Оценка запаса устойчивости груза, выбор и расчет крепления

Исходные данные

Железобетонное изделие

L=5400мм

Количество единиц груза N=2

Qгр=10 т

Рис.1 – Характеристика железобетонной балки

Выбор подвижного состава для перевозки заданного груза

Для перевозки заданного груза целесообразно использовать универсальную четырехосную платформу с металлическими бортами с клиновыми запорами с деревометаллическим настилом пола с максимальной шириной полосы до 1300 мм со следующими техническими характеристиками:

Грузоподъемность – 65 т

Тара вагона – 22т

Длинна по осям автосцепок – 14,62 м

Длинна базы – 9,72м

Внутренняя ширина – 2,77 м

Внутренняя длинна – 13,3 м

Высота пола от УГР – 1,31 м

Высота центра тяжести вагона в порожнем состоянии – 0,8 м

Площадь наветренной поверхности вагона с закрытыми бортами – 12 м2

Выбор способа размещения груза в вагоне

Заданный груз располагается симметрично продольной и поперечной осей платформы, общий центр тяжести находится на линии пересечения плоскостей, проходящих через продольную и поперечную оси вагона.

Груз размещается на двух поперечных подкладках ( поз1), уложенных на пол вагона сечением 50/100 мм и длинной, равной внутренней ширине платформы. Крепление груза от продольных перемещений производится упорными брусками по одному с каждой стороны (поз2), упорными брусками по два с каждой стороны сечением 100/100 (поз3) и растяжками  из 8 нитей 6мм(поз4). От поперечных перемещений крепление производится упорными брусками (поз5) и растяжками (поз4). Растяжки закрепляются на монтажные петли в верхней части груза и боковые стоечные скобы платформы.

Проверка габаритности погрузки

Заданный груз имеет полуширину х1= 1315 мм на высоте у1,2=1360-3710 мм, т.е. располагается в пределах габарита погрузки.

Проверка поперечной устойчивости вагона с грузом от опрокидывания

Для определения высоты центра тяжести заданного груза относительно УГР необходимо сложить три величины: высоту пола вагона от УГР (1310 мм), высоту подкладки (50мм), высоту центра тяжести груза относительно его основания.

Высота центра тяжести фигуры определяется по формуле:

Высота общего центра тяжести груза и вагона определяется по формуле:

Площадь наветренной поверхности определяется по формуле :

Таким образом, запас поперечной устойчивости от опрокидывания обеспечивается.

Расчет сил, действующих на груз при перевозке

1. Для заданного груза промежуточное значение удельной продольной инерционной силы определяется по формуле:

Продольная инерционная сила рассчитывается по формуле:

2. Удельная поперечная горизонтальная инерционная сила определяется по формуле:

Поперечная горизонтальная инерционная сила с учетом действия центробежной силы определяется по формуле

3. Удельная вертикальная сила определяется по формуле

Вертикальная инерционная сила определяется по формуле

4. Ветровая нагрузка определяется по формуле:

5. Продольная сила трения определяется по формуле:

6. Поперечная сила трения определяется по формуле:

Оценка запаса устойчивости груза, выбор и расчет крепления

Для заданного груза усилия воспринимаемые средствами крепления составят:

Продольное и поперечное смещение компенсируется растяжками и упорными брусками.

Крепление груза от продольных и поперечных смещений производится растяжками из проволоки диаметром 6мм в 8 нитей ( допускаема нагрузка на одну такую растяжку Rр=2480 кгс), усилия в которых составляют, тс:

В продольном направлении

поперечном направлении

Растяжка а:

=688мм

Растяжка б:

=1081 мм

Растяжка в:

=861 мм

Растяжка г:

=1016 мм

Усилия в растяжках а и в, работающих одновременно в продольном направлении равны

Усилия в растяжках б и г, работающих одновременно в продольном направлении равны

Полученные значения превышают нагрузку, которую требуется погасить растяжками, поэтому упорные бруски позиция 3,2 можно не использовать.

Усилия в растяжках а,б,в,г работающих одновременно в поперечном направлении равны

Полученные значения превышают нагрузку, которую требуется погасить растяжками, поэтому упорные бруски позиция 5 можно не использовать.

Коэффициенты запаса устойчивости от опрокидывания равны:

Вдоль вагона:

Поперек вагона:

Устойчивость груза от опрокидывания вдоль и поперек вагона обеспечивается.