Turanov_Bondarenko_Vlasova_Kreplenie_gruzov_v_vagonakh
.pdfХ. Т. ТУРАНОВ, А.Н. БОНДАРЕНКО, Н.В. ВЛАСОВА
КРЕПЛЕНИЯ ГРУЗОВ В ВАГОНАХ
Екатеринбург
2006
Х. Т. ТУРАНОВ, А.Н. БОНДАРЕНКО, Н.В. ВЛАСОВА
КРЕПЛЕНИЯ ГРУЗОВ В ВАГОНАХ
Под общей редакцией доктора технических наук, профессора Х.Т. Туранова
Екатеринбург
2006
УДК 656.212.6
Т90
Туранов Х. Т., Бондаренко А.Н., Власова Н.В. Крепления грузов в вагонах: Учебное пособие для вузов железнодорожного транспорта / Под ред. д-ра техн. наук, профессора Х.Т. Туранова. – Екатеринбург.: Изд-во УрГУПС, 2006. – 321 с.
ISBN 5 – 94614 – 024 – 8
Учебное пособие состоит из введения и двенадцати разделов, охватывающих основные положения по креплению грузов на открытом подвижном составе. В пособии изложены
обоснование выбора подвижного состава и грузозахватного приспособления в зависимости от рода, конфигурации и массы груза; выполнение расчета веса грузов в вагоне и выбор рациональной схемы их размещения в вагоне; обоснование выбора расположения подкладок по длине груза и проверочный расчет изгибающего момента на раме платформы; определение сил, действующих на груз; проверка устойчивости вагона с грузом и груза в вагоне; последовательность выполнения расчета и обоснование выбора крепления груза. При этом формулы для расчета элементов крепления груза в вагоне приведены в виде, удобном для применения в вычислительной среде. Все приведенные в пособии выкладки необходимы для выполнения курсовой и дипломной работы.
Предназначено для студентов очной и заочной форм обучения специальности 190701 «Организация перевозок и управление на транспорте (железнодорожный транспорт)», аспирантов и преподавателей вузов железнодорожного транспорта, а также для грузоотправителей, занимающихся расчетом креплений грузов.
Авторы: д.т.н., профессор Х.Т. Туранов – введение, разделы 3, 4, 6,7, 12; Х.Т. Турановым и к.т.н., доцент А.Н. Бондаренко совместно написан раздел 1; А.Н. Бондаренко – раздел 5; к.т.н. Н.В. Власовой – разделы 2, 9, 10;
Х.Т. Турановым, А.Н. Бондаренко и Н.В. Власовой совместно написан раздел 8; Л.А. Рыковой – раздел 11.
Р е ц е н з е н т ы - Главный инженер Куйбышевской железной дороги филиала ОАО «Российские железные дороги», к.т.н. В.П. Мохонько;
кафедра «Управление эксплуатационной работой» ИрГУПС (заведующий кафедрой к.т.н., доцент Г.И. Суханов);
д.т.н., профессор П.С. Анисимов (кафедра «Вагоны» МИИТ); д.т.н., профессор С.А. Другаль (Уральское отделение ВНИИЖТ).
ISBN 5 – 94614 – 024 – 8
ãТуранов Х.Т., Бондаренко А.Н., Власова Н.В., 2006
ãУральский государственный университет путей сообщения (УрГУПС), 2006
Khabibulla TURANOV, Anatoliy BONDARENKO,
Natalia VLASOVA
FASTENING CARGOЕS IN WAGONS
Yekaterinburg
2006
UDC 656.212 Т90
T u r a n o v Kh. T., B o n d a r e n k o A.N., V l a s o v a N.V. Fastening cargoes in wagons / Edited by of prof. Kh. Turanov. - Yekaterinburg: USURT, 2006. – p 321
ISBN 5 – 94614 – 024 – 8
Guideline consists from introduction and eight topics which are cover of cargoes fastening open rolling-stock. In guideline given bases of rolling-stock and cargofastening device depending on origin, configuration and weight of cargo; computation of cargo weight in wagon and option of rational scheme its allocation in wagon; base of option of allocation of lining along the cargo length and checking computation of bending moment on carriage under frame; determination of forces, forcing of cargo; checking of wagon stability with cargo and cargo in wagon; subsequence of computations and basis of option cargo fastening. At this formula for computation at elements of cargo fastening in wagon given for convenient application of computational environment, and it meets to requirements of modern technology of studies disciplines in universities. All given in guideline computations are necessary for performance of course or diploma work.
In guideline content chapter “Fastening cargoes in wagons” of “Cargoes science” discipline in accordance with calendar plan of lectures and practice works, which are readable for student of second year of day form of study and fourth year of instruction by correspondence forms of study in specialty 190701 “Transportation organization and management on transport (Railway transport)”.
Intended for students of day and instruction by correspondence forms of study on specialty 190701 “Transportation organization and management on transport (railroad transport)”. Guideline is quite useful for consignor of goods and engineertechnical workers who are involved in computation of cargo fastening.
ISBN 5 – 94614 – 024 – 8
ãTuranov Kh.Т., Bondarenko A.N., Vlasova N.V., 2006
ãYekaterinburg’s state university of railway communications (USURT), 2006
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
ПРЕДИСЛОВИЕ |
9 |
ВВЕДЕНИЕ |
14 |
I. Основные формулы математики и прикладной механики |
21 |
1.1. Основные формулы элементарной математики |
21 |
1.2. Основные понятия и формулы физики и теоретической механики |
24 |
1.3. Основные формулы сопротивления материалов |
50 |
1.4. Статически определимые и статически неопределимые системы |
54 |
тел |
|
II. ТЕОРИЯ РАЗМЕЩЕНИЯ И КРЕПЛЕНИЯ ГРУЗОВ В ВАГОНАХ |
57 |
2. Выбор подвижного состава и грузозахватного приспособления |
57 |
2.1. Выбор подвижного состава |
57 |
2.2. Выбор грузозахватного приспособления |
58 |
2.3. Подготовка вагона и груза к перевозке |
58 |
3. Размещения грузов в вагоне |
60 |
3.1. Технические требования на размещение грузов в вагоне |
60 |
3.2. Результаты статистических обработок данных таблицы 10 и 11 |
|
ТУ |
66 |
3.3. Подготовка исходных данных |
76 |
3.4. Размещение груза в вагоне |
77 |
4. Размещения подкладок по длине груза и выполнение проверочного |
78 |
расчета изгибающего момента в раме платформы |
|
4.1. О размещении подкладок в пределах и за пределы базы |
|
платформы |
78 |
4.2. Результаты статистических обработок данных таблиц 13 и 14 ТУ |
80 |
4.3. Проверочный расчет изгибающего момента в раме платформы |
85 |
4.4. О допускаемых нагрузках на поперечную балку и на поверхности |
|
люка полувагона |
93 |
5. Определение сил, действующих на груз |
95 |
5.1. Продольная динамическая сила |
95 |
5.2. Поперечная динамическая сила |
97 |
5.3. Вертикальная динамическая сила |
98 |
5.4. Ветровая нагрузка |
100 |
5.5. Силы трения |
100 |
5. 6. Вычисления продольных и поперечных сил инерции, ветровых |
|
нагрузок и сил трения |
101 |
5
6. |
Устойчивость вагона с грузом и груза в вагоне |
104 |
|
6.1. Проверка устойчивости вагона с грузом |
104 |
|
6.2. Проверка устойчивости груза в вагоне |
109 |
7. |
Расчет и выбор креплений груза |
128 |
|
7.1. Последовательность расчета и выбор крепления груза |
128 |
8. |
Разработка уточненной методики расчета гибких элементов |
|
креплений груза с плоским основанием при симметричном |
162 |
|
его размещении относительно оси симметрии вагона |
||
|
8.1. Обоснование необходимости совершенствования методики рас- |
|
|
чета крепления грузов с плоским основанием |
162 |
|
8.2. Математическое моделирование усилий в гибких элементах |
|
|
креплений груза с плоским основанием |
164 |
|
8.3. Результаты вычислительных экспериментов по расчёту гибких |
|
|
элементов креплений груза и их анализ |
174 |
|
8.4. Программа расчета усилий в гибких элементах креплений груза |
181 |
9. |
Расчет на прочность подкладок |
194 |
10.Допускаемые нагрузки на элементы конструкции вагонов. Требования к способам крепления. Характеристика элементов
крепления и груза |
196 |
11. Крепления грузов цилиндрической формы и грузов на колесном |
201 |
ходу |
|
12. Габаритные и негабаритные грузы в вагоне |
235 |
12.1. Общие положения |
235 |
12.2. Условия и порядок перевозок негабаритных грузов |
238 |
12.3. Определение зоны и степени негабаритности груза |
240 |
12.4. Определение расчетной негабаритности |
242 |
12.5. Расчет негабаритности погрузки |
245 |
Заключение |
249 |
Задание на курсовую работу |
265 |
Контрольные вопросы к экзамену |
305 |
Библиографический список |
306 |
Словарь |
307 |
6
CONTENTS |
|
PREFACE |
9 |
INTRODUCTION |
14 |
I. BASIC FORMULAE OF MATHEMATICS AND APPLIED |
21 |
MECHANICS |
|
1.1. Basic formulaу of elementary mathematics |
21 |
1.2. Basic notions and formulaу of Physics and Theoretical Mechanics |
24 |
1.3. Basic formulaу of strength of materials |
50 |
1.4. Determinations static and indeterminations static bodies system |
54 |
II. THEORY OF ALLOCATION AND FASTERNING CARGOES IN |
57 |
WAGONS |
|
2. Selection of the rolling-stock and load hand fixture |
57 |
2.1. Selection of the rolling-stock |
57 |
2.2. Selection of the load fixture |
58 |
2.3. Preparation of a wagon and cargoes for transportation |
58 |
3. Allocation of cargoes in a wagon |
60 |
3.1. Technical requirements of allocation of cargoes in a wagon |
60 |
3.2. Results of statistic data processing from tables 10 and 11 Specs. |
66 |
3.3. Preparation of initial data |
76 |
3.4. Allocation of cargoes in a wagon |
77 |
4. Allocation of supports along the length of cargo, execution of testing |
78 |
calculation of bending moment in the truck frame |
|
4.1. About the allocation of supports in and outside the limits of truck |
|
wheelbase |
78 |
4.2. Results of statistic data processing from tables 13 and 14 Specs. |
80 |
4.3. Testing сalculation of bending moment in the truck frame |
85 |
4.4. About permissible loads on transverse beam and on surfaces of on |
|
open wagon |
93 |
5. Determination of forces acting on cargo |
95 |
5.1. Longitudinal dynamic force |
95 |
5.2. Transverse dynamic force |
97 |
5.3. Vertical dynamic force |
98 |
5.4. Wind load |
100 |
5.5. Frictional force |
100 |
5. 6. Calculation of longitudinal and transverse force of inertia, wind loads |
|
and frictional force |
101 |
6. Stability of a wagon with cargo and cargo a wagon |
104 |
6.1. Testing of stability of a wagon with cargo |
104 |
6.2. Testing of stability of cargo in a wagon |
109 |
7
7. |
Calculation and selection of cargo fastening |
128 |
|
7.1. Sequence of сalculation and selection of cargo fastening |
128 |
8. |
Elaboration of specified method of сalculation the flexible elements of |
|
|
cargo fastenings with plat basу with its symmetrical allocation concern- |
162 |
|
ing axis of symmetry of a wagon |
|
|
8.1. Grounding the necessity of improvement the method of сalculation |
|
|
cargoes fastenings with plat basу |
162 |
|
8.2. Mathematical modeling of exertions in flexible elements of cargo fas- |
|
|
tenings with plat basу |
164 |
|
8.3. Results of experiments for calculation flexible elements of cargo fas- |
|
|
tening and their analysis |
174 |
|
8.4. Program of exertion calculation in flexible elements of cargo fasten- |
|
|
ing |
181 |
9. |
Calculation the strength of support |
194 |
10.Permissible loads on the elements of wagons construction. Requirements to the fastening methods. Characteristic of fastening elements
and cargo |
196 |
11. Fastenings of cargoes of cylindrical form and cargoes on wheels |
201 |
12. Overall and oversize cargoes in a wagon |
|
12.1. General points |
235 |
12.2. Conditions and procedures of oversize cargos transportations |
235 |
12.3. Degree and area determination of oversize cargoes |
238 |
12.4. Determination analysis of oversize cargoes |
240 |
12.4. Analysis of oversize loadings |
242 |
|
245 |
Conclusion |
249 |
Tasks for a course paper |
265 |
Test questions for examination |
305 |
Bibliographical list |
306 |
Vocabulary |
307 |
8
Посвящается к 50-летию Уральского государственного университета путей сообщения
П Р Е Д И С Л О В И Е
Дисциплина, к изучению которой вы приступаете, должна снабдить Вас знаниями, которые составляют основу обязательных для всех специалистов, ра- ботающих в грузовых хозяйствах в сфере коммерческих услуг. Эти обязатель- ные знания должны быть усвоены будущими специалистами «грузовиками», которые будут работать в сфере грузовых хозяйств.
Безопасность движения поездов – основное условие эксплуатации желез- ных дорог (ж.-д.), перевозки пассажиров и грузов. Все организационные и тех- нические мероприятия на ж. -д. транспорте должны отвечать требованиям безопасного и бесперебойного движения поездов. Безопасность движения поез- дов обеспечивается не только содержанием в постоянной исправности ж.-д. со- оружений, пути, подвижного состава, устройств СЦБ и связи, но и, в частности, обеспечением надежности крепления грузов.
Настоящее учебное пособие посвящено теории, методике и практике рас- чета рационального размещения и крепления грузов в вагоне с целью исключе- ния случаев возникновение угрозы безопасности движения грузовых поездов,
обеспечения сохранности перевозимых грузов на открытом подвижном составе
инадежности элементов подвижного состава в пути следования. Все указанные
идругие аспекты, влияющие на разработку рационального способа крепления грузов, являются предметом изучения раздела «Крепления грузов в вагонах»
дисциплины «Грузоведение».
Учебное пособие написано с учётом того, что имеющиеся учебник1 и учеб- ное пособие2 по дисциплине «Грузоведение» физически устарели и не в полной мере отвечают современным требованиям обучения дисциплин в вузе. Кроме того, в нем вовсе не отражены методики расчета крепления грузов, изложенные
в технических условиях размещения и крепления грузов в вагонах и контейне- рах (ТУ)3. Оно ни в коей мере не заменяет новых ТУ и другие нормативные до- кументы по креплению грузов, а дополняет и расширяет сферу их применение. В пособии устранены пробелы и опечатки, которые, к сожалению, имеют место в пп.6 и 10 главы 1 ТУ и использованы основные его положения с коммента- риями и выводами формул расчета, весьма полезных для читателей и, особенно, для грузоотправителей.
1Грузоведение, сохранность и крепление грузов / Под ред. А.А. Смехова. − М.: Транспорт, 1989. − 247 с.
2Демянкова Т.В. Грузоведение. − М.: МИИТ 2003. − 88 с.
3Технические условия размещения и крепления грузов в вагонах и контейне-
рах. − М.: Юртранс, 2003. – 544 с.
9