Расчет элементов крепления груза от поперечных смещений

Для крепления груза от поперечных смещений в вагоне используем упорные бруски сечением 150 х 150 мм.

Доля усилия, которая должна быть компенсирована брусками в поперечном направлении, тс:

Количество гвоздей, необходимых для крепления груза от поперечного сдвига, шт:

Для крепления груза поперек вагона устанавливается не менее двух упорных брусков с каждой стороны, следовательно, в каждый брусок необходимо забить 9 гвоздей.

Минимальная длина бруска при двухрядной забивке гвоздей, мм:

Разработанная схема размещения и конструкция крепления груза на платформе представлена на рисунке 1.4.

Рисунок 1.4 Схема размещения и крепление груза на платформе

Так как упорные бруски устанавливаются симметрично относительно груза, комплект элементов крепления на вагон будет включать:

- обвязки из проволоки Ø6 мм в 6 нитей – 6 штук,

- упорные бруски от продольного смещения 150х150х1100 мм – 12 штук,

- упорные бруски от поперечного смещения 150х150х500 мм – 4 штуки,

- гвозди Ø6 мм – 296 штук (забиваются в два ряда по ширине бруска).

ПРИМЕР 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАЗМЕЩЕНИЯ

ГРУППЫ ГРУЗОВ НА ПЛАТФОРМЕ

Исходные данные. На 4-осн. универсальной платформе размещено три груза с плоскими опорами (например, ящики с оборудованием и т.п.). Параметры грузов и координаты их размещения в вагоне приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1.

№ гру-за	Габаритные размеры груза, мм			Координаты ЦТ груза, мм,				Масса Груза брутто, т		Координаты размещения груза, мм
	длина	шири- на	высота		по длине	по ширине	по высоте				по длине вагона	по ширине вагона
	Lгр	Bгр	Hгр		lгрцт	bгрцт	hгрцт		Qгр		l	b
1	4000	2200	2100		2000	1100	1000		20		1000	0
2	3000	2300	2200		1500	1150	900		30		700	200
3	2500	2400	2000		1250	1200	950		16		800	100

Расчетная схема для определения параметров размещения грузов в вагоне приведена на рисунке 2.1.

_{Смещение общего центра тяжести грузов ЦТогр вдоль вагона относительно поперечной оси вагона согласно расчетной схеме определяется по формуле (1), мм:}

Знак (-) указывает на то, что смещение происходит вправо от поперечной оси вагона. Расстояние от торцового борта платформы до центра тяжести груза, , мм:

Рисунок 2.1 Расчетная схема для определения параметров

размещения грузов в вагоне

_{Смещение общего центра тяжести грузов поперек вагона относительно продольной оси определяется по формуле (2), мм:}

Знак (+) указывает на то, что смещение происходит вниз на виде сверху и вправо на профильной проекции от поперечной оси вагона.

Для определения расстояния от нижнего бокового борта до общего центра тяжести грузов , необходимо определить расстояние от этого борта до центра тяжести каждого из грузов. , мм:

Расстояние от уровня пола вагона до общего центра тяжести грузов определяется по формуле, мм:

Для определения высоты общего центра тяжести вагона с грузом ЦТ_О относительно УГР необходимо предварительно определить расстояние от УГР до ЦТ каждого груза:

Высота общего центра тяжести вагона с грузом определяется по формуле, мм:

Допускаемое значение смещения по длине вагона l_c при общей массе груза в вагоне 66 т определяем по таблице В.1 приложения В [5]. Используя метод линейной интерполяции получаем 378 мм, следовательно, условие положения обеспечивается: l_c=138мм < [l_c]=378 мм.

Допускаемое значение смещения по ширине вагона b_c при массе груза в вагоне 66 т и высоте центра тяжести вагона с грузом =1889 мм определяем по таблице В.2 приложения В [5] методом линейной интерполяции.

При общей массе груза в вагоне 55 т и высоте центра тяжести вагона с грузом до 2000 мм допустимое смещение равно [b_c]=170 мм. При общей массе груза в вагоне 67 т и высоте центра тяжести вагона с грузом до 2000 мм [b_c]=140 мм. Следовательно, при изменении массы груза в вагоне на 1 т допускаемое смещение изменяется на Таким образом, допускаемое поперечное смещение общего центра тяжести грузов при общей массе груза 66 т и высоте центра тяжести вагона с грузом до 2000 мм составит: 140+1,36*(67 – 66)=141,36 мм. Условие положения обеспечивается b_c=123 мм <[b_c]=141,36 мм.

Если расчетные величины l_c или/и b_c больше допускаемых значений, грузы необходимо разместить иначе.

Для оценки устойчивости вагона с грузом при движении рассчитываем наветренную поверхность вагона с грузом по формуле (5), м²:

S₀ = S_в+ S_п1+ S_п2+ S_п3=12+6,4+5,1+3,75=27,25,

Наветренная поверхность грузов при перевозке на платформе с закрытыми боковыми бортами, м²:

S_п1 = L_гр1 (H_гр1 – H_Б)= 4(2,1-0,5)=6,4,

S_п2 = L_гр2 (H_гр2 – H_Б)=3(2,2-0,5)=5,1,

S_п3 = L_гр3 (H_гр3 – H_Б)=2,5(2,0-0,5)=3,75.

Так как =1889 мм  [2300 мм] и S₀=27,25 м²  [50 м^2], вагон с грузом устойчив относительно УГР и расcчитывать коэффициента устойчивости вагона с грузом нет необходимости.

Наибольшая нагрузка на тележку грузонесущего вагона определяется по формуле (6), т:

Нагрузка на другую тележку вагона грузонесущего вагона определяется по формуле (7), т:

Разность в нагружении тележек вагона определяется по формуле (8),т:

ΔР=Р₁ – Р₂=33,94-32,08-19,34=1,86 т<[10т]

Расположение грузов в вагоне с указанием рассчитанных значений l_c,, b_c , , приведены на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2. Схема размещения грузов в вагоне

Расчет сил, действующих на грузы, коэффициентов запаса устойчивости грузов от опрокидывания относительно пола вагона, элементов крепления грузов аналогичен расчетам, приведенным в примере 1.

ПРИМЕР 3. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ РАЗМЕЩЕНИЯ И

КРЕПЛЕНИЯ ДВУХ ГРУЗОВ НА ПЛАТФОРМЕ

Исходные данные: Грузы – оборудование в деревянном ящике на продольных салазках. Параметры грузов приведены в таблице 3.1 и на рисунке 3.1.

Таблица 3.1

№ гру- за	Габаритные размеры груза, мм				Координаты ЦТ груза, мм, по				Масса груза брутто, Qгр ,т
	длина	ширина	высота	длине		ширине	высоте
	Lгр	Bгр	Hгр	l грцт		bгрцт	hгрцт
1	2850	1640	1360	1175		820	680	4,45
2	2650	2440	1660	1740		1050	860	6,74

Рисунок 3.1. Параметры груза

Грузы размещаются на 4-осной универсальной платформе одной группой, вплотную друг к другу и расположены симметрично продольной оси вагона (рисунок 3.2). По длине вагона грузы размещены так, чтобы их можно было закрепить обвязками из проволоки, причем обвязки не должны быть ближе 300 мм к торцовым стенкам грузов. Для принятого размещения груз 1 можно закрепить только одной обвязкой, груз 2 – двумя обвязками. Размещение грузов характеризуется координатой груза 1 – расстояние груза 1 от левого торцового борта платформы