Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Turanov_Bondarenko_Vlasova_Kreplenie_gruzov_v_vagonakh

.pdf
Скачиваний:
25
Добавлен:
18.03.2016
Размер:
5.09 Mб
Скачать

Rо

=

 

 

 

nF (h - hпр ) - Q lo

 

 

 

 

 

 

 

 

пр цм

у

 

 

 

 

 

 

 

гр пр

 

 

пр

 

é

a

р5

(hр5 - hупр ) -

 

h

р5

lпрр ) +

ù

 

 

 

 

 

 

 

ê(

 

 

 

ú

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

lр5

 

 

 

 

lр5

 

 

ú

 

 

 

ê

 

 

aр6

 

 

 

 

 

 

 

 

hр6

 

 

ú

 

 

 

ê+ (

 

(hр6 - hупр ) -

 

 

lпрр )

 

 

 

lр6

 

lр6

 

 

 

 

ê

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ú

+

 

 

ê

 

 

aр7

 

 

 

 

 

 

 

вр7

 

ú

 

 

ê+ (

(hр7 - hупр ) -

 

lпрр ) +ú

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

lр7

 

 

 

 

 

 

 

 

lр7

 

 

ú

 

 

 

ê

 

 

aр8

 

 

 

 

 

 

 

 

hр8

 

 

ú

 

 

 

ê

 

 

 

пр

 

 

 

 

 

 

 

р

ú

 

 

 

ê+ (

 

 

 

(hр8 - hу

)

-

 

 

 

 

 

 

lпр )

ú

 

 

 

lр8

 

 

 

 

lр8

 

 

 

 

ë

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

û

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

é

a

р15

(hр15 - hупр ) -

h

р15

lпрр ) +

ù

 

ê(

 

 

ú

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

lр15

 

 

 

 

lр15

 

 

 

ú

 

 

ê

 

 

aр16

 

(h

 

- hпр ) -

 

hр16

 

l р

 

ú

 

 

ê+ (

 

р16

 

 

)

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

l

 

 

 

 

у

 

 

 

 

lр16

 

пр

 

ú

 

 

 

 

р16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ ê

 

 

aр17

 

 

 

 

 

 

 

hр17

 

 

 

ú

 

 

ê+ (

(h

р17

- hпр ) -

 

l р

) +ú

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

l

 

 

 

 

у

 

 

 

 

lр17

 

пр

 

ú

 

 

 

 

р17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

aр18

 

 

 

 

 

 

 

 

hр18

 

 

 

ú

 

 

ê

 

 

 

 

 

пр

 

 

 

 

 

р

 

ú

 

 

ê+ (

 

 

 

 

(hр18

- hу ) -

 

 

 

 

 

 

lпр )

ú

 

(6.17,а)

l

 

 

 

 

 

 

lр18

 

ë

 

 

р18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

û

 

 

►в поперечном направлении при симметричном и несимметричном (bc > 0 и lc = =0) размещении груза поперек вагона в одну сторону

 

nF (h - hп ) +W (hп

- hп ) - Q во

 

 

Rо =

п

 

цм

у

 

 

нп

у

гр п

 

 

п

é(cosα1 cos βп1(hр1 - hуп ) - sinα1впр ) +

ù

 

 

 

 

ê

2 cos β

 

(hр2

 

 

 

ú

 

 

ê+ (cosα

п2

- hуп ) - sinα2впр )

+

 

ê

 

 

 

(hр3

 

 

 

ú

 

ê+ (cosα3 cos βп3

- hуп ) - sinα3впр ) + ú

 

 

ê+ (cosα cos β

 

(h

 

- hп ) - sinα вр )

ú

 

 

ë

4

 

п4

 

р4

у

4

п

û

 

 

ê

 

 

ú

 

120

1

é(cosα5 cos βп5 (hр5 - hуп ) - sinα5впр ) +

ù

ê

 

cos βп6

(hр6

 

 

ú

ê+ (cosα

6

- hуп ) - sinα6впр )

+ ê

 

cos βп7

(hр7

 

 

ú

ê+ (cosα7

- hуп ) - sinα7впр ) +ú

ê+ (cosα cos β

 

(h

 

- hп ) - sinα в р )

ú

ë

8

 

п8

 

р8

у

8 п

û

ê

 

 

ú

или с учетом формул (1.1) и (1.4) в удобном для вычисления виде

Rо =

nF (h - hп ) +W (hп

 

 

- hп ) - Q во

 

п

 

 

 

цм

 

 

 

 

 

у

 

нп

 

 

 

 

 

 

 

 

у

гр п

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

é

в

р1

(hр1 - hуп ) -

h

р1

впр ) +

ù

 

 

 

 

ê(

 

 

ú

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

lр1

 

 

 

 

 

 

 

 

lр1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ú

 

 

ê

 

 

в

р2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

р2

 

 

 

 

ú

 

 

ê+ (

 

 

 

 

 

(hр2

- hуп ) -

 

 

 

 

впр )

 

 

lр2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lр2

 

 

 

 

 

 

ú

 

 

ê

 

 

вр3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

hр3

 

 

 

 

 

ú +

 

ê+ (

 

(hр3

- hуп ) -

впр ) + ú

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

 

lр3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lр3

 

 

 

 

 

 

ú

 

 

ê

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ú

 

 

ê

 

 

р4

 

 

(hр4

- hуп ) -

 

р4

впр )

ú

 

 

ê+ (

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ú

 

 

 

lр4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ë

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lр4

 

 

 

 

 

 

û

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

é

 

 

в

р5

 

 

(hр5

- hуп ) -

 

h

р5

впр ) +

ù

 

 

 

 

ê(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ú

 

 

 

 

 

lр5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lр5

 

 

 

 

 

 

ú

 

 

 

 

ê

 

 

 

 

 

в

 

 

р6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

hр6

 

 

ú

 

 

 

 

ê+ (

 

 

(hр6 - hуп ) -

 

 

впр )

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

+

ê

 

 

 

 

 

р6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lр6

ú

 

 

ê

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

hр7

 

ú

 

 

 

 

ê+ (

 

 

р7

(hр7 - hуп ) -

впр ) +ú

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

 

 

 

р7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lр7

ú

 

 

 

 

ê

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

ú

 

 

 

 

ê

 

 

 

 

 

 

 

р8

(hр8 - hуп ) -

 

 

 

р8

впр )

ú

 

 

 

 

ê+ (

 

 

 

 

 

 

 

ú

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ë

 

 

 

 

 

lр8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lр8

û

 

121

(6.18)

(6.18,а)

● в поперечном направлении при несимметричном (bc > 0 и lc = 0) разме-

щении груза поперек вагона в другую сторону

 

 

nF (h - hп ) +W (hп

- hп ) - Q в

о

 

 

Rо =

 

п

 

цм у

 

 

нп

у

гр

п

 

 

п

é

 

 

 

 

 

 

п

 

р

) +

ù

 

 

ê

(cosα11 cos βп11(hр11 - hу )

- sinα11вп

ú

 

 

 

 

 

 

(hр12

 

 

 

 

 

 

 

ê+ (cosα12 cos βп12

- hуп ) - sinα12впр )

+

 

ê

 

 

 

 

(hр13

 

 

 

 

 

ú

 

ê+ (cosα13 cos βп13

- hуп ) - sinα13впр ) +ú

 

 

ê+ (cosα

 

cos β

 

(h

 

- hп ) - sinα в р )

ú

 

 

ë

 

14

 

п14

 

р14

 

у

14

п

û

 

 

ê

 

 

 

 

ú

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

é(cosα15 cos βп15 (hр15 - hуп ) - sinα15впр ) +

ù

 

(6.19)

ê

 

 

 

 

 

 

 

ú

 

 

ê+ (cosα16 cos β

п16

(hр16

- hуп ) - sinα16впр )

 

+ ê

 

 

 

(hр17

 

 

ú

 

 

 

ê+ (cosα17 cos βп17

- hуп ) - sinα17впр ) +ú

 

 

ê+ (cosα

 

cos β

 

(h

 

- hп ) - sinα в р )

ú

 

 

ë

18

 

п18

 

р18

у

18 п

û

 

 

ê

 

 

ú

 

 

или с учетом формул (1.1) и (1.4) в удобном для вычисления виде

 

 

nF (h - hп ) +W (hп

 

- hп ) - Q во

Rо =

 

п

 

цм у

 

нп

 

 

 

 

 

у

гр

п

п

é

 

в

р11

(hр11 - hуп ) -

h

р11

впр ) +

ù

 

 

 

 

 

ê(

 

 

 

ú

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

lр11

 

lр11

 

 

 

 

 

ú

 

 

ê

 

 

 

в

р12

(hр12

- hуп ) -

 

h

р2

впр )

ú

 

 

ê+ (

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

 

lр12

 

 

 

 

lр12

ú

+

 

ê

 

 

 

вр13

 

 

 

 

hр13

 

 

 

ú

 

ê+ (

(hр3

- hуп ) -

 

впр ) + ú

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

 

lр13

 

 

 

lр13

ú

 

 

ê

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

ú

 

 

ê

 

 

 

р14

(hр4

- hуп ) -

р14

впр )

ú

 

 

ê+ (

 

 

 

ú

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ë

 

 

 

lр14

 

 

 

lр14

û

 

122

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

é

в

р15

(hр15 - hуп ) -

h

р15

впр ) +

ù

 

ê(

 

 

ú

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

lр15

 

 

 

lр15

 

 

ú

 

ê

 

 

вр16

 

 

 

 

 

 

 

hр16

 

 

ú

 

ê+ (

 

(hр16

- hуп ) -

 

 

впр )

 

lр16

 

lр16

 

ê

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ú

 

+ ê

 

 

вр17

 

 

 

 

 

 

hр17

 

ú

 

ê+ (

(hр17

- hуп ) -

впр ) +ú

 

 

 

 

 

ê

 

 

lр17

 

 

 

 

 

 

 

lр17

 

 

ú

 

ê

 

 

вр18

 

 

 

 

 

 

 

hр18

 

 

ú

 

ê

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

р

ú

 

ê+ (

 

 

 

(hр18

- hу ) -

 

 

 

 

 

 

вп )

ú

(6.19,а)

lр18

 

 

 

 

lр18

 

ë

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

û

 

Из вычисленных значений усилий в гибких элементах креплений (растяж- ках или обвязках) от опрокидывания Rопрi и Rопi при несимметричном размеще- нии груза в вагона по формулам (6.16) и (6.17), (6.18) и (6.19), следует принять в продольном направлении большее из Rопрi, а в поперечном - большее из Rопi.

Обращаем внимание разработчиков схем размещения и крепления гру- зов в вагоне на то, что формулами (6.11), (6.16) и (6.17), позволяющими опре- делять усилия в гибких элементах креплений (растяжках или обвязках) от оп- рокидывания от действия продольных сил Rопрi, следует воспользоваться в слу- чае, если длина груза - lгр меньше, чем его высота - hгр, т.е. если выполняется условие (lгр / hгр) < 1. Формулами же (6.14), (6.118) и (6.19), позволяющими оп-

ределять усилия в гибких элементах креплений от опрокидывания от действия продольных сил Rопi, следует воспользоваться в случае, если ширина груза - bгр меньше, чем его высота, т.е. если выполняется условие (bгр/hгр)/< 1. При этом n

коэффициент запаса устойчивости, величина которого принимается: n = 1 при

nпр (или nп) = 1…1.25; n = 1.25 при nпр (или nп) < 1 (см. п.6.2.3).

Согласно п.6.2.3 сначала следует определять коэффициент запаса на ус- тойчивость (см. п.6.2.2.1), а затем перейти к расчету усилий в гибких элементах креплений (растяжках или обвязках) от опрокидывания от раздельных действий продольных и поперечных сил.

=======================================================================

6.2.3.2. Ниже приведем макет-документы, где выполнены примеры расчета устойчи- вости груза от опрокидывания.

123

Поскольку в результате расчета n коэффициент запаса устойчивости nпр (или nп) = 1…1.25, то примем: n = 1.

6.2.3.3. Ниже для примера приведем макет-документы, где выполнены примеры рас- чета усилий в гибких элементах крепления (растяжках или обвязках) от опрокидывания от действия продольных и поперечных сил.

Параметры груза:

124

Исходные данные для расчета:

Здесь обозначения csa1, csb1 и sna1 соответствуют обозначениям cosα1, cosβ1 и sinα1.

Вычисление усилий в гибких элементах крепления (растяжках или обвязках) от оп- рокидывания от действия продольных сил в тс (см. пример расчета, представленный в п.6.2.1):

по формуле (6.11) или (6.15) –

Такой же результат может быть получен, если расчет выполнить по формуле (10.15,а)

125

Вычисление усилий в гибких элементах крепления (растяжках или обвязках) от дей- ствия продольных сил выполняют по формуле (28) ТУ в тс:

Сопоставление результатов вычислений по формулам (28) ТУ дает меньшее значений усилий в растяжках, чем по точной формуле (6.11) или (6.15) (см. замечание 1 п. 6.2.3).

Вычисление усилий в гибких элементах крепления (растяжках или обвязках) от оп- рокидывания при действии поперечных сил в тс (см. пример расчета, представленный в п.6.2.1)

по формуле (6.14) или (6.18) -

Такой же результат может быть получен, если расчет выполнить по формуле (6.18,а) –

126

Вычисление усилий в гибких элементах крепления (растяжках или обвязках) от дей- ствия поперечных сил выполняют по формуле (29) по ТУ в тс:

Сопоставление результатов вычислений по формулам (29) по ТУ дает меньшее значений усилий в растяжках, чем по точной формуле (6.14) или (6.18) (см. замечание

2 п. 6.2.3).

=======================================================================

127

7. РАСЧЕТ И ВЫБОР КРЕПЛЕНИЙ ГРУЗА

CALCULATION AND SELECTION OF CARGO FASTENING

В данном разделе приведены выводы формул, по которым вычисляются усилия в креплениях грузов по действующей методике ТУ, и некоторые заме- чания к ним. Также изложены результаты расчетов на конкретном примере. Кроме того, приведены результаты уточненного расчета усилий в креплениях груза в соответствии с формулами, описанными в пунктах 1 и 2 Приложение 8 ТУ, и некоторые замечания по выводу формул, использованных по этой мето-

дике. На конкретном примере показано несоответствие результатов вычисле-

ний усилий в креплениях груза с использованием аналитических формул, приве- денных в этих методиках. Так, например, если выполнить расчеты по опреде- лению усилий в креплениях по действующей методике ТУ, то груз с весом 14 тс достаточно удержать от сдвига с 4-мя гибкими элементами с числом нитей 8 и 6 мм, то с использованием методик Приложение 8 ТУ с 6-ю гибкими эле- ментами.

7.1. Последовательность расчета и выбор крепления груза

Sequence of сalculation and selection of cargo fastening

В зависимости от конфигурации, параметров груза, характера его возмож- ных перемещений и других факторов крепление груза осуществляют растяжка- ми, обвязками, упорными и распорными брусками, ложементами и другими средствами крепления (см. табл. 19 ТУ).

7.1. Продольное Fпр и поперечное Fп силы в тс, которые должны воспри-

нимать средства крепления, определяют по формулам:

 

Fпр = Fпр – Fпртр;

[(30), ТУ]

Fп = n(Fп + Wп) – Fптр,

[(31), ТУ]

где n – коэффициент запаса прочности крепления, значение которого принима- ется: n = 1 при разработке ТУ и МТУ, n = 1.25 при разработке НТУ.

=======================================================================

Ниже приведены макет-документы по расчету сил.

128

=======================================================================

Эти силы могут восприниматься как одним, так и несколькими видами крепления (например, одновременно растяжками, обвязками и упорными бру- сками):

Fпр =

Fрпр + Fбпр + Fобпр;

[(32), ТУ]

Fп = Fрп + Fбп + Fобп,

[(33), ТУ]

где Fрпр, Fрп, Fбпр, Fбп, Fобпр,

Fобп части продольной и поперечной силы

в тс, воспринимаемые соответственно растяжками, брусками и обвязками и др. 7.2. При закреплении груза гибкими элементами креплений (растяжка, об- вязка) значения возникающих в них усилий (см. рис.1.5 и рис.7.1) в тс (с уче- том увеличения сил трения от вертикальных составляющих усилий) определя-

ют по формулам:

● от сил, действующих в продольном направлении

пр

=

Fпр

 

 

 

 

 

 

 

 

Rр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[(34), ТУ]

ånпррi ( f sin αi + cos αi cosβпрi )

 

 

 

 

 

 

 

i=1

 

 

 

 

 

 

 

 

или с учетом формулы (1.1) и (1.4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rрпр =

 

Fпр

 

 

 

;

 

 

 

 

h

 

 

a

 

 

 

 

 

ånпррi ( f

 

рi

+

рi

)

(7.1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i=1

 

lрi

lрi

 

Рис.7.1. К определению усилий в гибких

элементах креплений

129

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]