Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Размещение и крепление грузов, перевозимых на открытом подвижном составе. Учебно-методическое пособие
.pdf
Высота общего центра тяжести вагона с грузом
532,1
9,200,26
8,0·9,20)32,18,0(26
0
ЦТ
H
0
ПЛ
S
4,2178·8,1
0
ПЛГРH
SSS
25,1
)(
0
ПР
УЦТ
ПР
ПР
hh
38,5
)150800(
3500
ПР
25,1
)()(
0
П
У
П
НП
П
УЦТП
ПГР
П
hhWhhF
bQ
39,1
2
77,2
2
0
В
П
В
b
25,152,4
)09,0(72,0)08,0(17,9
39,1·26
П
составляет (ф.13)
м < 2300мм.
Следовательно, вагон с грузом — устойчив.
Наветренная поверхность вагона с грузом (SH)
определяется как сумма поверхности груза (SГР) и
наветренной поверхности платформы с открытыми бортами
(
) согласно таблице 1.7.
м2 < 50м2.
Следовательно, вагон устойчив относительно УГР.
2.1.5. Проверка устойчивости груза от
опрокидывания вдоль и поперек вагона
Проверка производится с учетом коэффициентов запаса
устойчивости (п.1.5.2, формулы (20) и (21)):
вдоль вагона
,
; груз устойчив.
поперек вагона
,
м,
; груз устойчив.
Проверка устойчивости груза от поступательных
перемещений вдоль и поперек вагона (п.1.5.2; п.1.5.3):
51
устойчивость в продольном направлении не
ПР
ПР
ТР
FF
04,297,11
)(25,1 WFF
П
П
ТР
36,12)72,017,9(25,184,7
34,177,1104,29
ПP
ТРПРПР
FFF
55,2·2
СТ
ПР
F
обеспечивается так как
;
тс;
устойчивость в поперечном направлении так же не
обеспечивается так как
,
тс.
2.1.6. Расчет крепления груза
Крепление груза (рисунок 2.1) от продольных
перемещений производится упорными брусками (по одному с
каждой стороны), распорными брусками (по два с каждой
стороны), которые упираются в короткие стойки; а также
растяжками из проволоки, соединяющими верхние углы груза
и торцевые скобы (п.1.5.3, ф.24, 25).
Крепление от поперечных перемещений производится
только растяжками.
Общая величина продольного усилия, которая
воспринимается всеми видами крепления, составляет:
тс.
Продольные сдвигающиеся усилия воспринимаются и
передаются упорными и распорными брусками на торцевые
короткие стойки, установленные в стоечные скобы
платформы (рисунок 1.24).
Максимальное усилие, выдерживаемое стойкой (таблица
1.19) равняется 2,5тс, следовательно, две стойки могут
погасить продольную инерционную силу, величина которой
составляет
тс.
Растяжки должны воспринимать около 50% оставшейся
продольной инерционной силы, их параметры (диаметр
проволоки и число нитей) определяются по выражениям
(ф.28, 29) и таблице 1.10. Значения углов (угол наклона
растяжки к полу платформы),
,
ПР
(углы между проекций
П
52
растяжки на горизонтальную плоскость и продольной и
61,34,27,2)()(
2222
СВАСАВ
03,48,161,3)()(
2222
ADАB
447,0
03,4
8,1
sin
DB
AD
748,0
61,3
7,2
cos
АВ
АС
ПР
42
ПР
48
П
F
П
Q
ГР
F
П
ПР
D A B C
ЦТ
ГР
Продольная ось вагона
Поперечная ось вагона
ПР
П
F
П
ПР
F
ПР
ТР
W
Рисунок 2.3 - Схема крепления груза растяжками
3,4
1,8
2,7
1,7
0,7
поперечной осями платформы), а также необходимые
тригонометрические функции указанных углов определяются
на основе геометрических построений (рисунок 2.3).
На основе рисунка 2.3 определяются следующие
величины:
длина проекции растяжки (АВ) на горизонтальную
плоскость пола платформы (АВС):
м;
длина растяжки (DB):
DB =
м;
угол наклона растяжки (DB) к полу платформы
(DAB):
т.е. = 27°, что меньше 45°; cos = 0,891;
косинус угла между проекцией растяжки на пол
вагона в продольном направлении (АСВ):
;
;
;
53
косинус угла
П
56,3
735,1
17,6
)748,0·891,0447,0·45,0(2
5,0)·0,534,17(
ПР
Р
R
84,2
)669,0·891,0447,0·45,0(2
84,7)72,017,9(25,1
П
Р
R
22
10·108·2
84,70,534,17
3
ПР
ГВ
n
между проекцией растяжки на пол
вагона в поперечном направлении
cos П= 0,669.
Усилие в растяжках, возникающее от продольных
инерционных сил (ф.28):
тс.
Усилие в растяжках, возникающее от поперечных
инерционных сил (ф.29):
тс.
что меньше, чем усилие в растяжках от продольных
инерционных сил. Следовательно, расчет растяжек
необходимо производить на основе величины продольной
инерционной силы.
По таблице 1.10 определяем, что предъявленным
требованиям удовлетворяет растяжка из проволоки
диаметром 7мм и состоящая из 6 нитей. Максимальное
усилие, воспринимаемое двумя растяжками, составит 3,92·2 =
7,84тс. Оставшаяся часть должна восприниматься упорными
и распорными брусками, которые прибиваются к полу
платформы гвоздями. Общее количество гвоздей (для
крепления брусков с одной стороны груза) определяется по
(ф.31) и таблице 1.12.
шт.
Указанное количество гвоздей вбивается равномерно в
упорные и распорные брусья в соответствии с требованиями
ТУ.
2.2 Расчет крепления грузов цилиндрической формы
Исходные данные для расчета крепления грузов
цилиндрической формы принимаются по варианту, заданному
54
преподавателем (приложение 3). Пример расчета на основе
данных варианта 1.6.
К перевозке предъявлен котел цилиндрической формы,
имеющий следующие характеристики: масса груза — 31,3т;
длина — 12,6м; диаметр — 2,4м; высота центра масс над
опорной поверхностью — 1,2м; расстояние от торца котла до
центра масс — 5,8м.
Для перевозки данного груза используется платформа
типа 2 (модель 13–4012); ее характеристика (приложение 4)
составляет: масса тары — 21,4т; база — 9,72м; длина
платформы — 13,3м; высота центра тяжести в порожнем
состоянии — 0,8м; высота пола платформы — 1,32м; скорость
поезда — 100км/ч.
Размещение груза (рисунок 2.4) производится
симметрично относительно продольной и поперечной осей
вагона.
Рисунок 2.4 - Схема размещения и крепления груза цилиндрической
формы:
55
На рисунке 2.4 приняты следующие обозначения:
5,08,5
2
6,12
2
ЦТ
ГР
С
1970500
С
26,17
72,9
5,0
5,03,31
max
В
С
СГР
QQ
04,14
72,9
5,0
5,03,31
min
Q
1 – обвязочная полоса; 2 – упорные бруски;
3 – подкладки; 4 – стержень; 5 – скоба вагона; 6 – гайки.
Проверка правильности размещения изделия в вагоне,
согласно п.1.4, показала:
масса груза не превышает грузоподъемности вагона
— 31,3 < 71т;
выход груза за пределы платформы отсутствует;
центр тяжести груза располагается на линии
пересечения продольной и поперечной плоскостей
симметрии вагона;
центр тяжести груза смещен в продольном
направлении от вертикальной плоскости, в которой
лежит поперечная ось платформы, на величину:
м,
что при массе груза 31,3т согласно ТУ, допускается
(таблица 1,1, п.1.4):
мм;
груз размещается на подкладках и крепится
упорными брусками и обвязками;
тележки загружены неравномерно, при этом
тс,
тс.
Разность нагрузок составляет 17,26 – 14,04 = 3,22 < 10т.
Таким образом, выбранная схема размещения котла
соответствует ТУ.
Груз размещен на двух поперечных подкладках из
сосны. Сечение подкладок принимаем равным 200150мм,
56
при длине 2770мм. В каждой подкладке делается выемка по
)5,0)·((
max ВСВГР
ПОД
FQQ
05,103,31·321,03,31·
3,31
14,2
10·500·525,0
6
В
F
80,22)72,95,05,0)·(05,103,31(
max
ПОД
Q
760
30
10·80.22
][
3
max
0
СМ
ПОД
Q
S
α
форме котла (рисунок 2.5) для более равномерной передачи
нагрузки.
Рисунок 2.5 – Схема для расчета глубины выемки
Глубина выемки зависит от давления на подкладку.
Расчет производится на максимальную нагрузку с учетом
вертикальной инерционной силы (п.1.4):
;
тс.
Тогда
тс.
Проекция площади опирания котла на подкладку
находится с учетом допускаемого напряжения на смятие
[
] = 30кгс/см2 (таблица 1.16).
СМ
см2.
При ширине подкладки ВП = 20 см поперечник выемки в
подкладке для опирания котла составит:
57
38
20
760
0
0
П
В
S
см = 0,38м.
2
0
2
222
HH
B
DD
h
02,0
2
38,0
2
4,2
2,1
22
3,291,1
3,314,21
)2,102,015,032,1(3,318,0·4,21
ЦТ
H
24,436,12·4,213
B
S
43,343,31
72
)97,02,1(3,31
2,1
ПР
F
03,113,315,0
72,9
44,0
33,0
П
F
Глубину выемки определим (рисунок 2.5) из выражения:
м = 20мм
Проверка габаритности погрузки производится путем
сопоставления координат наиболее критических точек груза:
по высоте от УГР — 2650мм (1320 + (150 – 20) + 1200); по
ширине от оси по пути — 1200 мм и приложению 5 показала,
что груз находится в пределах габарита погрузки.
Общая высота центра массы вагона с грузом
определяется по (ф.13):
м;
Общая наветренная поверхность вагона и груза:
м2 < 50м2.
Следовательно, устойчивость платформы с грузом
обеспечивается.
Силы, действующие на груз, определены по формулам 6-
12 п.1.5, таблицам 1.6, 1.7.
Продольная инерционная сила:
тс.
Поперечная инерционная сила:
тс.
Вертикальная инерционная сила:
58
05,103,31·
3,31
14,2
10·5,0·525,0
3
В
F
тс.
52,123,31·4,0
ПР
ТР
F
5,8679,0·52,12)321,0000,1(3,31·4,0
П
ТР
F
ПР
ПР
ТР
FF
4,3452,12
25,183,4
2,1
8,5
ПР
)()(
)(
0
УWУЦТП
ПВГР
П
hhWhhF
bFQ
25,109,1
)15,02,1(756,0)15,02,1(05,10
58,0)·05,103,31(
0
П
b
58,005,12,1
22
22
22
0
У
HH
П
h
DD
b
Сила ветра:
W = 50·10-3·0,5·2,4·12,6 = 0,756 тс.
Сила трения в продольном направлении:
тс,
где 0,4 – коэффициент трения металла котла по дереву.
Сила трения в поперечном направлении:
тс.
Проверка устойчивости груза относительно
перемещений вдоль вагона показывает, что в продольном
направлении груз неустойчив и требует крепления, так как:
;
тс
Запас устойчивости груза против опрокидывания
относительно пола платформы в продольном и перекатывания
в поперечном направлениях определяется по формулам (20) и
(21):
в продольном:
;
в поперечном, с учетом действия вертикальной
инерционной силы:
.
Здесь величина
— расстояние до ребра
перекатывания определяется (рисунок 2.5):
м
59
Выбор способа крепления груза производится на основе
88,2152,124,34 ПРF
98,6
98,0·4,0·4·2
88,21
ОБ
R
2,4
1650
10·98,6
3
ОБ
ОБ
R
S
выше приведенных расчетов. Вдоль платформы груз
перекатываться не может, так как запас устойчивости более
1,25.
В продольном направлении груз имеет возможность
перемещаться. В поперечном направлении груз может
перекатываться. Крепление выполняется (рисунок 2.4) от
продольных сдвигов четырьмя металлическими обвязками, а
от перекатывания — упорными брусками 2 в сочетании с
обвязками. Упорные бруски прибиваются гвоздями к
поперечной подкладке 3.
По конструкции обвязка (рисунок 2.4. узел А) состоит из
металлической полосы 1 и стержня с резьбой 4, соединенных
сваркой. Борта платформы в месте установки обвязок
открывают и закрепляют установленным порядком. Стержень
с резьбой вставляют в отверстие скобы 5 и соответствующим
образом закрепляют, одновременно натягивая полосу до
плотного прилегания к поверхности груза гайками 6.
Расчет крепления от перемещений вдоль вагона
производится с учетом продольной инерционной силы и
продольной силы трения:
тс
Отсюда усилие в каждой из обвязок определяется по
формуле (33):
тс,
где – угол наклона обвязки к полу вагона, = 84°
(рисунок 2.4).
Принимаем обвязку из полосовой стали (Ст. 3) с
допускаемым напряжением [] = 1650кгс/см2, тогда сечение
обвязки:
см2
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]