5.2 Проверка устойчивости груза в вагоне

Устойчивость груза в вагоне проверяется по величине коэффициента запаса устойчивости, который определяется по формулам:

• в направлении вдоль вагона:

(5.18)

• в направлении поперёк вагона:

(5.19)

где: l_пр, b^о_п - кратчайшее расстояние от проекции ЦТ_гр на горизонтальную плоскость до ребра опрокидывания соответственно вдоль и поперёк вагона, мм;

h_цт - высота ЦТ груза над полом вагона или плоскостью подкладок, мм,

h^пр_у, h^п_у - высота соответственно продольного и поперечного упора от пола вагона или плоскости подкладок, мм;

h^п_цт - высота центра проекции боковой поверхности груза от пола вагона или плоскости подкладок, мм.

Груз является устойчивым и не требует дополнительного закрепления от продольного и поперечного перемещения, т.к. η_пр и η_п >1,25 при упругом креплении груза. От поперечного опрокидывания дополнительно применяются обвязки.

6 Выбор и расчет элементов крепления.

Продольное и поперечное усилия, которые должны воспринимать средства крепления, определяют по формулам:

(6.1)

(6.2)

где: n - коэффициент, значения которого принимаются: n =1,0 при разработке СТУ и МТУ; n =1,25 при разработке НТУ.

Определяем продольное усилие, которое должно восприниматься креплением:

ΔF_пр = 33,125 - 12 =21,125 тс

Определяем поперечное усилие, которое должно восприниматься креплением:

ΔF_п = 1*(9,9 + 0,72) - 8,15 = 2,47тс

При закреплении груза от смещений деревянными брусками количество гвоздей для крепления каждого бруска к полу вагона определяют по формулам:

• от продольного смещения:

(6.3)

• от поперечного смещения:

(6.4)

где n^пр_б, n^п_б - количество упорных брусков, одновременно работающих в одном направление;

R_гв - допускаемое усилие на один гвоздь, кгс (принимается но таблице 6.1)

μ - коэффициент трения скольжения между упорным бруском и подкладкой.

Усилие в обвязке для крепления в поперечном направлении определяется по формуле:

(6.5)

где n^п_об - число обвязок, определяется по формуле:

(6.6)

Усилие в обвязке для крепления в проджольном направлении определяется по формуле:

(6.7)

R_пр^о=(1,25x33,125(850-285)-30*500)/2*1825=2,3 тс

В продольном направлении груз закрепляется 2 растяжками диаметром 6,5 мм в 4 нити.

Отрицательное значение усилия в обвязке для крепления в поперечном направлении, значит применение обвязок не целесообразно

Расчет на изгиб, сжатие и смятие деревянных элементов крепления производится по формулам:

• напряжение изгиба:

(6.8)

где М - изгибающий момент, рисунок 6.1.

Рисунок 6.1 Схема нагружения рамы вагона

(6.9)

М_max - наибольшее значение изгибающего момента, возникающего в раме, тс/м;

q - распределенная нагрузка, тс/м;

1_в - база вагона, м

W - момент сопротивление изгибу бруска:

(6.10)

напряжение смятия:

(6.11)

где F - нагрузка сжатия (смятия), действующая на деталь крепления:

(6.12)

S - суммарная площадь подкладок, на которую действует нагрузка

S = 2*20*285 = 11440 см²

напряжение смятия подкладок:

40