Взаимодействие груза и подвижного состава

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Филиал Уральского государственного университета путей сообщения

Челябинский институт путей сообщения

Факультет «Заочный »

Кафедра «ТТП»

ПОЯНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОЙ РАБОТЕ

по дисциплине: «Взаимодействие груза и подвижного состава»

Руководитель

А.Н.Давыдов

_________________2011 г.

Автор проекта

студент группы Д- 4

шифр: 2007-Д-1302

М.Н.Филимонов

___________________2011 г.

Челябинск 2011

Реферат

Груз, крепление, расчеты

Филимонов М.Н.

Взаимодействие груза и подвижного состава

В работе описаны технические характеристики платформы, показан порядок размещения груза в вагоне, произведены расчеты по определению допускаемых значений продольного и поперечного смещений, произведен расчет продольных, поперечных вертикальных сил инерции, произведена проверка устойчивости вагона с грузом и груза в вагоне, произведен расчет и выбор крепления груза.

Содержание

подвижной груз устойчивость вагон

1. Описание подвижного состава, применяемого при перевозке

2. Размещение груза в вагоне

2.1 Определение допускаемого значения продольного смещения

2.2 Определение допускаемого значения поперечного смещения

3. Расчет расположения подкладок по длине груза

4. Определение сил, действующих на груз при перевозке

4.1 Продольная сила инерции

4.2 Поперечная сила инерции

4.3 Вертикальная сила инерции

4.4 Силы трения

4.5 Ветровая загрузка

5. Проверка устойчивости вагона с грузом и груза в вагоне

5.1 Определение площади наветренной поверхности вагона с грузом.

5.2 Определение общего центра тяжести вагона с грузом.

5.3 Проверка устойчивости вагона с грузом.

5.4 Проверка устойчивости груза в вагоне.

6. Расчет и выбор крепления груза

6.1 Расчет геометрических параметров и соотношений элементов растяжек

6.2 Расчет усилий в растяжках.

6.3 Выбор количества нитей в растяжке.

Заключение

Список используемой литературы

1. Описание подвижного состава, применяемого при перевозке

Приведем технико-экономические данные универсальной платформы модели 13-4012, выбранной в соответствии с заданием моего варианта. Данные приведены в таблице 1.

Таблица 1

Технико-экономические характеристики платформы модели 13-4012

Технико-экономические характеристики	Величина
Грузоподъемность, Т	71
Масса тары вагона, Т	21,4
Осевая нагрузка, ТС	23,25
База вагона, мм	9720
Длина, мм - по осям сцепления автосцепок - по концевым балкам рамы	14620 13400
Высота от УГР макс, мм	1820
Высота от УГР до уровня пола, мм	1310
Размеры внутри кузова, мм - длина - ширина	13300 2770
Площадь пола, м2	36,8
Высота бортов, мм - продольный - торцовый	500 400

2. Размещение груза в вагоне

2.1 Определение допускаемого значения продольного смещения

В соответствии с заданием, масса перевозимого груза равняется 28,6 тонн. Допускаемое продольное смещение центра тяжести груза приведем таблице 2

Таблица 2

Допускаемое продольное смещение центра тяжести груза

Масса груза,Т	Lс,мм
25	2070
30	1970

Допускаемое продольное смещение заданного груза определяем по формуле:

По расчету, для заданного варианта:

2.2 Определение допускаемого значения поперечного смещения

Допускаемую величину смещения центра тяжести в поперечном направлении, относительно продольной плоскости симметрии вагона в зависимости от общей массы вагона с грузом над уровнем головок рельсов можно найти из таблицы ТУ размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах. Но так как в нашем задании масса груза значение промежуточное, то допускаемое поперечное смещение определяем методом линейной интерполяции.

Определяем значение поперечного смещения при Hцт = 1500 мм

Определяем значение поперечного смещения при Hцт = 2000 мм

Определяем значение поперечного смещения при Hцт = 1835 мм

3. Расчет расположения подкладок по длине груза

В соответствии с требованиями ТУ определяем ширину распределения нагрузки на раму платформы и минимальное допускаемое расстояние a между продольной осью подкладки и поперечной плоскостью симметрии платформы.

Ширина распределения нагрузки на раму платформы Bн, при размещении на платформе груза на двух прокладках, уложенных поперек рамы симметрично относительно поперечной плоскости симметрии платформы, рассчитываем по следующей формуле:

bгр - ширина груза в месте опирания, согласно задания = 1700мм;

гр - высота подкладки, мм равное 100 мм по заданию.

Так как подкладки расположены в пределах базы платформы, то минимальное допускаемое расстояние между продольной осью прокладки и поперечной плоскостью симметрии платформы определяем по таблице 13 Главы 1 ТУ размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах.

Нагрузка на одну прокладку, тс	Минимальное допускаемое расстояние a (мм) при ширине Bн(мм) распределения нагрузки
	1780	2700
Менее 20	325	0

Значение a находим из формулы



Рисуем рисунок и находим значение по рисунку

4. Определение сил, действующих на груз при перевозке

4.1 Продольная сила инерции

Продольную инерциальную силу, возникающую при движении в процессе разгона и торможения поезда, при соударении вагонов во время маневров и спуска с сортировочных горок определяем по формуле:

Где:aпр - удельная продольная инерционная сила на 1 т массы груза, тс/т;

Qгр - масса груза, т.

Значение aпр находим по формуле:

Подставляя в формулу значения по заданию получаем:

Подставляя значение aпр в формулу получим следующее значение продольной силы инерции:

4.2 Поперечная сила инерции

Определяем поперечную инерционную силу, в соответствии с ТУ, используя следующие формулы:



Где: aп - удельная поперечная инерционная сила на 1т груза, т/тс.

Для грузов с опорой на один вагон aп определяем по формуле:

В нашем случае равно нулю, так как груз расположен по центру вагона, отсюда будет равно 0,33 тогда

4.3 Вертикальная сила инерции

Определяем вертикальную инерционную силу, в соответствии с ТУ, используя следующие формулы:

Где: aв - удельная вертикальная сила на 1т массы груза, кгс/т, которую мы определяем по формуле:

В нашем случае = 0, тогда



4.4 Силы трения

Определяю продольную силу трения по формулам:

Расчетная схема к определению коэффициента трения приведена на рисунке 1.

Рис.1

Найдем силу трения, действующую на груз по формуле:

Где: µ - коэффициент трения между контактирующими поверхностями груза и вагона (или прокладок, подкладок)

Значение µ между поверхностями, очищенными от грязи, снега, льда, а в зимний период посыпанными тонким слоем песка, принимаем равными:

- дерево по дереву - 0,45

- сталь по дереву - 0,40

Рассчитаем среднее значение коэффициента трения по формуле:



Зная значение µ найдем

4.5 Ветровая нагрузка

Определяем ветровую нагрузку, используя при расчетах следующую формулу:

W =0,05;

где:

Sп - площадь наветренной поверхности груза, измеряемую в квадратных метрах, находим путем умножения ширины заданного груза на его длину.

Подставляя значение в формулу, получим ветровую нагрузку, действующую на заданный груз:

W =0,05*

5. Проверка устойчивости вагона с грузом и груза в вагоне

4.6 Определение площади наветренной поверхности вагона с грузом

Площадь наветренной поверхности вагона с грузом мы определяем путем сложения площади наветренной поверхности груза с площадью наветренной поверхности вагона. Площадь наветренной поверхности груза мы уже знаем, она равна 8.2 квадратных метра. Площадь наветренной поверхности вагона мы взяли из ТУ, она равна 7 квадратных метра.

Площадь наветренной поверхности вагона с грузом равна 15.2 квадратных метра.

4.7 Определение общего центра тяжести вагона с грузом

Высоту общего центра тяжести вагона с грузом мы найдем исходя из формулы:

Qв=21,4т

УГР=1310мм=hпола

Значение возьмем из таблицы № 18 ТУ размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах, оно равно 800.

5.3 Проверка устойчивости вагона с грузом

Поперечную устойчивость груженого вагона в нашем случае проверять необходимости нет, так как высота центра тяжести вагона с грузом от УГР равна 1735, что меньше чем 2300, а наветренная поверхность вагона с грузом составляет 8,2 квадратных метра, что тоже меньше 50-ти.

5.4 Проверка устойчивости груза в вагоне

Проверяем устойчивость груза в направлении вдоль вагона по формуле:

В нашем случае расстояние будет равно половине длины груза за вычетом расстояния от края груза до подкладки, равное 200мм, т.е.

расстояние будет равно половине высоты груза, т.е.

Имея все необходимые данные, мы можем проверить устойчивость груза в направлении вдоль вагона, т.е. вычислить коэффициент запаса

В нашем случае коэффициент запаса равен 1.75, а при упругом креплении груз является устойчивым и не требует дополнительного закрепления при условии, что коэффициент запаса не менее 1,25 значит дополнительное закрепление не требуется.

Проверяем устойчивость груза в направлении поперек вагона по формуле:

расстояние будет равно половине ширины груза, т.е.



Имея все необходимые данные, мы можем проверить устойчивость груза в направлении поперек вагона, т.е. вычислить коэффициент запаса

В нашем случае коэффициент запаса равен 2.4 и больше чем 1,25 значит груз является устойчивым и не требует дополнительного закрепления.

6. Расчет и выбор крепления груза

6.1 Расчет геометрических параметров и соотношений элементов растяжек

Таблица 3

Расчет геометрических размеров растяжек

Размер	Значение
	Растяжка 1	Растяжка 2
ОС,мм	535	535
CD,мм	2490	3950
OD=	2547	3986
OA	2150 (c учетом высоты бруска,т.е.+100мм)	900
AD=	3333	4086
sin	0,011	0,003
cos	0,999	0,999
cos	0,999	0,999
cos	0,999	0,999

OD=

OD=

AD=

AD=

AD=

6.2 Расчет усилий в растяжках

где n=1

Рассчитываем величину возникающих усилий в растяжках от силЮ действующих в продольном направлении по формуле:

Рассчитываем величину возникающих усилий в растяжках от сил, действующих в поперечном направлении по формуле:

В нашем случае наибольшее значении имеет =4,78тс

6.3 Выбор количества нитей в растяжке

Количество нитей в растяжке определяем по таблице 20 ТУ согласно заданному диаметру проволоки 6мм. В нашем случае количество нитей составит - 8

Заключение

В результате выполнения работы :

· Определили допускаемое продольное смещение заданного груза

Определили значение поперечного смещения при Hцт = 1835 мм

· Определили ширина распределения нагрузки на раму платформы Bн=1835мм

· Определили значение продольной силы инерции:

· Определили поперечную инерционную силу

· Определили вертикальную инерционную силу

· Нашли силу трения продольную

· Нашли силу трения поперечную

· Определили ветровую нагрузку W =

· Определили высоту общего центра тяжести вагона с грузом

· Значение =1735мм

· Проверили устойчивость груза в направлении вдоль вагона

· Проверяем устойчивость груза в направлении поперек вагона

· Рассчитали усилия в растяжках

· Рассчитали величину возникающих усилий в растяжках от сил, действующих в продольном направлении

· Рассчитали величину возникающих усилий в растяжках от сил, действующих в поперечном направлении

· Определили количество нитей проволоки в растяжках =8

Список используемой литературы

1. Технические условия размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах. - М.:Юридическая фирма «Юртранс», 2003. - 544с.

2. Туранов Х.Т. Размещение и крепление грузов в вагонах: учебное пособие для студентов железнодорожного транспорта. - Екатеринбург: УрГУПС, 2007. - 365с.

Размещено на Allbest.ru