Проверка устойчивости груза, выбор и расчет крепления

Устойчивость груза в вагоне проверяется по величине ко­эффициента запаса устойчивости, который определяется по форму­лам:

· в направлении вдоль вагона (рисунок 5.1):

 

(5.16)

 

Рисунок 5.1-Варианты расположения упоров от опрокидывания груза

в продольном направлении

· в направлении поперёк вагона (рисунок 5.2):

 

(5.17)

 

где: - кратчайшее расстояние от проекции ЦТ на горизонтальную плоскость до ребра опрокидывания соответственно вдоль и поперёк вагона, мм;

h_цт - высота ЦТ груза над полом вагона или плоскостью подкладок, мм;

- высота соответственно продольного и поперечного упора от пола вагона или плоскости подкладок, мм;

- высота центра проекции боковой поверхности груза от пола вагона или плоскости подкладок, мм.

 

Рисунок 5.2-Варианты расположения упоров от опрокидывания груза в поперечном направлении

 

Продольное и поперечное усилия, которые должны воспринимать средства крепления, определяют по формулам:

 

, тс (5.18)

, тс (5.19)

 

где п – коэффициент, значения которого принимаются: п=1, 0 при разработке СТУ и МТУ; п=1, 25 при разработке НТУ.

Для крепления грузов от продольного смещения предпочтительно применять средства крепления одного типа. С помощью таблицы 5.3 выбираем средства крепления.

 

Таблица 5.3 – Рекомендации по выбору элементов и средств крепления различных грузов

Грузы	Возможные Перемещения груза	Рекомендуемые элементы и средства крепления
Штучные с плоскими опорами	Поступательные продольные и поперечные перемещения	Упорные, распорные бруски; рас- тяжки, обвязки.
Опрокидывание продольное, поперечное	Растяжки, обвязки; упорные бруски; кассеты, каркасы, пирамиды и пр.
С плоским опорами размещаемые штабелями	Поступательные продольные и поперечные перемещения всего штабеля или отдельных единиц	Упорные, распорные бруски; увязки, растяжки, обвязки; щиты ограждения; стойки; кассеты.

 

 

Продолжение таблицы 5.3

Длинномерные	Продольные и поперечные поступательные перемещения	Растяжки, обвязки; турникетные опоры, стойки.
Поперечное опрокидывание	Обвязки, растяжки; подкосы, упорные бруски; ложементы.
Цилиндрической формы, размещаемые на образующую	Продольное (поперечное) по- ступательное перемещение	Упорные, распорные бруски; растяжки, обвязки.
Перекатывание поперек (вдоль) вагона	Упорные бруски, ложементы; Обвязки, растяжки.
На колесном ходу	Перекатывание вдоль (поперек) вагона	Упорные бруски; растяжки; много- оборотные колесные упоры (баш- маки)
Продольное, поперечное по- ступательное перемещение	Упорные, распорные бруски; рас- тяжки.

 

 

Рисунок 5.3 – Расчетная схема продольных и поперечных усилий в растяжке

 

Расчет на изгиб, сжатие и смятие деревянных элементов крепления производится по формулам:

· напряжение изгиба:

 

(5.20)

 

где М – изгибающий момент, кгс/см²; М=110

W=bh²/6 – момент сопротивление изгибу бруска, см³;

b– ширина бруска, см;

h – высота бруска, см;

· напряжение смятия:

 

(5.21)

 

F – нагрузка сжатия (смятия), действующая на деталь крепления, кгс;

– суммарная площадь деталей, см², на которую действует нагрузка F.

Усилие в обвязке для крепления груза, размещаемого на одиночных вагонах или сцепах от продольного и поперечного смещения, определяется по формуле:

 

, (5.22)

где – количество обвязок.

Количество нитей проволоки в обвязке определяется по большему усилию (таблица 5.4).

Таблица 5.4 – Допускаемые растягивающие нагрузки на проволочные элементы крепления в зависимости от диаметра проволоки и числа нитей

Число нитей в растяжке (обвязке)	Диаметр проволоки, мм
44, 0	44, 5	55, 0	55, 5	66, 0	66, 3	66, 5	77, 0	77, 5	88, 0

 

Вычисления:

Расчеты к 5.1 «Определение сил, действующих на груз»

Удельная продольная инерционная сила а :

тс/т

Продольная инерционная сила F :

тс

Удельная поперечная инерционная сила а :

тс/т

Поперечная инерционная сила :

тс

Удельная вертикальная сила а :

тс/т

Вертикальная инерционная сила :

тс

Площадь наветренной поверхности груза цилиндрической формы :

м²

Ветровая нагрузка W :

тс

Сила трения в продольном направлении :

тс

Сила трения в поперечном направлении :

тс

 

Расчет к 5.2 «Проверка устойчивости вагона с грузом и груза в вагоне»

 

Высота общего центра тяжести вагона с грузом :

мм

Допускаемое продольное смещение общего центра тяжести:

Допускаемое поперечное смещение общего центра тяжести:

Статическая нагрузка от колеса на рельс :

тс

Дополнительная вертикальная нагрузка :

тс

Проверка:

 

Расчет к 5.3 «Проверка устойчивости груза, выбор и расчет крепления»

Ко­эффициента запаса устойчивости в направлении вдоль вагона :

Ко­эффициента запаса устойчивости в направлении поперек вагона

Продольное и поперечное усилия для средства крепления:

тс

тс

Усилие в обвязках в продольном направлении:

тс

Усилие в обвязках в поперечном направлении:

тс

Суммарная площадь деталей :

см²

Нагрузка сжатия F:

тс

Напряжение смятия :

кгс/см²

Исходя из расчетов, выбираем растяжки с диаметром проволоки 8 мм, число нитей в обвязке – 6.

Деревянные средства скрепления не испытывают напряжение смятия

6 Требования к оформлению чертежей и эскизов размещения и крепления грузов

Схемы размещения и крепления груза (далее - Схемы) являются составной частью вновь разрабатываемых местных и непредусмотренных технических условий. Эскиз размещения и крепления груза по ТУ является графическим документом на размещение и крепление груза, поясняющим требования ТУ.

Схемы местных и непредусмотренных технических условий удовлетворять следующим общим требованиям.

Схемы должны содержать следующую информацию:

– наименование и обозначение Схемы;

– наименование груза;

– перечень грузовых единиц с указанием габаритных размеров и массы (в табличной форме);

– тип (при необходимости - модель) железнодорожного подвижного состава, предусматриваемого для перевозки груза;

– общая масса брутто груза с учетом массы элементов крепления;

– площадь наветренной поверхности вагона с грузом (в случае, если она превышает 50 м²);

– изображение железнодорожного подвижного состава с размещенным на нем грузом, элементов крепления и способов их соединения с крепежными устройствами вагона и груза;

– спецификация элементов крепления и используемых материалов;

– технические требования по размещению и креплению груза в продольном и поперечном направлениях, устройству крепления, проведению сварочных работ и др.

– наименование железнодорожной станции и перевозчика;

– наименование предприятия-разработчика, фамилии и подписи лиц, разработавших Схему;

– реквизиты утверждения (согласования) Схемы уполномоченными перевозчиком лицами.

Схемы должны оформляться в соответствии со следующими требованиями Единой системы конструкторской документации (ЕСКД) к сборочным чертежам и монтажным схемам:

1) Изображения железнодорожного подвижного состава следует выполнять тонкими сплошными линиями, изображение груза - сплошными основными, элементы крепления - утолщенными, габариты погрузки - тонкими штрих-пунктирными линиями. Надписи должны быть выполнены разборчиво одним из допускаемых способов: чертежным шрифтом, машинописью, либо с использованием компьютерных редакторов. Высота шрифта - не менее 3, 5 мм для машинописных и не менее 5 мм для рукописных надписей. Изображения железнодорожного железнодорожного подвижного состава с размещенным на нем грузом выполняется, как правило, в масштабе 1: 50 в трех проекциях: главный вид, вид сверху, вид с торца (как правило, слева). Допускается взамен вида слева размещать при необходимости вид справа, поперечное сечение либо разрез. Вид с торца допускается выполнять в более крупном масштабе, чем остальные виды. Допускается выполнять схему в масштабе 1: 25 для большей ясности изображения грузов и средств крепления сложной конфигурации. Железнодорожный подвижной состав изображается упрощенно. На платформах боковые борта на главном виде и торцовые борта на виде с торца, как правило, не показывают. В технических требованиях должны быть приведены указания о состоянии бортов и необходимости их закрепления. На всех видах показывают стоечные скобы (боковые и торцовые). В полувагонах на главном виде показывают расположение поперечных балок, а на виде сверху - состояние торцовых дверей (закрытое или открытое) и торцовые порожки.

2) Очертания грузовых единиц должны давать ясное представление об их конфигурации, габаритах, базовых поверхностях (опорных и упорных), их положении относительно вагона и соседних грузовых единиц, расположении крепежных устройств.

3) Деревянные элементы крепления (подкладки, прокладки, упорные и распорные бруски должны быть выделены штриховкой. Для пояснения устройства элементов (вырезки, врезки, крепление друг к другу) приводятся соответствующие разрезы и сечения.

4) Растяжки, обвязки, стяжки из проволоки изображают волнистой линией.

5) На схеме должны быть приведены следующие размеры:

– габаритные размеры груза;

– максимальная высота верхних поверхностей или наиболее выступающих частей груза относительно уровня головок рельсов (УГР);

– высота подкладок (площадок турникетных опор), на которые опирается груз от УГР;

– координаты расположения грузовых единиц относительно кузова вагона, площадок турникетных опор;

– минимальные допускаемые зазоры между грузом и полом вагона прикрытия;

– база сцепа вагонов;

– координаты центров тяжести грузовых единиц ЦТ_гр относительно их базовых поверхностей, продольной и поперечной плоскостей симметрии вагона;

– координаты общего центра тяжести груза ЦТ_гр^о относительно пола и продольной плоскости симметрии вагона (на виде слева), поперечной плоскости симметрии (на главном виде);

– координаты общего центра тяжести вагона с грузом ЦТ_о относительно УГР, продольной и поперечной плоскостей симметрии вагона;

В спецификации должны быть указаны позиционные обозначения, наименования элементов крепления груза, их параметры (при наличии - обозначения по технической документации), количество, масса, применяемые материалы с указанием стандартов и массы.

Схемы непредусмотренных технических условий должна быть утверждена грузоотправителем, содержать полное наименование грузоотправителя, должность утверждающего лица, его фамилию и инициалы, личную подпись, дату и печать. Гриф утверждения следует располагать в правом верхнем углу листа. Схема должна быть согласована и зарегистрирована.

Эскиз ТУ должен содержать:

– наименование груза;

– тип (при необходимости - модель) железнодорожного подвижного состава, используемого для перевозки груза;

– ссылку на пункт (раздел), главу ТУ (с указанием года издания), в соответствии с которыми выполняется размещение и крепление груза;

– изображение вагона с размещенным на нем грузом, средствами крепления, а также указания по устройству крепления;

– перечень грузовых единиц, их габаритные размеры и массу (в табличной форме), а также общую массу груза с учетом массы средств крепления;

– величину площади наветренной поверхности вагона с грузом, если она превышает 50 м²;

– грифы утверждения грузоотправителем и согласования уполномоченным перевозчиком лицом (в случае, когда перевозчик является одновременно владельцем инфраструктуры – начальником железнодорожной станции отправления) с указанием должности согласующего лица, его фамилии и инициалов, личной подписи, даты и печати.

Оформление чертежей размещения и крепления грузов в вагоне или контейнере выполняется в соответствии с требованиями технических условий погрузки и крепления грузов. При этом чертеж должен давать необходимую и достаточную информацию о грузе, используемом подвижном составе, расположении груза в вагоне и контейнере, используемых крепежных устройствах и способах соединения их с элементами кузова вагона, контейнера, технологии погрузки и крепления груза, способах оценки качества крепления.

На чертеже необходимо указать фамилии разработчика и утверждающего лица, даты, а также полное название организации, представляющей эскиз на согласование в подразделение железной дороги. Приводятся наименования станций и дороги погрузки груза. Указываются особые условия, приводятся сведения о материалах крепежных реквизитов.

Чертеж оформляется в соответствии с требованиями ЕСКД. Перевозочное средство рекомендуется выполнять тонкими линиями, грузы – линиями основной видимости, а элементы креплений – утолщенными; габариты погрузки, приближения строений – тонкими штрихпунктирными линиями.

Надписи на чертеже должны быть разборчивы и выполнены одним из допустимых способов – чертежным шрифтом, на пишущей машинке или на компьютере. В таблице 6.1 представлены линии, применяемые при изображении чертежей.

 

Таблица 6.1 – Название и характеристики линий, применяемых при изображении чертежей

Наименование линии	Толщина линии
Сплошная толстая основная	от 0, 5 до 1, 4 мм (примем за х)
Штриховая	от х/3 до х/2
Сплошная тонкая	от х/3 до х/2
Штрихпунктирная тонкая	от х/3 до х/2
Сплошная волнистая	от х/3 до х/2
Разомкнутая	от х до 1, 5х
Штрихпунктирная с двумя точками	от х/3 до х/2

 

Размещение и крепление грузов в вагоне или контейнере изображаются на чертеже в виде трех проекций: главной, сверху и профильной. При необходимости дополнительные проекции и узлы должны пояснять и уточнять положение грузов, места установки элементов крепления, конструкцию крепления и особенности его монтажа. Основные проекции размещения и крепления груза выполняются в масштабе 1: 50 или 1: 100; в отдельных случаях (для грузов сложной конфигурации) в большем масштабе – 1: 25.

Перевозочное средство изображается с обязательной прорисовкой всех его основных элементов. Очертания грузов должны давать представление о его конфигурации, опорных плоскостях и их расположении на полу вагона, о взаимодействии с соседними грузами (особенно сборными), о местах монтажа элементов крепления на грузе. Деревянные элементы крепления (подкладки, прокладки, упорные и распорные бруски) должны выделяться соответствующей штриховкой.

На виде сверху целесообразно показать условно, жирными точками, забиваемые в бруски гвозди, если они видны на этой проекции. При необходимости на вырезанных узлах показывается более точно прилегание элементов крепления к частям груза, вырезки, врезки и забивки гвоздей. Растяжки, обвязки, увязки из проволоки допускается показывать волнистой линией.

Особые условия по закреплению концов растяжек и обвязок показываются на вырезаемых узлах и отмечаются в технических требованиях. На эскизе в обязательном порядке на трех проекциях должны быть нанесены центры тяжести грузов, общий центр тяжести грузов, общий центр тяжести вагона с грузом над уровнем головки рельсов.

При размещении в вагоне, контейнере нескольких грузов разной массы и типоразмеров они должны быть пронумерованы и на эскизе приведены весовые, линейные и иные характеристики этих грузов в табличной форме.

В зависимости от вида и типа перевозочного средства на чертеже и в расчетно-пояснительной записке должны быть отражены:

- наименование, габариты груза, координаты центра тяжести относительно уровня головки рельса, смещение вдоль и поперек подвижного состава;

- тип перевозочного средства;

- порядок размещения груза;

- устройство, количество, размеры и материалы элементов крепления;

- места размещения элементов крепления, а также способы крепления, в том числе точка крепления растяжек на грузе;

- площадь боковой наветренной поверхности (для полувагонов и платформ при загрузке выше бортов);

- нагрузки от частей груза на элементы пола вагона (особенно на люк полувагона);

- сведения о таре и допускаемые величины нагрузок на тару,

- другие сведения, необходимые для размещения и крепления данного груза.

Система размеров, указанных на чертеже, должна обеспечить проверку расчета положения общего центра тяжести груза и вагона с грузом, а также осуществление надежного контроля за правильным положением грузов при погрузке и в пути следования.

Спецификация на чертеже размещения и крепления груза должна оформляться в соответствии с ЕСКД. В спецификации приводятся данные по параметрам элементов крепления груза, применяемым материалам и сортаменту металла с указанием ГОСТа.

В основной надписи, которая выполняется согласно ЕСКД, в соответствующих графах должны быть указаны:

- наименование чертежа размещения и крепления груза в вагоне или контейнере;

- обозначение чертежа по ЕСКД или номер;

- название организации, разработавшей чертеж;

- фамилия должностного лица, разрабатывающего и проверяющего чертеж;

- масштаб основных проекций размещения и крепления груза в вагоне или контейнере.

Чертеж размещения и крепления груза в вагоне или контейнере должен быть утвержден руководящим должностным лицом грузоотправителя и заверен печатью. Реквизиты утверждения рекомендуется проставить в верхнем углу чертежа.

Заключение

 

По мере выполнения курсовой работы я изучила основные принципы и правила размещения и крепления грузов (в частности груз цилиндрической формы) на открытом подвижном составе, виды габаритов погрузки, используемых на железных дорогах РФ, получила навыки по рациональному выбору подвижного состава для перевозки заданного груза.

Выполняя расчетную часть курсовой работы, в которой определила числовые величины сил действующих на груз, усилия в различных элементах крепления, получила навыки, нужные для рационализации погрузки и размещения грузов, с учетом требования устанавливаемых Техническими условиями погрузки и размещения грузов на открытом подвижном составе, Инструкцией по перевозке тяжеловесных и крупногабаритных грузов, Правил технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации.

При выполнении графической части мною были освоены правила оформления чертежей и эскизов размещения и крепления грузов, а так же правила и порядок чтения схем, эскизов и чертежей при проверке правильности размещения и крепления груза.

 

Список используемых источников

 

1. Комплексная механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных работ: учебник для вузов ж. д. трансп. / А.А. Тимошин, И.И. Мачульский. – М.: Маршрут, 2003. – 400 с.

2. Технические условия размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах – М.: Юртранс, 2003. – 544 с.

3. Размещение и крепление грузов в вагонах: Справочник. – М.: Транспорт, 1980. – 327 с.

4. Капитонов А.Е. Основы безопасности при перевозке грузов. Эскизы размещения и крепления грузов: практическое пособие. / А.Е. Капитонов, Н.Г. Черненко. – СПб.: ПГУПС, 2002. – 32 с.

5. Методические указания для курсового и дипломного проектирования. Расчет крепления грузов на открытом подвижном составе. - Л.: ЛИИЖТ, 1986. – 27с.

⇐ Предыдущая12345

Поделиться: