Вопрос 17. Силы, действующие на груз при транспортировке. Силы, действующие на груз при перевозке

При определении способов размещения и крепления груза должны наряду с его массой учитываться следующие силы и нагрузки:

– продольная инерционная сила, возникающая при движении в процессе разгона и торможения поезда, при соударении вагонов во время маневров и роспуске с сортировочных горок;

– поперечная инерционная сила, возникающая при движении вагона и при вписывании его в кривые и переходные участки пути;

– вертикальная инерционная сила, вызывающаяся ускорением при колебаниях движущегося вагона;

– ветровая нагрузка;

– сила трения.

Точкой приложения инерционных сил является центр тяжести груза, а силы ветра – центр наветренной поверхности груза.

Продольная инерционная сила определяется по формуле

                                                     , тс,                                                                    (5.11)

где   – удельная продольная инерционная сила на 1 т массы груза.

Значения удельной продольной инерционной силы определяются по формулам:

– при погрузке на одиночный вагон

                                           , тс;                               (5.12)

– при погрузке на сцеп из двух грузонесущих вагонов

                                          , тс,                               (5.13)

где   – общая масса груза в вагоне, т;   – общая масса груза на сцепе, т; а₂₂, а₉₄, а₄₄, а₁₄₄ – удельная продольная инерционная сила, тс (принима­ется соответственно при массе брутто вагона 22, 94 и сцепа 44, 188 по табл. 5.5).

Поперечная инерционная сила с учетом действия центробежной силы определяется по формуле

                                                     , тс,                                          (5.14)

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

Для грузов с опорой на один вагон определяется по формуле

                                              , тс/т,                                  (5.15)

где   – длина базы вагона, мм;   – расстояние от центра тяжести груза до вертикальной плоскости, проходящей через поперечную ось вагона, мм.

Поперечная инерционная сила рассчитывается для каждого отдельно расположенного по длине вагона грузового места.

Вертикальная инерционная сила определяется по формуле

                                                      , тс,                                         (5.16)

где   – удельная вертикальная инерционная сила на 1 т массы груза, тс/т.

Удельная вертикальная инерционная сила определяется по формуле

                                          , тс/т.                                (5.17)

В случаях загрузки вагона грузом массой менее 10 т, значение   принимается равным 10 т. Коэффициент   принимается при погрузке с опорой на один вагон – 5×10^-6, с опорой на два вагона – 20×10^-6.

Ветровая нагрузка определяется по формуле

                                                    , тс,                                         (5.18)

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

Величины сил трения определяются по формулам:

                                                     , тс;                                          (5.19)

                                                , тс,                                     (5.20)

где   – коэффициент трения груза по полу вагона, подкладкам (принимается для дерева или металла по дереву – 0,4, для железобетона по дереву – 0,55, для металла по металлу – 0,3).