Рефетека.ру / Транспорт

Лабораторная работа: Расчет крепления грузов цилиндрической формы

Московский Государственный Университет Путей Сообщения

(МИИТ)


Кафедра: «Логистические транспортные системы и технологии»


Практическая работа


по дисциплине:


«Управление грузовой и коммерческой работой на

железнодорожном транспорте»


на тему: «Расчет крепления грузов цилиндрической формы»


Выполнил:

студент группы УПП-341

Гавриленко Р.Б.

Проверил: Демянкова Т.В.


Москва 2009

Расчет крепления грузов цилиндрической формы.


Исходные данные для расчета крепления грузов цилиндрической формы производятся по варианту 1.4.

Исходные данные:

к перевозке, предъявлен котел цилиндрической формы с параметрами: длина Расчет крепления грузов цилиндрической формы=12,6 м, диаметр – 2,4 м; размещение центр тяжести по высоте – 1,2 м, а от торца груза – 5,8 м; масса груза – 15,2 т;

для перевозки имеется четырехосная платформа, со следующими характеристиками: грузоподъемность 70 т; база 9,72 м; тара вагона 20,9 т; внутренняя ширина, 2,77 м; длина – 13,3 м; высота центра тяжести в порожнем состоянии 0,8 м.


Расчет крепления грузов цилиндрической формы

Рис. 1. Схема размещения и крепления груза цилиндрической формы:

1 – обвязочная полоса; 2 – упорные бруски; 3 – подкладки; 4 – стержень; 5 – скоба вагона; 6 – гайки

Размещение груза производится симметрично относительно продольной и поперечной осей вагона.

Проверка правильности размещения изделия в вагоне показала:
- масса груза не превышает грузоподъемности вагона — 28,5 < 70т;
- выход груза за пределы платформы отсутствует;
- центр тяжести груза смещен в продольном направлении от вертикальной плоскости, в которой лежит поперечная ось платформы, на величину:


Расчет крепления грузов цилиндрической формым,


что при массе груза 15,2 т согласно ТУ, допускается:


Расчет крепления грузов цилиндрической формымм;


груз размещается на подкладках и крепится упорными брусками и обвязками;


Расчет крепления грузов цилиндрической формы


тележки загружены неравномерно, при этом


Расчет крепления грузов цилиндрической формытс,

Расчет крепления грузов цилиндрической формытс.

Разность погрузок составляет 29,86 – 24,29 = 5,57 < 10т.

Таким образом, выбранная схема размещения котла соответствует ТУ.

Груз размещен на двух поперечных подкладках. Сечение подкладок принимаем равным 200ґ150мм, при длине 2770мм. В каждой подкладке делается выемка по форме котла (рис. 2) для более равномерной передачи нагрузки. Глубина выемки зависит от давления на подкладку. Расчет производится на максимальную, нагрузку с учетом вертикальной инерционной силы:


Расчет крепления грузов цилиндрической формы;

Расчет крепления грузов цилиндрической формытс.

Расчет крепления грузов цилиндрической формытс.


Проекция площади опирания котла на подкладку находится с учетом допускаемого напряжения на смятие [sСМ] = 30кгс/см2.


Расчет крепления грузов цилиндрической формысм2.


При ширине подкладки ВП = 20 см поперечник выемки в подкладке для опирания котла составит:


Расчет крепления грузов цилиндрической формы см = 0,378 м.


Глубину выемки определим из выражения:1,3367


Расчет крепления грузов цилиндрической формыРасчет крепления грузов цилиндрической формым = 12 мм

Проверка габаритности погрузки производится путем сопоставления координат наиболее критических точек груза: по высоте от УГР — 2658мм (1320 + (150–12) + 1200); по ширине от оси по пути — 1200 мм, груз находится в пределах габарита погрузки.

Общая высота центра массы вагона с грузом определяется:


Расчет крепления грузов цилиндрической формым;


Общая наветренная поверхность вагона и груза:


Расчет крепления грузов цилиндрической формым2 < 50м2.


Следовательно, устойчивость платформы с грузом обеспечивается.

Силы, действующие на груз, определены по формулам

Продольная инерционная сила


Расчет крепления грузов цилиндрической формытс.


Поперечная инерционная сила


Расчет крепления грузов цилиндрической формытс.


Сила ветра


W = 50·10-3·0,5·2,7·9,5 = 0,64 тс.


Сила трения в продольном направлении

Расчет крепления грузов цилиндрической формытс,


где 0,4 – коэффициент трения металла котла по дереву.

Сила трения в поперечном направлении


Расчет крепления грузов цилиндрической формытс.


Проверка устойчивости груза относительно перемещений вдоль вагона показывает, что в продольном направлении груз неустойчив и требует крепления, так как:


Расчет крепления грузов цилиндрической формы; Расчет крепления грузов цилиндрической формытс


Запас устойчивости груза против опрокидывания относительно пола платформы в продольном и перекатывания в поперечном направлениях определяется по формулам:

- в продольном:


Расчет крепления грузов цилиндрической формы;


- в поперечном, с учетом действия вертикальной инерционной силы


Расчет крепления грузов цилиндрической формыРасчет крепления грузов цилиндрической формы.


Здесь величина Расчет крепления грузов цилиндрической формы — расстояние до ребра перекатывания определяется:

Расчет крепления грузов цилиндрической формым


Выбор способа крепления груза производится на основе выше приведенных расчетов. Вдоль платформы груз перекатываться не может, так как запас устойчивости более 1,25.

В продольном направлении груз имеет возможность перемещаться. В поперечном направлении груз может перекатываться. Крепление выполняется от продольных сдвигов четырьмя металлическими обвязками, а от перекатывания — упорными брусками 2 в сочетании с обвязками. Упорные бруски прибиваются гвоздями к поперечной подкладке 3.

По конструкции обвязка состоит из металлической полосы 1 и стержня с резьбой 4, соединенных сваркой. Борта платформы в месте установки обвязок открывают и закрепляют установленным порядком. Стержень с резьбой вставляют в отверстие скобы 5 и соответствующим образом закрепляют, одновременно натягивая полосу до плотного прилегания к поверхности груза гайками 6.

Расчет крепления от перемещений вдоль вагона производится с учетом продольной инерционной силы и продольной силы трения


Расчет крепления грузов цилиндрической формытс


Отсюда усилие в каждой из обвязок определяется по формуле


Расчет крепления грузов цилиндрической формытс,


где a – угол наклона обвязки к полу вагона, a = 84°.

Принимаем обвязку из полосовой стали с допускаемым напряжением [s] = 1650кгс/см2, тогда сечение обвязки:

Расчет крепления грузов цилиндрической формысм2


По этому сечению принимаем полосу с размерами 22ґ10 мм.

Минимальное сечение стержня по внутреннему диаметру резьбы при допускаемом растяжении для болтов [s] = 1400 кгс/см2 составит


Расчет крепления грузов цилиндрической формысм2


Отсюда внутренний диаметр болта должен быть не менее


Расчет крепления грузов цилиндрической формысм


Принимаем стержень с внутренним диаметром dBH = 19 мм.

Длину сварного шва для крепления стержня к полосовой обвязке определяем по формуле:


Расчет крепления грузов цилиндрической формысм


При расчете длины сварного шва принимаем толщину катета hШ, = 0,4см, [t] = 950кгс/см2, g = 0,77.

От перекатывания в поперечном направлении груз удерживается упорными брусками, которые укладываются вплотную к грузу с обеих сторон, и обвязками.

Для крепления упорных брусков к подкладке рассчитываем необходимое число гвоздей диаметром 6 мм (в штуках)

Расчет крепления грузов цилиндрической формышт,


при ctgaП = 0,55.

Усилия в обвязках, возникающих от действия поперечных сил, определяются


Расчет крепления грузов цилиндрической формытс


Отрицательный знак говорит, о том, что от поперечных сил дополнительных усилий в обвязках не возникает, следовательно не требуется и дополнительное крепление.

Поперечная инерционная сила


Расчет крепления грузов цилиндрической формытс.


Вертикальная инерционная сила


Расчет крепления грузов цилиндрической формытс.


Сила ветра


W = 50·10-3·0,5·2,4·12,6 = 0,756 тс.


Сила трения в продольном направлении


Расчет крепления грузов цилиндрической формытс,

где 0,4 – коэффициент трения металла котла по дереву.

Сила трения в поперечном направлении


Расчет крепления грузов цилиндрической формытс.


Проверка устойчивости груза относительно перемещений вдоль вагона показывает, что в продольном направлении груз неустойчив и требует крепления, так как:


Расчет крепления грузов цилиндрической формы; Расчет крепления грузов цилиндрической формытс


Запас устойчивости груза против опрокидывания относительно пола платформы в продольном и перекатывания в поперечном направлениях определяется по формулам:

- в продольном:


Расчет крепления грузов цилиндрической формы;


- в поперечном, с учетом действия вертикальной инерционной силы


Расчет крепления грузов цилиндрической формыРасчет крепления грузов цилиндрической формы.


Здесь величина Расчет крепления грузов цилиндрической формы — расстояние до ребра перекатывания определяется:


Расчет крепления грузов цилиндрической формым

Выбор способа крепления груза производится на основе выше приведенных расчетов. Вдоль платформы груз перекатываться не может, так как запас устойчивости более 1,25.

В продольном направлении груз имеет возможность перемещаться. В поперечном направлении груз может перекатываться. Крепление выполняется от продольных сдвигов четырьмя металлическими обвязками, а от перекатывания — упорными брусками 2 в сочетании с обвязками. Упорные бруски прибиваются гвоздями к поперечной подкладке 3.

По конструкции обвязка состоит из металлической полосы 1 и стержня с резьбой 4, соединенных сваркой. Борта платформы в месте установки обвязок открывают и закрепляют установленным порядком. Стержень с резьбой вставляют в отверстие скобы 5 и соответствующим образом закрепляют, одновременно натягивая полосу до плотного прилегания к поверхности груза гайками 6.

Расчет крепления от перемещений вдоль вагона производится с учетом продольной инерционной силы и продольной силы трения


Расчет крепления грузов цилиндрической формытс


Отсюда усилие в каждой из обвязок определяется по формуле


Расчет крепления грузов цилиндрической формытс,

Рефетека ру refoteka@gmail.com