5. Обеспечение устойчивости груза при перевозке

Устойчивостью груза называется его способность сохранять исходное положение в подвижном составе под действием инерционных и других сил. Помимо силы трения устойчивость обеспечивается закреплением груза различными средствами крепления. К средствам крепления относят следующие приспособления: растяжка, обвязка, упорный и распорный брусок, торцовую и боковую стойку, щит, ложемент, турникетное устройство и другие (Приложение 3). Средства крепления могут быть одноразового и многоразового использования (многооборотные). При установке элементов крепления и крепёжных устройств используются стандартные крепёжные изделия, например болты, шпильки, гвозди, строительные скобы.

Рекомендуемые средства крепления различных грузов приведены в табл. 5.1.

Таблица 5.1

Рекомендации по выбору элементов и средств крепления различных грузов

Грузы	Возможные перемещения груза	Рекомендуемые элементы и средства крепления
Штучные с плоскими опорами	Поступательные продольные и поперечные перемещения	Упорные, распорные бруски; растяжки, обвязки
	Опрокидывание продольное, поперечное	Растяжки, обвязки; упорные бруски; кассеты, каркасы, пирамиды и пр.
С плоскими опорами, размещаемые штабелями	Поступательные продольные и поперечные перемещения всего штабеля или отдельных единиц	Упорные, распорные бруски; увязки, растяжки, обвязки; щиты ограждения; боковые, торцевые стойки; кассеты
Длинномерные	Поступательные продольные и поперечные перемещения	Растяжки, обвязки; турникетные опоры, боковые, торцевые стойки
	Поперечное опрокидывание	Обвязки, растяжки; подкосы, упорные бруски; ложементы
Цилиндрической формы, размещаемые на образующую	Поступательные продольные (поперечные) перемещения	Упорные, распорные бруски; растяжки, обвязки
	Перекатывание поперек (вдоль) вагона	Упорные бруски, ложементы; обвязки, растяжки
На колёсном ходу	Перекатывание вдоль (поперек) вагона	Упорные бруски; растяжки; многооборотные колёсные упоры (башмаки)
	Поступательное продольное, поперечное перемещение	Упорные, распорные бруски; растяжки

Устойчивость груза в вагоне от поступательных перемещений определяется по формулам:

- в продольном направлении:
	(5.1)
- в поперечном направлении:
	(5.2)

При несоблюдении условий необходимо крепление грузов.

Устойчивость груза от опрокидывания в продольном и поперечном направлениях проверяется по величине коэффициента запаса устойчивости , который определяется по формулам:

- в направлении вдоль вагона (рис. 5.1):
				(5.3)
- в направлении поперёк вагона:
				(5.4)
где		–	кратчайшие расстояние от проекции центра тяжести груза ( ) на горизонтальную плоскость до ребра опрокидывания соответственно вдоль и поперек вагона, мм;
		–	высота над полом вагона или плоскостью подкладок, мм;
		–	высота соответственно продольного и поперечного упора от пола вагона, мм;
		–	высота точки приложения ветровой нагрузки от пола вагона или плоскости подкладок, мм.

Груз является устойчивым и не требует дополнительного закрепления от опрокидывания, если значения и составляют 1,25 и более.

Рис. 5.1. Варианты расположения упоров от опрокидывания груза в продольном (а) и поперечном (б) направлениях

Если значение либо составляет менее 1,25, устойчивость груза от опрокидывания должна быть обеспечена соответствующим креплением (табл. 5.2).

Таблица 5.2

Рекомендации по обеспечению устойчивости грузов от опрокидывания

Значения и	Рекомендуемые средства крепления
и менее 1,25	Перевозятся с использованием специальных устройств (металлических кассет, каркасов и пирамид), конструкция и параметры которых грузоотправитель обосновывает расчётами
или менее 0,8
или от 0,8 до 1,0	Закрепление груза от поступательных перемещений и от опрокидывания выполняется раздельно, независимыми средствами крепления. При закреплении груза от опрокидывания в поперечном направлении растяжками следует стремиться к их установке таким образом, чтобы проекция растяжки на пол вагона была перпендикулярна к продольной оси вагона, а место закрепления растяжки на грузе находилось на максимальной высоте от уровня пола
или/и от 1,01 до 1,25	Допускается закреплять груз от опрокидывания и от поступательных перемещений едиными средствами крепления, воспринимающими как продольные, так и поперечные инерционные силы
или менее 1,25 (при жёстком креплении груза)	Устройства жёсткого крепления должны быть рассчитаны с учётом дополнительных нагрузок от некомпенсированного опрокидывающего момента

Типовая задача

Определить устойчивость транспортных пакетов кулинарного жира, перевозимых в рефрижераторном вагоне. Указать применяемые средства крепления.

Решение

По формулам (5.1) и (5.2) определяется устойчивость груза в вагоне от поступательных перемещений. ; Расчетные значения силы трения меньше продольной и поперечной инерционных сил, что свидетельствует о необеспеченности устойчивости груза в вагоне от поступательных перемещений и требует применения средств крепления.

По формулам (5.3) и (5.4) рассчитывается устойчивость груза в вагоне от опрокидывания. Транспортные пакеты уложены вплотную друг к другу, поэтому на опрокидывание должны быть проверены только крайние пакеты. Согласно схемы формирования грузового места (см. рис. 2.1) центр тяжести груза располагается на линии пересечения продольной и поперечной осей поддона. Укладка транспортных пакетов предусматривается широкой стороной поддона по ширине вагона. Таким образом, в расчетах принимаем: мм; мм. При размещении однородных пакетов в два яруса центр тяжести груза по высоте принимается равным половине высоты яруса. Пакеты размещаются непосредственно на полу вагона без применения подкладок и упоров. Таким образом, в расчетах принимаем: т; мм; мм; мм; мм. Груз перевозится в рефрижераторном вагоне, поэтому не подвержен воздействию ветровой нагрузки – мм.

тс/т.

тс.

Груз является неустойчивым и требует дополнительного закрепления от опрокидывания в продольном направлении, т.к. значение составляет менее 1,25. Согласно табл. 5.1 указанный груз относится к грузу с плоскими опорами, размещаемый штабелем. Применяемыми средствами крепления груза в данном случае выбраны щиты ограждения, устанавливаемые в пустоты между грузовыми местами, а также между грузовыми местами и стенами вагона.

Задание

Определить устойчивость груза, перевозимого в железнодорожном подвижном составе. Параметры размещения груза в вагоне и значения сил, действующих на груз принять по результатам выполнения второго и четвертого заданий. Указать применяемые средства крепления.