Размещение и крепление груза с плоской опорой
Федеральное
Государственное Образовательное Учреждение
Высшего
Профессионального Образования
«Петербургский
Государственный Университет Путей Сообщения»
(ПГУПС)
Кафедра
«Логистика
и коммерческая работа»
Лабораторная
работа
«РАЗМЕЩЕНИЕ
И КРЕПЛЕНИЕ ГРУЗА С ПЛОСКОЙ ОПОРОЙ»
Выполнил студент группы УПЛ-903
Амелин А.С.
Проверил доцент
Янковская Н. Г.
. Дано
· Масса груза Qгр
= 18,5 т;
· Параметры платформы:
o Масса тары Qт
= 22 т;
o Площадь наветренной поверхности sв
= 13 м2;
o Тележки ЦНИИ-Х30.
· Сечение упорных брусков: 100х100 мм.
2. Определить
· Смещение центра тяжести груза
относительно продольной и поперечной осей платформы.
· Поперечную устойчивость вагона с
грузом.
· Степень негабаритности груза в точке
С.
· Силы, действующие на груз при перевозке.
· Проверить устойчивость груза от
сдвига в продольном и поперечном направлениях.
· Проверить устойчивость груза от
опрокидывания в продольном и поперечном направлениях.
· Разработать крепление груза.
· Составить эскиз размещения и
крепления груза в масштабе 1:100.
. Расчётная часть
Определение смещения центра тяжести груза:
Определение продольного смещения центра тяжести
груза:
(1)
Где Lгр
- длина груза, мм;
lгр
- расстояние от края груза до его ЦТ по длине, мм.
Определение поперечного смещения центра тяжести
груза:
(2)
Где Bгр
- ширина груза, мм;
bгр
- расстояние от края груза до его ЦТ по ширине, мм.
Определение поперечной устойчивости груза:
По площади наветренной поверхности вагона с
грузом:
(3)
,28<50 м2
Где Нгр
- высота груза, м;
Нб - высота борта платформы, м;
Lгр
- длина груза, м.
По высоте центра тяжести вагона с грузом от УГР:
(4)
1,63<2,3 м
Где Нп
- высота пола вагона от УГР, м;
Qт
- масса тары, т;
Qгр
- масса груза, т;
- высота центра
тяжести платформы, м;
Нцт - высота центра тяжести груза от
пола вагона, м.
Так как площадь наветренной поверхности вагона с
грузом меньше 50 м2,
а высота центра тяжести вагона с грузом меньше 2,3 м, то груз поперечно
устойчив.
Определение зоны и степени негабаритности груза:
Определение расстояния от УГР до критической
точки С:
(6)
Где а
- превышение точки С над остальным грузом, мм.
Определение расстояния от оси до критической
точки С:
(5)
Где b
- расстояние от края груза то точки С, мм.
Определение зоны и степени негабаритности груза:
Зная ус и хс, по
«Инструкции по перевозке негабаритных, тяжеловесных и длинномерных грузов по
железным дорогам стран СНГ, Эстонии, Латвии и Литвы» можно определить зону и
степень негабаритности груза: Н0220,
что
следует читать как «совместная негабаритность: верхняя второй степени, боковая
второй степени».
Определение сил, действующих на груз:
Определение удельной продольной инерционной
силы:
(6)
Где а22
- упругая инерционная сила при опоре груза на один
вагон
при упругом креплении.
Определение продольной инерционной силы:
(7)
Определение продольной силы трения:
Где μ
- коэффициент трения стали по дереву.
Определение продольного усилия, воспринимаемого
креплением:
(9)
Определение удельной поперечной инерционной
силы:
(10)
Где lв
- база платформы, м.
Определение поперечной инерционной силы:
(11)
Определение удельной вертикальной инерционной
силы:
(12)
Определение вертикальной инерционной силы:
(13)
Определение ветровой нагрузки:
(14)
Определение поперечной силы трения:
(15)
Определение избыточной поперечной силы:
(16)
Где n
- коэффициент, учитывающий, что перевозка разовая.
Определение коэффициентов устойчивости груза
опрокидыванию:
(17)
Где -
плечо удерживающего момента груза, м;
- высота
продольных упорных брусков, м.
,49>1,25, следовательно,
груз устойчив опрокидыванию в продольном направлении.
Определение высоты точки приложения ветровой
нагрузки от уровня пола вагона:
(18)
Поперечного:
(19)
Где -
плечо удерживающего момента груза, м;
- высота
поперечных упорных брусков, м.
,8>1,25, следовательно,
груз устойчив опрокидыванию в поперечном направлении.
Расчёт креплений груза:
Для расчёта креплений продольное (поперечное)
усилие, воспринимаемое креплением, записывается так:
(20)
Где -
продольное (поперечное) усилие, воспринимаемое обвязками.
- продольное
(поперечное) усилие, воспринимаемое брусками.
Определение продольного и поперечного усилий,
компенсируемого обвязками:
=2,97 тс(21)
Где Rоб
- допускаемая растягивающая нагрузка в обвязке, кгс;
nоб
- число обвязок,
шт.;
sinα - синус
угла между обвязкой и полом вагона.
Определение усилия, компенсируемого продольными
брусками, закреплёнными гвоздями:
(22)
Определение количества гвоздей в продольных
брусках с одной стороны от груза:
(23)
Где Rгв
- усилие, воспринимаемое одним гвоздём, тс/гв.
Распределение гвоздей в продольных брусках:
По ширине бруска гвозди распределяются так: от
края отступается 30 мм, между рядами расстояние 30 мм. То есть в брусок
сечением 100х100 мм можно вместить 2 ряда гвоздей.
По длине бруска от края отступается 90 мм, между
рядами расстояние тоже 90 мм. Таким образом, длина бруска считается так:
(23),
где -
число гвоздей в одном ряду, гв.
Продольные упорные бруски с одной стороны груза
выглядят так: груз опирается на поперечно направленный брусок длиной, равной
ширине пола вагона (2770 мм), в который можно забить максимум 28 гвоздей (в
данной работе 20), и несколько продольно направленных брусков (в данной работе
4), которые подпирают поперечно направленный брусок.
Количество гвоздей в одном продольно
направленном бруске:
(24),
Тогда количество гвоздей в одном ряду равно 10
гв., так как всего два ряда гвоздей, а длина бруска равняется:
(25)
Определение усилия, компенсируемого поперечными
брусками, закреплёнными гвоздями:
(26)
Определение количества гвоздей в поперечных
брусках:
(27)
Распределение гвоздей в поперечных брусках:
Примем число брусков равным трём, тогда в двух
брусках будет 15 гвоздей, а в одном - 16, расположенных в один ряд.
Соответственно, ширина одного бруска составит 60
мм, а длина брусков с 15 гвоздями:
(28),
а длина бруска с 16 гвоздями составит:
(29).
груз перевозка вагон устойчивость
4. Вывод
Груз удерживается двумя обвязками и упорными
брусками, которые распределены следующим образом:
· продольные упорные бруски (для одной
стороны груза):
o четыре продольно направленных бруска
сечением 100х100 мм и длиной 990 мм каждый, в которые вбито 2 ряда по 10
гвоздей;
· поперечные упорные бруски (для одной
стороны груза):
o два бруска сечением 60х100 мм и
длиной 1440 мм, в которые вбито 15 гвоздей в 1 ряд;
o один брусок сечением 60х100 мм и
длиной 1530мм, в который вбито 16 гвоздей в 1 ряд.