Элементов крепления груза

Для крепления груза в вагоне могут быть использованы упругие и жесткие (болтовые и сварные соединения) элементы крепления. Если крепление используется однократно, оно называется одноразовым. Крепления, используемые несколько раз, называются многооборотными.

К упругим элементам крепления грузов в вагонах относятся (рис. 13):

-растяжки и обвязки из мягкой отожженной проволоки, которые после установки необходимо скрутить (натянуть) ломиком. Количество нитей в растяжках и обвязках, как правило, четное и не менее двух.

Растяжка – элемент крепления груза, который одним концом крепится за узлы подвижного состава (стоечные скобы или торцовые кронштейны на платформе, увязочные устройства в полувагоне), другим – за части груза.

Обвязка – элемент крепления груза, устанавливаемый всегда перпендикулярно продольной оси вагона. Обвязка крепится обоими концами за узлы подвижного состава (боковые стоечные скобы, увязочные устройства полувагона) и охватывает груз сверху.

- упорные и распорные бруски и конструкции, изготавливаемые из дерева хвойных пород.

Рис. 13. Элементы крепления грузов на платформе

Упорные бруски применяются для крепления груза на платформе и

крепятся к полу платформы расчетным количеством гвоздей.

Распорные бруски передают нагрузку на элементы вагона (торцовые порожки и боковые стенки в полувагоне, боковые и торцовые борта на платформе). На платформах бруски фиксируются к полу гвоздями, в полувагонах – соединяются между собой в распорные конструкции при помощи строительных скоб или накладок. В таблице 4 приведены рекомендации по выбору способа крепления.

Таблица 4

Рекомендуемые способы крепления груза

Грузы	Возможные перемещения груза	Рекомендуемые средства крепления
Штучные с плоскими опорами	Поступательные продольные и поперечные перемещения	Упорные, распорные бруски; растяжки, обвязки
Опрокидывание продольное, поперечное	Растяжки, обвязки

Величина усилия, которое должно быть компенсировано креплением, чтобы предотвратить сдвиг груза, может восприниматься как одним видом крепления, так и сочетанием нескольких видов:

(23)

(24)

где , , , , – доли продольного или поперечного усилия, воспринимаемые соответственно растяжками, брусками, обвязками и др. (рис. 13)

Для крепления грузов от продольного смещения предпочтительно применять средства крепления одного типа.

При закреплении груза растяжками от продольных смещений (рисунок 14) величину возникающих в растяжках усилий (с учетом увеличения сил трения от вертикальных составляющих) определяют по формулам:

- от сил, действующих в продольном направлении:

, тс; (25)

- от сил, действующих в поперечном направлении:

, тс, (26)

где , – усилия в растяжке;

, – количество растяжек, работающих одновременно в одном направлении и расположенных под углами , , ;

– угол наклона i-той растяжки к полу вагона;

, – углы между проекцией i-той растяжки на пол вагона и соответственно продольной, поперечной плоскостями симметрии вагона;

– коэффициент трения между контактирующими поверхностями груза и вагона (подкладок).

Рис. 14 Схема к расчету продольных и поперечных усилий в растяжке

При закреплении груза растяжками от опрокидывания усилие в растяжках определяется по формулам (27) и (28):

- в продольном направлении (рис. 157):

Рисунок 15 Схема к расчету параметров растяжки для крепления груза

от опрокидывания в продольном направлении

, тс; (27)

- в поперечном направлении (рис. 16):

Рисунок 16 Схема к расчету растяжки для крепления груза от опрокидывания

в поперечном направлении

, тс (28)

В формулах (27) и (28) приняты следующие обозначения:

– угол наклона растяжки к полу вагона;

, – углы между проекцией растяжки на горизонтальную плоскость и соответственно продольной, поперечной осями вагона;

, – число однотипных растяжек, работающих соответственно в продольном или поперечном направлении;

, – расстояния от точки закрепления растяжки на грузе до вертикальных плоскостей, проходящих через ребро опрокидывания соответственно в продольном, поперечном направлениях, мм;

h_Р – высота точки закрепления растяжки на грузе относительно уровня пола вагона (подкладок), мм;

1,25 – коэффициент запаса прочности растяжек.

В случае, когда растяжки используются для закрепления груза одновременно от смещения и опрокидывания, растяжки должны рассчитываться по суммарным усилиям и .

Количество нитей в растяжке или ее сечение определяется по большему усилию или в соответствии с таблицей Г1 приложения Г.

При закреплении устойчивых от опрокидывания грузов растяжками зная параметры растяжек, величина усилия, воспринимаемого растяжками, зависит от диаметра используемой проволоки, углов наклона растяжки, количества нитей проволоки в растяжке, количества растяжек одного типа, работающих в одном направлении:

– в продольном направлении (для первого сочетания сил), тс:

(29)

– в поперечном направлении (для второго сочетания сил), тс,:

(30)

где, – допускаемая растягивающая нагрузка в растяжках, работающих соответственно в продольном и поперечном направлениях, кгс. Зависит от числа нитей и диаметра проволоки, применяемой для крепления, принимается по таблице Г.1 приложения Г;

, – количество растяжек, работающих одновременно в одном направлении при креплении груза вдоль (поперек) вагона;

a – угол наклона растяжки к полу вагона;

– углы между проекцией растяжки на горизонтальную плоскость и соответственно продольной и поперечной осями вагона.

Доля продольного (поперечного) усилия, воспринимаемая обвязками, тс:

(31)

где R_об – допускаемая растягивающая нагрузка в обвязке, кгс. Величина усилия зависит от диаметра проволоки, используемой для крепления груза, и количества нитей проволоки. Принимается так же, как и для растяжек по таблице Г.1 приложения Г.

n_об – количество обвязок;

a_об – угол наклона обвязки к полу вагона (рис. 17).

Рис. 17 Угол наклона обвязки к полу вагона

Суммарная нагрузка, воспринимаемая брусками разного типа с разным количеством гвоздей разного диаметра:

Δ (33)

Доля усилия (тс), воспринимаемого гвоздями, которыми крепятся к полу упорные бруски одного типа, зависит от количества брусков, работающих одновременно в одном направлении (продольном или поперечном), от количества гвоздей, которым крепится каждый брусок, а также от диаметра гвоздя.

(32)

где , – количество упорных брусков одного типа, одновременно работающих в одном направлении;

R_гв – допускаемая нагрузка на один гвоздь, кгс, принимается по таблице Г.2 приложения Г.

n_гв – количество гвоздей, забиваемое в один брусок, шт.

На практике часто возникает необходимость определить количество гвоздей, которые необходимо забить во все бруски (при условии использования гвоздей одного диаметра), работающие в одном направлении (продольном или поперечном) В этом случае формула (32) примет вид:

(34)

Полученное количество гвоздей распределяется по брускам упорной конструкции в зависимости от особенностей схемы погрузки.

Наиболее часто для крепления используются гвозди диаметром 5–6 мм. Длина гвоздя должна быть не менее чем на 50 мм больше высоты прибиваемого бруска, чтобы пробить доску пола вагона (рис. 18).

Рис. 18 Схема к выбору длины гвоздя

При забивке между гвоздями, а также между гвоздями и кромкам брусков, должны соблюдаться минимальные расстояния. Возможные схемы забивки гвоздей приведены на рис. 19.

Рис. 19 Схема забивки гвоздей в деревянные доски и бруски

Количество гвоздей, которое можно забить по схеме (рисунок 19) в брусок длиной L_бр и шириной В_бр определяется по формуле:

(35)

Полученное количество гвоздей округляется в большую сторону до целого числа.

Исходя из этих расстояний, можно решить обратную задачу, то есть определить минимальную длину брускаL_брmin шириной В_бр, необходимую для забивки требуемого количества гвоздей (n_гв), мм:

(36)