Руды и рудные концентраты. Рудное сырье черных и цветных металлов. Неметаллические руды

3. При использовании  платформы с металлическими бортами,  борта поднять и закрыть на клиновые запоры. При невозможности закрыть борта, борта открыть и закрепить за кольца, имеющиеся на продольных балках рампы платформы. При отсутствии колец противоположные секции бортов скрепляются увязкой из проволоки , Ø 4 мм в две нити, которая пропускается под боковыми и хребтовыми балками платформы. Если опущенные борта закрывают трафаретный номер платформы, он наносится несмываемой белой краской на левых крайних секциях опущенных продольных бортов.

Выбор способа  размещения груза в вагоне:

Железобетонные  изделия размещаются на платформе, таким образом, чтобы ЦТ был размещен на пересечении с продольной плоскостью симметрии платформы, со смещением относительно поперечной плоскости на 330 мм (влево).

Проверка  габаритности погрузки:

Проверка габаритности погрузки производится с учетом координат наиболее выступающих точек.

Наиболее выступающие  точки расположены симметрично  продольной оси груза и имеют  координаты по высоте от уровня головок  рельсов:

1310 + 50 + 1005 = 2365 мм,

Где, 1310 - высота пола платформы над уровнем головок рельсов, мм;

50 - сечение поперечной  подкладки, мм;

1005 – высота  железобетонного изделия, мм.

По ширине от оси пути:

2340 : 2 = 1170 мм.

Где, 2340 – ширина железобетонного изделия, мм;

Таким образом, груз расположен в пределах габарита погрузки.

Габаритом погрузки называется предельное поперечное (перпендикулярное оси пути) очертание, в котором, не выходя наружу, должен размещаться груз (с учетом упаковки и крепления) на открытом подвижном составе при нахождении его на прямом горизонтальном пути.

Негабаритные  грузы могут быть перевезены при  принятии специальных мер предосторожности. Для проверки габаритности грузов, погруженных на открытый подвижной  состав, их пропускают через габаритные ворота.

Габаритные  ворота представляют собой раму, внутри которой по очертанию габарита погрузки шарнирно укреплены планки. Если открытый подвижной состав с грузом пройдет ворота, не касаясь планок, то габарит не нарушен. Изменение положения планки укажет на место, не соответствующее габариту.  
В зависимости от высоты, на которой груз выходит за габарит погрузки, установлены зоны нижней, боковой и верхней негабаритности. Кроме того, для более точного определения условий пропуска грузов при наличии верхней негабаритности на двухпутных линиях дополнительно введена зона совместной боковой и верхней негабаритности.

Порядок определения  негабаритности грузов, приема их к  перевозке и погрузке, отправления  и следования поездов изложен  в Инструкции по перевозке негабаритных и тяжеловесных грузов по железным дорогам колеи 1520 мм.

Погруженный на открытом подвижном составе груз (с учетом упаковки и крепления) должен размещаться в пределах установленных ОАО «РЖД» габаритов погрузки.

 

Рисунок 1 –  Очертание основного габарита погрузки

 

Проверка  поперечной устойчивости груза с вагоном от опрокидывания.

Определение положения общего центра тяжести  груза:

В продольной плоскости  смещение ЦТгр составляет:

L_c= 0,5L-(Qгр1хl1+Qгр2хl2+…+/Qгр1+Qгр2+…+) мм (1 ТУ)

В продольной плоскости  смещение общего ЦТо составляет:

Lc.о.= (11,3*330+20,92*0)/(11,3+20,92) = 115 мм

Допускаемое продольное смещение груза в вагоне до 20 тонн – 2230 мм, для стран участниц СМГС–1950 мм.

bc=0.5B-(Qrplxbl+Qrpnxbn/Qrpl+Qrpn)                                          (2ТУ)

В поперечной плоскости смещение общего ЦТо составляет:

Ьс.о.= (11,3*0+20,92*0)/(11,3+20,92)=0 мм

Допускаемое поперечное смещение груза в вагоне до 30 тонн – 450 мм, для стран участниц СМГС – 310 мм.

Высота  общего центра тяжести груза с  вагоном определяется по формуле:

^Где, - масса единицы груза, кг;

- тара вагона, кг;

- высота центра тяжести  единицы груза над уровнем  верха головки рельсов, м.;

- высота центра тяжести  вагона, м.

^Где, - масса единицы груза, кг.;

- масса тары вагона, кг.;

- высота пола вагона  над уровнем верха головки рельсов, м.;

- высота подкладки груза,  м.;

- высота центра тяжести  груза, м.;

- высота центра тяжести  вагона, м.

Наветренная поверхность платформы с грузом:

S_поверх=12+2,65 =14,65 м²< 50 м²,

где 12 – площадь платформы с закрытыми бортами; 2,65 – площадь груза.

Так, как высота общего центра тяжести вагона с грузом не превышает 2,3 м, а площадь наветренной  поверхности – 50 м², то устойчивость груза вместе с платформой от опрокидывания относительно уровня головок рельсов обеспечивается.

Расчет сил, действующих на груз при перевозке:

а) продольная инерционная  сила рассчитывается по формуле:

_{Где, - удельная продольная инерционная сила на 1 т массы груза, тс/т;}

        - масса груза, т.

^{Значения  удельной продольной силы при погрузке на одиночный вагон определяется:}

Где, – общая масса груза в вагоне, т.;

– удельная продольная инерционная  сила, тс, принимается соответственно при массе брутто вагона 22, 94 и  сцепа 44, 188

_{б) поперечная инерционная  сила с учетом действия центробежной силы определяется по формуле:}

_{Где, - удельная поперечная инерционная сила на 1 т массы груза, тс/т;}

        - масса груза, т.

а_п= 0,33+(0,44*330/9720)=0,345 тс/т;

F_п= 0,345*11,3=3,89 тс;

в) вертикальная инерционная сила рассчитывается по формуле:

_{Где, - удельная вертикальная инерционная сила на 1 т массы груза, тс/т;}

        - масса груза, т.

а_в= 0,25+0,000005*330+(2,14/11,3)=0,411 тс/т

F_в=0,411*11,3 =4,64 тс

_{г) ветровая нагрузка  рассчитывается по формуле:}

W_п=50*S_п

Где, - площадь наветренной поверхности груза (проекции поверхности груза, выступающей за пределы продольных бортов платформы либо боковых стен полувагона, на продольную плоскость симметрии вагона), м².

      Для грузов с цилиндрической  поверхностью, ось которой расположен  вдоль вагона, принимается равной половине упомянутой площади.

W_п =50*10^-3*2,65=0,133 тс.

д) продольная сила трения рассчитывается по формуле:

Где,  - масса груза, т.

– коэффициент трения груза  по полу вагона, подкладкам (для железобетона по дереву – 0,55).

е) поперечная сила трения рассчитывается по формуле:

Где,  - масса груза, т.

– коэффициент трения груза  по полу вагона, подкладкам (для железобетона по дереву – 0,55).

_{- удельная  вертикальная инерционная  сила на 1 т массы  груза, тс/т;}

 

Оценка  запаса устойчивости груза, выбор и  расчет крепления.

      Устойчивость груза от поступательных перемещений вдоль вагона не обеспечивается, так как

6,2 < 13,153

В поперечном направлении  груз условно устойчив.

 

 

Где,   - продольная инерционная сила, тс;

_{- ветровая  нагрузка, тс;}

4,126 < 1,25(3,89+0,133)=5,028

Следовательно, груз необходимо крепить от продольного  и поперечного перемещения.

Кроме поступательных перемещений грузы в процессе перевозки могут подвергаться опрокидыванию. При этом коэффициент запаса устойчивости груза от опрокидывания  определяется по формулам:

- в направлении  вдоль вагона:

 

Продольное  и поперечное усилия, которые должны воспринимать средства крепления, определяют по формулам:

△F_пр= F_пр – F_тр^пр, тс; 

△F_п= n(F_п+W_п)- F_тр^п, тс

△F_пр1=13,153-6,2=6,953 тс;

△F_п1= 1,25*(3,89+0,133)-4,126= 0,902 тс

Расчет  обвязок поз.1:

 

 

 

 

 

 

 

a = √(1200²+310²) = 1239 ; α = arctg(1239/310) = 76°; sinα=0,97

a = √(1200²+700²) = 1389 ; α = arctg(1389/700) = 63°; sinα=0,891

От продольного  и поперечного смещения груз удерживается 2-мя обвязками из проволоки диаметром 6 мм, в четыре нити каждая.

△F_пр^об= 1,24*(2*1*0,55*0,97+2*1*0,55*0,891)=2,538 тс < 9,584 тс

△F_п^об= 1,24*(2*1*0,55*0,97+2*1*0,55*0,891)=2,538 тс > 1,654 тс

Расчет  усилий воспринимаемых брусом поз.2 и  поз.3

Расчет бруса (поз.2,3)

△F_пр^б(2,3)=△F_пр-∑Fпр.об.=9,584-2,538=7,046 тс

Количество  гвоздей для крепления бруса:

n_гв (2,3)= △F_пр^б/n_б^прR_гв=7,046/(3*0,108)= 21,7 -для крепления брусков достаточно 22-х гвоздей на один брус, принимаем для крепления бруса (поз.2) 34-е гвоздя Ø 6х200 мм на один брус, для крепления бруса (поз.3) 16-ть гвоздей Ø 6х150 мм на один брус

Расчет на смятие деревянного бруса (поз.2):

σс(2)= F/S= 7046/(150*10)=4,7 кгс/см²<18 кгс/см²

Расчет на смятие деревянного бруса (поз.3):

σс(3)= F/S= 7046/(2*10*10)=35,23 кгс/см²<120 кгс/см²

Расчет  коэффициентов запаса устойчивости груза от опрокидывания:

Где,   ^{– кратчайшие расстояния от проекции ЦТ_гр на горизонтальную плоскость до ребра опрокидывания соответственно вдоль и поперек вагона, мм;}

^{– высота центра тяжести груза  над полом вагона или плоскостью подкладок;}

^{– высота соответственно продольного  или поперечного  упора от пола вагона или плоскости подкладок, мм;}

 ^{– высота центра проекции боковой (наветренной) поверхности груза  от пола вагона или  плоскости подкладок, мм.}

η_пр1= 820/((1005-100)*1,164)=1,2≥1,25

В продольном направлении  груз устойчив.

- в направлении  поперек вагона:

 

 ^{Где,   – кратчайшие расстояния от проекции ЦТ_гр на горизонтальную плоскость до ребра опрокидывания поперек вагона, мм;}

^{– высота центра тяжести груза  над полом вагона или плоскостью подкладок;}

^{– высота соответственно поперечного  упора от пола вагона или плоскости подкладок, мм;}

 ^{– высота центра проекции боковой (наветренной) поверхности груза  от пола вагона или  плоскости подкладок, мм.}

η_п1= 11,3*750/(3,89*(1005-0)+0,133*(1005-0))=2,09≥1,25

В поперечном отношении  груз также устойчив.

Проверка  подкладок поз.4 на смятие:

Площадь контакта опорной поверхности с подкладками: Sк=3*15*206=9270 см.кв.

3-кол-во подкладок,  шт.; 15 - ширина подкладки, см; 206-средняя  длина опорной поверхности, см.

Нагрузка, на подкладки  передающаяся от железобетонной плиты:

F=Qгр+Fв+Fпр.р.= 11,3+4,64+2*2*1,24*0,937=20,587 тс

Напряжение смятия: Gсм=F/Sк=20587/9270=2,22 кг/см.кв.<18 кг./см.кв.

Список  использованной литературы

1. Грузоведение  сохранность и крепление грузов. А.А. Смехов, А.Д. Малов, А.М. Островский  и др. Под ред. А.А. Смехова. – М.: Транспорт, 1987г.

2.Таблицы калибровки  железнодорожных цистерн – М.: Транспорт – ТРАНСИНФО, 1997г.

3. Технические  условия размещения и крепления  грузов в вагонах и контейнерах.  – М.: Юридическая фирма «Юртранс», 2003г.