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.

1. Дано

· Масса груза Q_гр = 18,5 т;

· Параметры платформы:

o Масса тары Q_т = 22 т;

o Площадь наветренной поверхности s_в = 13 м²;

o Тележки ЦНИИ-Х30.

· Сечение упорных брусков: 100×100 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.

3. Расчётная часть Определение смещения центра тяжести груза:

Определение продольного смещения центра тяжести груза:

(1)

Где L_гр — длина груза, мм;

l_гр — расстояние от края груза до его ЦТ по длине, мм.

Определение поперечного смещения центра тяжести груза:

(2)

Где B_гр — ширина груза, мм;

b_гр — расстояние от края груза до его ЦТ по ширине, мм.

Определение поперечной устойчивости груза:

По площади наветренной поверхности вагона с грузом:

(3)

29,28<50 м²

Где Н_гр — высота груза, м;

Н_б — высота борта платформы, м;

L_гр — длина груза, м.

По высоте центра тяжести вагона с грузом от УГР:

(4)

1,63<2,3 м Где Н_п — высота пола вагона от УГР, м;

Q_т — масса тары, т;

Q_гр — масса груза, т;

— высота центра тяжести платформы, м;

Н_цт — 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 у_с и х_с, 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:

(8)

Где м — коэффициент трения стали по дереву.

Определение продольного усилия, воспринимаемого креплением:

(9)

Определение удельной поперечной инерционной силы:

(10)

Где l_в — 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.

2,49>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.

1,8>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 R_об — допускаемая растягивающая нагрузка в обвязке, кгс;

n_об — число обвязок, шт.;

sinб — 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 R_гв — 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 100×100 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 один поперечно направленный брусок сечением 100×100 мм и длиной 2770 мм, в который вбито 20 гвоздей в 1 ряд;

o четыре продольно направленных бруска сечением 100×100 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 60×100 мм и длиной 1440 мм, в которые вбито 15 гвоздей в 1 ряд;

o один брусок сечением 60×100 мм и длиной 1530 мм, в который вбито 16 гвоздей в 1 ряд.