Turanov_Bondarenko_Vlasova_Kreplenie_gruzov_v_vagonakh

грузами, как правило, должны пропускать только по специально выделенным и указанным в технико-распорядительных актах путям с расстоянием между ося- ми путей не менее 4800 мм; около этих путей не должно быть высоких плат- форм, а все остальные сооружения и устройства должны соответствовать габа- риту С.

Номер поезда, в который включены вагоны с негабаритными грузами, до- полняется индексом негабаритности, характеризующим зоны и степени негаба- ритности груза. В натурном листе делается отметка о наличии в поезде вагонов (транспортеров) с негабаритным (тяжеловесным) грузом. Груз, следующий с контрольной рамой, должен сопровождаться опытным работником дистанции пути по квалификации не ниже дорожного (мостового) мастера, а при необхо- димости и работниками дистанции СЦБ и связи, участка энергоснабжения и др.

Перевозка грузов, подконтрольных Госветнадзору, перевозка животных, скоропортящихся грузов (СПГ), а также особые условия перевозок грузов дос- таточно полно изложены в специальных источниках [5].

12.3. Определение зоны и степени негабаритности груза

Degree and area determination of oversize cargoes

Для согласования возможности и условий перевозки негабаритных грузов, а также обоснования расчетов зон и степеней негабаритности отправители вы- полняют схемы погрузки груза в трех проекциях с указанием координат пере- ломных точек (горизонтальные расстояния X от оси пути и вертикальные рас- стояния У от уровня головок рельсов). Порядок согласования и организации

перевозок указан в Инструкции по перевозке негабаритных и тяжеловесных грузов [4]. Например, для перевозки груза используется платформа модели 13– Н451 с металлическими бортами и тележками модели 18-100.

Основные параметры этой платформы: база платформы Lб=9720 мм; внут- ренняя ширина Вв=2770 мм; внутренняя длина Lв=13300 мм; высота пола над УГР hп=1310 мм.

Груз (поперечное сечение) размещают на платформе с соблюдением усло-

вий:

—опорная поверхность груза находится на уровне пола платформы;

—вертикальная ось поперечного контура груза, проходящая через центр тяжести груза, совмещается с вертикальной осью, проходящей через центр тя- жести платформы.

Координаты переломных точек контура груза с учетом его размещения на платформе определяют по горизонтальной оси X (от оси пути) и по вертикаль- ной оси Y (от уровня головок рельсов УГР)

Xi=Вi; Yi=hп+hi,

где Bi — расстояние переломной точки i (i=1,5) по ширине груза от вертикаль- ной его оси, проходящей через ЦТ, мм;

240

от оси пути, Х

от уровня головок рельсов, Y

Индекс негабаритно-

сти

В сложных случаях для уточнения зоны и степени негабаритности груза необходимо пользоваться Инструкцией по перевозке негабаритных и тяжело- весных грузов [4].

241

hп — высота пола платформы над УГР, мм;

hi — высота переломной точки i контура груза от его опорной поверхности,

мм.

Результаты расчетов заносятся в табл. 12.1.

Таблица 12.1

Координаты переломных точек предельных очертаний степеней негабаритности [4,7]

Степень	Номер			Расстояния X и Y в мм точек
негабарит-	степе-	первой		второй		третьей		четвертой
ности	ни	X	Y	X	Y	X	Y	X	Y
Нижняя	1	1700	380	1700	1399	-	-	-	-
	2	1760	380	1760	1399	-	-	-	-
	3	1850	1230	1850	1399	-	-	-	-
	4	2000	1230	2000	1399	-	-	-	-
	5	2080	1230	2080	1399	-	-	-	-
	6	2240	1230	2240	1399	-	-	-	-
Боковая	1	1700	1400	1700	4000	-	-	-	-
	2	1760	1400	1760	4000	-	-	-	-
	3	1850	1400	1850	4000	-	-	-	-
	4	2000	1400	2000	3700	1850	4000	-	-
	5	2080	1400	2080	3400	2000	3700	-	-
	6	2240	1400	2240	2800	2080	3400	-	-
Верхняя	1	1700	4001	1415	4500	880	5300	-	-
	2	1800	4001	1700	4350	1480	4700	1020	5300
	3	1850	4001	1700	4500	1120	5300	-	-

Сравнивают координаты переломных точек заданного груза с координата- ми переломных точек зон и степеней негабаритности (табл. 12.1), делают выво- ды и определяет индекс негабаритности, который и заносится в табл. 12.2.

Таблица 12.2

Координаты			Номера точек
точек, мм
	1	2		3	4	5

12.4. Определение расчетной негабаритности

Determination analysis of oversize cargoes

При вписывании вагона или сцепа вагонов с грузом в кривую продольная ось груза совпадает с осью пути только в двух точках, все остальные точки оси вагонов и груза имеют геометрические выносы внутрь или наружу кривой. В

зависимости от величины геометрических выносов груз может не вписываться в габарит погрузки или в пределы негабаритности, установленной при нахож- дении вагонов с грузом на прямом горизонтальном участке пути. Появляется расчетная негабаритность.

Расчетную негабаритность определяют отдельно для внутренних и наруж- ных сечений груза в переломных точках его контура. Внутренними сечениями груза называются все его поперечные сечения, расположенные в пределах базы вагона или сцепа (рис. 12.4). Поперечные сечения груза, расположенные за пре- делами базы подвижного состава или сцепа, называются наружными.

Рис. 12.3. Схема сечений груза, погруженного с опорой на один вагон

Расчетной негабаритностью называется негабаритность, определенная с

учетом геометрических выносов данного груза в условной расчетной кривой радиусом R=350 м, не имеющей возвышения наружного рельса.

Расчетная негабаритность должна определятся для грузов: длинномерных, когда отношение их длины Lгр к базе вагона Lб составляет Lгр/Lб > 1.41; перево- зимых на сцепах платформ; перевозимых на транспортёрах с базой 17 м и бо- лее.

Подробный порядок определения расчетной негабаритности для всех ука- занных выше случаев представлен в [4].

Для свободного вписывания в кривые груза, размещенного на сцепе с опо- рой на один вагон, особое значение имеет правильный расчет высоты подкла- док и их размещение. Высота подкладок составляет:

h0 = aпtgγ + hп + hз + fпр ,

242

где ап — расстояние от возможной точки касания груза с полом вагона прикры- тия до оси крайней колесной пары грузонесущего вагона в мм:

aп = 0.5(Lгр − LБ −1850) .

Здесь Lгр, Lб — длина груза и базы опорного вагона, мм;

tgγ — тангенс угла между продольными осями груза и вагона сцепа; для концевого сечения при опоре на один вагон tgγ = 0.025;

hп — разность в уровнях полов смежных вагонов сцепа в мм; hп ≤ 100 мм; hз — предохранительный зазор в мм; hз =25 мм;

fпр — упругий прогиб в мм; для конструкции фермы, предложенной зада-

нием fпр =0.

Полученная величина высоты подкладки округляется до стандартных раз- меров брусьев (кратных 50 мм) в большую сторону. Ширина подкладки равна ее высоте, а длина равна ширине вагона. Подкладки размещаются напротив второй пары скоб (от торцовых бортов).

На основе схемы поперечного очертания груза, погруженного на платфор- му, с учетом высоты подкладки определяют координаты переломных точек гру- за над уровнем головок рельсов Ур:

Yр = Yi + hп + hi + h0 .

Результаты расчетов заносят в табл. 12.3.

Таблица 12.3

Координаты переломных точек длинномерного груза

Координаты				Номера точек
точек, мм
		1	2		3	4	5
От оси пути:
Xрв
Хрн	Yр
От УГР:
Индекс	негабарит-
ности

Расчетные координаты критических точек груза от оси пути определяют по формулам:

X рВ = XпрВ +	bрВ ;
X рН = XпрН +	bрН ,

243

где Хрв, Хрв — расчетные расстояния от оси пути в кривой до критических точек, расположенных соответственно во внутренних и наружных сечениях в мм;

Хпрв, Хпрн — расстояние от оси пути в прямых участках критических точек, расположенных соответственно во внутренних и наружных сечениях, в мм; эти величины в данном случае принимают равными координатам точек по табл. 12.2;

bрв, bрн — разность между геометрическими выносами рассматриваемо-

го внутреннего или наружного поперченного сечения груза и расчетного вагона в условной расчетной кривой в мм.

Величины bрв и bрн зависят от типа подвижного состава, расстояния от

рассматриваемых сечений до направляющих и могут быть определены двумя способами: с помощью таблиц, приведенных в [4], или расчетом.

Расчетный метод необходим для случаев, не предусмотренных таблицами. Величины bрв и bрн принимаются в расчет только при их положительном значении. Если ширина груза по всей его длине одинаковая, то проверяются координаты Хрв и Хрн только для наиболее опасных сечений — среднего внут- реннего и концевого наружного.

При погрузке длинномерного груза с опорой на одну платформу сцепа или транспортер с числом осей не более шести, величины bрв и bрн в мм рассчи- тывают по формулам, приведенным ниже; причем величины LГР и Lб подстав- ляют в метрах, а полученные значения bрв и bрн учитываются в дальнейшем только при их положительном значении [4]:

bв	=1.43(l	в	− n )n		−105	;		[ТУ, (53)])
р			в	в
bн = 1.43(l		в	− n )n		−105 + K		,	[ТУ, (54)])
р			н	н

где пв, пн — расстояния от пятникового (направляющего) сечения, до соответст- венно внутреннего или наружного поперечных сечений, в м; для грузов с оди- наковым сечением по всей длине эти расстояния до среднего и концевого сече- ния составляют [4]:

nв = 0.5lв ;

nн = 0.5(lв − Lб ) , [ТУ, (574)])

105 — геометрический вынос, мм, расчетного вагона с базой 17 м в расчет- ной кривой радиусом 350 м;

K - дополнительное смещение концевых сечений груза, мм.

Дополнительное смещение К происходит вследствие перекоса вагона в рельсовой колее в результате существующих норм содержания пути и подвиж- ного состава и учитывается только при его положительном значении. Смеще- ние К определяется для вагонов [4]:

244

на специальных тележках

K = 70(	Lгр	−1.41);			[ТУ, (55)]
	Lб
на тележках модели 18-100
K = 55(			Lгр	−1.41).
			L
			б

Полученные новые расчетные значения координат Хрв и Хрн критических точек заносятся в табл. 12.3, сравнивают с данными табл. 12.1 и делают выводы

о расчетной условной негабаритности груза или о его сверхнегабаритности и дают предложения по способам его перевозки.

12.5.Расчет негабаритности погрузки

Analysis of oversize loadings

Рассмотрим конкретный пример расчета негабаритности погрузки вибро- стоек СВ 16.4–12 на четырехосной железнодорожной платформе (рис.12.4, а,б).

Рис. 12.4,а. Погрузка вибростоек СВ 16.4–12

245

Рис. 12.4,б. Погрузка вибростоек СВ 16.4–12

Ниже приведем расчет вибростоек СВ 16.4–12 на четырехосной железно- дорожной платформе с вагоном прикрытием на устойчивость, негабаритность, натяжений в креплениях и прочность подкладок на смятия по методике ТУ, по- скольку ТУ является официальным нормативно-правовым документом [3].

Расчет крепления вибростоек СВ 16.4–12 на четырехосной железнодорожной платформе с вагоном прикрытием

Настоящая техническая документация предусматривает размещение и крепление вибростоек СВ 16.4–12 с вагоном прикрытием. Погрузка осущест-

вляется по схеме погрузки и крепления на четырехосную железнодорожную платформу с базой 9720 мм, на тележках ЦНИИ-Х3, с приваренными или ли- тыми стоечными скобами в соответствии с требованиями гл. 1 “Технических условий размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах” [3].

1. Характеристика грузов

Характеристика груза:

∙вес одного изделия – 3.55 тс;

∙длина изделия – 16400 мм;

∙ширина одного изделия на комлевой части – 380 мм;

∙количество изделий на платформе – 11 шт.;

∙общий вес груза – 39.05 тс;

∙высота и ширина груза на комлевой части – 980 и 2400 мм;

∙общая длина груза – 16400 мм.

246

1.1. Способ погрузки и крепления груза

Расчетно-пояснительная записка ГРПС-СВ 16.4-12-Пл-РПЗ прилагается.

Работать в соответствии с общими требованиями гл. 1 ТУ.

Подвижной состав – 4-хосная платформа с базой 9720 мм на тележках ЦНИИХ-3 с вагоном прикрытия.

Вибростойки 1-го яруса (6 шт.) расположить на платформе симметрично относительно продольной оси так, как указано на схеме погрузки (см. схему по- грузки), на по две рядом расположенные четыре подкладки (поз. 8) сечением

100х100х2800 мм.

Вплотную к правым и левым боковым сторонам 1-го яруса вибростоек к полу платформы прибить упорные бруски (поз. 10) сечением 150х150х600 мм 40 гвоздями 6 мм и длиной 150 мм.

Над первым ярусом вибростоек установить две прокладки (поз. 9) сечени-

ем 100х125х2400 мм.

На прокладки уложить второй ярус вибростоек (5 шт.).

Вибростойки от продольного и поперечного сдвига относительно турни- кетных опор закрепить проволочными увязками (поз. 1, 2, 3, 5, 6, 7) и обвязкой

(поз. 4) 6 мм в 8 нитей так, как указано на схеме погрузки (см. схему погруз- ки).

Под погрузку использовать платформы с приваренными или литыми сто- ечными скобами. Разрешается использовать платформу без бортов.

Пиведем макет-документы расчета вибростоек СВ 16.4–12 на четырехос- ной железнодорожной платформе с вагоном прикрытием на устойчивость, не- габаритность, натяжений в креплениях и прочность подкладок на смятия, реа- лизованных в вычислительной среде MathCAD.

247

Рис. 12.4,в. Вибростойки

248

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

До сих пор усилия в гибких элементах креплений груза определяются от действия продольных, поперечных и вертикальных сил в отдельности, хотя эти силы всегда действуют одновременно.

Аналитически доказано, что формулы (34) и (35) ТУ выведены из уравне- ния равновесия плоской системы сил в упрощенной постановке, т. е. значения усилий в гибких элементах креплений груза в механической системе “груз – крепление - вагон” определены как в статической определимой задаче. Усилия во всех гибких элементах креплений, независимо от физико-геометрических параметров, топологии и их предварительных натяжений получаются одинако- выми, что не соответствуют действительности.

Применяя для расчета усилий в гибких элементах креплений (растяжки, обвязки) груза формулы (1)…(4) П8 ТУ (выведенные проф. В.Б. Зылевым), сде-

лан весьма важный шаг к усовершенствованию методики расчета элементов креплений груза на открытом подвижном составе, хотя по этим формулам не- возможно рассчитать усилия в обвязках от действия продольных сил.

Сравнивая результаты расчетов по определению усилий в гибких элемен- тах креплений грузов с плоским основанием, имеющих различные конфигура- ции, с широким применением ЭВМ замечено, что:

-пологие растяжки (т. е. длинные растяжки, имеющие меньший угол на- клона относительно пола вагона) воспринимают большие усилия от действия продольных сил инерции;

-усилия в растяжках, вычисленные по формулам (1) и (3) П8 ТУ, всегда больше, чем вычисленные по формулам (34) и (35) ТУ, и в некоторых из них превышают допустимые значения. По этой причине при расчете усилий в рас- тяжках по формулам (1) и (3) П8 ТУ груз следует закреплять дополнительными элементами крепления.

Таким образом, замечено существенное расхождение результатов расче- тов по формулам (34), (35) ТУ и (1), (3) П8 ТУ. Поэтому следовало бы отка- заться от применения приближенных формул (34) и (35) ТУ.

Следовало бы шире применять на практике разработки рационального способа размещения и крепления груза, предлагаемую методику расчета по оп-

ределению усилий в элементах креплений груза от одновременных действий на груз продольных, поперечных и вертикальных сил на основе решения статиче- ской неопределимой задачи механической системы “груз-крепление-вагон”.

Такой подход к решению задачи позволил бы найти не только усилия в гибких элементах крепления, но и смещения груза вдоль и поперек вагона. Это, в свою очередь, позволило заранее определить место установки упорных брусков, как дополнительных элементов креплений груза.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

249