《鐵路貨運(yùn)技術(shù)》第二次作業(yè)全解

1、1.分析貨物的特點(diǎn)和運(yùn)輸要求:貨物規(guī)格為：鋼制圓柱體貨物一件，重34t，貨物總長為15.4 m，屬于非均重貨物。74005000 j3000Q=34tF由于貨物形狀為圓柱體， 因此在裝載運(yùn)輸過程中，為了防止貨物發(fā)生滾動(dòng)，需在貨物底部放置鞍座，必要時(shí)可加掩木，同時(shí)為了防止貨物發(fā)生移動(dòng)，利用扁鋼帶作為腰箍加固，以增大貨物對鞍座與車地板間的壓力，增大貨物摩擦力。由于貨物本身長度較大，應(yīng)注意游車的選用及區(qū)間速度和過岔速度的限制。2. 確定裝車類型：本貨物選用60t普通平車裝載運(yùn)輸，經(jīng)以上分析貨物特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)選用N6型平車（自重19.7t ,載重60t ,軸距1750mm銷距9300mm車底板長度130

2、00mm車底板高度1210mm 重心高730mm,其車底板長度與貨物長度較接近，載重也滿足要求。3. 確定裝載方案：在考慮闊大貨物裝載時(shí)，除必須滿足普通貨物裝載的一般要求（如經(jīng)濟(jì)合理地使用車輛， 裝載量不超過貨車標(biāo)記載重量等）之外，要特別注意確保重車運(yùn)行安全和避免損傷車底架， 以保證貨車的正常使用壽命，同時(shí)要注意避免集重裝載。闊大貨物裝載必須遵守的基本技術(shù)條件：（1）在一般情況下，貨物裝車后其重心或總重心（一車裝幾件貨物時(shí)）應(yīng)能垂直投影到車地板縱、橫中心線的交叉點(diǎn)上（簡稱“落在車輛中央”）；（2）特殊情況下必須偏離車輛中央時(shí)，橫向偏離（即離開車地板縱中心線）不得超過100mm超過時(shí)必須采取配重

3、措施；縱向偏離（即離開車地板橫中心線）要保證車輛 轉(zhuǎn)向架承受的貨物重量不超過標(biāo)記載重的1/2，同時(shí)要保證車輛兩轉(zhuǎn)向架負(fù)重之差不大于10t，但另有規(guī)定者除外；（3）一車裝載兩件或多件貨物時(shí)，應(yīng)避免對角線裝載；(4) 重車重心高度從軌面起，一般不得超過2000mm超過時(shí)可采取配重措施降低重車重心高度或限制該重車的運(yùn)行速度。該貨物有以下三種可能裝載方案，經(jīng)分析后，將遵循以上原則，最終選出最優(yōu)方案。方案一：使用N6型平車一輛，一端突出裝載，加掛N6型(車地板高度為 1210mm游車 輛，裝載方案如圖:CAB(1) 需使貨物重心在縱向偏離車輛橫中心線的距離:13000a需=7400900(mm) =0.

4、9(m)2因P標(biāo)-Q = 60 -34 =26t 10t，故貨物重心在車輛縱向最大允許偏離距離:55a容 丨9.30 = 1370 (mm) = 1.37 (m)Q 34因a容 a需，允許使貨物一端突出(另一端與車端對齊)裝載。(2) 橫墊木需要高度：由于貨物運(yùn)輸過程中需加掛游車，為了使車輛經(jīng)過駝峰或線路變坡點(diǎn)時(shí)，貨物突出車端部分的底部與游車地板不相接觸，以保證運(yùn)輸安全，超長貨物裝車時(shí)應(yīng)使用符合要求高度的橫墊木。本貨物所需橫墊木的起碼高度(按通過駝峰的要求考慮)：H墊=ata n h空重差 h車差 h安 f貨13000 -9300 -1750=(15400 -13000) 0.031 30 0

5、 50 0 = 184.6(mm)2式中 a 貨物突出端至負(fù)重車最近輪對軸心所在垂直平面的距離(mm ；tan =0.031 ；h空重差 -負(fù)重車地板空、重高度差，對普通平車可取30( mm；h車差游車地板高度大于負(fù)重車地板高度的尺寸(mr);h安安全距離，可取 50( mm；f貨一一貨物突車端的彈性撓度(mm。因突出端貨物底部距車地板高度為:3360 220040 5=625(mm) .184.6(mm)2所以不需墊橫墊木即可滿足要求。(3)計(jì)算重車重心高度：貨物裝車后重心距軌面高度:h =1260405 1680 =2985(mm)Q車毎 Qh 22 900 36 2985H 二-22 3

6、6二 2195(mm)由于重車重心高度在 20012400mm之間，運(yùn)輸區(qū)間限速50km/h，通過側(cè)向道岔時(shí)限速15km/h。(4)貨物超限檢查:檢定斷面位于貨物突出端部端面和左端部端面，需要通確定A、B、C三點(diǎn)的計(jì)算寬度比較，來確定貨物的超限等級。貨物突出端端部計(jì)算長度 L=2 X 8.9=17.8m,車輛銷距 l=9.3m ,L/l=17.8/9.3=1.911.41。A點(diǎn)：該點(diǎn)的計(jì)算長度= (7400 -900) 2 =13000(mm) =13(m)l21329 32C外-1000(1000() =34.4(mm)8R 8R8 3008 300L2因L/l =13/9.3 1.41,故

7、不需計(jì)算附加偏差量K。BX 二 B C外- 36 = 0 34.4 - 36 二-1.6(mm)表明該貨這件貨物的偏差量小于建筑接近限界加寬值，以致其計(jì)算寬度小于實(shí)測寬度, 物在直線上的超限程度，比其在曲線上時(shí)大，故應(yīng)按實(shí)測寬度確定超限等級。H =1210405 3360 =4615(mm)查超規(guī)，該點(diǎn)不超限。B 點(diǎn)：該點(diǎn)的計(jì)算長度 L =(7400 -900) 2 =13000(mm) =13(m),2 ,2 2 2L l139 3C 外=1000() =1000() = 34.4(mm)8R 8R8 漢 300 8沢300K。因L/丨=13/9.3 1.41，檢定斷面位于貨物突出端部端面和

8、左端部端面，需要通確定A、B、C三點(diǎn)的計(jì)算寬度比較，來確定貨物的超限等級。A 點(diǎn)：該點(diǎn)的計(jì)算長度 L=7400 2 =14800(mm) =14.8(m)L2l 21 4 829 32C外-1000() =1000()=55.2(mm)8R 8R8 3008 300因L/l =14.8/9.31.41,需計(jì)算附加偏差量 K。L14 8K =75(1.41) =75(1.41) =13.6(mm)l9.3X = B C外 K -36 = 0 55.2 13.6 -36 二 32.8(mm)其計(jì)算高度為:H =1210 40 5 100 336 4715( mm)查超規(guī)，該點(diǎn)不超限。B 點(diǎn)：該點(diǎn)的

9、計(jì)算長度 L = 7400 2 =14800(mm) =14.8(m)C 外=1000(8R1000(8R214.828 3009.328 300)=55.2( mm)因L/l -14.8/9.31.41,需計(jì)算附加偏差量 K。L14 8K =75(1.41) =75(1.41) =13.6(mm)l9.3X =B C外 K -36=1680 55.2 13.6 -36 =1712.8(mm其計(jì)算高度為:H =1210 40 5 100 (3360/2) =3035(mm)查超規(guī)，該點(diǎn)不超限。C 點(diǎn)：計(jì)算長度：L =8000 2 =16000(mm) =16(m)L2l21629.32C 外=

10、1000() =1000() =70.6(mm)8R 8R8x300 8x300因L/l =16/9.31.41,故需計(jì)算附加偏差量 K。貨車標(biāo)記載重為60t，K =75(- -1.41) =75(墮 -1.41) =23.3(mm)l9.3X =B C外 K -36 =2200/2 70.6 23.3-36 = 1157.9(mm)其計(jì)算高度為：H =1210 40 5 100 (3360/2) =3035(mm)查超規(guī)，該點(diǎn)不超限。(5)集重檢查：在使用“花型普通平車，當(dāng)重 34t的貨物直接裝載在車地板上時(shí)，需要的負(fù)重面長度為 6m，為了避免集重裝載，貨物下兩鞍座間距取為6m。比較以上各方

11、案，在三種方案都滿足超限和集重檢查的條件下，方案一貨物重心偏離車輛橫中心線距離在允許偏離距離內(nèi)， 使用一輛游車，重車重心高度較低， 遵循降低重車重心 高度和少用車的原則，故選擇方案一。4. 計(jì)算作用于貨物上的力及需要加固裝置承受的力：(1) 縱向慣性力：重車總重：Q總=22 34二56t由于貨物采用柔性加固，故單位縱向慣性力：t0 =0.0012Q 總-0.32Q總 29.85= 0.0012 562-0.32 56 29.85 = 15.69(KN/t)T 二 Q t0 =34 15.69 =533.46(KN)式中Q總一一重車總重；Q 貨物重量(2) 橫向慣性力：貨物重心偏離車輛橫中心線的

12、距離：a = 0.7 ma0 7每噸貨物的橫向慣性力：n0 =2.82 - 2.2 =2.82 - 2.2 2.98(KN /t)l9.72N 二 n。Q = 2.98 3 101.32(KN)式中no每噸貨物的橫向慣性力；貨物重心偏離車輛橫中心線的距離；。l 車輛銷距；Q貨物重量。(3) 垂直慣性力：0 7本貨物用普通貨車裝載：q垂=3.54 3.78 =3.54 3.78-03.81(kN/t)l9.72Q 垂=4垂 Q = 3.81 34 =129.54( KN)(4) 風(fēng)力：因貨物受風(fēng)面為圓柱體側(cè)面，q=0.245(kN/m 2)貨物在車輛側(cè)向迎風(fēng)面投影面積：F =3.36 12.4

13、2.2 3 =48.264(m2)W =qF =0.245 48.264 =11.82(kN)式中q計(jì)算風(fēng)壓。(5) 摩擦力：查表11-4，貨物與車地板間滑動(dòng)摩擦系數(shù)取0.40?？v向摩擦力：F摩縱=9.Q =9.8 0.40 34 = 133.28(KN)橫向摩擦力：F摩橫二亠(9.8Q-Q垂)二 0.40 (9.8 34-129.54) = 81.46(KN)5. 進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算：在運(yùn)輸過程中作用于 貨物上的縱向慣性力、橫向力和風(fēng)力，可能使貨物產(chǎn)生縱、橫方 向的傾覆、滾動(dòng)或移動(dòng)，而貨物的重力及其與車地板間的摩擦力，屬于穩(wěn)定因素，可阻止貨物產(chǎn)生縱、橫方向的傾覆、滾動(dòng)和移動(dòng)。重力和摩擦力能否保證

14、貨物穩(wěn)定，需通過以下計(jì)算。(1) 貨物傾覆的穩(wěn)定性：因貨物長度較長，為15.4m，不可能產(chǎn)生縱向傾覆，因貨物為圓柱體，則要防止其橫向發(fā)生滾動(dòng)。(2) 貨物滾動(dòng)的穩(wěn)定性：因鞍座凹口深度較大，故不需掩木。貨物重心所在橫向垂直平面至凹口與貨物接觸點(diǎn)之間的距離為：b =J(D/2)2 -(D/2-h 凹)2 f；(3360/2)2 -(3360/2 -280)2 =929(mm)橫向滾動(dòng)的穩(wěn)定系數(shù):9.8Qb9.8 匯 36 漢 9291.97 . 1.25(N W)(D/2-h 凹)(107.2811.82)(336 0/2-280)所以，貨物在橫向滿足滾動(dòng)的穩(wěn)定性。(3) 貨物水平移動(dòng)的穩(wěn)定性：在

15、縱方向：T 二TF摩縱=551.88141.12 =410.7(KN)在橫方向：N -1.2(N W) - F橫=1.2(107.28 11.82)- 86.26 =62.62(KN)當(dāng)縱向慣性力大于縱向傾覆時(shí)，貨物會(huì)產(chǎn)生縱向水平移動(dòng)，橫向力和風(fēng)力之和大于橫向 摩擦力時(shí)，貨物會(huì)產(chǎn)生橫向水平移動(dòng)，因而必須對貨物進(jìn)行加固。6. 確定加固方法的材料：采用橫腰箍下壓式捆綁加固防止貨物移動(dòng)。設(shè)用四道腰箍，每道應(yīng)承受的拉力為:= 125.86(KN )p 嚴(yán)4002n 卩 cos；2 乂4 乂 0.4 父 cos6.7扁鋼帶的截面積:10P2(Cm )使用普通鋼時(shí)，卜-1 - 137.2MPa,扁鋼帶截面積最小應(yīng)為：fJ0P 10 125.86 =9.18(cm2)137.2設(shè)扁鋼帶有厚度為 8mm,則寬度