инерционные силы, возникающие при движении вагона и при вписывании его в кривые и переходные участки пути;

- вертикальные силы, вызванные ускорениями при колебаниях движущегося вагона;

- ветровая нагрузка;

- силы трения;

- вес груза.

Точкой приложения продольных, поперечных и вертикальных сил является центр тяжести груза ( ); точкой приложения равнодействующей ветровой нагрузки – центр тяжести наветренной площадки груза, подверженной действию ветра (рис.4).

Силы, действующие на груз при перевозке, определяются следующим образом:

1.    Продольная инерционная сила

, (3)

где	-	удельная продольная инерционная сила на 1 т массы груза, принимается соответственно для различных типов креплений при массе брутто одиночных вагонов и сцепов по табл. 4;
	-	масса груза, т.

Промежуточные значения удельной продольной силы

; (4)

, (5)

где	-	общая масса груза в вагоне, т;
	-	общая масса груза на сцепе, т;
	-	удельная продольная инерционная сила, тс/т, принимаемая соответственно при массе брутто вагона 22,94 и сцепа 44 и 188 по табл. 8.

Таблица 4

Значения удельной продольной инерционной силы

   

Тип крепления	Удельная продольная инерционная сила, тс, на 1 т груза при массе брутто вагона или сцепа с опорой груза на
	один вагон		два вагона
	22 и менее	94	44 и менее	188
Упругое (растяжки, обвязки, деревянные упорные и распорные бруски)	1,2	0,97	1,2	0,86
Жесткое (болтовые и сварные соединения)	1,9	1,67	1,9	1,56

Рис. 4. Силы, действующие на груз при перевозке

Для заданного груза промежуточное значение удельной продольной инерционной силы определяется

Продольная инерционная сила

2.    Поперечная горизонтальная инерционная сила с учетом действия центробежной силы

. (6)

где

-

удельная поперечная инерционная сила, тс/т, на 1 т массы груза.

В зависимости от расположения центра тяжести вычисляется по формуле

. (7)

где	-	база вагона, м;
	-	расстояние от центра тяжести груза ( ) до вертикальной плоскости, проходящей через поперечную ось вагона, м.

Для заданного груза, центр тяжести которого находится в вертикальной плоскости, проходящей через середину вагона поперечная горизонтальная инерционная сила определяется

3.    Вертикальная инерционная сила

(8)

где

-

удельная вертикальная сила, кгс, на 1 т массы груза, определяется по формуле:

(9)

В формуле (9) в случаях загрузки вагона грузом массой менее 10 т значение принимается равным 10 т. Коэффициент принимается при погрузке с опорой на один вагон – 5, с опорой на два вагона – 20.

Для заданного груза значение удельной вертикальной силы определяется

Вертикальная инерционная сила

4. Ветровая нагрузка принимается нормальной к поверхности груза и определяется из расчета удельной ветровой нагрузки, равной 50 кгс/м², по формуле

(10)

где

-

площадь проекции поверхности груза, подверженной действию ветра, на вертикальную плоскость, проходящую через продольную ось вагона, м2 (для цилиндрической поверхности принимается равной половине площади проекции).

Для заданного груза ветровая нагрузка определяется

5.    Сила трения продольная определяется

(11)

где

-

коэффициент трения груза по полу вагона, подкладкам или опорной поверхности турникета.

Коэффициенты трения между опорными поверхностями груза, подкладок и пола вагонов, очищенными от грязи, снега, льда и смазки, при посыпке тонкого слоя песка на поверхность подкладок и пол вагона в местах опирания подкладок и груза принимаются равными: для дерева по дереву 0,45, для стали по дереву – 0,4, для стали по стали – 0,3, для железобетона по дереву – 0,55.

Для заданного груза продольная сила трения определяется