И опрокидывания в вагоне при перевозках

Грузы при перевозках подвержены перемещениям относительно пола вагона: поступательным (сдвигам) вдоль и поперек вагона, опрокидыванию вдоль и поперек вагона. Грузы цилиндрической формы подвержены также перекатыванию вдоль или поперек вагона.

От того, какому перемещению подвержен груз, зависит способ его крепления в вагоне.

Груз считается устойчивым от сдвига, если:

– в продольном направлении

>F_пр,

– в поперечном направлении

>п (F_п + W),

Если эти условия не выполняются, необходимо определить величину усилия, которое должно быть компенсировано креплением, чтобы предотвратить сдвиг груза.

Продольное усилие, которое должно восприниматься креплением, тс:

. (18)

Поперечное усилие, которое должно восприниматься креплением, тс:

, (19)

где n – коэффициент, значения которого принимаются:

n = 1,0 при разработке ТУ;

n = 1,25 при разработке НТУ.

Груз считается устойчивым от опрокидывания вдоль или поперек вагона, если коэффициент запаса его устойчивости больше, чем 1,25 при использовании упругого крепления, 2 – при использовании жесткого крепления (болтовые и сварные соединения).

Коэффициент устойчивости груза от опрокидывания в общем виде определяется соотношением удерживающего момента к моменту опрокидывающему:

.

Момент, удерживающий груз от опрокидывания , создает сила тяжести груза. Момент, опрокидывающий груз , создаот продольная и поперечная силы инерции, а также ветровая нагрузка (рис. 9,10). Коэффициенты запаса устойчивости груза от опрокидывания рассчитываются по следующим формулам:

– вдоль вагона:

; (20)

Рис. 9 Определение коэффициента запаса устойчивости груза вдоль вагона

– поперек вагона:

, (21)

где , – кратчайшие расстояния от проекции ЦТ_гр на горизонтальную плоскость до ребра опрокидывания соответственно вдоль и поперек вагона, мм (плечо опрокидывания). В случае, когда центр тяжести груза смещен, для расчета принимается меньшее плечо опрокидывания.

h_гр^цт – высота центра тяжести груза над полом вагона или плоскостью подкладок, мм;

, – высота соответственно продольного и поперечного упора от пола вагона или плоскости подкладок, мм. На начальном этапе расчета принимается высота упоров = 0, = 0. Если на начальном этапе расчета груз оказался неустойчивым, требуется повторить расчет коэффициентов устойчивости с учетом высоты упорных брусков, высота которых, как правило, принимается 100 или 150 мм;

h_нп – высота центра боковой (наветренной) поверхности груза от пола вагона или плоскости подкладок (рисунок 12), мм.

Рис. 10 Расчетные схемы к определению коэффициента запаса

устойчивости груза поперек вагона

При перевозке грузов, ширина которых больше ширины погрузочной площадки платформы плечо опрокидывания груза рассчитывается относительно боковой кромки пола вагона (рис. 11).

Рис. 11 Расчетная схема к определению коэффициента запаса устойчивости

груза от опрокидывания поперек вагона при ширине груза более ширин

ы пола вагона

В случае, если груз перевозится на платформе с закрытыми бортами или в полувагоне без подкладок, высота центра боковой наветренной поверхности груза определяется только для части груза, выступающей над боковым бортом. Для грузов прямоугольной формы при перевозке на платформе с закрытыми боковыми бортами определяется по формуле:

, (22)

где H_гр – высота груза от уровня пола вагона, мм;

Н_б – высота борта платформы, мм.

Рис. 12 Схема к определению высоты приложения ветровой нагрузки

При перевозке груза прямоугольной формы на платформе с открытыми бортами высота центра боковой наветренной поверхности равна

.