- •Министерство транспорта рф сибирский государственый университет путей сообщения ( ниижт )
- •Контрольная работа расчет креплений грузов, не предусмотренных техническими условиями.
- •Общие указания к выполнению контрольной работы.
- •Примеры расчета
- •Расчет крепления груза от продольных и поперечных сил.
- •2.2 Расчет размещения и крепления здания инвентарного контейнерного типа (схема представлена в Приложении г)
- •Характеристика груза
- •Расчет крепления груза от продольных и поперечных сил
- •3. Построение схемы размещения и крепления груза на открытом подвижном составе
- •Приложение в
- •Приложение д – Железнодорожная универсальная платформа
Расчет крепления груза от продольных и поперечных сил
Продольная инерционная сила составит /1,(3)/:
, (3)
где апр – удельная продольная инерционная сила на 1 т веса груза при упругом креплении /1,(4)/,
. (4)
Сила трения в продольном направлении /1,(13)/:
, (5)
где ,– силы трения, действующие на участках опирания груза на поверхность пола. Их значение определяется по формулам /1, (13а), (13б), (13в)/:
, (6)
, (7)
, (8)
где - - коэффициенты трения части груза о соответствующие участки поверхности пола;
a/d, b/d, c/d – доли массы груза, которые приходятся на соответствующие участки поверхности пола.
Продольное усилие, воспринимаемое креплением /1,(30)/:
; (9)
Коэффициент запаса устойчивости груза от опрокидывания вдоль вагона /1,(26)/:
, (10)
где loпр – кратчайшее расстояние от проекции ЦТ груза на горизонтальную плоскость до ребра опрокидывания вдоль вагона, мм;
hцт – высота центра тяжести груза над полом вагона или плоскостью подкладок, мм;
hпру – высота продольного упора от пола вагона или плоскости подкладок, мм.
Величина продольной составляющей усилий в растяжках /1,(34)/:
тс/т.
тс.
тс.
тс.
.
Груз (I) устойчив от опрокидывания в продольном направлении.
Груз (I)) от продольных перемещений крепить растяжками (поз. 1).
Величина возникающих в растяжках (/1/,табл. 20) усилий от сил, действующих в продольном направлении /1,(34)/:
(11)
nпрр – 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 1 - Геометрические соотношения элементов проволочных креплений.
Таблица 5.1 - Геометрические соотношения проволочных креплений.
№
|
а, мм |
b,мм |
c,мм |
sin |
cos |
cosпр |
cosп |
|
пр |
п |
L, мм |
1 |
1120 |
0 |
90 |
0.080 |
0.997 |
1.000 |
0.000 |
4.59 |
0.00 |
90.00 |
1124 |
2 |
1040 |
2815 |
1065 |
0.334 |
0.942 |
0.347 |
0.938 |
19.54 |
69.72 |
20.28 |
3184 |
.
Усилие, которое могут воспринимать растяжки (поз.1 №1):
тс<[1,86тс].
Согласно табл. 20 /1/ для закрепления груза I от продольных перемещений принимаем растяжки из проволоки диаметром 6 мм в 6-ь нитей.
Груз (I) от продольных перемещений закреплен.
В поперечном направлении.
Поперечная инерционная сила с учетом действия центробежной силы /1, (6)/: , (12)
где ап – удельная поперечная инерционная сила /1, (7)/, тс/т; , (13)
где lгр – расстояние от ЦТгр до вертикальной плоскости, проходящей через поперечную ось вагона, мм;
lв – база платформы (lв = 9720 мм), мм.
Вертикальная инерционная сила /1,(8)/:
, (14)
где ав – удельная вертикальная сила для четырехосных вагонов на тележках ЦНИИ-Х3 и скорости 100 км/ч, тс/т.
, (15)
где к = 510-6 – коэффициент при погрузке на один вагон.
Сила трения, для груза в поперечном направлении /1,(14)/:
. (16)
Поперечная нагрузка, воспринимаемая креплением /1,(31)/:
, (17)
где n – коэффициент, значение которого принимается равным 1,25 для НТУ.
Коэффициент запаса устойчивости от опрокидывания в поперечном направлении /1,(27)/:
, (18)
где bоп – кратчайшее расстояние от проекции центра тяжести груза (ЦТгр) на горизонтальную плоскость до ребра опрокидывания поперек вагона, мм;
hцт – высота центра тяжести груза (ЦТгр) над полом вагона или плоскостью подкладок, мм;
hпу – высота поперечного упора от пола вагона или плоскости подкладок, мм.
Для груза (I):
тс/т.
тс.
тс/т.
тс.
тс.
тс.
тс.
.
Груз устойчив от поперечного опрокидывания.
От поперечных смещений груз I крепить растяжками (поз. 2).
Величина возникающих в растяжках усилий от сил, действующих в поперечном направлении /1,(35)/:
(19)
1,02 тс<[1,24 тс].
Согласно табл. 20 /1/ для закрепления груза I от поперечных перемещений принимаем растяжки из проволоки диаметром 6 мм в 4-е нити.
Груз (I) от поперечных перемещений закреплен.
Расчет на смятие досок пола
Напряжение смятия [1,(49)]:
(25)
где F - нагрузка сжатия (смятия [1,(50)]), кгс:
F=Qгр+ Fв+ 2nR sin α, (26)
где Fв - вертикальная инерционная сила [1,(8)], кгс:
Fв= ав*Qгр , (27)
So - площадь опоры, см2.
F= 4500+2088+2*2*1860*0,334= 9073 кгс.
Fв=4,5*0,464=2,088 тс.
с= = 0,06 кгс/см2 < [12] кгс/см2. Ссылку на источник
Особенности расчета размещения и крепления груза
Пример 1.
Дано:
Найти:
Рисунок 2.4- Расчетная схема к расчету поперечной, вертикальной инерционных сил
При размещении груза в несколько штабелей по длине вагона, поперечная инерционная сила и вертикальная инерционная сила определяются для каждого штабеля отдельно.
Удельная поперечная инерционная сила, тс/т определяется по формуле
Для среднего штабеля удельная поперечная инерционная сила тс/т, т.к. ,
для крайних штабелей , следовательно
Поперечная инерционная сила, тс определяется по формуле
.
Для среднего штабеля поперечная инерционная сила будет равна для крайних штабелей
Удельная вертикальная инерционная сила, тс/т определяется по формуле
.
Для среднего штабеля удельная вертикальная инерционная сила тс/т, т.к. ,
для крайних штабелей тс/т.
Вертикальная инерционная сила, тс определяется по формуле
.
Для среднего штабеля вертикальная инерционная сила будет равна для крайних штабелей
Пример 2.
Дано:
Найти: максимальный изгибающий момент в раме платформы.
Рисунок 2.5-Схема к расчету максимального изгибающего момента в раме вагона
Нагрузка на тележки вагона распределяется следующим образом,
.
Груз имеет смещение центра масс, поэтому нагрузка на подкладки будет не одинакова, для ее определения составим уравнение равновесия относительно точки 1:
, отсюда нагрузка на вторую подкладку будет равна
Составим уравнение равновесия относительно точки 2:
, отсюда
Изгибающий момент в точке А рамы платформы будет равен
.
Изгибающий момент в точке Б рамы платформы будет равен
.
Учитывая, что ширина груза 2метра, допускаемый изгибающий момент в раме платформы составит
Пример 3.
Дано:
Найти:
Рисунок 2.5-Расчетная схема к расчету величин смещения общего центра масс груза в продольном и поперечном направлениях
Продольное смещение общего центра тяжести груза определяется по формуле
.
Расстояние от центра тяжести первого груза до торцевого края платформы составляет , соответственно второго груза – м.
Допускаемое продольное смещение определяем по таблице 10 :
Так как масса груза 16т, а в таблице приведены значения при массе 15т и 20т, необходимо произвести следующие вычисления методом линейной интерполяции
Поперечное смещение общего центра тяжести груза определяется по формуле
В поперечном направлении расстояние от центра тяжести первого груза до края платформы составляет , соответственно второго груза – м.
Допускаемое поперечное смещение определяем по таблице 11 :
Масса груза 16т, а в таблице приведены значения при массе 10т и 30т, при высоте общего центра тяжести вагона с грузом 1500мм и 2000мм , в рассматриваемом случае она равна 1600мм, следовательно необходимо произвести следующие вычисления методом линейной интерполяции
для и =1600мм
;
для и =1600мм
;
для и =1600мм