Железнодорожные перевозки позволяют организовать транспортировку грузов по железнодорожным путям в пределах Казахстана или за его границы. Это один из наиболее универсальных и недорогих видов

ВВЕДЕНИЕ

Железнодорожные перевозки позволяют организовать транспортировку грузов по железнодорожным путям в пределах Казахстана или за его границы. Это один из наиболее универсальных и недорогих видов грузоперевозок, обеспечивающий высокую надежность и безопасность, особенно, при перевозке на дальние расстояния. Благодаря большой грузоподъемности и объему вагонов, а так же разнообразию платформ, используемых для перевозки, по железнодорожным путям можно перевозить грузы любого типа, в том числе негабаритные и различную технику.

Платформы используются для перевозки длинномерных, громоздких грузов, например лесоматериалов, строительных материалов, машин на колесном ходу. Для перевозки железнодорожными платформами необходимо специальное крепление и способы размещения, соответствующие требованиям безопасности. Отправка платформы обычно обходится дороже, чем отправка полувагона.

На платформах организуется в основном перевозка техники: сельскохозяйственной, военной, дорожной, коммунальной, а так же автотранспорта любого другого вида. Конструкция грузовых платформ предусматривает наличие креплений для фиксации груза в пути, а так же защиты его от внешних условий с применением тентов и чехлов.

1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОМОБИЛЕ

1.1 История создания

В 1975 году луцкий завод начал производство модели ЛуАЗ-969А, которая пополнила парк отечественных легковых автомобилей повышенной проходимости. Для того чтобы лучше приспособить машину к разнообразным условиям эксплуатации, коллектив конструкторов завода осуществил модернизацию ЛуАЗ-969А. Этот усовершенствованный вариант был показан в 1977 году на ВДНХ во время выставки «Автопром-77». Новый автомобиль, серийный выпуск которого начался в 1979 году, получил индекс ЛуАЗ-969М.

Модернизация машины преследовала три цели: сделать автомобиль более долговечным и удобным в эксплуатации, придать ему привлекательный внешний вид, улучшить его безопасность и комфортабельность.

При помощи мелитопольского моторного завода увеличена надежность деталей двигателя. Помимо этого, усилены оси и сами рычаги подвески, а также изменена конструкция ограничителей хода колеса и подвески глушителя. Увеличенные жалюзи улучшают охлаждение двигателя при высоких температурах. В целом все усовершенствования позволили увеличить пробег автомобиля до первого капитального ремонта. Он составляет теперь 100000 километров.

Много внимания было уделено вопросам безопасности, и пассивной и активной. Так, машина оснащается новой, травмобезопасной панелью приборов, трехточечными ремнями модели РБ5Б, энергоемкой рулевой колонкой. В случае переворачивания водителя и пассажиров защитят дуги безопасности.

ЛуАЗ-969 был первым советским переднеприводным автомобилем Также ЛуАЗ-969 - это первый внедорожник, бывший предметом народного потребления, то есть, официально продававшийся «в личное пользование». Кроме того, ЛуАЗ-969 - первый серийный советский автомобиль, созданный специально для нужд жителей села.

Функциональный дизайн и упрощённая отделка кузова, обеспечивающего лишь самый минимальный комфорт, соответствовали назначению автомобиля, а его проходимость является выдающейся и по сегодняшний день.

Рисунок 1.1 - ЛуАЗ-969М

1.2 Техническая характеристика

Производитель: Союз Советских Социалистических Республик Украина Луцкий автозавод. Годы производства: 1979-1996. Класс: внедорожник

Двигатель. Число цилиндров - 4; охлаждение - воздушное; рабочий объем - 1198 см3, мощность - 40 л. с. при 4100 - 4300 об/мин; электрооборудование - 12-вольтовое, аккумулятор - 6ТСТ-50ЭМС.

Трансмиссия. Сцепление - сухое, однодисковое с гидравлическим приводом выключения. Коробка передач - пятиступенчатая с синхронизаторами на всех передачах, приводной вал заднего моста - трех-опорный торсионного типа; главные передачи - конические шестерни со спиральным зубом; передаточное число главных передач - 4,125; передаточное число колесных редукторов в с прямозубыми шестернями - 1,294; дифференциалы - конические двухсателлитные; дифференциал заднего моста может быть блокирован.

Подвеска и ходовая часть. Подвеска всех колес - независимая, торсионная на продольных рычагах; амортизаторы - телескопические, гидравлические двустороннего действия. Шины размером 5,90-13 дюймов (150-330 мм).

Управление. Рулевой механизм - глобоидальный червяк с двухгребневым роликом. Рабочие тормоза - барабанные с двухконтурным гидравлическим приводом; стояночный тормоз - барабанный (на задние колеса) с механическим тросовым приводом.

Кузов. Четырехместный открытый со складным тентом, объединен с рамой.

Размеры. Длина - 3385 мм, ширина - 1560 мм; высота - 1770 мм (без нагрузки) и 1730 мм (с полной нагрузкой); база - 1800 мм; колея - 1325 мм спереди и 1320 мм сзади; дорожный просвет - 280 мм с полной нагрузкой.

Весовые параметры. Снаряженная масса - 960 кг, грузоподъемность - 400 кг (2 человека и 260 кг груза или 4 человека и 120 кг груза); полная масса - 1360 кг (49,2% на задние колеса); полная масса буксируемого прицепа - 300 кг.

Общие данные. Максимальная скорость 90 км/ч; контрольный расход топлива при скорости 60 км/ч - 10,0 л/100 км; запас топлива - 34 л, глубина преодолеваемого брода - 0,45 м; наименьший радиус поворота по оси следа переднего внешнего колеса - 5 м.

Рисунок 1.2 - Основные размеры полноприводного автомобиля ЛуАЗ-969М

1.3 Дополнительные сведения

Автомобиль ЛуАЗ-969М вызывал и вызывает полярные оценки и мнения. Многие владельцы отмечают очень высокую проходимость и практичность. Другие ругают их за невысокое качество изготовления, низкую комфортабельность, весьма затруднённый доступ на передние сиденья, трудоёмкость обслуживания и отсутствие динамики. Объективно, эта машина была в целом неплоха для задач, которые перед ней ставились, - эксплуатации в сельской местности, преимущественно по плохим дорогам, где высокая максимальная скорость не важна, а хорошая отделка салона лишь усложняет его очистку от неизбежной в таких условиях грязи. Неудобный доступ на место водителя является обратной стороной компоновки автомобиля, обеспечивающей хорошую загрузку передней оси и, соответственно, высокую проходимость даже при отключенном заднем мосте. Явным объективным минусом автомобиля был двигатель от «Запорожца» - шумный, недостаточно мощный и недолговечный, имеющий невыгодную для автомобиля повышенной проходимости моментную кривую- что было исправлено на поздних модификациях. Сложность же в обслуживании соответствует особенностям конструкции шасси полноприводного автомобиля с достаточно сложно устроенной трансмиссией.

Эта модель оборудовалась, как и предшественник, 1,2-литровым 40-сильным двигателем МеМЗ-969А, однако оснащалась раздельным приводом тормозов с гидровакуумным усилителем на переднем контуре. Внешность автомобиля осовременили: изменились панели передка, формы лобового стекла. Двери были оборудованы замками, их боковые окна получили жёсткое обрамление и открывающиеся «форточки», в салоне появилась мягкая панель приборов, травмобезопасная рулевая колонка и «жигулёвские» сиденья.

Ещё до запуска в серию ЛуАЗ-969М получил высокую оценку на ВДНХ СССР, а в 1978 году на международном салоне в городе Турин (Италия) он вошёл в десятку лучших автомобилей Европы. В 1979 году на международной выставке в городе Ческе-Будеёвице он получил золотую медаль как один из лучших автомобилей для жителей села.

Рисунок 1.3 - ЛуАЗ-969М

2 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПЛАТФОРМЕ

2.1 Общие сведения

Платформа - грузовой вагон открытого типа, предназначенный для перевозки длинномерных, штучных грузов, контейнеров и оборудования, не требующих защиты от атмосферных воздействий.

Платформы подразделяют на универсальные (для перевозки различных грузов большой номенклатуры) и специализированные (для перевозки грузов определённого вида).

Универсальные платформы имеют мощную стальную сварную раму с деревянным или дерево-металлическим настилом пола и металлическими откидными боковыми и торцевыми бортами. Настил пола платформы подкреплён дополнительными балками рамы. Торцевые борта в открытом положении служат переездными мостками для погрузки колёсной техники самоходом. На платформе допускается перевозка как распределённых, так и сосредоточенных в средней части грузов (45 тонн на платформе длиной 3 метра и 60 тонн на платформе длиной 4,3 метра).

Специализированные платформы, не имеют бортов, а некоторые также настила пола. Они оборудуются приспособлениями для удобного крепления грузов при транспортировке и облегчения погрузочно-разгрузочных операций. К специализированным относятся платформы для перевозки большегрузных контейнеров, лесоматериалов, легковых автомобилей (в два яруса).

Размеры пола для стандартной платформы: 2870×13300 мм, площадь 36.8 кв. метров. Полезная грузоподъемность: 60-75 тонн. Максимальная высота груза - 2600 мм (высота вместе с платформой до 4 м), при негабаритности - до 3900 мм.

Грузовые узкоколейные платформы среди общего количества вагонов, выпущенных для узкоколейных железных дорог занимают первое место. Платформы предназначены для перевозки леса, а также навалочных и штучных грузов широкой номенклатуры, контейнеров и оборудования, не требующего защиты от атмосферных осадков. Для перевозки лесоматериала используют платформы, на которые дополнительно установлены металлические стойки. Платформы могут быть универсальными, рассчитанными на большую номенклатуру перевозимых грузов, и специальными - предназначенными для перевозки определенных грузов. Для перевозки крупногабаритной техники используют специализированные платформы с аппарелями грузоподъёмность 38 тонн.

Различают платформы:

По типу:

- универсальные

- специальные — для определённых видов грузов

По конструкции:

- бортовые

- безбортовые

- тормозная

- нетормозная

Рисунок 2.1 – Универсальная платформа

2.1 Техническая характеристика платформы

4-осная платформа модели 13-401. Назначение - универсальная платформа с металлическими бортами для перевозки колесной и гусеничной техники, штучных и прочих грузов, не требующих защиты от атмосферных осадков.

Таблица 2.1 - Основные технические характеристики

№ п/п	№ п/п Наименование показателя	№ п/п Величина показателя
	Грузоподъемность, тонн
	Масса тары вагона, тонн	20,92
	Размеры кузова внутренние, мм: - длина - ширина	13300 2770
	Высота бортов, мм: - продольные - торцовые	500 400
	Площадь пола, м^2	36,8
	База вагона, мм
	Длина, мм: - по осям сцепления автосцепок - по концевым балкам рамы	14620 13400
	Ширина максимальная, мм
	Высота от уровня головок рельсов, мм: - максимальная - до уровня пола - до оси автосцепки	1810 1310 1040-1080
	Количество осей, шт

Рисунок 2.1 - 4-осная платформа модели 13-401

3 РАСЧЕТ КРЕПЛЕНИЯ ГРУЗОВ НА ПЛАТФОРМЕ

При разработке способа размещения и крепления груза учитываются следующие нагрузки: продольные и поперечные горизонтальные инерционные силы, вертикальные силы, сила давления ветра, сила трения и вес груза.

Перечисленные силы учитываются в расчетах в двух сочетаниях, при которых их воздействие на груз максимальное:

-продольная инерционная сила и сила трения;

-поперечная и вертикальная инерционные силы, сила трения и ветровая нагрузка.

Первое сочетание соответствует ударному взаимодействию вагонов при маневрах, роспуске с горок, осаживании и торможении поезда на малых скоростях движения, а второе - движение грузового поезда с наибольшей допускаемой на сети железных дорог скоростью. В расчетах способов размещения и крепления грузов для перевозок в грузовых поездах следует принимать величины сил, соответствующих скорости движения грузовых поездов, равной 90 км/ч или 100 км/ч.

Для определения величин сил, действующих на грузы различного веса и размеров, установлены удельные значения этих сил: инерционных - на 1 т веса, а силы ветра –на 1 м² поверхности, подверженной его воздействию. В расчетах принимается только ветер, поскольку ветровая нагрузка в предельном направлении воспринимается головным локомотивом. Точкой приложения продольных, поперечных и вертикальных инерционных сил является ЦТ груза, точкой приложения равнодействующей ветровой нагрузки - ЦТ боковой поверхности груза, подверженной действию ветра.

Итак, для того, чтобы грузовые автомобили имели достаточно надежное крепление на платформе, необходимо определение сил, действующих на них.

3.1. Определение продольной силы инерции

Величина продольной силы инерции зависит не только от степени загрузки вагона, но и от типа крепления. Поэтому прежде чем начать определение этой силы необходимо решить, какой тип крепления будет применяться для предотвращения продольных перемещений. Для крепления от продольных сдвигов автомобилей используются упругие проволочные растяжки.

Продольная сила инерции, действующая на груз, определяется по формуле:

,

где Q_гр - вес грузового места, т;

a_пр - удельная продольная сила инерции, кг/т.

3.1.1. Определение удельной продольной силы инерции

Удельная продольная сила инерции определяется:

,

где а₂₂ - удельная продольная сила инерции порожней платформы 22т, а₂₂ = 1200 кг/т;

а₈₅ - удельная продольная сила инерции при весе брутто платформы 85т (груженая платформа), а ₈₅ = 1000 кг/т.

Тогда, подставив перечисленные выше величины в формулу, определим значения удельных сил инерции:

1) ,

2) ,

3.1.2. Определение продольной силы инерции

Используя найденные выше значения, определим продольные силы инерции:

1) ,

2) ,

3.2. Определение поперечной силы инерции

Поперечная сила инерции – это сила, которая возникает пи движении вагона и при вписывании его в кривые и переходные участки пути.

Величина поперечной силы инерции с учетом действия центробежной силы определяется по формуле:

,

где а_п - удельная поперечная сила инерции, кг/т.

3.2.1. Определение удельной поперечной силы инерции

Удельная поперечная сила инерции определяется по следующей формуле:

,

где

l_б - база платформы, равная 9,72 м;

l_гр - расстояние от центра тяжести груза до вертикальной оси платформы, 2,62 м;

а_с - удельная поперечная сила инерции при размещении груза для случая когда, центр тяжести его совпадает с осью платформы а_с = 330 кг/т;

а_ш - удельная поперечная сила инерции при размещении груза для случая когда, центр тяжести его находится над осью шкворневой балки а_ш =650 кг/т.

3.2.2. Определение поперечной силы инерции

Учитывая вышеприведенные значения, вычисляем поперечные силы инерции для каждой из трех рассматриваемых осей автомобиля:

1) ,

2) ,

3.3. Определение вертикальной силы инерции

Вертикальная сила инерции – возникает вследствие колебаний вагона при движении: подпрыгивания, боковой качки и зависит от скорости движения и типа рессорного подвешивания. Вертикальная сила инерции, действующая на груз, определяется по формуле:

,

где а_в - удельная вертикальная сила инерции

3.3.1. Определение удельной вертикальной силы инерции

В общем случае формула для определения вертикальной силы инерции в зависимости от скорости движения имеет следующий вид:

-при скорости движения = 100км/ч

где Q_о - общий вес груза на платформе

k₃-коэффициенты жесткости упругих проволочных растяжек:k₃=10;

365 - коэффициенты динамичности;

2140 - эмпирические коэффициенты;

Тогда

,

3.3.2. Определение вертикальной силы инерции

1) ,

2) ,

3.4. Определение ветровой нагрузки

Ветровая нагрузка, испытываемая грузом при движении, зависит от скорости напора воздуха, размеров поверхности груза и ее состояния. В расчетах крепления груза действие ветра учитывается только в направлении поперек пути. При этом ветровая нагрузка принимается нормальной к поверхности груза и определяется из расчета удельного скоростного напора ветра равного 50 кг /м², по формуле:

где S_n - площадь проекции поверхности груза, подверженной воздействию ветра, на вертикальную плоскость, проходящую через продольную ось вагона:

.

Здесь

l_a = 3,390 м - длина автомобиля,

h_a = 1,790 м - высота автомобиля.

А теперь определяем значение ветровой нагрузки:

.

3.5. Определение силы трения в продольном и поперечном направлениях

Поступательному перемещению груза по поверхности вагона или других грузов препятствует сила трения скольжения, величина которой зависит от многих факторов:

- состояния;

-размеров и температуры соприкасающихся поверхностей,

-давления;

-скорости перемещения и др.

Необходимо учитывать, что сопротивление, возникающее при перемещении груза по полу вагона, в значительной степени зависит как от материалов соприкасающихся поверхностей груза и вагона, так и от их состояния: загрязненности, покрытия смазной и др. Загрязнение соприкасающихся поверхностей смазочными маслами, жирами, мазутами, а также их увлажнение и обледенение резко понижают силу трения. Посыпка поверхностей песком, опилками, шлаком, наоборот, увеличивает силу трения. Поэтому следует тщательно очищать поверхности груза и пол вагона от грязи, смазки и посыпать их песком, металлическими опилками, дробленым шлаком, а также применять различные средства, например металлические пластины с шипами, увеличивающие трение между грузом и полом вагона.

При выборе коэффициента трения учитывают конкретные условия перевозки:

- наличие вибраций;

- возможность увлажнения и обледенения поверхностей груза и пола вагона.

Также при определении сил трения, препятствующих перемещению автомобиля, необходимо знать, в каком состоянии находятся тормоза автомобилей. Если колеса не заторможены, то возникает трение качения, если заторможены - то трение скольжения.

3.5.1. Определение силы трения в продольном направлении

Сила трения в продольном направлении определяется по формуле:

,

где: -коэффициент трения скольжения опорой поверхности груза о пол платформы.

Следует отметить, что в большинстве случаев у автомобилей, перевозимых железнодорожным транспортом, задние колеса заторможены ручным тормозом, а передние колеса не заторможены. В этом случае в продольном направлении между передними колесами и полом платформы или кузовом автомобиля возникает трение качения, при котором коэффициент трения скольжения резиновой шины по дереву: =0,3.

Учитывая вышеуказанное, определяем силу трения в продольном направлении:

1) ,

2) ,

3.5.2. Определение силы трения в поперечном направлении

Сила трения в поперечном направлении определяется по формуле:

,

где а_в - удельная вертикальная сила инерции при скорости движения =100 км/ч:

Тогда

1) ,

2) ,

3.6. Разница усилий в продольном направлении

Разница усилий в продольном направлении определяется по формуле:

,

где

F_пр - продольная сила инерции, кг

- сила трения в продольном направлении, кг.

1) ,

2) ,

3.6.1. Разница усилий в поперечном направлении

,

где

1,25 - коэффициент запаса прочности упругих проволочных растяжек;

F_п - поперечная сила инерции, кг;

W_п - ветровая нагрузка, кг;

F^п_тр - сила трения в поперечном направлении, кг.

Тогда

1) ,

2)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной практической работе по дисциплине «Организация и управление грузовой и коммерческой работой» детально рассмотрена технология размещения и крепления груза на платформе.

На основе исходных данных были произведены расчеты крепления груза, в результате которых можно обеспечить сохранность груза при перевозке его на платформе.

В процессе разработки практической работы определены общие сведения об автомобиле: история создания, техническая характеристика, дополнительные сведения; общие сведения о платформе, ее техническая характеристика.

При размещении груза необходимо установить расположение центра тяжести груза по длине и ширине платформы с соблюдением технических условий относительно допускаемого смещения центра тяжести груза и разницы в загрузке тележек в зависимости от массы груза. Во избежание опасных перегрузок рам и ходовых частей вагона масса груза должна распределяться равномерно по длине и ширине, т.е. центр тяжести должен располагаться на пересечении продольной и поперечной осей вагона.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1) Размещение и крепление грузов в вагонах. Справочник под ред. Малова А. Д., М.: Транспорт, 1980 - 328с.

2) Технические условия погрузки и крепления грузов. Справочник Под ред. Калинникова В.С., М.: Транспорт, 1990 - 408с.

3) Дерибас А.Т., Повороженко В.В., Смехов А.А.Организация грузовой и коммерческой работы на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1980 - 328с.

4) Малахов К.Н., Сиваев И.П., Перепон В.П. Коммерческая эксплуатация железных дорог. М.: Транспорт, 1972 - 312с.

5) Гриневич Г.П. Комплексная механизация и автоматизация погрузочно - разгрузочных работ на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1980 - 343с.

6) Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине “Управление грузовой и коммерческой работой. Грузоведение“, Караганда, 1992 - 24с.

7) Понизовкин А.Н. и др. Краткий автомобильный справочник. М.: Транспорт, 1985 - 223с.

8) Неруш Ю.М. Снабжение и транспорт. Эффективное взаимодействие. М.: Экономика, 1990.

Дата добавления: 2015-08-29