Расчет крепления грузов цилиндрической формы (147994)

Посмотреть архив целиком

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

    1. 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 =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.

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:


  • м,

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


мм;


  • груз размещается на подкладках и крепится упорными брусками и обвязками;

  • тележки загружены неравномерно, при этом

  • тс,

  • тс.

  • 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 200150мм, 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:


;

тс.

тс.


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


см2.


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


см = 0,378 м.


Глубину выемки определим из выражения:1,3367


м = 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:


м;


Общая наветренная поверхность вагона и груза:


м2 < 50м2.


Следовательно, устойчивость платформы с грузом обеспечивается.

Силы, действующие на груз, определены по формулам

Продольная инерционная сила


тс.


Поперечная инерционная сила


тс.


Сила ветра


W = 50·10-3·0,5·2,7·9,5 = 0,64 тс.


Сила трения в продольном направлении


тс,


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

Сила трения в поперечном направлении


тс.


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


; тс


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

  • - в продольном:


;

  • - в поперечном, с учетом действия вертикальной инерционной силы


.


Здесь величина — расстояние до ребра перекатывания определяется:


м


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


тс


Отсюда усилие в каждой из обвязок определяется по формуле


тс,


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

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


см2


По этому сечению принимаем полосу с размерами 2210 мм.

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


см2


Отсюда внутренний диаметр болта должен быть не менее


см


Принимаем стержень с внутренним диаметром dBH = 19 мм.

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


см


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


шт,


при ctgП = 0,55.

Усилия в обвязках, возникающих от действия поперечных сил, определяются


тс


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

Поперечная инерционная сила


тс.


Вертикальная инерционная сила


тс.


Сила ветра


W = 50·10-3·0,5·2,4·12,6 = 0,756 тс.


Сила трения в продольном направлении


тс,


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

Сила трения в поперечном направлении


тс.


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


; тс


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

  • - в продольном:


;

  • - в поперечном, с учетом действия вертикальной инерционной силы


.


Здесь величина — расстояние до ребра перекатывания определяется:


м


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


тс


Отсюда усилие в каждой из обвязок определяется по формуле


тс,






Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.