Рассчёт крепления груза (стр. 1 из 3)

1. Выбор типа подвижного состава

Исходя из параметров цистерн, для перевозки может быть использована четырёхосная платформа грузоподъёмностью 63 т, имеющая тележки ЦНИИ-Х3. Длина базы 9.72 м, тара

т, ширина м, длина м, высота ЦМ порожней платформы от уровня головок рельсов м, высота пола м, площадь боковой поверхности м².

2. Определение места нахождения ЦМ груза

Место нахождения общего центра масс груза по длине, ширине и высоте и величину его смещения определим по следующим формулам:

а) в продольном направлении:

,

где

– внутренняя длина вагона, мм; – расстояние от торцевого борта вагона до вертикальной плоскости, в которой находится общий ЦМ грузов, мм;

,

, – расстояния от торцевого борта вагона до вертикальной плоскости, в которой находится ЦМ каждого грузового места, мм; , – масса соответствующего грузового места, т;

мм; ;

б) в поперечном направлении:

,

где

– внутренняя ширина вагона, мм; – расстояние от продольного борта вагона до вертикальной плоскости, в которой находится общий ЦМ грузов, мм;

,

, – расстояния от продольного борта вагона до вертикальной плоскости, в которой находится ЦМ каждого грузового места, мм;

мм; ;

в) в вертикальном направлении:

,

где

– расстояние от пола вагона до горизонтальной плоскости, в которой находится общий ЦМ грузов, мм; , – расстояния от пола вагона до горизонтальной плоскости, в которой находится ЦМ каждого грузового места, мм;

мм.

3. Определение загрузки тележек

Максимальная нагрузка на тележку вагона при наличии смещения ЦМ в случае размещения груза одним штабелем по длине вагона определяется по формуле:

,

где

– общая масса груза в вагоне, т; – база вагона, мм; так как , то

т.

4. Определение устойчивости вагона относительно головки рельса

Вагон с грузом является устойчивым, если выполняются два условия:

1)высота общего ЦМ груза и вагона

м;

2)общая наветренная поверхность вагона с грузом

м².

Общая высота ЦМ груза и вагона определяется по формуле:

,

где

– общая масса груза в вагоне, т; – масса тары вагона; – высота над уровнем головки рельса ЦМ порожнего вагона;

мм; – условие выполняется.

Общая наветренная поверхность определяется по формуле:

,

где

– площадь боковой поверхности платформы, при закрытых бортах м²; – площадь наветренной поверхности груза, м²;

,

где

и – соответственно длина и высота единицы груза, м; – высота бортов платформы, м;

м²; м²; м²;

– условие выполняется.

Вывод: вагон с грузом относительно головки рельса является устойчивым.

5. Определение сил, действующих на груз

На груз действует 2 группы сил: сдвигающие и удерживающие. Точкой приложения всех сил будем считать ЦМ груза. Точкой приложения ветровой нагрузки примем геометрический центр наветренной поверхности груза.

Продольную инерционную силу

определим по следующей формуле:

,

где

– удельная величина продольной инерционной силы, тс/т;

,

где

, – удельные величины продольной инерционной силы при массе брутто 22 т и 94 т, тс/т, тс/т;

тс/т; тс/т;

тс/т; тс/т.

Поперечная инерционная сила

определяется по следующей формуле:

,

где

– удельная величина поперечной инерционной силы, тс/т;

,

где

– расстояние от ЦМ груза до вертикальной плоскости, проходящей через поперечную ось вагона, м;

тс/т; тс/т;

тс; тс.