Размещение и крепление грузов, перевозимых на открытом подвижном составе

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Иркутский государственный университет путей сообщения

Кафедра: «УЭР»

Курсовая работа

Размещение и крепление грузов, перевозимых на открытом подвижном составе

Выполнил:

студент гр. Д-05-2

Иванов И.И.

Проверил: Власова Н.В.

Иркутск 2008

Исходные данные

Металлическое изделие в ящичной упаковке формой прямоугольный параллелепипед.

Размеры груза: L=2425мм;

B=2450мм;

H=2170мм;

Q_гр=6,8т;

n=3.

Введение

Грузом называется специально подготовленная к перевозке по железной дороге или другими видами транспорта продукция различных отраслей промышленности и сельского хозяйства. Конкретнее груз - объект железнодорожной перевозки (изделия, предметы, полезные ископаемые, материалы и другие), принятые железной дорогой в установленном порядке к перевозке, за своевременную доставку и сохранность которого железная дорога несет предусмотренную Транспортным уставом федеральных железных дорог ответственность.

Совокупность физико-химических и объемно-массовых характеристик и специфических свойств груза, определяющих условия и способы подготовки его к перевозке, а также технологию и технические средства перевозок, перегрузок и хранения на всех этапах доставки до потребителя, составляет понятие транспортной характеристики груза [7].

Транспортная характеристика грузов и технико-технологические элементы перевозочного процесса находятся в тесной взаимозависимости. Так, например, частичное изменение транспортной характеристики груза может привести к изменению одного или более составляющих элементов технико-технологической схемы перевозочного процесса. Вместе с тем, при разработке новых более рациональных технологических процессов перевозки грузов следует учитывать и, в необходимых случаях, изменять отдельные составляющие транспортной характеристики.

Для исключения случаев угрозы безопасности движения грузовых поездов и сохранности перевозимых грузов на открытом подвижном составе (платформы, полувагоны и транспортеры) различного рода грузов с плоским основанием (например, крупногабаритных и тяжеловесных) также большое значение имеет их рациональное размещение и надежное крепление на этих средствах перевозки.

Расстройства крепления груза даже при незначительных расстояниях перевозок вследствие загрузки вагона сверх установленной нормы, неравномерной погрузки груза в вагоне и неправильной его подготовки к перевозке, из-за чего нередко происходят повреждения элементов крепления груза и подвижного состава под действием динамических нагрузок при транспортировке. Все это и есть свидетельство нарушения технологического процесса погрузки (как человеческого фактора), а также действующих Технических условий (ТУ) [4].

В связи с этим одной из важной составляющей содержательной части дисциплины "Грузоведение", которые непосредственно влияют на безопасную погрузку грузов в вагон, обеспечивают сохранную его перевозку и исключают угрозу безопасности движения поездов, являются:

* обоснование выбора подвижного состава и грузозахватного приспособления в зависимости от рода, конфигурации и массы груза;

выполнение расчета массы грузов в вагоне и выбор рациональной схемы их размещения в вагоне;

выполнение проверки габаритности и расчет негабаритности погрузки грузов;

обоснование выбора месторасположения 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;

выполнение расчета и обоснование выбора крепления груза;

* описание требований к способам крепления и характеристики элементов крепления и груза.

1. Транспортная характеристика грузов

Здесь приведены описание физико-химических свойств заданных грузов, влияющие на условия перевозок, способы подготовки грузов к перевозке, размещение груза в вагоне, расчет массы груза в вагоне, мероприятия по обеспечению сохранности груза, потребительские свойства груза и способы его получения [6... 12].

Насыпными считаются грузы, размеры отдельных частиц которых меняются от пылевидных (менее 1 мм) до 13 мм и класса 0-100 мм, если доля частиц с размерами 13 мм превышает 50 %.

Насыпные грузы подразделяются на следующие подгруппы:

промышленные грузы открытого хранения, не требующие защиты от атмосферных осадков (железная руда, уголь, песок, торф и др.) и которые перевозятся на открытом универсальном или специализированном подвижном составе. Особенностью грузов этой группы является необходимость профилактики смерзаемости и предупреждение потерь грузов от выдувания и просыпания из вагонов;

промышленные грузы крытого хранения, которые требуют защиты от атмосферных осадков (цемент, известь, минеральные удобрения, гипс и др.). Для перевозки таких грузов используется закрытый подвижной состав (хопперы, цистерны, специализированные вагоны);

продовольственные грузы (мука, зерно, семена, отруби и другие виды) требуют защиты от атмосферных осадков и перевозки в закрытом специализированном подвижном составе.

Насыпные грузы характеризуются физическими и химическими свойствами, подверженностью к изменению температур, объемно-массовыми параметрами и опасностью.

Физико-химические свойства характеризуют состояние груза, его способность вступать во взаимодействие с окружающей средой, вредно воздействовать на подвижной состав, складские емкости, на рабочие органы погрузочно-разгрузочных машин и устройств, на другие, рядом расположенные грузы, а также на здоровье людей. От этих свойств груза в большей степени зависят выбор условий его перевозки, перегрузки и хранения, а также основные требования к его таре и упаковке.

Грузы принимаются к перевозке согласно «Правил перевозок грузов на железнодорожном транспорте»; ГОСТам внутри России и за рубежом, Техническим условиям размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах, так, например: если груз смерзся, то перевозчик имеет право отказать в приеме груза к перевозке.

К тяжеловесным относят штучные грузы без тары массой одного места более 0.5 т, т.е. такие, как машины, оборудование, запасные части, металлы и метизы, железобетонные изделия и др. В принципе, и контейнеры можно отнести к тяжёловесным грузам.

Если длина тяжёловесных грузов более 1680 мм, то их относят к длинномерным грузам: рельсы, металлический прокат, железобетонные балки, колонны и т.п.

Основную массу этих грузов загружают и выгружают на подъездных путях промышленных предприятий, базах снабжения строительных организации и грузовых дворах железнодорожных станций.

2. Выбор подвижного состава и грузозахватного приспособления

2.1 Выбор подвижного состава

Средствами перевозок тяжеловесных грузов являются: открытый подвижной состав (ОПС) (платформы, полувагоны) и автомобили (прицепы, полуприцепы). Так, например, железобетонные конструкции перевозят на ОПС и укладывают на две поперечные деревянные прокладки. В данной работе для перевозки груза выбираем четырехосную платформу 13-4012 со следующими техническими данными: грузоподъемность 72 тс, тара Q_T = 22 т, общая длина по осям автосцепок 14620 мм, база вагона l_в= 9720 мм (это расстояние между направляющими сечениями, за которое принимается расстояние между вертикальными осями подпятников тележек), внутренние размеры - ширина 2770 мм, длина 13300 мм; высота пола от уровня головок рельсов (УГР) 1310 мм, высота центра тяжести в порожнем состоянии 800 мм [14].

2.2 Выбор грузозахватного приспособления

В качестве грузозахватных приспособлений при перегрузке тяжёловесных грузов козловыми (мостовыми) и стреловыми кранами на грузовых дворах или пунктах должны применяться различные типы стропов, автоматические и полуавтоматические захватные устройства и др. Эти приспособления должны соответствовать массе и форме перегружаемых грузов.

При переработке тяжеловесных грузов часто применяют простейшие приспособления - стропы, изготовляемые из стальных и пеньковых канатов. Стропы из стальных канатов изготавливают сплетением их концов в виде отдельных кусков с устройством на одном конце коуша, а на другом - крюков (рис.2.1).

Например, при перегрузке железобетонных изделий в качестве захватных приспособлений используют универсальные стропы, траверсы с многоветвевыми стропами для длинномерных изделий, клещевые, лапчатые, вакуумные захваты и другие грузозахватные приспособления.

Петлевые тросы применяют для застропки грузов, не имеющих грузовых петель (проушин).

Рис. 2.1. Петлевой (а) и четырёхветвевые (в) стропы с коушем на одном конце и крюками на другом: 1 - коуш; 2 - петлевой трос; 3 - крюки

Подготовка вагона и груза к перевозке

Подготовка вагона к перевозке должна строго соответствовать требованиям п.З главы 1 ТУ. Подготовка грузов к перевозке должна строго соответствовать требованиям п.5 главы 1 ТУ.

3. Размещение груза в вагоне

3.1 Размещение груза в вагоне должно строго соответствовать требованиям п.6 главы 1 ТУ [5]

Масса размещаемого в вагоне груза с учетом массы элементов его крепления не должна превышать трафаретной грузоподъемности груза.

Выход в продольном направлении крайней точки груза за пределы концевой балки кузова вагона должен быть не более 400 мм.

При размещении грузов общий центр масс грузов (ЦТ⁰_гр) должен располагаться на линии пересечения продольной и поперечной плоскостей симметрии вагона.

Размещение груза в вагоне. Ниже для примера показана схема размещение груза в вагоне (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Схема размещение груза в вагоне

На рис. 3.1 цифрами 1...18 обозначены номера гибких элементов крепления; l_с - расстояние от центра масс груза (ЦТ_гр) до вертикальной плоскости, проходящей через поперечную ось вагона, мм (для нашего примера заданная величина); b_с - расстояние от центра масс груза (ЦТ_гр) до вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось вагона, мм (для нашего примера заданная величина); h_цт -- расстояние от центра масс груза (ЦТ_гр) до пола вагона, мм (для нашего примера рассчитываемая величина).

4. Выполнение проверки габаритности погрузки

4.1 Габариты погрузки груза в вагоне должны строго соответствовать требованиям п.2 главы 1 ТУ

транспортный груз подвижный перевозка

Ниже для примера показано очертание основного габарита погрузки, размещение груза в вагоне и критические точки А и В, выходящие за очертание основного габарита погрузки (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Очертание основного габарита погрузки

В рассмотренном примере груз негабаритный: 1-й степени верхней негабаритности, координаты наиболее выступающих частей (критических точек): Х_А = - 1395 мм и У_А = 4215 мм; Х_в = 1395 мм и У_в = 4215 мм.

О степени негабаритности груза следует сделать надпись с несмываемой краской на видимом месте на боковой стороне груза, например, в виде: "1-я боковая и 2-я верхняя негабаритности". Так же следует несмываемой краской на боковой стороне груза пометить его общий центр масс - ЦТ°_гр в виде крестика +.

5. Выбор месторасположения подкладок по длине груза и выполнение проверочного расчета изгибающего момента в раме платформы

Выбрать месторасположение подкладок по длине груза и выполнить проверочный расчет изгибающего момента на раме платформы с использованием положений пп.6.4, 6.5 главы 1 ТУ [2].

-при размещении на платформе груза на двух подкладках, уложенных поперек рамы симметрично относительно поперечной плоскости симметрии вагона, расположение подкладок определяется в зависимости от нагрузки на подкладку и ширины распределения нагрузки (п.6.4, С.30 ТУ).

-если подкладки расположены в пределах (рис. 5.1) или же за пределы базы платформы (рис. 5.2), то минимальное допускаемое расстояние «а» между продольной осью подкладки и поперечной плоскостью симметрии платформы определяется в соответствии с таблицами 13 и 14 ТУ.

Рис. 5.1. Размещение груза на двух подкладках в пределах базы платформы

Таблица 13 ТУ

Нагрузка на одну подкладку, тс	Минимальное допускаемое расстояние а (мм) при ширине Вн(мм) распределения нагрузки
	880	1780	2700
20	550	325	0
22	650	750	500
25	1200	1100	900
27	1425	1350	1200
30	1675	1650	1450
33	2075	1885	1850
36	3100	2900	2400

Рис. 5.2. Размещение груза на двух подкладках за пределы базы платформы

Таблица 14 ТУ

Нагрузка на одну подкладку, тс	Минимальное допускаемое расстояние а (мм) при ширине Вн (мм) распределения нагрузки
	880	1780	2700
12.5	6250	6350	6400
15	6000	6050	6150
20	5600	5650	57500
25	5400	5450	5550
30	5370	5420	5520
33	5350	5400	5500
36	5330	5380	5500

Для промежуточных значений нагрузки на одну подкладку максимальные расстояния определяют общеизвестным методом линейной интерполяции.

5.1 Проверочный расчет изгибающего момента в раме платформы

Проверочный расчет изгибающего момента в раме платформы с использованием формул сопротивления материалов и строительной механики должен быть выполнен согласно п.6.5 ТУ только при несимметричном расположении центра масс груза либо подкладок относительно поперечной плоскости симметрии вагона, а также при опирании груза на три и более.

Максимальные допускаемые значения изгибающего момента [М]_и в рамах четырехосных платформ и полувагонов (причем [М]^*_и в рамах полувагонов применимы только при передаче нагрузки через поперечные балки) приведены в таблице 15 ТУ (только для вагонов постройки с 01.01.1974 г.).

Таблица 15 ТУ

Вн, мм	[М]*и, тс.м
	платформ	полувагонов
880	91	46
1780	99	56.6
2700	110	57.5

Максимальные допускаемые значения нагрузки на поперечные балки четырехосных полувагонов приведены в таблице 16 ТУ (только для вагонов постройки с 01.01.1974 г.)

Таблица 16 ТУ

Допускаемые значения нагрузки на одну поперечную балку полувагона, тс
среднюю	промежуточную	шкворневую	концевую
1400	2100	2700	1400	2100	2700	1400	2100	2700	1400	2100	2700
17.5	18.7	20.7	24.3	27.3	31	0.5Q*	0.5Q	0.5Q	22	24.1	26.3

Здесь Q^* грузоподъемность вагона. При размещении груза в полувагоне (п.6.6 главы 1, С.32 ТУ):

*удельная нагрузка на участок поверхности люка размером 25x25 см должна быть не более 368 кПа (36.8 тс/м² или 3.68 кгс/см²);

*равномерно распределенная нагрузка по всей поверхности люка должна быть не более 60 кН (6 тс). Нарушение положений и.6.6 главы I ТУ приводит к угрозе безопасности движения поездов;

суммарная нагрузка, передаваемая через подкладки на люк вагона при размещении груза на двух подкладках длиной не менее 1250 мм, уложенных поперек гофров на расстоянии не менее 700 мм друг от друга и на равных расстояниях от хребтовой балки и боковой стены вагона, должна быть не более 60 кН (6 тс);

при размещении груза на подкладках, расположенных поперек рамы вагона на двух люках между гофрами с одновременным опиранием на хребтовую балку и на полки продольных угольников нижних увязочных устройств полувагона, суммарная нагрузка, передаваемая через одну подкладку на пару люков, не должна превышать 83 кН (8.3 тс). Допускается на одной паре люков устанавливать несколько таких подкладок, при этом суммарная нагрузка на подкладки не должна превышать 120 кН (12 тс).

6. Определение сил, действующих на груз

Выполнить расчет сил, используя п. 10 главы 1 ТУ по размещению и креплению грузов в вагонах и контейнерах [5].

6.1 Горизонтальная продольная динамическая нагрузка

Продольная сила инерции в тс определятся по формуле [(3), ТУ]

где Q_rp - веса груза, тс;

a_пр^_ удельная продольная сила инерции на 1 тс веса груза при погрузке на одиночный вагон, тс/тс (т. е. величина безразмерная) [(4), ТУ]

с учетом того, что в ней а₂₂ и а₉₄ - значения удельной продольной силы инерции в зависимости от типа крепления и условий размещения груза (с опорой на один вагон и с опорой на два вагона (см. таблицу 17 ТУ)) при весе брутто соответственно: одиночного вагона 22 тс и 94 тс; сцепа двух грузонесущих вагонов - 44 тс и 188 тс; Q⁰_гр - общий веса груза в вагоне, тс. Например, при упругом креплении для одиночного вагона а₂₂ = 1.2 и а₉₄ = 0.97, для сцепа двух грузонесущих вагонов а₄₄ = 1.2 и а₁₈₈ = 0.86, а при жестком креплении - для одиночного вагона а₂₂ = 1.9 и а₉₄ = 1.67, для сцепа двух грузонесущих вагонов а₄₄ = 1.9 и а₁₈₈ = 1.56.

6.2 Динамическая поперечная нагрузка

Поперечная сила инерции в тс определятся по формуле [(6), ТУ]

где а_п - удельная поперечная сила инерции на 1 тс веса груза при погрузке на одиночный вагон, тс/тс ( т. е. величина безразмерная) [(7), ТУ]

с учетом того, что в ней l_в - база вагона, мм (l_в =9720 мм); l_гр = l_с -расстояние от центра масс груза (ЦТ_гр) до вертикальной плоскости, проходящей через поперечную ось вагона, мм заданная величина. В случае, когда в вагоне следует разместить несколько грузов, то l_гр (или l_с) определяет расчетом).

Для длинномерных грузов, перевозимых на сцепах с опорой на два вагона, принимается а_п = 0.40 тс/тс.

6.3 Динамическая вертикальная нагрузка

Вертикальная сила инерции в тс определяется по формуле [(8), ТУ]



где а_в - удельная вертикальная сила на 1 тс веса груза, тс/тс (т. е. величина безразмерная) [(9), ТУ]

с учетом того, что в ней при погрузке с опорой на один вагон к = 5^.10^-6, с опорой на два вагона - к = 20^.10^-6. В случаях загрузки вагона грузом с весом менее 10 тс принимают Q⁰_гр = 10 тс.

6.4 Ветровая нагрузка

Ветровая нагрузка в тс определяется по формуле [(10), ТУ]

где 0.05 - удельное давление ветра на наветренную поверхность груза, тс/м (что соответствует давлению на поверхность груза при скорости ветра 40 м/с);

S_п - площадь наветренной поверхности груза (проекции поверхности груза, выступающей за пределы продольных бортов платформы либо боковых стен полувагона, на продольную плоскость симметрии вагона), м².



6.5 Силы трения

Силы трения, возникающие между контактирующими поверхностями груза и пола вагона, в тс определяются по формулам: [(11), ТУ] в продольном направлении -

где м - коэффициент трения между контактирующими поверхностями груза и пола вагона (или подкладок), например, железобетон по дереву м=0.55, дерево по дереву - 0.45, сталь по дереву - 0.4, сталь по стали - 0.3, пакеты отливок алюминия по дереву - 0.38, пакеты чушек свинца, цинка по дереву - 0.37, пачки промасленной листовой стали по дереву - 0.21, вертикально устанавливаемые рулоны листовой стали (штрипсы) с неупакованными (открытыми) торцами по дереву - 0.61 (см. С.42 ТУ); в поперечном направлении - [(12), ТУ]

7. Проверка устойчивости вагона с грузом и груза в вагоне

Выполнить расчет устойчивости вагона, используя п. 10.4 главы 1 ТУ по размещению и креплению грузов в вагонах и контейнерах [5].

7.1 Проверка устойчивости вагона с грузом

Поперечная устойчивость груженого вагона проверяется в случаях, когда высота центра масс вагона с грузом (H^°_цт) от уровня головок рельса (УГР) превышает 2300 мм либо наветренная поверхность вагона (S_в) с грузом (S_п) превышает, например, при опирании груза на один вагон - 50 м², Т.е. когда имеет мссто неравенство: H⁰_цт>2300мм, или S_п+S_в>50м², где S_в - площадь наветренной поверхности вагона, м² (для платформы с закрытыми бортами 12 м², а с открытыми бортами 7м²; для полувагона с объемом кузова 76м³ - 34м², а с объемом кузова 83м³ - 37м²).

В случае, если Н°_цт < 2300 мм или S_п+S_в < 50 м², то поперечная устойчивость груженого вагона не проверяется.

Высота общего центра масс вагона с грузом в мм определяется по формуле (рис. 7.1) [(19), ТУ]

где h_цт1, h_цт2, ... h_цтn - высоты ЦТ единиц груза от УГР, мм;

H^в_цт - высоты ЦТ порожнего вагона от УГР, мм (для платформы 800 мм, а для полувагона 1130 мм);

Q_T - вес тары вагона, тс (например, для платформы 22 тс).



Если имеет место неравенства H⁰_цт > 2300 мм, или S_п+S_в> 50 м², то поперечная устойчивость вагона с грузом обеспечивается, если удовлетворяется условие [(20), ТУ]

где (Р_ц+Р_в) - дополнительная вертикальная нагрузка на колесо от действия центробежных сил и ветровой нагрузки, тс; Р_ст- статическая нагрузка от колеса на рельс, тс.

Статическая нагрузка в тс определяется по следующим формулам:

* при расположении ЦТ_гр на пересечении продольной и поперечной плоскостей симметрии вагона: [(21), ТУ]

где п_к - число колес грузонесущего вагона, шт.;

* при смещении ЦТ_гр только поперек вагона: [(22), ТУ]



где S - половина расстояния между кругами катания колесной пары вагона колеи 1520 мм (S=790 мм), мм;

* при смещении ЦТгр только вдоль вагона (для менее нагруженной тележки): [(23), ТУ]

* при одновременном смещении ЦТгр только вдоль и поперек вагона (для менее нагруженной тележки): [(24), ТУ]

Дополнительная вертикальная нагрузка на колесо от действия центробежных сил и ветровой нагрузки определяется по формуле: [(25), ТУ]

где W_п - ветровая нагрузка, действующая на части груза, выступающие за пределы кузова вагона, тс (см. формулу (10) ТУ);

h - высота точки приложения ветровой нагрузки над УГР, мм; р - коэффициент, учитывающий ветровую нагрузку на кузов и тележки грузонесущих вагонов и поперечное смещение ЦТ_гр за счет деформации рессор (по табл. 18 ТУ - для платформы р = 3.34 и для полувагона р = 5.61).

7.2 Проверка устойчивости груза в вагоне

Устойчивость груза в вагоне проверяется по величине коэффициента запаса устойчивости не закрепленного в вагоне груза по формулам (как отношение удерживающего момента к опрокидывающему моменту): [(26), ТУ]

* в направлении вдоль вагона -

где l⁰_пр - кратчайшее расстояние от проекции ЦТгр груза на горизонтальную плоскость до ребра опрокидывания вдоль вагона, мм (рис.7.2);

h_цт - высота ЦТгр груза над полом вагона или плоскости подкладок, мм;

h^пр_у - высота продольного упора от пола вагона или плоскости подкладок, мм;

* в направлении поперёк вагона - [(27),ТУ]



где b⁰_п - кратчайшее расстояние от проекции ЦТ_гр груза на горизонтальную плоскость до ребра опрокидывания поперек вагона, мм (рис.7.2);

h^п_нп - высота центра проекции боковой поверхности груза от пола вагона или плоскости подкладок, мм;

h^п_у - высота поперечного упора от пола вагона или плоскости подкладок, мм.

Груз является устойчивым и не требует дополнительного закрепления от опрокидывания, если при упругом креплении груза з_пр и з_п не менее 1.25, Т.е. з_пр > 1.25 и з_п > 1.25, а при жестком креплении з_пр (и з_п) = 2.

Если при упругом креплении груза значение з_пр (и з_п) < 1.25, то устойчивость груза должна быть обеспечена соответствующим креплением:

*грузы, значение з_пр либо з_п которых менее 0.8, а также грузы, для которых одновременно з_пр и з_п менее 1.25, следует перевозить с использованием специальных устройств (металлических кассет, каркасов и пирамид), конструкция и параметры которых должны быть обоснованы грузоотправителем расчетами;

если в креплениях груза значение з_пр либо з_п находится в пределах от 0.8 до 1.0 включительно, то их закрепление от поступательных перемещений и от опрокидывания рекомендуются выполнять раздельно независимыми средствами крепления (например, растяжками (обвязками) и упорными брусками). При закреплении груза от опрокидывания в поперечном направлении растяжками следует стремиться к их установке таким образом, чтобы проекция растяжки на пол вагона была перпендикулярна к продольной оси вагона, а место закрепления растяжки на грузе находилось на максимальной высоте от уровня пола вагона (т.е. груз следует закреплять более крутыми растяжками);

если в креплениях груза значение з_пр либо з_п находится в пределах от 1.1 до 1.25 включительно, то допускается закреплять груз от поступательных перемещений и от опрокидывания едиными средствами крепления (например, только растяжками), воспринимающими как продольные, так и поперечные силы инерции.

При закреплении груза растяжками (обвязками) усилие в них в тс от опрокидывания определяется по формулам (из соотношения удерживающего момента и опрокидывающего моментов):

* в продольном направлении (рис.7.2) [(28), ТУ]

в поперечном направлении (рис.7.4) [(29), ТУ]

где п - коэффициент запаса, величина которого принимается: п = 1 при з_пр (или з_п) = 1... 1.25; п = 1.25 при з_пр (или з_п) < 1; а - угол наклона растяжки к полу вагона, град.; в_пр и в_п, - углы между проекцией растяжки на горизонтальную плоскость и соответственно продольной и поперечной осями вагона, град.; l^р_пр и b^р_п - расстояния от точки закрепления растяжки на грузе до вертикальных плоскостей, проходящих через ребро опрокидывания соответственно в продольном и поперечном направлениях, мм (см. рис.7.3 и 7.4); h_р - высота точки закрепления растяжки на грузе относительно уровня пола вагона (подкладок), мм; h^пр_у и h^р_у - высота упорных брусков, мм; n^пр_р и n^п_р - количество растяжек, работающих в одном направлении, шт. В приведенных формулах (рис.7.5):

8. Выполнить расчет и выбрать крепления груза

Выполнить расчет и выбрать крепление груза с использованием ТУ по размещению и креплению грузов в вагонах и контейнерах [2].

В зависимости от конфигурации, параметров груза, характера его возможных перемещений и других факторов крепление груза осуществляется растяжками, обвязками, упорными и распорными брусками, ложементами и другими средствами крепления (см. табл. 19 ТУ).

Продольное ?F_пр и поперечное ?F_п усилия в тс, которые должны воспринимать средства крепления, определяют по формулам: [(30), ТУ], [(31), ТУ]

где n - коэффициент запаса прочности крепления, значенис которого принимается: n = 1 при разработке ТУ и МТУ, n = 1,25 при разработке НТУ.

При закреплении груза растяжками значения возникающих в них усилий (рис.81) в тс (с учетом увеличения сил трения от вертикальных составляющих усилий) определяют по формулам [(34), ТУ]

* от сил, действующих в продольном направлении -

* от сил, действующих в поперечном направлении - [(35), ТУ]

В случае, когда растяжки используются для закрепления груза одновременно от смещения и опрокидывания, они должны рассчитываться по суммарным усилиям: (R^пр_р + R⁰_пр) и (R^п_р + R⁰_п).

Количество нитей в растяжке или ее сечение определяется по большему усилию (R^пр_р + R⁰_пр) или (R^п_р + R⁰_п) в тс в соответствии с таблицей 20 ТУ.

Таблица 20 ТУ

Число нитей креплений	Диаметр проволоки крепления, мм
	4	4.5	5	5.5	6
2	0.27	0.35	0.43	0.53	0.62
	0.44	0.56	0.68	0.84	0.98
4	0.54	0.70	0.86	1.06	1.24
	0.88	1.12	1.36	1.68	1.96
6	0.81	1.05	1.29	1.59	1.86
	1.32	1.68	2.04	2.52	2.94
8	1.08	1.40	1.72	2.12	2.48
	1.76	2.24	2.72	3.36	3.92

В соответствии с полученными данными и таблицей 20, принимаем растяжку с числом нитей - 8; диаметр проволоки - 6мм; длина растяжки - 2.45м; высота крепления к грузу - 2.45м.

При закреплении груза от продольного и поперечного смещения упорными брусками количество гвоздей для закрепления каждого бруска к полу вагона в шт. определяют по формулам:

* от продольного смещения - [(37), ТУ]

* от поперечного смещения - [(38), ТУ]

где n^пр_б, n^п_б - количество упорных брусков, одновременно работающих в одном направлении, шт. (обычно n^пр_б = 1, n^п_б = 1);

R_гв - допускаемое усилие на один гвоздь, тс (согласно табл. 22 ТУ для диаметра гвоздя 6 мм с длиной 150...200 мм: R_гв =0.108 тс.)

Таблица 22

Диаметр гвоздя, мм	Длина гвоздя, мм	Допускаемое усилие, тс
5	120...150	0.075
6	150...200	0.108
8	250	0.192

Особо обращаем внимание грузоотправителей на то, что с целью обеспечения сохранности перевозки грузов, исключения случаев повреждений элементов груза и вагона, а также появления угрозы безопасности движения поездов для удержания груза от продольных и поперечных сдвигов обязательно следует сочетать работу растяжки с упорным бруском или обвязки с упорным бруском. Следует иметь в виду, что упорные бруски являются необходимым элементом крепления груза и широко применяются на практике крепления грузов.

Ошибки, допущенные при расчете усилий в гибких элементах крепления, приводят к ослаблению, в последующем и к разрыву проволочных растяжек, а также к смещению грузов, угрожающих безопасности движения поездов.

8.1 Допускаемые нагрузки на элементы конструкции вагонов

Допускаемые нагрузки на элементы конструкции вагонов используемые для крепления грузов, должны соответствовать пп.10.6 главы 1 ТУ. Так, например, согласно пп. 10.6.l и 10.6.3, максимально допускаемые нагрузки на детали и узлы платформ и полувагона, используемые для крепления грузов, не должны превышать значений, приведенных соответственно в таблицах 25 и 28 ТУ.

Таблица 25 ТУ

Детали и узлы платформ	Допускаемы нагрузки, тс
Стоечная скоба:
- приклёпанная	2.5
- приварная литая	5
Опорный кронштейн с торца
платформы при передаче нагрузки от
растяжки под углом:
- литой 900	6.5
450	9.1
- сварной 900	10
450	14.2
Увязочное устройство внутри
платформы	7.5

Таблица 28 ТУ

Увязочное устройство полувагона	Допускаемы нагрузки для полувагонов постройки, тс
	до 1974 года	после 1974 года
Верхнее (наружное, впутреннее)	1.5	2.5
Среднее	2.5	3
Нижнее (наружное; внутреннее)	5	7

Допускаемые напряжения в сварном шве, выполненном ручной электросваркой с применением электродов Э42 и при автоматической сварке под слоем флюса, принимают равными: при растяжении, сжатии и изгибе - 155 кПа (15500 тс/м²), при срезе - 95 кПа (9500 тс/м²).

9. Требования к способам крепления. Характеристика элементов крепления и груза

Описать требования к способам крепления и характеристики элементов крепления и груза с использованием ТУ по размещению и креплению грузов в вагонах и контейнерах [5].

Крепление грузов (например, растяжки, обвязки, стяжки) в вагонах должны строго соответствовать требованиям пп.4.2...4.4 главы 1 ТУ.

Способы крепление грузов (например, растяжками, обвязками, стяжками) в вагонах должны строго соответствовать требованиям ПП.4.5...4.15 главы 1 ТУ, например:

Скручивание растяжки, стяжки, обвязки между грузом и увязочным устройством вагона должно быть равномерным по всей длине.

Допускается при длине растяжки, стяжки, ветвей обвязки более 1.5 м скручивать ее в двух местах, не допуская раскручивания скрученного ранее участка.

Обвязки необходимо скручивать не менее чем в двух местах - на противоположных ветвях.

В растяжках, обвязках, имеющих перегибы ветвей на грузе, необходимо дополнительно скручивать участки между перегибами длиной более 300 мм (рис.9.1).

Требования к подкладкам и прокладкам и стойкам деревянным, которые используются для опирания груза в вагонах, должны неукоснительно выполняться в соответствии с пп.4.16...4.17 главы 1 ТУ.

Требования к упорным и распорным брускам и распорным рамам и их крепежным элементам, которые используются для удержания груза от сдвига, должны неукоснительно выполняться в соответствии с пп.4.18...4.22 главы1 ТУ.

Крепление груза в вагоне следует описывать в утвердительной форме.

Так, например:

На расстоянии З060 и 4920 мм от торцевого борта уложить подкладки (поз. 16). На подкладки вдоль вагона уложить подставку (поз18) на расстоянии 480 мм от пропольного борта платформы. Подставки могут быть составлены из четырех брусков (2 по высоте и 2 по ширине), соединенных между собой восемью гвоздями. Подставку (поз18) следует закрепить к подкладкам (поз16) четырьмя скобами. На подкладки (поз. 16) и (поз. 18) установить груз IIа вплотную к грузу II.

На площадку груза IIа уложить две прокладки (поз. 5). Расстояние между осями прокладок должны быть 810 мм. На прокладки (поз. 5) установить груз Iа. Груз IIа и груз Iа закрепить обвязками (поз. р₅-р₈).

Характеристика элементов крепления представляется в виде таблиц 9.1 и 2.2.

Таблица 9.1 Характеристика элементов крепления

Позиция	Обозначение	Наименование	Количество шт.	Примеч.
	ГОСТ 3282-74	Проволока 6 мм		._
3 4		Обвязки в 6 нитей	8
7		Обвязки в 8 нитей	4
8		Обвязки в 2 нитей	1
	ГОСТ 8486-86	Пиломатериал
1,12,16		Подкладка 400x400 мм	6	l=2700
2,5,10		Прокладки 80х100 мм	6	l=840
19	ГРПС-ТС-76СХ.I	Подставка		l=1400
	ГОСТ 8486-86	Пиломатериал
21		Упорные бруски 100x100 мм	2	l=870
22		Упорныс бруски 50х100	2	l=360
23		Брусок 182х71	2	l=700
	ГОСТ 283-75	Гвозди 6 мм	50	l=200
		Гвозди 6 мм	80	l=150

Таблица 9.2 Характеристика элементов крепления пoдcтaвки поз.19

Позиция	Обозначение	Наименование	Количество шт.	Примечание
	ГОСТ 8240-56	Швеллер Сталь прокатная Сортамснт
1п		Швеллер №20	2	1=700
2п		Швеллер №20	2	l=580
4п		Швеллер №14	1	l=1350
5п		Швеллер №20	1	l=1400
	ГОСТ 19903-76	Листовая сталь Б-ПН-0-30
3п		Укосина. В ст.З ГОСТ 380-94	4	д=10
	ГОСТ 8486-86	Пиломатериал
6п		Брусок 182х100 мм	1	l=1400

Крепление подставки (специально разработанного устройства) описывается в следующей последовательности.

Например: подставка (поз. 19) М 1:1О

Сварку производить электродами 342 по ГОСТ 9467775.

Сварные швы по ГОСТ 14771-75.

Катеты швов не менее 4 мм.

4. К детали поз. 1 приварить деталь поз. 2п.

5. К деталям поз. 1п и поз.2п приварить детали поз. 3п.

6. К сборочным единицам поз.I и поз.II последовательно приварить детали поз. 4п и поз.5п.

7. К деталям поз.2п и поз. 4n приварить детали поз.3п.

8. В деталь поз. 5п уложить брусок поз.6п.

Размещено на Allbest.ru