4.3 Проверка устойчивости груза, выбор и расчет крепления

Грузы при перевозках могут быть подвержены следующим видам перемещений: поступательным перемещениям (сдвигам) вдоль и поперек вагона, опрокидыванию и перекатыванию (табл. 4.2).

Выбор типа крепления груза производится в зависимости от его конфигурации на основании следующих данных.

Таблица 4.2

Вид груза	Перемещения	Крепление
Штучные и тяжеловесные с плоскими опорами	Поступательные перемещения вдоль и поперек вагона Опрокидывание вдоль и поперек вагона	Торцевые и боковые стойки, бруски. растяжки, обвязки Растяжки, обвязки, подкосы, кассеты пирамиды, каркасы
Цилиндрической формы	Поступательные перемещения вдоль и поперек вагона Перекатывание вдоль и поперек вагона	Торцевые, боковые стойки, бруски, растяжки, обвязки Бруски, растяжки, обвязки
Длинномерные	Продольные и поперечные перемещения, опрокидывание поперек вагона	Растяжки, турникеты, обвязки, подкосы

Продольное и поперечноеусилия, которые должны восприниматься креплением, определяются по формулам:

(12)

(13)

где п - коэффициент, значения которого принимаются равными 1,0 при разработке способов размещения и крепления грузов, включаемых в сетевые или местные технические условия, и 1,25 для способов перевозки грузов, утверждаемых отделениями дорог;

W – ветровая нагрузка;

- силы трения действующие на груз соответственно в продольном и поперечном направлениях.

Эти усилия могут восприниматься как одним, так и несколькими видами крепления:

(14)

(15)

где - части продольного или поперечного усилия, воспринимаемые соответственно растяжками и упорными брусками.

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

(16)

в поперечном направлении (для второго сочетания сил):

n_об - количество обвязок;

- угол наклона обвязки к полу вагона;

Упорные бруски к подкладке крепятся гвоздями. Количество гвоздей для крепления упорных брусков определяется по формулам:

- при расположении бруска поперек вагона:

(17)

где - количество упорных брусков, одновременно работающих водном направлении;

R_гв- допускаемая нагрузка на один гвоздь, принимается по табл. 4.3.

Таблица 4.3

Диаметр гвоздя, мм	Длина гвоздя, мм	Допускаемые усилия, кгс, на 1 гвоздь при толщине деталей 40 мм и более
5,0 6,0 8,0	120—150 150—200 250	75 108 192

При этом оценка устойчивости груза от опрокидывания определяется по формуле:

- в направлении вдоль вагона:

(18)

(19)

где ,b°_n- кратчайшие расстояния от проекции ЦТ на горизонтальную плоскость до ребра опрокидывания соответственно - вдоль и поперек вагона, мм;

h_цm - 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 (наветренной) поверхности груза от пола вагона или плоскости подкладок, мм.

Груз является устойчивым и не требует дополнительного закрепления от опрокидывания, если значения ине менее соответственны: при упругом креплении груза – 1,25 при жестком креплении – 2,0.

Если при упругом креплении груза значение либосоставляет менее 1,25, устойчивость груза должна быть обеспечена соответствующим креплением:

- грузы, значение либокоторых менее 0,8 а также грузы, для которых одновременноименее 1,25 следует перевозить с использованием специальных устройств (металлических кассет, каркасов и пирамид), конструкция и параметры которых должны быть обоснованы грузоотправителем расчетами;

- если значение либонаходится в пределах от 0,8 до 1,0 включительно, то закрепление груза от поступательных перемещении и от опрокидывания рекомендуется выполнять раздельно, независимыми средствами крепления. 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;

- если значение либонаходится в пределах от 1,01 до 1,25 включительно, допускается закреплять груз от опрокидывания и от поступательных перемещений едиными средствами крепления, воспринимающими как продольные, так и поперечные инерционные силы.

Если при жестком креплении груза значение либосоставляет менее 2,0 устройства жесткого крепления должны быть рассчитаны с учетом дополнительных нагрузок от некомпенсированного опрокидывающего момента.

Коэффициент запаса устойчивости груза в продольном направлениях больше 1,25, следовательно груз является устойчивым от перекатывания в данном направлении.

В продольном направлении груз имеет возможность перемещаться. В поперечном направлении груз может перекатываться. Крепление выполняется от продольных сдвигов четырьмя металлическими обвязками, а от перекатывания — упорными брусками в сочетании с обвязками. Упорные бруски прибиваются гвоздями к поперечной подкладке.

В нашем случае вместо определения усилия в обвязках от поперечного опрокидывания надо рассчитать усилие в обвязке, для крепления в поперечном направлении от перекатывания по формуле:

(20)

где - число обвязок;

D – диаметр круга катания груза, мм.

Исходя из усилий, в обвязках в поперечном направлении и усилия в продольном с использованием упорных брусков определяем количество нитей в обвязках и их диаметр (таблица 20 [2]).

В процессе подсчета выявлены следующие размеры креплений:

Груз располагается на 2 поперечных подкладках сечением 200х200, обвязки используемые как для крепления от смещения, так и от опрокидывания имеют 5 нитей по 4,5 мм, упорные бруски, используемые для закрепления от поперечного перекатывания имеют размер 0,25*0,2 так как должны иметь h не менее 0,1Dгруза согласно [2].