">
Прикладные науки Логистика
Информация о работе

Тема: Размещение и крепление груза на открытом подвижном составе

Описание: Выбор подвижного состава и грузозахватного приспособления. Подготовка вагона и груза к перевозке. Размещение груза в вагоне. Технические требования к размещению грузов. Оценка устойчивости вагона с грузом. Определение смещения груза.
Предмет: Прикладные науки.
Дисциплина: Логистика.
Тип: Курсовая работа
Дата: 08.08.2012 г.
Язык: Русский
Скачиваний: 85
Поднять уникальность

Похожие работы:

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Уральский государственный университет путей сообщения

Кафедра «Станции, узлы и грузовая работа»

Курсовая работа

По дисциплине: «Взаимодействие груза и подвижного состава»

На тему: «Размещение и крепление груза на открытом подвижном составе».

Екатеринбург

2010

Содержание курсовой работы

Введение 3  1. Исходные данные 4  2. Выбор подвижного состава и грузозахватного устройства 6  2.1. Выбор подвижного состава 6  2.2. Выбор грузозахватного устройства 6  2.3. Подготовка вагона и груза к перевозке 7  3. Размещение груза в вагоне 8  3.1. Технические требования к размещению грузов в вагоне 8  3.2. Размещение груза 8  3.3. Расчет ширины распределения нагрузки на раму платформы 8  4. Нахождения центра тяжести 9  4.1.Нахождение центра тяжести грузов 9  4.2.Нахождение общего центра тяжести грузов 9  5. Определение инерционных сил, действующих на груз 11  5.1. Продольная инерционная сила 11  5.2. Поперечная инерционная сила 11  5.3. Вертикальная инерционная сила 11  5.4. Силы трения 11  6. Расчет и выбор креплений груза 12  6.1. Расчет геометрических параметров и соотношений элементов растяжек 6.2. Расчет продольных усилий

6.3. Расчет эквивалентной жесткости элементов крепления 12

13

13  7. Определение смещения груза 14  8. Сравнение с допустимым натяжением растяжек 14  9. Проверка габаритности погрузки

10. Расчет удлинения растяжек 14

15  Заключение 16  Список используемой литературы 17  

Введение

Груз – это объект железнодорожной перевозки, принятый железной дорогой в установленном порядке к перевозке, за своевременную доставку и сохранность которого железная дорога несет предусмотренную Уставом железнодорожного транспорта РФ ответственность.

Для исключения случаев угрозы безопасности движения грузовых поездов и сохранности перевозимых на открытом подвижном составе различного рода грузов с плоским основанием также большое значение имеет их рациональное размещение и надежное крепление на этих средствах перевозки.

Расстройства крепления груза происходят даже при незначительных расстояниях перевозок вследствие загрузки вагона сверх установленной нормы, неравномерной погрузки груза в вагоне и неправильной его подготовки к перевозке, из-за чего нередко происходят повреждения элементов крепления груза и подвижного состава под действием динамических нагрузок при транспортировке. Все это и есть свидетельство нарушения технологического процесса погрузки, а также действующих Технических условий (ТУ).

В связи с этим, важными составляющими данной курсовой работы, которые непосредственно влияют на безопасную погрузку грузов в вагон, обеспечивают сохранную его перевозку в пути следования и исключают угрозу безопасности движения поездов, являются определение сил, действующих на груз; проверка устойчивости вагона с грузом и груза в вагоне; выполнение расчета и обоснование выбора крепления груза.

Таким образом, целью данной курсовой работы является подготовка грузов и вагонов к перевозке, правильное размещение и крепление груза в вагоне.

Исходные данные

п/п Варианты G,

кН L,

м B,

м H,

м  1 А 338 6,6 2,22 2,82  



Координаты ЦТ груза:

ХС=0,53L; YС=-0,016B; ZC=0,48Н.

вес груза в тс: Qгр1 = 0.1 Gгр=33,8 Выбор подвижного состава и грузозахватного приспособления

2.1. Выбор подвижного состава

Согласно заданию данной работы и в соответствии с ТУ перевозка железобетонных изделий осуществляется на четырехосной платформе. Для перевозки груза заданного веса (Qгр=33,8тс) выбираем платформу 13-4012 с открытыми торцевыми бортами со следующими техническими данными: грузоподъемность 71т, тара Qт=21,4тс, общая длина по осям автосцепок 14620мм, база вагона lв=9720мм (это расстояние между направляющими сечениями, за которое принимается расстояние между вертикальными осями подпятников тележек), внутренние размеры – ширина 2770мм, длина 13380мм, высота пола от уровня головок рельсов (УГР) 1310мм, высота центра тяжести в порожнем состоянии 800мм.



2.2. Выбор грузозахватного приспособления

В качестве грузозахватных приспособлений при перегрузке тяжеловесных грузов козловыми (мостовыми) и стреловыми кранами на грузовых дворах или пунктах должны применяться различные типы стропов, автоматические и полуавтоматические захватные устройства и др. Эти приспособления должны соответствовать массе и форме перегружаемых грузов.

При переработке тяжеловесных грузов часто применяют простейшие приспособления – стропы, изготовляемые из стальных и пеньковых канатов. Стропы из стальных канатов изготавливают сплетением их концов в виде отдельных кусков с устройством на одном конце коуша, а на другом – крюков.

При перегрузке железобетонного груза будем использовать универсальные стропы, траверсы с многоветвевыми стропами для длинномерных изделий, клещевые, лапчатые, вакуумные захваты и другие грузозахватные приспособления.

Рис. 2.2. Петлевой (а) и четырехветвевые (в) стропы с коушем на одном

конце и крюками на другом: 1 – коуш, 2 – петлевой трос, 3 - крюки

2.3. Подготовка вагона и груза к перевозке

Подготовка вагона к перевозке должна строго соответствовать требованиям п.5 главы 1 ТУ.

В целом, подвижной состав, подаваемый железной дорогой под погрузку, должен отвечать требованиям безопасности движения и сохранности груза. Поэтому Устав обязывает подавать под погрузку исправные и годные для перевозки данного рода груза вагоны и контейнеры. Они должны быть очищены от остатков ранее перевезенного груза и мусора.

На станциях каждый подаваемый под погрузку вагон осматривают в техническом и коммерческом отношениях.

Технический осмотр вагонов осуществляют работники службы или отдела вагонного хозяйства. Они определяют техническую исправность ходовых частей, автосцепных устройств, рамы, кузова, пола, бортов, запорных устройств и др. элементов вагона. Результаты осмотра записывают в Книгу предъявления вагонов к техническому осмотру (форма ВУ-14).

Коммерческий осмотр вагонов должен гарантировать сохранность груза в пути следования. Исправность вагонов для перевозки тяжеловесных грузов характеризуется:

- качеством очистки от ранее перевезенного груза;

- полным закрытием и надежностью закрепления люков;

- исправностью увязочных устройств.

Размещение груза в вагоне

3.1. Технические требования к размещению грузов в вагоне

Размещение грузов в вагоне должно строго соответствовать требованиям п.6 главы 1 ТУ[2].

Вес размещаемого в вагоне груза с учетом веса элементов его крепления не должен превышать трафаретной грузоподъемности груза.

Выход в продольном направлении крайней точки груза по его длине за пределы концевой балки кузова вагона должен быть не более 400мм.

При размещении грузов общий центр тяжести грузов должен располагаться на линии пересечения продольной и поперечной осей симметрии вагона.

3.2. Размещение груза

На полу платформы разместить две подкладки сечением 50х100мм шириной 2770мм на расстоянии от торцевых бортов 4150мм и 4550мм. Каждая подкладка закрепляется к полу 4 гвоздями размером К6х150мм.

Груз 1 размещаем несимметрично относительно плоскостей симметрии платформы по длине платформы и в пределах ее внутренней длины. Расстояния от торцов груза до борта платформы 3150мм и 3550мм. Координаты ЦТГ груза в вертикальной плоскости совпадают с координатами ЦТВ вагона.

От продольного и поперечного смещения груз закрепляется 4 парами растяжек в одном направлении и 4 парами в другом направлении. Растяжки закрепляются за монтажные петли на поверхности груза и стоечные скобы платформы.

Оценка устойчивости вагона с грузом.

Для определения устойчивости вагона необходимо знать центр тяжести груза с вагоном и площадь боковой наветренной поверхности.

Sгр=5,94х2,256+0,66х2,82=15,26 (м2) - с открытыми бортами;

Sгр=5,94х(2,256-(0,5-0,05))+0,66х(2,82-(0,5-0,05))=12,29 (м2) - с закрытыми бортами;

Sо=15,26+7,0=22,26 (м2) - с открытыми бортами;

Sо=12,29+12,0=24,29 (м2) - с закрытыми бортами.

Общий центр тяжести груза с вагоном:

НО=(Qгр1•hгр1+ Qвг•hвг)/(Qгр1+Qвг)=

=(33,8•(1355+50+1310)+21,4•800)/(34,8+21,4)=1973 (мм)

Площадь наветренной поверхности не превышает 50м2 , высота центра тяжести груза с вагоном не превышает 2300мм. Система устойчива, дополнительных расчётов не требуется.

Определение смещения груза

Продольное и поперечное смещения отсутствуют.

4. Определение сил, действующих на груз

4.1 Продольная инерционная сила

При движении в процессе разгона и торможения поезда, при соударении вагонов во время маневров и роспуске с сортировочных горок возникает продольная инерционная сила, которая определяется по формуле:

Продольная переносная сила инерции, кН:

G=338 кН – вес груза

kдх=1,4 – коэффициент продольной динамики вагона

Iex= kдх•G=1,4•338=473,2 кН

5.2. Поперечная инерционная сила

Поперечная инерционная сила  с учетом действия центробежной силы определяется по формуле:

kду=0,4 – коэффициент поперечной динамики вагона

Ieу= kду•G=0,4•338=135,2 кН

5.3. Вертикальная инерционная сила

Вертикальная инерционная сила  определяется по формуле:

kдz=0,46 – коэффициент вертикальной динамики

Iez= kдz•G=0,46•338=155,5 кН

5.4. Определение продольной и поперечной «сдвигающих» и «удерживающих» сил

Расчёт продольных инерционных сил

 - где - промежуточное значение удельной продольной силы для груза,

 - удельная продольная инерционная сила, принимаемая при весе брутто вагона ,

 - удельная продольная инерционная сила, принимаемая при весе брутто вагона ,

?пр=1,2-(33,8*(1,2-0,97)/72)=1,092

Fпр=1,092*33,8=36,910 (тс)

Расчёт поперечных инерционных сил:

- где - промежуточное значение удельной поперечной силы для груза,

?п=0,33

Fп=0,33 *33,8=11,154 (тс)

Расчёт вертикальных инерционных сил :

- где - промежуточное значение удельной вертикальной силы для груза,

- коэффициент, принимаемый при погрузке с опорой на один вагон,

Fв=(0,25+2,14/33,8)*33,8=10,579 (тс)

Расчёт ветровой нагрузки :

W=0,05*15,26=0,763 (тс),

Расчёт величин сил трения :

 - в продольном направлении,

 - в поперечном направлении, где µ=0.55 - коэффициент трения «бетон по дереву»

Fпртр= 0,55*33,8=18,59 (тс)

Fптр= 0,55*33,8*(1-0,313)=12,771 (тс)

5.5. Расчёт результатирующих сил, действующих на груз

 - результатирующие силы в продольном направлении,

 - результатирующие силы в поперечном направлении, где 1,25 — коэффициент принимаемый при расчёте НТУ

?Fпр=36,91-18,59=18,32 (тс)

?Fп=1,25*(11,154+0,763)-12,771=2,125 (тс)

5.6. Проверка устойчивости груза

Коэффициент запаса устойчивости груза от опрокидывания вдоль вагона ?пр=  /(- ), где:

 - кратчайшее расстояние от проекции центра тяжести груза на горизонтальную плоскость до ребра опрокидывания вдоль вагона,

 - высота центра груза над полом вагона или плоскостью подкладок,

 - высота продольного упора от пола вагона.

?пр =2100/(1355-0)=1,5 > 1,25 – в продольном направлении груз устойчив.

Коэффициент запаса устойчивости груза от опрокидывания поперёк вагона –

где -

 - вес груза,

 - кратчайшее расстояние от проекции центра тяжести груза на горизонтальную плоскость до ребра опрокидывания поперёк вагона,

 - поперечная инерционная сила,

 - ветровая нагрузка,

 - высота центра тяжести груза над полом вагона или плоскостью подкладок,

 - высота поперечного упора от пола вагона,

 - высота центра проекции боковой поверхности груза от пола вагона или плоскостью прокладок.

?пр =33,8*830/(11,154*(1355-0)+0,763*(1410-0))=1,7 > 1,25 в поперечном направлении груз устойчив.



Схема к расчету сил, воспринимаемых креплениями груза при движении подвижного состава по прямому участку пути

6. Расчет и выбор креплений груза

В зависимости от конфигурации, параметров груза, характера его возможных перемещений и других факторов крепление груза осуществляют растяжками, обвязками, упорными и распорными брусками, ложементами и другими средствами крепления.

6.1. Расчет геометрических параметров и соотношений элементов растяжек

Формулы для определения параметров и соотношений элементов растяжек:

;

Расчет геометрических параметров продольных растяжек:

ач =43, а=43•50=2150 мм;

bч =13, b=13•50=650 мм;

hч =47, h=47•50=2350 мм;

l=v21502+6502+23502=3251 мм

ач =32, а=32•50=1600 мм;

bч =13, b=13•50=650 мм;

hч =47, h=47•50=2350 мм;

l=v16002+6502+23502=2916 мм

ач =25, а=25•50=1250 мм;

bч =13, b=13•50=650 мм;

hч =47, h=47•50=2350 мм;

l=v12502+6502+23502=2740 мм

ач =38, а=38•50=1900 мм;

bч =8, b=8•50=400 мм;

hч =28, h=28•50=1400 мм;

l=v19002+4002+14002=2394 мм

1а) ач =43, а=43•50=2150 мм;

bч =12, b=12•50=600 мм;

hч =47, h=47•50=2350 мм;

l=v21502+6002+23502=3241 мм

2а) ач =32, а=32•50=1600 мм;

bч =12, b=12•50=600 мм;

hч =47, h=47•50=2350 мм;

l=v16002+6002+23502=2906 мм

3а) ач =25, а=25•50=1250 мм;

bч =12, b=12•50=600 мм;

hч =47, h=47•50=2350 мм;

l=v12502+6002+23502=2729 мм

4а) ач =38, а=38•50=1900 мм;

bч =7, b=7•50=350 мм;

hч =28, h=28•50=1400 мм;

l=v19002+3502+14002=2356 мм

1р) ач =32, а=32•50=1600 мм;

bч =13, b=13•50=650 мм;

hч =47, h=47•50=2350 мм;

l=v16002+6502+23502=2916 мм

2р) ач =39, а=39•50=1950 мм;

bч =13, b=13•50=650 мм;

hч =47, h=47•50=2350 мм;

l=v19502+6502+23502=3122 мм

3р) ач =26, а=26•50=1300 мм;

bч =8, b=8•50=400 мм;

hч =28, h=28•50=1400 мм;

l=v13002+4002+14002=1952 мм

4р) ач =58, а=58•50=2900 мм;

bч =8, b=8•50=400 мм;

hч =28, h=28•50=1400 мм;

l=v29002+4002+14002=1952 мм

1ар) ач =32, а=32•50=1600 мм;

bч =12, b=12•50=600 мм;

hч =47, h=47•50=2350 мм;

l=v16002+6002+23502=2906 мм

2ар) ач =39, а=39•50=1950 мм;

bч =13, b=12•50=600 мм;

hч =47, h=47•50=2350 мм;

l=v19502+6002+23502=3112 мм

3ар) ач =26, а=26•50=1300 мм;

bч =7, b=7•50=350 мм;

hч =28, h=28•50=1400 мм;

l=v13002+3502+14002=1942 мм

4ар) ач =58, а=58•50=2900 мм;

bч =7, b=7•50=350 мм;

hч =28, h=28•50=1400 мм;

l=v29002+3502+14002=3239 мм

В соответствии с таблицей 20 ТУ для крепления груза от смещений в продольном и поперечном направлении необходимы растяжки из проволоки диаметром 6 мм в 8 нитей.

6.2. Расчет усилий в растяжках.

Растяжки 1, 1а, 2, 2а, 3, 3а, 4, 4а удерживают груз в продольном направлении в одну сторону, 1р, 1ар, 2р, 2ар, 3р, 3ар, 4р, 4ар – в другую сторону:

Rпр1=18,32/((0,55•2,35+2,15)/3,251+(0,55•2,35+2,15)/3,241+(0,55•2,35+1,6)/2,916+

+(0,55•2,35+1,6)/2,901+(0,55•2,35+1,25)/2,74+(0,55•2,35+1,25)/2,729+

+(0,55•1,4+1,9)/2,394+(0,55•1,4+1,9)/2,386)=2,23 тc

Rпр2=287,3/((0,55•2,35+1,6)/2,916+(0,55•2,35+1,6)/2,906+(0,55•2,35+1,95)/3,122+

+(0,55•2,35+1,95)/3,112+(0,55•1,4+1,3)/1,952+(0,55•1,4+1,3)/1,942+

+(0,55•1,4+2,9)/3,245+(0,55•1,4+2,9)/3,239)=2,17 тс

Растяжки 1, 1p, 2, 2p, 3, 3p, 4, 4p удерживают груз в продольном направлении в одну сторону, 1a, 1ар, 2a, 2ар, 3a, 3ар, 4a, 4ар – в другую сторону:

Rп1=2,125/((0,55•2,35+0,65)/3,251+(0,55•2,35+0,65)/2,916+(0,55•2,35+0,65)/2,916+

+(0,55•2,35+0,65)/3,122+(0,55•2,35+0,65)/2,74+(0,55•1,4+0,4)/1,952+

+(0,55•1,4+0,4)/2,394+(0,55•1,4+0,4)/3,245)=0,45 тс

Rп2=2,125/((0,55•2,35+0,6)/3,241+(0,55•2,35+0,6)/2,906+(0,55•2,35+0,6)/3,906+

+(0,55•2,35+0,6)/3,112+(0,55•2,35+0,6)/2,729+(0,55•1,4+0,35)/1,942+

+(0,55•1,4+0,35)/2,386+(0,55•1,4+0,35)/3,239)=0,46 тс

6.3. Расчет эквивалентной жесткости элементов крепления.

Эквивалентная жесткость крепления рассчитывается по следующей формуле:

Сэквх=7,854•d2?ni/li(f •hi/li+ai/li)•ai/li

Сэквх1=7,854•36•((8•2,15/3,2512)•((0,4•2,35+2,15)/3,251)+

+(8•1,6/2,9162)•((0,4•2,35+1,6)/2,916)+(8•1,25/2,742)•((0,4•2,35+1,25)/2,74)+

+(8•1,9/2,3942)•((0,4•1,4+1,9)/2,394)+(8•2,15/3,2412)•((0,4•2,35+2,15)/3,241)+

+(8•1,6/2,9062)•((0,4•2,35+1,6)/2,906)+(8•1,25/2,7292)•((0,4•2,35+1,9)/2,729)+

+(8•1,9/2,3862)•((0,4•1,4+1,9)/2,386))=3779,22 кН/м

Сэквх2=7,854•36•((8•1,6/2,9162)•((0,4•2,35+1,6)/2,916)+

+(8•1,95/3,1222)•((0,4•2,35+1,95)/3,122)+(8•1,3/1,9522)•((0,4•1,4+1,3)/1,952)+

+(8•2,9/3,2452)•((0,4•1,4+2,9)/3,245)+(8•1,6/2,9062)•((0,4•2,35+1,6)/2,906)+

+(8•1,95/3,1122)•((0,4•2,35+1,95)/3,112)+(8•1,3/1,9422)•((0,4•1,4+1,3)/1,942)+

+(8•2,9/3,2392)•((0,4•1,4+2,9)/3,239))=4401,06 кН/м

7.Определение смещения груза

Смещение груза в продольном направление определяем по формуле:

?х=?Fx/Сэквх

?х1=183,2/4347,85=0,048м

?х2=183,2/4467,35=0,042м

Найденные значения смещения груза меньше допустимого.

8.Сравнение с допустимым натяжением растяжек.

Нагрузка на самые короткие растяжки должны быть меньше допустимого натяжения (44,6 кН)

R=7,854•d2n/l•a/l• ?х

R4а=7,854•36•8/2,386•1,9/2,386•0,048=36,6 кН

R3ар=7,854•36•8/2,676•2,245/2,676•0,052=32,4 кН

9. Проверка габаритности погрузки

Габаритность погрузки грузов, размещенных на открытом подвижном составе, проверяют сопоставлением значений горизонтального расстояния от оси пути до наиболее выступающих точек груза и расстояния от оси пути до очертания габарита погрузки.

Проверяем выступающие точки А-А, Б-Б, В-В, Г-Г.

НА-А =3616мм, ВА-А =1740мм > 1625мм — негабарит;

НБ-Б =3786мм, ВБ-Б =1740мм > 1625мм — негабарит;

НВ-В =3983мм, ВВ-В =2256мм > 1625мм — негабарит;

НГ-Г =4180мм, ВГ-Г =2256мм > 1487мм — негабарит;

Груз является негабаритным.



10. Расчет удлинения растяжек.

?li=?x•ai/li

Удлинение растяжек в 1 направлении:

?l1=0,048•2,15/3,251=0,032 м

?l2=0,048•1,6/2,916=0,027 м

?l3=0,048•1,25/2,74=0,022 м

?l4=0,048•1,9/2,394=0,038 м

?l1а=0,048•2,15/3,241=0,032 м

?l2а=0,048•1,6/2,906=0,027 м

?l3а=0,048•1,25/2,729=0,022 м

?l4а=0,048•1,9/2,386=0,039 м

Удлинение растяжек во 2 направлении:

?l1р=0,042•1,6/2,916=0,023 м

?l2р=0,042•1,95/3,122=0,026 м

?l3р=0,042•1,3/1,952=0,028 м

?l4р=0,042•2,9/3,245=0,037 м

?l1ар=0,042•1,6/2,906=0,023 м

?l2ар=0,042•1,95/3,112=0,026 м

?l3ар=0,042•1,3/1,942=0,028 м

?l4ар=0,042•2,9/3,239=0,037 м

Заключение

В данной курсовой работе был произведен выбор подвижного состава (четырехосная платформа модели 13-4012), грузозахватного приспособления (стропы), разработан рациональный способ размещения и крепления груза, проверена устойчивость вагона с грузом, определены силы, действующие на груз произведен расчет креплений груза, проверена габаритность погрузки.

Также, анализируя полученные результаты, можно сделать вывод о том, что учтены лишь жесткости креплений без учета состояния пути, предварительной закрутки растяжек и дополнительной нагрузки на пол вагона от действия растяжек.

Список используемой литературы

Туранов Х.Т.Размещение и крепление грузов в вагонах: Учебное пособие. – Екатеринбург: УрГУПС, 2007. – 365с.

Технические условия размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах. – М.: Юрид. фирма «Юртранс», 2003. -544с.

Туранов Х.Т. Теоретическая механика в задачах грузовых перевозок/Х.Т.Туранов. – Новосибирск:Наука, 2009. – 376с.

Интернет-ресурсы:

http://эссе.рф - сборник не проиндексированных рефератов. Поиск по рубрикам и теме. Большинство текстов бесплатные. Магазин готовых работ.