Выбор и расчет элементов крепления

Содержание: рациональный выбор и способы расчета элементов крепления грузов.

В зависимости от конфигурации, параметров груза, характера возможных его перемещений и других факторов крепление груза осуществляется растяжками, обвязками, упорными и распорными брусками, ложементами и другими средствами крепления (таблица 8).

Таблица 8

Рекомендации по выбору элементов и средств крепления грузов

Грузы	Возможные перемещения груза	Рекомендуемые элементы и средства крепления
Штучные с плоскими опорами	Поступательные продольные и поперечные перемещения	Упорные, распорные бруски; растяжки, обвязки
Опрокидывание продольное, поперечное	Растяжки, обвязки: упорные бруски; кассеты, каркасы, пирамиды и пр.
С плоскими опорами, размещаемые штабелями	Поступательные продольные и поперечные перемещения всего штабеля или отдельных единиц	Упорные, распорные бруски; увязки, растяжки, обвязки; щиты ограждения; стойки; кассеты
Длинномерные	Продольные и поперечные поступательные перемещения	Растяжки, обвязки; турникетные опоры, стойки
Поперечное опрокидывание	Обвязки, растяжки; подкосы, упорные бруски; ложементы
Цилиндрической формы, размещаемые на образующую	Продольное (поперечное) поступательное перемещение	Упорные, распорные бруски; растяжки, обвязки
Перекатывание поперек (вдоль) вагона	Упорные бруски, ложементы; обвязки, растяжки

Продольное и поперечное усилия, которые должны воспринимать средства крепления, определяется по формулам (24) и (25):

тс (25)

тс (26)

где , - в соответствии с формулами (11,12);

- коэффициент, значения которого принимаются:

при разработке ТУ и МТУ;

при разработке НТУ;

- рассчитывается по формуле (10).

Эти усилия могут восприниматься как одним, так и несколькими видами крепления:

, тс (27)

, тс (28)

где , , , , , - части продольного или поперечного усилия, воспринимаемые соответственно растяжками, брусками, обвязками и др. Для крепления грузов от продольного смещения предпочтительно применять средства крепления одного типа. При закреплении груза растяжками (рисунок 15) величину возникающих в растяжках усилий (с учетом увеличения сил трения от вертикальных составляющих) определяют по формулам:

- от сил, действующих в продольном направлении:

, тс (29)

- от сил, действующих в поперечном направлении:

, тс (30)

где - усилия в растяжке;

- количество растяжек, работающих одновременно в одном направлении и расположенных под одинаковыми 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).

Рисунок 15. Расчетная схема продольных и поперечных усилий в растяжке

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 9 и 10.

Таблица 9

Допускаемые растягивающие нагрузки на проволочные элементы крепления в зависимости от диаметра проволоки и числа нитей (кгс).

Число нитей в растяжке (обвязке)	Диаметр проволоки, мм
4,0	4,5	5,0	5,5	6,0	6,3	6,5	7,0	7,5	8,0
	270	350	430	530	620	680	730	850	970	1100
	540	700	860	1060	1240
	810
	1080

Примечание: в числителе приведены значения для способов крепления по НТУ, в знаменателе – для способов крепления по ТУ и МТУ.

В случае, когда для крепления груза в каком-либо направлении используются проволочные растяжки, отличающиеся по длине более чем в два раза, расчет параметров растяжек следует производить по уточненной методике (приложение № 8 к ТУ) [1].

Площадь сечения растяжек и обвязок, за исключением проволочных, определяют по формуле:

, см (31)

где - нагрузка на растяжку, обвязку, кгс;

- допускаемое напряжение при растяжении, значение которого принимают в зависимости от марки стали по таблице 10.

При закреплении груза (за исключением грузов цилиндрической формы) от смещения деревянными брусками количество гвоздей для крепления каждого бруска к полу вагона, определяют по формулам:

- от продольного смещения:

, шт (32)

- от поперечного смещения:

, шт (33)

где , - количество упорных брусков, одновременно работающих в одном направлении;

- допускаемое усилие на один гвоздь, кгс (принимается по таблице 11).

Таблица 10

Допускаемые напряжения стальных элементов крепления по видам деформации

Виды деформации	Марка стали (ГОСТ 380 – 71, ГОСТ 1050 – 74, ГОСТ 6713 – 75)	Допускаемые напряжения, кгс/см2
Растяжение	Ст. 3 и сталь 20
Сталь 30
Изгиб	Ст. 3 и сталь 20
Ст. 5 и сталь 30
Срез	Ст. 3 и сталь 20
Смятие	Ст. 3 и сталь 20
Растяжение для болтов	Ст. 3 и сталь 20

Таблица 11

Допускаемые усилия на гвозди

Диаметр гвоздя, мм	Длина гвоздя, мм	Допускаемое усилие, кгс
5,0	120 – 150
6,0	150 – 200
8,0

При закреплении груза от продольного и поперечного смещения обвязками усилие в одной обвязке определяют по формулам:

- от продольного смещения:

, тс (34)

- от поперечного смещения:

, тс (35)

где - количество обвязок.

Студенту необходимо выполнить:

1. Определить поперечное и продольное усилия.

2. Рассчитать количество нитей в растяжке.

3. Определить количество гвоздей для крепления брусков.

4. Определить величину усилий возникающих в растяжках.

5. Определить усилие в обвязке.

5. Контрольные вопросы для защиты курсового проекта

Контрольные вопросы при защите курсового проекта:

1. Виды габаритов погрузки.

2. Какие силы действуют на груз при перевозке?

3. Как определяется продольная инерционная сила?

4. Высота ЦТ порожнего вагона.

5. В каких случаях определяется поперечная устойчивость груженого вагона?

6. От чего зависит число нитей в растяжке?

7. Допускаемые усилия на гвозди.

8. Условия размещения грузов в вагонах.

9. Виды крепления.

10. Как определяется ветровая нагрузка?

11. Как определяется поперечная устойчивость вагона с грузом?

12. Определение сил трения.

13. Основной габарит погрузки.

14. Льготный габарит погрузки.

15. Зональный габарит погрузки.

16. Определение поперечной инерционной силы.

17. Определение вертикальной инерционной силы.

18. Как определяется высота центра тяжести вагона с грузом?

19. Определение количество гвоздей для крепления брусков.

20. От чего зависит диаметр проволоки?

литература

1. Технические условия размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах. – М.: Юртранс, 2003. – 544 с.

2. Инструкция по перевозке негабаритных и тяжеловесных грузов на железных дорогах государств-участников СНГ, Латвийской Республики, Литовской Республики, Эстонской Республики. – Саратов: Желдоркнига, 2001 . – 192 с.

3. С.Е. Бекжанова, К.Х. Кушукбаев, К.А. Мурзабекова. Грузоведение, сохранность и крепление грузов. Часть 2. Учебное пособие. – Алматы: КазАТК, 2007.- 156с.

4. Е.Б. Даусеитов. Сохранность и крепления грузов в вагонах. Учебное пособие. –Алматы: КазАТК, 2010.- 290с.

5. Е.Б. Даусеитов, Д.М. Тюлюбаева, Г.А. Бексеитов. Методические указания по проведению СРСП по дисциплине "Технические условия размещения груза" для студентов специальности 050901- "Организация перевозок, движения и эксплуатация транспорта" - Алматы: КазАТК, 2009.- 30с.

6. Ж. Ахметов, О.А. Цхай. Методические указания для проведения практических занятий по дисциплине "Особые условия перевозок грузов " для специальности бакалавриата 050901- "Организация перевозок, движения и эксплуатация транспорта" - Алматы: КазАТК, 2008.- 60с.

7. К. Х. Кушукбаев, Г. С. Турмагамбетов. Методические указания для выполнения курсового проекта «Размещение и крепление грузов на открытом подвижном составе (не предусмотренных Техническими Условиями)» - Алматы: КУПС, 2004.- 23с.

8. К. Х. Кушукбаев, К. А. Мурзабекова. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности "Организация перевозок, дорожного движения и эксплуатация транспорта" на тему: "Размещение и крепление длинномерного груза на сцепе платформ"- Алматы: КазАТК, 2007.- 47с.

9. Ж. Ахметов, О.А. Цхай. Методические указания для проведения СРСП по дисциплине "Особые условия перевозок грузов" для спец. бакалавриата 050901- "Организация перевозок, движения и эксплуатация транспорта" - Алматы: КазАТК, 2008.- 76с.

10. Т.В. Демянкова, Н.Е. Лысенко, В.Н.Новиков. Размещение и крепление грузов, перевозимых на открытом подвижном составе. Учебное пособие. – М.: МИИТ, 2006. – 60с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Задание для выполнения курсового проекта

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Казахская академия транспорта и коммуникаций им. М. Тынышпаева