Методика определения способов размещения и крепления грузов

Обоснование параметров крепления. Для размещения и крепле­ния груза в вагонах используют растяжки (обвязки), стойки, под­кладки, прокладки, распорные и упорные бруски, торцовые и боко-

вые стойки, которые должны полностью компенсировать усилия, способствующие перемещениям груза. Вместо креплений разового использования применяют крепления многоразового использования. Рекомендации по креплению основных видов массовых грузов при­ведены в табл. 5.6.

Растяжки (обвязки) изготовляют из проволоки, стали полосо- вой[ круглой, квадратной, шестигранной, цепей, стальных тросов и других материалов. Каждую растяжку закрепляют одним концом за детали груза, другим — за детали вагона. Разрешается крепить растяжки за торцовые и боковые стоечные скобы платформ, увя-зочн^е косынки, верхние и средние увязочные устройства полува­гонов. К другим деталям вагонов, в том числе к лесным скобам полувагонов, увязочным кольцам, расположенным на верхнем об­вязочном брусе полувагонов в боковых балках платформ, крепить растяжки запрещается.

На платформах с наружными стоечными скобами растяжки (обвязки) пропускают лод деревянными бортами. Если у платфор­мы металлические борта, растяжки пропускают под ними или над ними. Крепить груз растяжками над бортами можно в случаях, когда место закрепления растяжки к грузу находится выше бортов платформ. При необходимости борта могут быть опущены и за­креплены установленным порядком.

Проволочная растяжка (обвязка) должна состоять не менее чем из двух нитей. Число нитей в растяжке (обвязке) и площадь ее поперечного сечения определяют в наиболее слабом сечении между местами закрепления, а не в местах прилегания к скобам и другим деталям груза или вагона, за которые крепятся растяжки.

Таблица 5.&

Груз	Перемещение	Крепление
Штучный и тяжеловес­ный с плоскими опорами Цилиндрической фор­мы или на колесах Однородный, уложен­ный штабелями Длинномерный	Поступательное переме­щение вдоль и поперек ва­гона Опрокидывание вдоль и по­перек вагона Поступательное переме­щение вдоль и поперек ва­гона Перекатывание вдоль и по­перек вагона Продольное перемещение вдоль вагона и поперечный развал штабеля Продольное и поперечное перемещения, опрокидыва­ние поперек вагона	Торцовые и боковые стойки, бруски, растяж­ки (обвязки) Растяжки (обвязки), под­косы Бруски, растяжки (об­вязки) Бруски, растяжки (об­вязки) Боковые стойки, об­вязки, щиты, прижимы Растяжки (обвязки), прижимы, подкосы, упо­ры

Для надежного закрепления проволочной растяжки (обвяэки) концы проволоки обводят 2—3 раза вокруг скоб и других деталей вагона или груза, а затем не менее трех раз вокруг растяжки (об­вязки). Обвязки изготовляют также из полосовой стали с приме­нением натяжных устройств. Такие обвязки не должны каса.ться бортов платформы.

Металлические стержни и полосовые стальные обвязки крепят к грузу,при помощи сварки или болтовых соединений.

Стойки применяют для ограждения и закрепления грузов. На платформах их устанавливают в боковые и торцовые стоечные скобы, в полувагонах для постановки стоек используют лесные скобы. Высота боковых стоек над полом платформ с внутренними стоечными скобами должна быть не более 3100 мм, а платформ с наружными стоечными скобами — не более 2800 мм. В четырех­осных полувагонах при высоте Сортов 1880 мм возвышение стоек над уровнем бортов допускается не более 900 мм,лри высоте бортов 2060 мм — 700 мм; в шестиосных полувагонах при высоте бортов 2365 мм — не более 400 мм. Стойки следует изготовлять из здоро­вого дерева круглого сечения, Диаметр стоек 120—140 мм в нижнем отрубе и не менее 90 мм в верхнем. Допускается изготовление стоек из пиломатериалов сечением 90X120 мм с прямыми волок­нами.

В полувагонах боковые стойки устанавливают комлем вверх в лесные скобы. На платформах стойки затесы&ают по размеру гнезда. Всеми четырьмя гранями они должны 'плотно прилегать к стенкам стоечных скоб. Слабина стойки допускается лишь в ниж­ней части скобы только с одной стороны. При наличии слабины более 15 мм стойки закрепляют клином. Клин вставляют у литых и сварных скоб снизу, а у состоящих из нижней и верхней скоб — в нижнюю снизу или сверху и прибивают к стойке гвоздями длиной 50—60 мм. Выход стойки из скоб должен быть 80—100 мм.

Противоположные боковые стойки должны иметь верхнее или верхнее и среднее поперечные крепления из проволочных стандарт­ных стяжек, дерева или других материалов. Расстояние от верх­него крепления до груза должно составлять 25—100 мм, а до вер­шин стоек — не менее 50 мм. Среднее крепление выполняют так, чтобы груз его не касался.

Торцовые и боковые стойки для обеспечения плотного прилега­ния к бортам платформ с наружными стоечными скобами затесы­вают по всей высоте борта. Применяют короткие стойки, устанав­ливаемые в торцовые и боковые наружные стоечные окобы плат­форм, их длина должна быть не менее высоты борта.

Подкладки и прокладки применяют для обеспечения механиза­ции грузовых операций, рассредоточения нагрузок, предохранения груза от повреждений. Высота (подкладок и лрокладок должна быть не менее 25 мм. Можно использовать составные по высоте и ширине подкладки и прокладки из двух соединенных между собой

частей. Подкладки, составные по ширине при перевозке грузов в полувагонах и составные по высоте при транспортировке длинно­мерных грузов на сцепах с опорой на два вагона, применять не раз­решается. Соединять составные подкладки и прокладки можно гвоздями, болтами, скобами так, чтобы исключалась возможность перемещения составных частей относительно друг друга.

Длина поперечных прокладок должна быть равна Ширине под­вижного состава, а прокладок — ширине груза. Выход конца про­кладок за погруженный груз разрешается до 200 мм, если при этом обеспечивается габарит погрузки. Поперечные прокладки, как пра­вило; укладывают одна над другой на расстоянии не менее 500 мм от концов груза и не менее 300 мм от стоек.

Упорные и распорные бруски при креплении грузов располага­ют, как правило, вдаль или поперек вагона. Высота брусков должна быть не менее 50 мм. В случае крепления груза от перемещений вдоль вагона поперек него укладывают деревянные бруски, равные по ширине доскам пола, так, чтобы каждый брусок располагался на одной доске.

Подкладки, прокладки, упорные и распорные бруски изготов­ляют из пиломатериалов, металла различных профилей, железо­бетона н других материалов. Крепление подкладок, прокладок, упорных и распорных брусков осуществляют, как правило, гвозде­выми, болтовыми и сварными соединениями.

Допускаемые усилия на детали и узлы вагонов от креплений грузов, кН:

Четырехосные платформы

Стоечная скоба платформы;

прикрепленная................................................................ 25

литая приварная.............................................................. 50

Опорный кронштейн с торцовой стороны платформы: литой при передач© нагрузки от растяжки

под углом 90°.................................................................. 65

то же 45°................................................................... 91

сварной при передаче нагрузки от растяжки

под углом 90°................................................................100

то же 45°.................................................................. 142

Увязочное устройство внутри платформ.............................. 75

Четырехосные полувагоны

Две угловые стойки кузова при передаче нагрузки вдоль вагона на высоте от пола, мм:

100..................................................................................... 460

650..................................................................................... 378

Боковая стойка кузова при передаче нагрузки по­
перек вагона на высоте 100 мм............................;..,. 70

Торцовый порожек.................................................................. 437

Верхнее увязочиое устройство............................................... 21

Среднее увязочное устройство............................................... 25

Нижнее увязочное устройство................................................. 50

При проверке распорных брусков на продольный изгиб допус­каемая нагрузка на брусок прямоугольного сечения определяется*

где f — коэффициент ослабления допускаемого напряжения; [а_с] —предел прочности на сжатие; F_p — расчетная площадь сечения деталей.

Коэффициент ослабления допускаемого напряжения / находят в зависимости от гибкости бруса л. Если л^75, то f=l—0,8(А/100)², -если л>75, то /=3100/л².

Гибкость бруса определяется

где /₀ —приведенная длина бруса (/о = ц_д/);

μд—коэффициент длины (м_з~1,0, если оба конца бруса закреплены шарнирно; 2,0 — один конец защемлен, а другой, свободный, на­гружен; 0,8 — один конец защемлен, другой закреплен шарнирно; 0,65 — оба конца защемлены); imin— минимальный радиус инерции:

ЛзЯз — минимальный экваториальный момент инерции: для бруска прямо­угольного сечения

для бруска круглого сечения

hj — толщина бруска; Ъ\а — ширина бруска; if—диаметр бруска*

Отдельные грузовые места допускается устанавливать на пол вагона без подкладок, например в случае расположения центра масс груза над продольной осью платформы и передаче веса груза непосредственно на хребтовую балку и обе боковые балки; в случае передачи силы тяжести груза одновременно на хребтовую и одну из боковых балок платформы.

Размещая груз на поперечных деревянных подкладках, реко­мендуется их длину принимать равной ширине платформы между боковыми бортами. Сечение подкладки на двухосной платформе при нагрузке до 100 кН равно 200X100 мм; 101 — 200 кН —200Х Х135 мм, на четырехосной платформе — соответственно 200X75 и 200x100 мм (первое число — ширина подкладки, второе — высо­та). При нагрузке на одну подкладку более 200 кН допускается применение двух составных по ширине подкладок одинаковой высоты.

Расчет.подкладок на допускаемое напряжение изгиба и смятия выполняется с учетом вертикальной динамической нагрузки и по­ложения подкладки по длине вагона. Повышенная вследствие этого общая расчетная нагрузка на подкладку

где Л7" — нагрузка на подкладку от массы груза и вертикальной составляю­щей усилия в креплении;

FJJ — вертикальная инерционная нагрузка, передаваемая на вагон через данную опору, которая зависит от расстояния между рассматрива­емой опорой груза и серединой длины вагона.

Напряжение сжатия или смятия

где So — проекция на горизонтальную плоскость площади опирания груза на одну подкладку.

Напряжение изгиба

где М — изгибающий момент;

W — момент сопротивления изгибу бруска прямоугольного сечения.

Доски пола вагона рассчитывают на изгиб с учетом вертикаль­ной динамической нагрузки. Для настила пола платформы приме­няют сосновые или еловые доски первого сорта толщиной 48— 55 мм, шириной на четырехосных платформах 150 мм, на двух­осных— 140 мм.

Запас устойчивости груза с учетом прочности крепления в расче­тах на поступательное перемещение при действии продольных сил принимается равным единице, при действии поперечных усилий для габаритных грузов на платформах и полувагонах—1,25, для негабаритных грузов и грузов на транспортерах— 1,5. В настоящей главе рассматриваются вопросы крепления габаритных грузов с коэффициентом запаса поперечной устойчивости 1,25.

Крепление груза от поступательных перемещений осуществля­ется растяжками (обвязками), упорными и распорными брусками и другими приспособлениями. Продольное и поперечное

усилия, которые должны воспринимать крепления, определяют:

Эти усилия могут воспри­нимать как крепления одного вида, так и сочетания нескольких видов креплений:

где AF^P Д/"⁶ &F°⁶ —Доля продольного или поперечного усилия, воспри-"лрР ар'⁶ л5ѕ нимаемая соответственно растяжками, брусками, об Аг_П) Аг_ш Д/*^ вязками и др.

Усилие в растяжках при расчете крепления грузов на одиноч­ных вагонах и оцепах с учетом увеличения сил трения от вертикаль­ных составляющих усилия в креплении (рис. 5.12) определяется:

для первого сочетания сил

для второго сочетания сил

где /?2^Р-, /?р — усилия в растяжке;

Пр^Р,Пр—число растяжек, работающих одновременно в одном направ­лении; б—угол наклона растяжки к полу вагона;

врс* вр—утлы между проекцией растяжкн на горизонтальную плоскость и соответственно продольной и поперечной осями вагона.

Число нитей проволоки в растяжке определяется по большему

усилию Rp^P или /?р. Если растяжка предназначена для работы только в одном направлении (продольном или поперечном), ее рас­считывают от действия сил только первого или только второго сочетания* При расчете крепления длинномерных и негабаритных грузов не рекомендуется рассчитывать растяжку на действие уси­лий как первого, так и второго сочетания. Целесообразно комби­нированное крепление таких грузов, например, от продольных сдвигов растяжками, а от поперечных—брусками.

Бруски к вагону крепят гвоздями, болтами и др. Число гвоздей для крепления бруска определяется в зависимости от расположе­ния бруска:

вдоль вагона

поперек вагона

^rt6^P»^rt6—число упорных или распорных брусков, одновременно работаю­щих в одном направлении; /?гв — допускаемая нагрузка на один гвоздь.

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

где «об — число обвязок.

Возможность опрокидывания груза оценивается коэффициентом запаса устойчивости:

вдоль вагона (рис. 5.13)

Рис. 5.14. Схема для расчета крепления груза от опрокидывания попе­рек вагона

поперек вагона (рис. 5.14)

где /Яфс, /р —кратчайшее расстояние от проекции центра тяжести на горизон­тальную плоскость до ребра опрокидывания соответственно вдоль и поперек вагона, мм; Лцм—высота центра массы груза над полом вагона или плоскостью подкладок, мм;

Л"^р, Л" — высота соответственно продольного и поперечного упора от пола вагона или плоскости подкладок, мм;

h^_n —высота центра проекции боковой поверхности груза от пола ва­гона или плоскости подкладок, мм.

Если коэффициент запаса устойчивости габаритного груза мень­ше 1,25, а негабаритного или перевозимого на транспорте 1,5, груз должен быть закреплен от сшрокидывания растяжками, подкоса­ми или теми и другими одновременно. При креплении груза рас­тяжками и подкосами, расположенными под углом к продольной и поперечной осям вагона, усилие в растяжке определяется:

в продольном направлении (ом. рис. 5.13)

в поперечном направлении (см. рис. 5.14)

где у — угол между проекцией растяжки на продольную вертикаль-

ную плоскость и растяжкой;

ш —угол между проекцией растяжки на поперечную вертикаль­ную плоскость и растяжкой; /пер, *>пер —проекции кратчайшего расстояния от ребра опрокидывания до растяжки соответственно на продольную и поперечную вертикальную плоскость;

Лр^р, Лр —число растяжек.

Перекатыванию подвержены грузы цилиндрической формы и на колесном ходу. От перекатывания их закрепляют упорными брус­ками и обвязками или растяжками. Вначале определяют число гвоздей для крепления одного упорного бруска, препятствующего перекатыванию груза соответственно вдоль и поперек вагона (рис. 5.15):

Затем определяют усилие в обвязке (рис. 5.16) или растяжке

Площадь сечения растяжек (обвязок)

где R — усилие в растяжке (обвязке); [у] — допускаемое напряжение.

Подкладки от перемещения по полу вагона закрепляют в случае,

когда сила трения F[p между грузом и подкладками больше силы

трения F?™ между подкладками и полом вагона. При креплении подкладок брусками (рис. 5.17) число гвоздей для соединения одного бруска с досками пола вагона определяется:

2)3

вдоль вагона

поперек вагона

Особенности расчета крепления автомобилей. Продольная устой­чивость автомобилей при соударении вагонов определяется: высо­той брусков; числом колес, под которые они уложены; местом уста­новки брусков (под передние или задние колеса); положением машины относительно направления движения вагона перед соуда­рением, а также зависит от их заторможенности ручным тормозом и включения первой или задней передачи.

Проволочное крепление в сочетании с упорными брусками по­вышает устойчивость автомобилей. Повысить продольную устойчи­вость двухосных машин можно креплением задних колес четырьмя продольными и двумя боковыми брусками, а трехосных машин — креплением каждого колеса задних осей двумя продольными и од­ним боковым брусками. У трехосной машины может быть выполне­но крепление каждого переднего колеса двумя продольными и од­ним боковым брусками, а каждого колеса задней тележки с наруж­ных сторон — одним боковым и одним продольным брусками.

Наиболее целесообразны следующие схемы крепления колесных машин устройствами разового использования:

в незаторможенном состоянии — упорными брусками и прово­лочными растяжками;

в заторможенном состоянии — упорными брусками, размещен­ными под затормаживаемыми колесами, и проволочными растяж­ками. Высота брусков должна составлять 10—15% диаметра колёс.

Условия устойчивости колесного груза:

при расположении вдоль вагона

при расположении поперек вагона

где Fapj Fn —соответственно продольное и поперечное инерционные уснлня:

F_c—сила сопротивления перемещению груза:

/с — коэффициент сопротивления перемещению груза; /?пр, /?п — усилия в растяжках.

Сопротивление перемещению колесных грузов, создаваемое тре­нием в подшипниках колес, в большинстве случаев является весьма незначительным. Поэтому коэффициент сопротивления можно определить:

для незаторможенного и неподклиненного груза

для незаторможенного и частично или полностью подклинен­ного груза

для частичного или полностью заторможенного, но неподкли­ненного груза

для частично или полностью заторможенного и подклиненного груза

где м_к — коэффициент трения качения колеса по полу вагона;

У<?" — нагрузка, передаваемая на опорную поверхность вагона от неза­торможенных и неподклиненных колес груза;

Цск — коэффициент трения скольжения колеса по опорной поверхности вагона;

У<2* — нагрузка, передаваемая на опорную поверхность вагона от за^ торможенных колес груза; /Ci — коэффициент сопротивления перемещению груза, создаваемый брусками, установленными у незаторможенных колес;

^%> ^— нагрузка, передаваемая на опорную поверхность вагона от не­заторможенных, но подклиненных колес груза; к% — коэффициент сопротивления перемещению груза, создаваемый брусками, установленными у заторможенных колес;

2Q*₆—нагрузка, передаваемая на опорную поверхность вагона от за­торможенных и подклиненных колес груза.'

Определяя коэффициент сопротивления для подклиниваемого груза, необходимо иметь в виду, что его значения зависят от высо­ты брусков; числа брусков, укладываемых под колеса, и направле­ния перемещения груза — вперед или назад. Проведены испыта* ния по установлению указанного коэффициента с двухосным авто­мобилем массой 6—4 т, нагрузка от передних колес которого 3,0 т, задних — 3,4 т. Были использованы бруски высотой 12% диаметра колес. Значения коэффициента оказались 0,344 для неподклинен-ного автомобиля с заторможенными задними колесами и 0,7 — для автомобиля с заторможенными задними колесами, под передние колеса которого были установлены бруски. Коэффициент сопротив­ления для машин с заторможенными колесами, у которых брусками высотой 10—15% диаметра колес закреплены передние и.задние колеса, принимается 0,85—0,95.

Размещение груза в вагоне. При подготовке груза к транспор­тировке отправитель обязан проверить надежность его крепления внутри упаковки, прочность тех узлов и деталей, которые будут воспринимать усилия от крепления. В случае необходимости груз оборудуют приспособлениями для крепления: кольцами, скобами» петлями и др.

Подвижной состав для доставки груза выбирают с учетом обес­печения сохранности и лучшего использования вместимости (гру­зоподъемности) вагонов. Груз в вагоне размещают в пределах га­барита погрузки при условии нахождения вагона на прямом гори­зонтальном участке пути и совпадения в одной вертикальной плоскости продольных осей пути и подвижного состава. Груз или его выступающие части можно размещать в пределах габаоита погрузки и на расстоянии, больШбм, чем длина вагона (табл. 5.7).

Таблица 5.7

		Наибольшее рас-
Тип вагона или	База вагона	стояние от середины	Максимальная длина
вид сцепа	или сцепа, мм	вагона или сцепа до конца груза, м	груза, м
Платформа		9,10	18,2
		8,95	17,9
■		7,25	14,5
Сцеп из Двух плат-		12,74*	25,48
форм		12,00	24,0

Базой у двухосных вагонов является расстояние между осями колесных пар, у четырехосных и шестиосных — между вертикаль­ными осями шкворней тележек, у сцепов при размещении длинно­мерного груза с опорой на два вагона — расстояние между середи­нами подкладок или вертикальными осями турникетных опор.

При размещении грузов в вагоне их общий ЦМ должен распо­лагаться над серединой вагона в вертикальной плоскости на пере­сечении продольной и поперечной осей вагона. Тележки и колесные пары вагонов при этом загружаются равномерно. Поперечное сме­щение общего ЦМ грузов от вертикальной плоскости, в которой находится продольная ось, допускается не более 100 мм. Если нельзя обеспечить равномерное размещение грузов, допускается продольное смещение ЦМ грузов от вертикальной плоскости, в ко­торой находится поперечная ось вагона, не более чем на ^!/в длины базы вагона. При этом разница в нагрузках на колесные пары двухосных вагонов должна быть не более 40 кН, а на тележки ва­гонов: четырехосных — до 100 кН, шестиосных — до 150 кН и вось-миосных — до 200 кН. Одновременно необходимо, чтобы нагрузка на каждую колесную пару двухосного или тележку многоосного вагона не превышала половины грузоподъемности, установленной для вагона данного типа с учетом допускаемого перегруза.

В целях устранения негабаритности или улучшения использова­ния грузоподъемности (вместимости) вагонов в виде исключения для грузов (кроме обрессоренных и длинномерных), в том числе и «при несимметричном размещении в вагоне грузов различной массы, допускается смещение общего ЦМ:

вдоль вагона от вертикальной плоскости, проходящей через по­перечную ось вагона, — до 3000 мм; поперечное смещение общего ЦМ грузов от продольной оси симметрии вагона не должно превы­шать 100 мм;

поперек вагона от вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось вагона, — до 620 мм; продольное смещение общего ЦМ грузов от поперечной оси симметрии вагона не допускается.

2-17

Допускается перевозка грузов с косо-симметричным размещени­ем их на вагоне при высоте ЦМ груженого вагона над уровнем верха головок рельсов до 2,3 м. В случае кососимметричного раз­мещения на вагоне двух грузов одинаковой массы расстояния между их ЦМ не должны превышать значений, приведенных в табл. 5.8, а общий центр масс грузов должен находиться в верти­кальной плоскости, проходящей через центр масс.

Поперечное смещение общего центра масс груза от вертикаль­ной плоскости, в которой нахрдится 'продольная ось вагона (рис. 5.18), определяется

Ь_ш=В/2-Ь_п,

где В — внутренняя ширина вагона, мм;

Ь_п — расстояние от продольного борта вагона до вертикальной
^; плоскости, в которой находится общий ЦМ. грузов, мм:

Qit <?2,..., Qn —масса единицы лруза, кг; Ьи bz,..., Ь_п —расстояние от продольного борта вагона до вертикальной плоскости, в которой находится ЦМ единицы груза, м.

Продольное смещение общего ЦМ грузов от вертикальной плоскости, в которой находится поперечная ось вагона, вычисля­ется

где iL_B — внутренняя длина вагона, мм;

'пр — расстояние от торцового борта вагона до вертикальной плоско­сти, в которой находится общий ЦМ грузов, мм:

U> /г, — расстояние от торцового борта вагона до вертикальной плоско-..., 1_п сти, в которой находится ЦМ единицы груза, м.

Таблица 5.8

	Наибольшее допускаемое расстояние, мм, между ЦМ двух грузов на четырехосных платформах и в полувагонах с тележками
Общая масса двух грузов, t	j
МТ-50	цнии-хз-о	МТ-50	цнии-хз-о
	вдоль вагона	поперек вагона
До 20
20,1—30
30,1—40
40,1—50
50,1—55
55,1—64

Большую из нагрузок на колесную пару или тележку вагона определяют

где Qrp — масса единицы груза;

/см — продольное смещение ЦМ груза от вертикальной плоскости, в кото­рой находится поперечная ось вагона; /в — база вагона, м.

При размещении в вагоне нескольких единиц груза (рис. 5.19) нагрузки на колесные пары или тележки подвижного состава определяют

откуда

где Ra> R б —нагрузки на колесные пары или тележки вагонов;

h, h_% — расстояние от точки А до проекции ЦМ груза на продольную..., In ось вагона.

Знак «—» в уравнении ставят, когда ЦМ груза расположен слева от точки Л, знак «+» — справа.

Вес груза может передаваться вагону через две подкладки, уда­ленные одна от другой (рис. 5.20), или равномерно.распределяться по занятой площади пола вагона без подкладок (рис. 5.21).

В случае размещения в полувагоне нескольких единиц груза и одновременного нагружения более двух балок (рис. 5.22), напри­мер двух промежуточных и одной сред­ней или двух промежуточных и двух средних, общую массу груза, которая может быть погружена в полувагон, эпределяют расчетом с использование ем данных о допускаемых изгибающих моментах в рамках полувагонов и платформ. При размещении груза в по­лувагонах равномерно распределенная нагрузка на крышку люка не должна превышать 60 кН. Сосредоточенная на­грузка на крышку люка полувагона на площадке размером 25X25 см допуска­ется не более 23 кН. При передаче на­грузки через две подкладки длиной не менее 1250 мм, уложенные поперек гофров, загрузка люка не должна пре­вышать 60 кН. Расстояние между под­кладками разрешается не менее 700 мм, а между одной подкладкой и боковой стенкой, второй подкладкой и хребто­вой балкой — не более 400 мм. Допу­скается размещение груза массой до 120 кН с опорой и передачей нагрузки на две крышки люков через подкладки. Нагрузка на каждую подкладку, уложенную между гофрами крышек люков и опирающуюся концами на полки продольных угольников нижней

обвязки полувагона, а серединой — на хребтовую балку, не должна-превышать 83 кН. Ширину распределения нагрузки Я, передавае­мой на раму вагона, вычисляют

где Ьгр —ширина груза в месте опоры, мм; Ло —высота поперечной подкладки, мм.

Максимальные изгибающие моменты в рамах вагонов могут быть определены:

Поперечная устойчивость вагона. Поперечную устойчивость ва­гона проверяют в случаях, когда ЦМ груженого вагона находится от уровня верха головок рельсов на расстоянии более^ 2300 мм или наветренная поверхность двух- или четырехосного вагона с грузом превышает соответственно 20 или 50 м².

Высоту общего ЦМ вагона с грузом (рис. 5.24) определяют

где Qrp, Qrpy ·.., Qpp — вес единицы груза, кН;

Ацм, Лцм,..., Лц_М —высота ЦМ единицы груза над уровнем верха голо­вок рельсов, мм; Q_T — вес тары вагона, кН;

И_в — высота ЦМ порожнего вагона, мм, принимаемая по табл. 5.9.

Таблица 5.9

Тип вагона	Поверхность вагона, под* верженная воздействию ветра, м*	Высота центра поверхности ва­гона, подвержен­ной действию вет­ра, «т уровня го­ловок рельсов, м	Высота плоскос­ти пола от уров­ня головок рель­сов, м	Высота ЦМ по­рожнего вагона от уровня головок рельсов, м
Четырехосные полувагоны свар­ной конструкции с деревянной обшив­кой Четырехосные платформы: с металличес­кими бортами из прокатных профилей цельносварная	13 13 13	2,1 1.1 1.1 1.1	1,390 1,300 1,270 1,272	1.13 0,8 0,8 0,8

Поперечная устойчивость груженого вагона обеспечивается* если удовлетворяется неравенство

где Рц+Рв — дополнительная вертикальная нагрузка на колесо от действия центробежных сил и сил ветра, кН; Рс — статическая нагрузка колеса на рельс, кН.

Статическая нагрузка Р_С9 когда ЦМ груза находится в верти­кальной плоскости, проходящей через поперечную ось вагона,

^с = (Qt + Qpp).

При поперечном смещении ЦМ груза Ь от вертикальной плос­кости в которой находится продольная ось вагона, статическая нагрузка определяется

^с·-^[*⁺4^!-ф)]·

где ft_K — число колес вагона;

Ь — поперечное смещение ЦМ груза от вертикальной плоскости, в кото­рой лежит продольная ось вагона, м (6^0,1 м); 5 — половина расстояния между кругами катания колесной пары, м (S«0,75 м).

Если же ЦМ груза смещен в продольном направлении от вер­тикальной плоскости, в которой находится поперечная ось вагона,

^начале, определяют меньшую нагрузку на колесную пару или те­лежку вагона, а затем статическую нагрузку

или при поперечном смещении ЦМ груза Ь

где Q^ⁱⁿ — меньшая нагрузка от груза на колесную пару или тележку ваго­на, кН:

л* — число колес тележки или колесной пары (двухосный вагон).

Затем определяют дополнительную вертикальную нагрузку на колесо

где W_rp — равнодействующая ветровой нагрузки на части груза, выступающие за пределы кузова вагона, кН (для платформы защищенность груза бортами можно не учитывать); h — высота приложения равнодействующей ветровой нагрузки наж уров­нем головки рельса, м; С — момент, учитывающий воздействие ветра на кузов и тележки гру­женых вагонов и поперечное смещение ЦМ груза за счет деформа­ции рессор. Значения момента принимают для четырехосного полу­вагона 56,1 кН*м, для шестиосного — 83,6 кН-м, для двухосной платформы — 22,2 кН-м, для четырехосной — 33,4 кН-м.

Особенности крепления гусеничных машин шпорами. Шпора — это металлическое инвентарное многооборотное устройство для крепления машин на гусеничном ходу, лучше других известных креплений разового использования обеспечивающее продольную и поперечную устойчивость машин с исправными тормозами и хо­довой частою.

Прототипом шпоры являлась опорная плита (рис. 5.25), состо­ящая из металлической пластины / с шипами 2. В плане пластина может быть в форме треугольника, прямоугольника, трапеции или другой формы. Шипы, вдавливаясь в доски пола платформы, пре­пятствуют продольным перемещениям. На пластине имеется упор <?, два выступа 4 с фиксаторами 5 и ребра жесткости 6_t Выступы 2_Ч входящие в цевки или другие отверстия на гусеницах, предназна­чены для закрепления опорной плиты на траке гусеницы. Выходу головок из траков гусениц препятствуют фиксаторы, которые мо­гут быть выполнены в виде болтов, штифтов, металлических плас­тин с пружинами или иметь другую конструкцию. Упор 3 препят­ствует перемещениям гусеничных машин поперек вагона, а ребра

жесткости 6 — разворачиванию плиты относительно тракта гусе­ницы.

Позже вместо шипов были предложены вертикальные гребни, устройство стало называться шпорой.

Всесторонними испытаниями доказано преимущество верти­кальных гребней по сравнению с шипами для обеспечения про­дольной устойчивости машин на платформах.

Шпора (рис. 5.26) представляет собой металлическую плиту 1 с вертикальными полками в виде гребней 2, которые входят в дос­ки пола платформы. Для соединения с траком гусеничной ленты на плите есть две вертикальные стойки 3 с фиксаторами — по­воротными прижимными флажками 4 или стержнями 5 со шплинтом.

У шпор, предназначенных для крепления машин, ширина кото­рых по гусеницам больше ширины платформы, должны быть огра­ничители, препятствующие перемещению машины поперек плат­формы. Для легких машин ограничитель—упор 6 рекомендуется выполнять на специальной плите 7 с несколькими отверстиями, с помощью которых ее устанавливают на вертикальных стойках шпоры на нужную ширину платформы.

Для других машин ограничитель выполняют в виде паль­ца — металлического стержня 8_У вставляемого в зависимости от ширины платформы в отверстия в горизонтальной части плиты. Ограничитель 9 может быть выполнен также в торцовой части плиты.

Плита шпоры, как правило, должна быть в плане прямоуголь­ной или трапецеидальной формы, ее можно изготовлять из листо­вого металла или швеллера. Длина плиты не должна превышать ширину траков. Ширину плиты выбирают так, чтобы при уста­новке на траке гусеницы она прижималась к доскам пола плат­формы продольными выступами двух смежных траков. Выход шпо-

ры за пределы платформы не дол­жен быть больше выхода гусе­ницы.

На внешней стороне плиты, прилегающей к траку гусеницы, могут быть предусмотрены упоры для предотвращения ее развора­чивания под траком гусеницы. Необходимо рассчитать нагрузки, действующие на плиту как в про­дольном, так и в поперечном на­правлении.

Гребни 2 предназначены для соединения шпоры с досками по-ла и обеспечения продольной и поперечной устойчивости гусенич­ной машины относительно плат­формы. Если шпора выполнена из швеллера, гребнями являются его вертикальные полки. Гребни мо­гут также соединяться с плитой шпоры сварными швами.

Высота гребней 23—30 мм, длина примерно 230 мм. При этом учитывается, что армирование досок пола с каждой боковой сто­роны платформы может составлять 100 мм. Ширину основания гребня и форму его поперечного сечения выбирают так, чтобы под действием вертикальной нагрузки, передаваемой на шпору от опор­ного катка гусеничной машины, гребни входили в доски пола плат­формы, а при действии на них продольных нагрузок во время соу­дарения вагонов не изгибались. Продольная нагрузка на верти­кальные гребни одной боковой стороны шпоры составляет (0,15-0,20^/^, где Д/н — продольное усилие, воспринимаемое

креплением.

Вертикальные стойки 3 с фиксаторами предназначены для за­
крепления шпоры на траке гусеницы. На каждой плите должно
быть по два выступа. В зависимости от конструкции траков при
соединении шпоры с гусеницей вертикальные стойки должны вхо­
дить в цевки трака, отверстия между шарнирами траков или дру­
гие отверстия траков. _м

Стойки в сечении могут быть прямоугольной, овальной или другой формы, которая позволяла бы вставлять стойку в указан­ные отверстия с минимальными зазорами. Высота стоики и конст­рукции фиксирующих устройств (флажков и стержней) должна обеспечивать беспрепятственную постановку и закрепление шпо-ры на траке гусеницы. Соединение стоек с плитой может быть вы-полнено сваркой или болтами. При расчете соединения стоек с плитой шпоры нагрузка на одну стойку принимается (0,15-т-

8 Зак. 1782

4-0,20)Д/⁷_Рс. При этом запас прочности соединения должен быть не меньше двух.

Фиксаторы (флажок 4 и стержень 5) на вертикальных стойках позволяют удерживать шпоры на траке гусеницы при воздействии на машину продольных и. поперечных нагрузок, а также при поста­новке шпоры, когда она находится на наклонной части гусеничной ленты. Фиксаторы могут быть выполнены в виде прижимных и по­воротных флажков, стержней с шплинтами, защелок и др.

Ограничители, предназначенные для крепления гусеничной ма­шины от перемещений поперек платформы, могут быть выполнены в виде специальной плиты 7 с упором 6 или пальца — металличес­кого стержня S. На каждой плите следует размещать по два упо­ра. Вертикальные кромки каждого упора, примыкающие к арми­рующему уголку платформы, должны быть обработаны по радиу­су или углом. Высота упора без учета толщины основной плиты шпоры составляет 50 мм, а в противоположной части — 40 мм. Длина упора не должна превышать 40 мм, а ширина — 10 мм. Для закрепления машины на железнодорожных платформах в плите должно быть несколько пар отверстий. Надевая Плиту на верти­кальные стойки с помощью одной или другой пары отверстий, можно обеспечить крепление гусеничной машины на платформах различной ширины. Для пальцев-ограничителей в плите шпоры также делают несколько отверстий. Указанные отверстия должны быть так расположены, чтобы при симметричной установке ма­шины на платформах различной ширины расстояние между плат­формой и упором или пальцем составляло 10—30 мм.

Соединение упора с плитой, отверстия плиты, пальцы должны быть рассчитаны на усилие 0,5 Д/н где &F_a — поперечное усилие, воспринимаемое креплением.

При расчете шпоры и обосновании способа размещения и креп­ления машины на гусеничном ходу учитывают все требования Ин­струкции [17] и Технических условий [31].

Выбирая материалы для шпор, следует учитывать, что эксплуа­тировать их будут в различных районах страны при температуре воздуха от +40 до —50°С. Расчетами обосновывают и опреде­ляют:

силы, действующие на машину и воспринимаемые креплением — шпорами;

напряжения в основных элементах шпоры: сварных швах, пли­те, гребнях, ограничителях, упорах, отверстиях, а также досках пола платформы;

габаритность погрузки;

поперечную устойчивость машины относительно платформы и платформы относительно головок рельсов;

нагрузку на тележки платформы и смещение ЦМ машины от вертикальной плоскости, в которой находится продольная ось платформы.

Шпоры рекомендуется использовать для крепления на плат­формах гусеничных машин с исправными тормозными устройства­ми и ходовой частью, исключающими перекатывание опорных кат­ков йАп гусеничным лентам при перевозке железнодорожным транс­портом. Для крепления одной гусеничной машины используют че­тыре шпоры — по две на каждой гусеничной ленте. Шпоры уста­навливают на траках гусеничных лент под вторыми и предпослед­ними опорными катками.

Машину закрепляют шпорами после ее правильной установки на платформе. Для постановки шпор помечают траки под вторыми и предпоследними опорными катками (рис. 5.27, а). Машину пере­мещают по платформе, чтобы два помеченных трака располага­лись на наклонной части гусеничных лент между направляющими и первыми опорными катками (рис. 5.27, б). На каждый помечен­ный трак надевают шпору так, чтобы стойки вошли в цевки тра­ка или между шарнирами, и стойки зашплинтовывают или закреп­ляют прижимными флажками. После этого машину перемещают по платформе в обратном направлении, чтобы два других поме-

8*

ченных трака были на наклонной части гусеничных лент между ведущими колесами и последними опорными катками (рис. 5.27в). На помеченные траки устанавливают также две шпоры и прокаты­вают машину вперед-назад до тех пор, пока гребни шпор не вой­дут в доски пола платформы. Затем устанавливают машину в пер­воначальное положение, чтобы шпоры находились под вторыми и предпоследними опорными катками (рис. 5.27, г).

Если на платформу грузят две машины, шпорами закрепляют вначале одну, а затем другую машину. Во время постановки шпор одну из машин или одновременно обе продвигают вдоль плат­формы.

При соударении вагонов гусеничная машина, закрепленная шпорами, выводится из равновесия и совершает колебания («кле­вок»), машина поворачивается относительно поперечной оси, про­ходящей через ее ЦМ, подвеска со стороны удара сжимается, гу­сеницы растягиваются. Затем происходит колебание, машины в противоположную сторону. Во время соударения вагонов шпоры удерживают машину как от продольных перемещений относитель­но платформы, так и от поперечных перемещений — разворота машины вследствие неодинакового сопротивления перемещению, создаваемого двумя шпорами, расположенными на гусеничных лентах со стороны удара. При движении вагона с высокими ско­ростями и действии на машину поперечных горизонтальных и вер­тикальных сил шпоры препятствуют перемещению машины попе­рек платформы.

Многооборотные устройства крепления гусеничных машин должны отвечать следующим основным требованиям:

продолжительность погрузки и крепления одной машины на платформе должна быть не более 10—15 мин;

размеры и масса устройства не должны препятствовать его введению в комплект машины;

применение устройства должно гарантировать обеспечение со­хранности машины и железнодорожной платформы;

габариты машины на платформе при использовании устройст­ва для ее крепления не должны увеличиваться;

устройство должно обеспечивать устойчивое положение маши­ны на платформе во время перевозки без использования строи­тельных скоб, деревянных деталей, проволочных растяжек и дру­гих креплений.

Дата добавления: 2015-08-27