Vzaimodeystvie_OPS_i_gruza

нию сохранности при производстве погрузочно-разгрузочных и маневровых работ» не должна превышать для четырёхосных вагонов сколько кН?

12. Перечислите основные технические требования к разработке технологии размещения грузов в вагоне согласно п. 4 ТУ.

13.В какой форме описывают Технические требования к размещению груза(ов) в вагоне ?

14.Какие поверхности вагона являются базовыми для размещения подкладок, упорных и распорных брусков, а также груза(ов)?

15.Напишите требования к размещению подкладок под груз.

16.Напишите требования к размещению штучного твердотельного груза с плоским основанием на платформе.

17.Напишите требования к размещению штучного твердотельного груза цилиндрической формы параллельно продольной оси платформы.

18.Напишите требования к размещению штучного твёрдотельного груза цилиндрической формы параллельно поперечной оси платформы.

19.Напишите требования к размещению распорной рамы параллельно продольной оси платформы.

20.Напишите требования к размещению распорной рамы параллельно поперечной оси платформы.

21.Напишите требования к размещению упорных брусков параллельно продольной оси платформы.

22.Напишите требования к размещению упорных брусков параллельно поперечной оси платформы.

61

3.4.1. Примеры расчетов сил, воспринимаемых креплениями груза

Examples of modeling of forces perceived by cargo fastenings

Исходные данные:

Силовые, физические и геометрические параметры груза и другие сопутствующие расчету данные:

Расчет переносных сил инерции, воспринимаемых проволочными и упорными средствами креплений груза.

1. Продольная переносная сила инерции, кН (рис. 3.15):

62

Рис. 3.15. Схема к расчету сил, воспринимаемых креплениями груза при движении подвижного состава по прямому участку пути

2.Поперечная переносная сила инерции, кН (рис. 3.16):

3.Вычисление вертикальной переносной силы инерции груза Iez, кН:

63

Рис. 3.16. Схема к расчету сил, воспринимаемых креплениями груза при движении подвижного состава по кривому участку пути

4. Сила аэродинамического сопротивления, кН:

5. Сопутствующие расчету данные.

5.1. Расчет смещений общего центра тяжести груза и угла наклона рамы вагона:

64

5.2. Кинематические параметры пути:

6. Вычисляемые параметры нагрузок:

65

6.1. Нормальная сила инерции, кН

7. Определение продольной (сдвигающей) силы, кН:

Здесь и далее в первой строке приведены результаты расчета по формуле ТУ, а во второй – по рекомендуемой нами формуле.

7.1.Определение силы трения (удерживающая сила), направленная вдоль вагона, кН:

7.2.Определение продольной (удерживающей) силы, воспринимаемой средствами креплений, кН:

Продольные силы, воспринимаемые гибкими упругими элементами креплений при размещении упорных деревянных брусков вплотную к торцевой поверхности груза без учета натяжений предварительных скруток проволоки R0

8. Определение поперечной (сдвигающей) силы, кН:

8.1.Определение силы трения (удерживающая сила), направленная поперёк вагона, кН:

8.2.Определение поперечной (удерживающей) силы, воспринимаемой средствами креплений, кН:

Поперечные силы, воспринимаемые гибкими упругими элементами креплений при размещении упорных деревянных брусков вплотную к боковой поверхности груза без учета натяжений предварительных скруток проволоки R0

66

Отрицательный знак удерживающей силы означает, что сдвига груза поперёк вагона не произойдёт.

Контрольные вопросы для самоподготовки

1.Дайте формулировку силы инерции в абсолютном движении согласно принципу Даламбера. Является ли сила инерции в абсолютном движении реально действующей силой?

2.Являются ли касательная и нормальная составляющие силы инерции в абсолютном движении реально действующими силами?

3.Напишите математическое представление основного закона динамики для относительного движения материальной точки.

4.Объясните основную причину появления силы инерции переносного движения.

5.Перечислите основные особенности сил инерции переносного движения, отличающих их от сил взаимодействия.

6.По какой формуле определяют силу инерции Кориолиса? Используется ли в задачах грузовых перевозок данная сила?

7.Напишите уравнения относительного равновесия (покоя) материальной

точки.

8.Перечислите виды колебаний подвижного состава с указанием основных причин их появления?

9.Дайте определение активных и реактивных сил.

10.Для чего учитывают нормальную составляющую силы инерции в абсолютном движении материальной точки по кривой?

11.Напишите формулу, по которой определяют нормальную составляющую силы инерции в абсолютном движении.

13.Какие виды переносных сил инерции служат в основном причинами сдвигов груза относительно вагона?

14.Поясните физическую причину появления продольной переносной силы инерции. Напишите формулу для нахождения этой силы через коэффициент продольной динамики вагона и вес груза.

15.Поясните причину появления «непогашенного» ускорения, часто используемого в отрасли железнодорожного транспорта.

16.Какому неравенству должна удовлетворять скорость поезда, чтобы «непогашенные» ускорения не превосходили предельного значения?

17.Поясните физическую причину появления поперечной переносной силы инерции. Напишите формулу для нахождения этой силы через коэффициент поперечной динамики вагона и вес груза.

18.Поясните физическую причину появления вертикальной переносной силы инерции. Напишите формулу для нахождения этой силы через коэффициент вертикальной динамики вагона и вес груза.

19.Поясните физику появления силы трения в задачах грузовых перевозок. Является ли данная сила полезной или вредной при перевозке грузов?

67

20.Выведите формулу для определения силы трения при воздействии на груз продольных и вертикальных сил.

21.Выведите формулу для определения силы трения при воздействии на груз поперечных и вертикальных сил.

22.Поясните физику появления силы упругости в задачах грузовых пере-

возок.

23.Напишите формулу для определения абсолютного удлинения гибких упругих элементов креплений от продольного сдвига груза.

24.Напишите формулу для определения абсолютного удлинения гибких упругих элементов креплений от поперечного сдвига груза.

25.Напишите формулу для определения эквивалентной (приведенной) жесткости гибких упругих элементов креплений при сдвиге груза вдоль вагона.

26.Напишите формулу для определения эквивалентной (приведенной) жесткости гибких упругих элементов креплений при сдвиге груза поперек вагона.

27.По какой формуле определяют силу аэродинамического сопротивле-

ния?

28.Поясните причину возникновения «рыскания» вагона с грузом.

29.Напишите формулу, по которой определяют продольные силы, воспринимаемые гибкими упругими элементами креплений при размещении упорных деревянных брусков вплотную к торцовой поверхности груза при движении подвижного состава на спуск.

30.Напишите формулу, по которой определяют поперечные силы, воспринимаемые гибкими упругими элементами креплений при размещении упорных деревянных брусков вплотную к торцовой поверхности груза при движении подвижного состава по кривому участку пути на спуск.

31.Напишите формулу, по которой определяют продольные силы, воспринимаемые гибкими упругими элементами креплений при размещении упорных деревянных брусков вплотную к торцовой поверхности груза при соударении вагона на подгорочном парке.

32.Напишите формулу, по которой определяют поперечные силы, воспринимаемые гибкими упругими элементами креплений при размещении упорных деревянных брусков вплотную к торцовой поверхности груза при движении подвижного состава по кривому участку пути на спуск в режиме экстренного торможения.

33.Напишите формулу, по которой определяют поперечные силы, воспринимаемые гибкими упругими элементами креплений при размещении упорных деревянных брусков вплотную к торцовой поверхности груза при движении подвижного состава по кривому участку пути на спуск в режиме отпуска.

68

Содержание курсовой работы

Введение (описать необходимость разработки рациональной технологии размещения и крепления грузов в вагонах; средства креплений груза в вагоне, назначение средств креплений груза) [1, 2, 7, 8].

1.Выбор подвижного состава (выбрать подвижной состав по заданному роду груза, описать основные требования к подготовке груза к перевозке) [1, 2, 7, 8].

2.Технология размещение грузов в вагоне (привести описание технологии размещение грузов в вагоне) [1, 2, 7, 8].

2.1. Нахождение центра тяжести груза сложной конфигурации ( ЦТ ) методами разбиения на простые фигуры и отрицательных площадей (или объёмов), согласно заданного варианта по заданию [2].

2.2. Оценка устойчивости вагона с грузами от опрокидывания по величине

наветренных поверхностей Aн . Оценку устойчивости вагона с грузами выполнить по допустимому значению наветренных поверхностей по ТУ (≤ 50 м2) [2, 7, 8].

3.Выполнение эскиза (чернового варианта чертежа) размещения (погрузки) груза(ов) в вагоне в двух проекциях (главный вид и вид сверху).

4.Условия размещения груза(ов) на вагоне.

4.1. Определение общей высоты центров тяжести грузов относительно пола вагона hцто . Нахождение высоты общего центра тяжести грузов с вагоном

Hцто над уровнем головки рельсов (УГР). Оценка устойчивости груза от опро-

кидывания относительно УГР по ТУ (≤ 2 300 мм) [1 – 4, 7, 8].

4.2. Определение смещения общего центра тяжести грузов относительно

продольной lcм = xM и поперечной bcм = yM осей симметрии вагона (по черновому варианту чертежа) сравнением полученных расчетных значений с

допустимыми [ lcм ] и [ bcм ] [2].

4.3. Определение расчётных допустимых значений смещение общего центра тяжести грузов вдоль [ lcм ] и поперек [ bcм ] вагона по допустимому значе-

нию коэффициента вертикальной динамической добавки вагона [ kд.д. ] относи-

тельно его продольной и поперечной осей симметрии [2]. Сравнение полученных результатов с данными табл. 9 и 10 Приложения 14 к СМГС [2, 7, 8].

5. Выполнение расчета загрузки тележек вагона ( Qт ) и ширины распреде-

ления нагрузки ( Bн ). Определение расчетного значения изгибающего момента рамы вагона M изг , построением эпюры изгибающего момента. Сравнение расчетного значения M изг с допустимым [ M изг ] по ТУ [1, 2, 5, 8].

69

6. Определение сил, воспринимаемых креплениями грузов [2 – 4].

6.1. Расчет продольной Iex , поперечной Iey и вертикальной Iez пере-

носных сил инерции, силы аэродинамического сопротивления Fв .

Определение продольной и поперечной «сдвигающих» ( Fпр.сд , Fп.сд ) и «удерживающих» ( Fпр.уд , Fп.уд ) сил. Нахождение продольных ( Fпр ) и по-

перечных ( Fп ) сил, воспринимаемых гибкими и упорными средствами креп-

лений [2– 4].

7. Проверка запаса устойчивости груза(ов) в вагоне от опрокидывания. 7.1. Выполнение расчета устойчивости грузов от опрокидывания как вдоль

( ηпр ), так и поперек ( ηп ) вагона. Оценка устойчивости груза относительно

вагона по допустимому значению коэффициента устойчивости [ η] [1, 2, 7, 8]. 8. Расчет крепления груза(ов) гибкими упругими элементами.

8.1. Нахождение из чертежа, выполненного в масштабе 1:50, геометриче-

ских параметров креплений − проекций креплений на продольную ( ai , aai ,

дельных воздействий продольных и вертикальных сил, и поперечных и вертикальных сил с учетом натяжений предварительных скруток проволоки креплений и того, что модуль упругости отожженной стальной проволоки креплений

E = 1∙107 кН/м2, количество нитей проволоки − n = 2, 4, 6, 8, а диаметр − 4; 4,5; 5; 5,5; 6; 6,3 мм [2, 4].

8.3. Вычисление натяжений Ri в гибких упругих элементах креплений груза

по данным сдвигов как вдоль ( x ), так и поперек ( y ) вагона [2, 4].

9. Расчет крепления груза(ов) упорными элементами (деревянными бру-

сками).

9.1. Нахождение силы Rбр , действующей на упорные деревянные бруски, размещённые как вдоль, так и поперек вагона. Определение количество кре-

пежных элементов (гвоздей) nкр , удерживающих упорные деревянные бруски

[2, 4].

10. Расчет на прочность (смятие) деревянных подкладок, укладываемых под штучный груз. Расчет допускаемых нагрузок на элементы конструкции ва-

гонов [1, 2].

70