Расчет крепления груза от продольных и поперечных сил.

Продольная инерционная сила груза /1,(3)/:

F_пр=а_пр* Q_гр , (2.3)

где а_пр - удельная продольная инерционная сила на 1 т веса груза при упругом креплении /1,(4)/:

(2.4)

Сила трения в продольном направлении /1,(13)/:

, тс; (2.5)

где - коэффициент трения между контактирующими поверхностями.

Продольное усилие, воспринимаемое креплением /1,(30)/:

; (2.6)

Коэффициент запаса устойчивости груза от опрокидывания вдоль вагона /1,(26)/:

, (2.7)

где l^o_пр - кратчайшее расстояние от проекции ЦТ груза на горизонтальную плоскость до ребра опрокидывания вдоль вагона, мм;

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

h^пр_у - высота продольного упора от пола вагона или плоскости подкладок, мм.

тс/т;

тс;

тс,

тс;

,

1600 – высота центра массы груза над плоскостью подкладок, мм.

Груз устойчив в продольном направлении от опрокидывания.

Величина возникающих в растяжках (/1/,табл. 20) усилий от сил, действующих в продольном направлении /1,(34)/:

(2.8)

n^пр_р – количество растяжек работающих одновременно в одном направлении;

 - угол наклона растяжки к полу вагона;

_пр – углы между проекцией растяжки на горизонтальную плоскость и поперечной осями вагона.

Для закрепления груза принимаем растяжки из проволоки 6 мм.

Геометрические соотношения в элементах растяжек составлены по соотношениям (см. рис. 1), а результаты расчетов представлены в табл. 5.1.

Рисунок 2.1 - Геометрические соотношения элементов проволочных креплений.

Таблица 2.1 - Геометрические соотношения проволочных креплений.

№	а, мм	b,мм	c,мм	sin	cos	cosпр	cosп		пр	п	L, мм
1	750	250	780	0.702	0.712	0.949	0.316	44.61	18.43	71.57	1111
2	0	0	0	1	-	-	-	-	-	-	3500

Груз (I) от продольных перемещений крепить растяжками (поз. 2 №1 ). Усилие, которое могут воспринимать растяжки:

=8,792 тс

Недостаток усилия компенсировать увязками (поз. 4): 10,22 – 8,792 = 1,428 тс.

Усилие в обвязке определяется по формуле /1, (39)/:

. (2.9)

.

Для закрепления груза от продольных смещений достаточно 8-ми растяжек из проволоки диаметром 6 мм в 8 нитей и 2-х увязок в 4 нити

Груз (I) от продольных перемещений закреплен.

В поперечном направлении.

Поперечная инерционная сила с учетом действия центробежной силы /1, (6)/:

, (2.10)

где а_п – удельная поперечная инерционная сила /1, (7)/, тс/т;

, (2.11)

где l_гр – расстояние от ЦТ_гр до вертикальной плоскости, проходящей через поперечную ось вагона, мм;

l_в – база платформы (l_в = 9720 мм), мм.

Вертикальная инерционная сила /1,(8)/:

, (2.12)

где а_в – удельная вертикальная сила для четырехосных вагонов на тележках ЦНИИ-Х3 и скорости 100 км/ч, тс/т.

, (2.13)

где к = 510^-6 – коэффициент при погрузке на один вагон.

Сила трения, для груза в поперечном направлении /1,(12)/:

. (2.14)

Поперечная нагрузка, воспринимаемая креплением /1,(31)/:

, (2.15)

где n – коэффициент, значение которого принимается равным 1,25 для НТУ.

Коэффициент запаса устойчивости от опрокидывания в поперечном направлении /1,(27)/:

, (2.16)

где b^о_п – кратчайшее расстояние от проекции центра тяжести груза (ЦТ_гр) на горизонтальную плоскость до ребра опрокидывания поперек вагона, мм;

h_цт – высота центра тяжести груза (ЦТ_гр) над полом вагона или плоскостью подкладок, мм;

h^п_у – высота поперечного упора от пола вагона или плоскости подкладок, мм.

тс/т;

тс;

0,409 тс/т;

тс;

3,191 тс;

тс;

тс;

От перекатывания груз крепить упорными брусками (поз. 3). Необходимую высоту упорного бруска определим по формуле /1, (42)/:

, (2.17)

. (2.18)

Для закрепления груза от перекатывания принимаем бруски не менее 180х200 мм.

Число гвоздей для крепления одного упорного бруска (поз.3) определяется по формуле /1,(45)/:

, (2.19)

где коэффициент трения скольжения между упорным бруском и опорной поверхностью, к которой он прикреплен.

Рисунок 2.2- Схема к расчету tgα

tgα = 1335 / 748 = 1,78;

= 3 шт.

Для обеспечения запаса и надежности крепления для закрепления брусков (поз.3) примем гвозди К8х250 по 5 шт. в каждый брусок. Бруски (поз.3) подтесать по месту.

Определим количество гвоздей для закрепления подкладок (поз. 1).

Число гвоздей необходимое для компенсации сдвигающего усилия составит /1,(38)/:

, (2.20)

где - дополнительное сдвигающее усилие в продольном направлении, тс;

R_г­ = 108 кгс – допускаемое усилие на гвоздь /1,табл.22/

Для компенсации поперечного усилия принимаем 34 гвоздя К6х200. Каждую подкладку (поз. 1) закрепить к полу 17-ю гвоздями К6х200.

Расчет подкладок на смятие (поз.1).

Напряжение смятия подкладок (поз. 1) от действия груза/1,(49)/:

, (2.21)

где F=(Q_гр+F_в+2nR_прsin)/1,(50)/ (2.22)

тс;

_{Рисунок 2.3 – Расчетная схема для определения параметров выемки}

_{Найдем длину вырубки:}

_{где, n- количество точек опоры на подкладки; b- ширина подкладок, -допустимое напряжение смятия;}

Глубина вырубки равна:

_{где, R-радиус груза.}

_{Принимаем вырубку длинной 26 см и глубиной 0,5 см.}