Погрузка и крепление грузов на открытом подвижном составе

В открытом подвижном составе перевозятся грузы, которые не боятся атмосферных осадков, а также грузы тарно-штучные, длинномерные и громоздкие, которые по своим размерам и массе не могут быть загружены в крытый вагон. К таким грузам относятся массовые грузы (уголь, руда, лес, строительные материалы), автомобили, тракторы, сельскохозяйственные и другие машины, станки, различное промышленное оборудование, металлопрокат, рельсы, трубы и др. Перечень грузов, допущенных к перевозке в открытом подвижном составе, утверждается МТК РК.

Грузы, которые по своим свойствам и характеру не могут быть приравнены к указанным в Перечне грузам, могут допускаться к перевозке в открытом подвижном составе в установленном порядке только по разрешению МТК РК.

Грузы, отмеченные в Перечне одной звездочкой, допускаются к перевозке в открытом подвижном составе только, если масса одного места превышает 500 кг, а также длинномерные и громоздкие, которые по своим размерам не могут быть загружены в крытый вагон.

Грузы, отмеченные в Перечне двумя звездочками, при погрузке их в открытый подвижной состав в период с 1 апреля по 1 октября должны быть укрыты грузоотправителем брезентом, досками, дощатыми щитами или другими материалами, защищающими от попадания искр и исключающими загрязнение окружающей среды и засорения территории.

Планеры, самолеты и вертолеты должны перевозиться в упаковке или с укрытием независимо от времени года. В верхней части накладной грузоотправитель обязан проставить штемпель красного цвета «Легко воспламеняется», «Прикрытие 3/0-0-1-0».

Условия перевозок грузов в открытом подвижном составе определены в Правилах перевозок железнодорожным транспортом грузов в открытом подвижном составе.

Размещение и крепление грузов в открытом подвижном составе производится в соответствии с Техническими условиями размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах.

Грузы, перевозимые в открытом подвижном составе, по свойствам и характеру размещения и крепления можно разделить на следующие группы:

– сыпучие и кусковые, перевозимые насыпью или навалом (уголь, руда, щебень, песок, торф и др.). Какого-либо крепления такие грузы не требуют.

Устойчивость в движении обеспечивают борта платформы или полувагона.

– автотракторная техника и другие штучные грузы, требующие как правило, крепления при перевозке;

– штабельные, состоящие из отдельных предметов, укладываемые при погрузке в несколько рядов по высоте (лесоматериалы, трубы, рельсы и др.).

Перевозка в открытом подвижном составе по сравнению с крытыми вагонами имеет ряд преимуществ: широкое применение средств механизации при погрузке и выгрузке, что удешевляет и ускоряет погрузочно-разгрузочные операции и сокращает простой вагонов; относительно легкая тара открытых вагонов, а также меньшая стоимость их постройки

и ремонта, что сокращает расходы, связанные с перевозками; возможность перевозки длинномерных и громоздких грузов; упрощение операций по приему и выдаче грузов.

Размещение и крепление грузов в вагонах (в том числе в открытом подвижном составе) и контейнерах в соответствии со статьей 23 Устава осуществляется в соответствии с требованиями Технических условий размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах, утвержденных

МТК РК.

Технические условия имеются почти для всех основных типов грузов, перевозка которых носит массовый и систематический характер (лесоматериалы, металлопродукция, железобетонные, асбестоцементные изделия и конструкции, грузы в ящичной упаковке и неупакованные с плоскими опорами, машины на колесном и гусеничном ходу и др.). Для

каждого из этих видов груза предусмотрены схемы размещения и крепления на платформах и в полувагонах, наименование крепежных материалов, их количество и размеры, способы крепления груза.

В Технических условиях установлены также основные требования по обеспечению сохранности грузовых вагонов при производстве погрузочно-разгрузочных работ с различными грузами.

Ответственность за правильное размещение грузов и за соблюдение Технических условий несет грузоотправитель или организация, выполняющая эти операции. Работники, ответственные за погрузку, крепление и выгрузку грузов, должны проходить проверку знаний Технических условий размещения и крепления грузов. Испытания проводятся один раз в два года, а также при назначении на должность комиссией под председательством старшего или участкового ком-

мерческого ревизора. Соблюдение требований Технических условий удостоверяется на оборотной стороне накладной надписью: «Груз размещен и закреплен согласно §§ … рис … главы … Технических условий правильно» и подписью грузоотправителя с указанием занимаемой должности.

Работники железнодорожной станции контролируют соблюдение грузоотправителями Технических условий путем осмотра погруженных вагонов. Обращается внимание на соответствие размещения груза способу, установленному Техническими условиями, чертежам или схемам, правильность расположения и крепления груза, соблюдение общих положений о размещении и креплении грузов.

Правильность размещения и крепления грузов, предусмотренных Техническими условиями, проверяет приемосдатчик 5 или 6 разряда в зависимости от места производства грузовых операций, а в пунктах, где его нет, — начальник станции или его заместитель. В вагонном листе должна быть сделана отметка «Груз погружен и укреплен правильно», поставлена

подпись и указана должность и фамилия проверяющего погрузку.

Погруженный в открытый подвижной состав груз с учетом упаковки и крепления должен размещаться в пределах установленного габарита погрузки при условии нахождения вагона на прямом горизонтальном участке и совпадения в одной вертикальной плоскости продольных осей подвижного состава и пути.

Габаритом погрузки называется предельное поперечное (перпендикулярное оси пути) очертание, в котором, не выходя наружу, должен помещаться погруженный в открытый подвижной состав груз (с учетом упаковки и крепления) при нахождении подвижного со-

става на прямом горизонтальном пути и совмещении в одной вертикальной плоскости продольных

осей подвижного состава и пути. Наибольшие размеры общесетевого габарита погрузки (рис. 7.1): ширина — 3250 мм, высота — 5300 мм, высота погрузки при полном использовании ширины — 4000 мм, ширина погрузки на высоте 5300 мм — 1240 мм.

Рис. 7.1. Габарит погрузки. УГР — уровень головки рельса

Размеры груза будут соответствовать габариту погрузки в поперечных сечениях, если его длина не превышает значений, указанных в Технических условиях, а именно: для платформ с базой 9720 мм наибольшее расстояние от середины вагона до конца груза составляет 8800 мм, с базой 9294 — 8580 мм, а на сцепах из двух платформ — соответственно 11840 и 11600 мм.

Базой у четырехосных, шестиосных и восьмиосных вагонов считается расстояние между центрами пятников кузова, у сцепов из двух вагонов — расстояние между серединами подкладок или вертикальными осями турникетных опор.

Рис. 7.2. Льготный габарит погрузки

Автомобили, тракторы, сельскохозяйственные и дорожно-строительные машины, железобетонные и металлические изделия, а также другие грузы длиной в пределах платформы или полувагона разрешается грузить на все железные дороги, кроме Дальневосточной в соответствии с льготным габаритом погрузки (рис. 7.2). Расстояние В от оси пути до точек

льготного габарита погрузки в зависимости от высоты Н от уровня головок рельсов приведены в таблице 1.2 Технических условий. Например, на высоте от уровня головок рельсов Н = 2908 мм, расстояние от оси пути до точек льготного габарита В = 1671 мм. В накладной на лицевой стороне (место для особых отметок и штемпелей) на такие грузы грузоотправитель делает отметку «Льготный габарит». Размещение и крепление таких грузов производится по чертежам, утвержденным отделениями дорог, или по местным техническим условиям.

Лесоматериалы разрешается грузить в полувагоны в пределах зонального габарита погрузки (рис. 7.3) на все дороги, за исключением Северо-Кавказской (участки Белореченская—Туапсе—Веселое, Крымская—Новороссийск), а также участков Чум—Лабытнанги, Пукса— Наволок Северной и Тигей—Ачинск Красноярской дорог.

Рис. 7.3. Зональный габарит погрузки

Расстояние В от оси пути до очертания зонального габарита погрузки на высоте от уровня головок рельсов приведено в таблице 1.3 Технических условий. Например, на высоте Н = 4080 мм расстояние В = 1608 мм. Размещение и крепление различных видов лесоматериалов в пределах зонального габарита должны производиться по Техническим условиям, утвержденным МТК

РК или местным техническим условиям, утвержденным подразделениями перевозчика. В накладных на такие грузы на лицевой стороне грузоотправители обязаны сделать отметку «Зональный габарит». Такая отметка должна быть проставлена работниками товарных контор в дорожной ведомости и в вагонном листе. При размещении грузов в подвижном составе тележки вагонов должны быть загружены равномерно. Это достигается в том случае, если общий центр массы располагается над серединой вагона в вертикальной плоскости на пересечении продольной и поперечной осей вагона. Если это невозможно обеспечить, то допускается наибольшее продольное смещение центра массы от вертикальной плоскости, в которой находится поперечная ось вагона, на величины, указанные в таблице 1.4 Технических условий, от 100 до 3000 мм в зависимости от массы груза. Например, для массы груза до 10,0 т — 3000 мм; 50,0 т — 1700 мм; свыше 70,0 т — 100 мм.

Наибольшие допускаемые поперечные смещения общего центра массы грузов от вертикальной плоскости, в которой находится продольная ось вагона четырехосных полувагонов и платформ, также указаны в таблице 1.6 Технических условий и зависят от массы груза и высоты общего центра массы вагона с грузом. Допускается поперечное смещение до 620 мм. Например, при массе груза до 10 т и высоте общего центра массы вагона с грузом до 1,2 м — 620 мм, а для массы 50,0 т — 350 мм. Допускаемые значения продольных и поперечных смещений общего

центра массы грузов могут использоваться одновременно. Масса груза может передаваться вагону через две подкладки, удаленные одна от другой, или быть равномерно распределенной по занятой площадке пола вагона. Масса груза, приходящаяся на подкладку, уложенную поперек платформы в пределах ее базы lв (рис.7.4) зависит от типа тележек вагона, минимального расстояния между вертикальными плоскостями, проходящими через середину подкладки и поперечную ось платформы (а) и ширины распределения нагрузки (В) поперек вагона. Эта масса определяется по таблице 1.8 Технических условий. Допускаемые нагрузки на подкладки, уложенные поперек рамы за пределами базы платформы, приведены в таблице 1.9 Технических условий. Ширина распределения нагрузки В, передающаяся на раму вагона, определяется по формуле

(7.1)

где bгр — ширина груза в месте опоры, мм; hо — высота поперечной подкладки, мм.

В Технических условиях установлены также наибольшие допускаемые нагрузки на поперечные балки четырехосных полувагонов и наибольшие изгибающие моменты в рамах четырехосных платформ и полувагонов (табл. 1.10; 1.11).

При размещении груза в полувагонах равномерно распределенная нагрузка на крышку люка не должна превышать 6 тс (58,8 кН). Допускаемая сосредоточенная нагрузка на крышку люка полувагона установлена Техническими условиями.

Рис. 7.4. Схема расположения поперечных подкладок на платформе

Выход груза за пределы концевой балки полувагонов и платформ не должен превышать 400 мм.

Борта платформ, люки и двери полувагонов должны быть закрыты и заперты на запоры. При погрузке грузов, не размещающихся в пределах пола платформ или полувагонов, торцевые борта платформы могут быть откинуты на кронштейны, а торцевые двери полувагона — открыты и закреплены. Груз не должен опираться на откинутые борта платформ. При перевозке таких грузов на платформах с открытыми секциями боковых бортов последние должны быть закреплены за кольца, имеющиеся на продольных балках. В случае отсутствия колец все противоположные секции бортов грузоотправитель обязан увязать проволокой, которая пропускается под платформой ниже уровня боковых и хребтовых балок.

Для перевозки груза, способ размещения и крепления которого Техническими условиями не установлен, грузоотправитель не позднее чем за 5 дней до дня погрузки обязан представить в отдел грузовой и коммерческой работы отделения дороги заявление, четыре экземпляра утвержденных им чертежей размещения и крепления груза и пояснительную записку с расчетами. При этом определяют силы, действующие на груз при перевозке, проверяют поперечную устойчивость вагона с грузом, определяют продольные и поперечные усилия, выбирают тип креп-

ления и рассчитывают его параметры и др. в соответствии с методикой, приведенной в главе 1 Технических условий. Расчеты и чертежи рассматривают начальники отделов грузовой и коммерческой работы, вагонного хозяйства, а также работники, назначаемые главным инженером

отделения дороги, совместно с главным инженером предприятия или специалистом, разработавшим способ перевозки груза, с привлечением в необходимых случаях других работников.

Если все документы оформлены правильно, составляется акт в трех экземплярах, который подписывают все лица, участвовавшие в рассмотрении чертежей и расчетов, и утверждает главный инженер отделения дороги. Все подписи о согласовании и утверждении способа раз-

мещения и крепления груза ставят также на чертежах или схемах. Один экземпляр акта получает грузоотправитель, другой направляют начальнику станции погрузки, а третий остается в делах отделения дороги. К каждому экземпляру акта прикладывают описание, чертеж и пояснительную записку. Четвертый экземпляр описания, чертежей и пояснительной записки отделение дороги направляет в Бюро экспертизы стандартов МТК РК.

Размещают и крепят груз в вагонах под руководством ответственного работника грузоотправителя и организации, производящей погрузку. Начальник станции и его заместитель лично проверяет, соответствует ли размещение и крепление груза утвержденным чертежам. На крупных станциях такую проверку может делать и другой работник, назначенный начальником отделения дороги.

Если размещение и крепление правильны, работник грузоотправителя, ответственный за погрузку, и работник станции, проверявший ее правильность, делают на обороте накладной отметку следующего содержания: «Груз размещен и укреплен согласно утвержденному чертежу № __от ______. Для крепления применены следующие реквизиты (наименование и количество)». Например, стоек 8, растяжек 4, упорных брусьев 4 и т.д.

При последующих отгрузках такого же груза в таком же подвижном составе повторного утверждения способа размещения и крепления груза не требуется. Погрузку производят на основании акта, составленного ранее.

При массовой погрузке груза с одной станции, а также при отправлении одного груза с нескольких пунктов погрузки в таком же порядке разрабатываются местные технические условия, утверждаемые главным инженером подразделения перевозчика, один экземпляр которых направляется в Департамент грузовой и коммерческой работы.

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. 7.5) является центр массы груза, ветровой нагрузки — центр тяжести площадки, подверженной воздействию силы ветра. Поступательному 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 взаимодействию вагонов при маневрах, роспуске с сортировочных горок, трогании, осаживании и торможении поезда, а второе — движению поезда с наибольшей допускаемой на сети железных

Рис. 7.5. Схема действия сил на груз

дорог скоростью (до особого указания МТК в расчетах следует принимать нагрузки, соответствующие скорости движения грузовых поездов 100 км/ч).

В первом сочетании максимальное значение приобретает продольная инерционная сила.

Препятствует сдвигу груза продольная сила трения.

Продольная инерционная сила

Fпр = апр ·Qгр , (7.2)

где апр — удельная продольная инерционная сила, тс/т (табл. 28.1.); Qгр —

масса груза, т.

Промежуточные значения удельной продольной инерционной силы: для одиночного вагона

(7.3)

для сцепа из двух вагонов

(7.4)

где Q⁰_гр — общая масса груза в вагоне, т;Q^с гр— 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

(7.5)

где μ — 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 центробежной силы:

Fп = ап · Qгр , (7.6)

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

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

(7.7)

где lв — база вагона, м; lгр — расстояние от центра массы груза до вертикальной плоскости, проходящей через поперечную ось вагона, м; ас — удельная поперечная инерционная сила при расположении центра массы груза в вертикальной плоскости, в которой проходит поперечная ось вагона; аш — удельная оперечная инерционная сила при расположении центра массы груза над

шкворневой балкой.

Вертикальная инерционная сила

Fв = авQгр , (7.8)

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

(7.9, 7.10)

где Q⁰ _гр — общая масса груза в вагоне, т; k — 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:

W = kд · q · Sп, (7.11)

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

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

(7.12)

для длинномерных грузов, опирающихся на два вагона,

(7.13)

Исходя из параметров груза (размеров, массы, положения центра массы, конфигурации, количества мест) выбирают тип подвижного состава и рациональную схему размещения груза на нем. При этом учитываются требования, предъявляемые к размещению грузов в открытом

подвижном составе, в отношении положения общего центра массы груза и допускаемых значений продольного и поперечного смещений его относительно вертикальных плоскостей, в которых находятся продольная и поперечная оси вагонов, нагрузки на тележки вагонов и др.

При размещении грузов необходимо проверить по Техническим условиям, соблюдаются ли допускаемые нагрузки на поперечные подкладки платформ, поперечные балки полувагонов и раму вагонов.

В связи с тем, что продольные инерционные усилия значительно превышают по своим размерам поперечные, грузовые места следует по возможности размещать длинной стороной вдоль вагона. Этим самым создаются условия для обеспечения большей устойчивости грузовых мест от опрокидывания, одновременно сокращаются расходы крепежных материалов.

Выбрав схему размещения груза, необходимо проверить габаритность погрузки. В тех случаях, когда центр массы груженого вагона находится на расстоянии от уровня верха головок рельсов более 2300 мм или наветренная поверхность четырехосного вагона с грузом превышает 50 м2, а на сцепе с опорой длинномерного груза на два вагона — 80 м2, проверяется поперечная устойчивость вагона.

Высота общего центра массы вагона с грузом (рис. 7.6)

(7.14)

где — масса единицы груза, т; Qт — тара вагона, т; — высота центра массы единицы груза над уровнем верха головки рельсов, мм; в Нц.м — высота центра массы порожнего вагона (над уровнем верха головки рельсов, мм (четырехосный и шестиосный полувагон — 1130 мм, четырехосная платформа — 800 мм).

Поперечная устойчивость груженого вагона или сцепа определяется по формулам, приведенным в Технических условиях. Крепление выполняется в зависимости от конфигурации груза (штучные, тяжеловесные с плоскими опорами, цилиндрические, колесные,

Рис. 7.6. Схема для расчета общего центра массы вагона с грузом

штабельные, длинномерные) и вида перемещения (поступательного вдоль и поперек вагона, опрокидывания вдоль и поперек вагона, поперечного развала штабеля) по Техническим условиям.

Продольное ΔFпр и поперечное ΔFп усилия, воспринимаемые креплением:

пр ;

(7.15, 7.16)

где n — коэффициент, значение которого принимается равным 1,0 при разработке способов размещения и крепления грузов, включаемых в сетевые или местные технические условия, и 1,25 для способов перевозки грузов, утверждаемых отделением дорог.

Эти усилия могут восприниматься как креплением одного вида, так и сочетанием нескольких видов креплений:

(7.17, 7.18)

где — доли продольного или поперечного усилия, воспринимаемые соответственно растяжками, брусками, обвязками и другими креплениями.

При разработке способов крепления грузов целесообразно обеспечивать их продольную устойчивость одним видом крепления. Усилие в растяжках и обвязках, количество гвоздей для крепления брусков при расчете крепления определяют по формулам, приведенным в Технических условиях.

Возможность опрокидывания груза оценивают коэффициентом запаса устойчивости, который определяется по формулам:

вдоль вагона

поперек вагона

где — кратчайшее расстояние от проекции центра массы груза на горизонтальную плоскость до ребра опрокидывания соответственно вдоль и поперек вагона, мм; hц.м — высота центра массы груза над полом вагона или плоскостью подкладок, мм; — высота соответственно продольного и поперечного упора от пола вагона или плоскости подкладок, мм; — высота центра проекции боковой поверхности груза от пола вагона или плос-

кости подкладок в мм.

Если коэффициент запаса устойчивости габаритного груза меньше 1,25, а негабаритного или перевозимого на транспортере — 1,5, то груз должен быть закреплен от опрокидывания растяжками или подкосами, или теми и другими одновременно.

Усилия в креплении грузов, подверженных опрокидыванию, определяются по формулам Технических условий .

Грузы цилиндрической формы и грузы на колесном ходу подвержены перекатыванию. Их закрепляют упорными брусками совместно с растяжками и обвязками. Формулы для определения числа гвоздей в брусках и усилий в обвязке или растяжке приведены в Технических условиях. При

устройстве проволочного крепления (растяжек, увязок и поперечных обвязок) диаметр проволоки и число нитей в креплении выбирают в соответствии с допускаемой нагрузкой по таблицам Технических условий.

В Технических условиях приведены допускаемые напряжения и нагрузки различных пород древесины на детали и узлы четырехосных платформ, используемых для крепления грузов; допускаемые нагрузки на металлические борта платформ; допускаемые нагрузки на увязочные

устройства полувагонов и др.