Силы, действующие на груз при перевозке

При определении способов размещения и крепления груза должны учитываться продольные, поперечные и вертикальные инерционные силы, ветровая нагрузка, сила трения, масса груза.

Точкой приложения инерционных сил (рис. 28.6) является центр массы груза, ветровой нагрузки — центр тяжести площадки, подвер­женной воздействию силы ветра. Пос I упательному перемещению гру­за по поверхности вагона или других грузов препятствует сила трения. Во время перевозки эти силы достигают максимальных значений нео­дновременно, поэтому в расчетах крепления их учитывают в двух со­четаниях. Первое соответствует ударному взаимодейсл вию вагонов при маневрах, роспуске с сортировочных горок, трогании, осаживании и торможении поезда, а второе — движению поезда с наибольшей до­пускаемой на сети железных дорог скоростью (до особо­го указания МПС в расчетах следует принимать нагрузки, соответствующие скорости движения грузовых поездов 100 км/ч).

Продольная ось вагона

Поперечная ось вагона

В первом сочетании макси­мальное значение приобретает

Рис. 28.6. Схема действия сил на груз

продольная инерционная сила. Препятствует сдвигу груза про­дольная сила трения.

Продольная инерционная сила

где а — удельная продольная инерционная сила, тс/т (табл. 28.1.); масса груза, т.

(28.2) 2 —

Таблица 28 I

Тип крепления	Удельная продольная инерционная сила, тс на 1 т груза, при массе вагона (сцепа) брутто, с опорой груза на
один вагон	два вагона
22 и менее		44 и менее
Упругое (проволочные растяж­ки, тяги и обвязки, деревянные бруски, металлические полосо­вые обвязки)	1,2	0,97	1,2	0,86
Жесткое (болтовые и свар­ные соединения)	1,9	1,67	1,9	1,56

Промежуточные значения удельной продольной инерционной силы: для одиночного вагона

«пр = «22 - — _₂ для сцепа из двух вагонов

(28.3)

■■ а₄₄ - ■

(28.4)

где <2„ — общая масса груза в вагоне, т; <2гр— общая масса груза на сцепе, т; а₂2'^а94' ^а44' ^а188— удельная продольная инерционная сила тс/т (принимается по таблице 28.1).

Сила трения в продольном направлении

^-Ц-Сп» (28.5)

где Ц — коэффициент трения между опорными поверхностями груза, подкладок и пола вагона, очищенными от грязи, снега, льда и смазки, при

посыпке тонкого слоя песка на поверхность подкладок и пол вагона (прини­мается для дерева по дереву 0,45; для стали по дереву 0,4; для стали по стали 0,3; для железобетона по дереву 0,55).

Во втором сочетании максимальное значение приобретают попереч­ная инерционная сила, ветровая нагрузка, а также вертикальная сила, которая, действуя вверх, как бы уменьшает массу груза, а следователь­но, и трение, препятствующее смещению.

Поперечная горизонтальная инерционная сила с учетом центробеж-

ной силы:

0,

гр>

где а_п — удельная поперечная инерционная сила (табл. 28.2).

(28.6)

Таблица 28.2

Способ размещения груза	Удельная поперечная инерционная сила, тс на 1 т груза, для скорости движения, км/ч
С опорой на один вагон, расположе­ние центра массы груза в вертикаль­ной поперечной плоскости, прохо­дящей через' середину вагона (ас) шкворневую балку (аш) с опорой на два вагона	0,28	0,33
0,50	0,55
0,35	0,40

При расположении центра тяжести груза в других вертикальных плос­костях а_П определяют по формуле

2{а_ш - а_с

гр>

(28.7)

где /_в — база вагона, м, /_гр — расстояние от центра массы груза до вертикаль­ной плоскости, проходящей через поперечную ось вагона, м; а_с — удельная поперечная инерционная сила при расположении центра массы груза в верти­кальной плоскости, в которой проходит поперечная ось вагона; а_ш — удельная поперечная инерционная сила при расположении центра массы груза над шкворневой балкой.

Вертикальная инерционная сила

(28.8)

где а_в — удельная вертикальная сила для четырехосных вагонов на те­лежках модели 18-100 (до 1972 г. тележка имела наименование ЦНИИ-ХЗ) и скоростей движения:

90 км/ч -

1,9

■);

(28.9)

100 км/ч — (а_в = 0,25 + к ■ /_гр +

2,14,

(28.10)

где <2т — общая масса груза в вагоне, т; к — коэффициент, равный 5 при перевозке груза с опорой на один вагон, и 20 при опоре на два вагона.

Ветровая нагрузка направлена перпендикулярно вертикальной плос­кости, в которой находится продольная ось пути:

\У = к_а-д-5_п, (28.11)

где к — аэродинамический коэффициент, учитывающий степень обте­каемости груза воздухом (для плоских грузов к„ = 1; для цилиндрических к„ = 0,5); д — расчетный скоростной напор, равный 490 Па: (0,05 тс/м²); 5_П — площадь проекции груза на продольную вертикальную плоскость, м².

Сила трения во втором сочетании для грузов, размещенных с опо­рой на один вагон,

„ /^=ц-(2_1р-(1000-а_в); (28.12)

для длинномерных грузов, опирающихся на два вагона,

(28.13)

Дата добавления: 2015-08-09