20(2)貨物穩(wěn)定性計(jì)算

1、 確定貨物的穩(wěn)定性 貨物在運(yùn)送過程中，使貨物產(chǎn)生縱、橫方向傾覆、滾動或移動的力:作用于貨物上的縱向慣性力、橫向力、垂直慣性力和風(fēng)力。阻止貨物產(chǎn)生縱、橫方向的傾覆、滾動和移動的力:貨物本身的重力及其與車地板之間的摩擦力 。貨物在運(yùn)送過程中能否保持穩(wěn)定，必須通過計(jì)算才能確定。衡量貨物免于傾覆（滾動）的條件是穩(wěn)定系數(shù)。穩(wěn)定系數(shù):貨物重力所形成的穩(wěn)定力矩與作用于貨物上的外力所形成的傾覆（滾動）力矩之比值。通常要求穩(wěn)定系數(shù)不低于125，此時(shí)貨物才不會發(fā)生傾覆（滾動）。1一、貨物傾覆的穩(wěn)定性1、當(dāng)貨物不進(jìn)行任何加固時(shí):如下圖所示， 貨物免于傾覆的條件為：在縱方向穩(wěn)定力矩/縱向傾覆力矩 =9.8Qa/Th1

2、.25 在橫方向穩(wěn)定力矩 / 橫向傾覆力矩 =9.8Qb/Nh+Wh風(fēng)1.25 貨物傾覆的穩(wěn)定性主要取決于貨物支重面的長度、寬度和重心高度。23例:某站用標(biāo)重為60t的N16型車裝運(yùn)木質(zhì)箱型均重貨物一件，貨重20t，貨物重心高 800 mm，外部尺寸 8 000 mm X 2 400 mm X I800 mm，貨物均勻?qū)ΨQ順裝，裝后貨物重心投影落在車地板的中央處。試確定貨物是否會發(fā)生傾覆。45二、貨物滾動的穩(wěn)定性 圓柱形貨物、球形貨物以及帶輪貨物等，裝車后如不進(jìn)行加固，在運(yùn)送過程中受到各種力的作用就特別容易發(fā)生滾動。所以，必須使用掩木、三角木或其他加固材料進(jìn)行加固，如下圖:在使用掩木或三角木后

3、，貨物免于滾動的條件是：在縱方向穩(wěn)定力矩/縱向滾動力矩 =9.8Qa/T(D/2-h掩)1.25 在橫方向穩(wěn)定力矩/橫向滾動力矩 =9.8Qb/(N+W)( D/2-h掩)1.25 67 例:鑄鋼結(jié)構(gòu)圓柱形貨物一件，貨重 12 t，長 17 000，直徑3 200，采用 N16型車一車負(fù)重，均勻順向臥裝，兩端用同樣車型作游車，貨物下面墊凹口深為8mm，凹部高為150的凹木，兩凹木中心線間距與車輛轉(zhuǎn)向架中心銷間距相等，凹木上釘高為150 的掩木。試檢驗(yàn)該貨物在滾動方面的穩(wěn)定性。89三、貨物水平移動的穩(wěn)定性當(dāng)縱向慣性力大于縱向摩擦力時(shí)，貨物會產(chǎn)生縱向水平移動；橫向力和風(fēng)力之和大于橫向摩擦力時(shí)，貨物

4、會產(chǎn)生橫向水平移動，因而必須進(jìn)行加固。加固材料所承受的力，按下式計(jì)算：在縱方向TT-F縱摩 在橫方向N1.25(N+W)-F橫摩 由于貨物橫向位移的危險(xiǎn)性較大，并且橫向力的最大值是當(dāng)重車以比較高的速度在曲線上運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的。為了確保安全，在考慮橫向加固時(shí)，將橫向力和風(fēng)力之和，加大了25，以增加橫向的加固強(qiáng)度。10縱向:F縱摩/T1橫向:F橫摩/N+W1.25 例:某站用標(biāo)重為60 t的N16型車裝運(yùn)木質(zhì)箱型均重貨物一件，貨重20t，外部尺寸8000X2400mmX1800mm，貨物均勻?qū)ΨQ順裝，裝后貨物重心投影落在車地板的中央處。試確定貨物是否會發(fā)生移動。 解:縱向慣性力 T217287 kN，

5、橫向慣性力 N=58800 kN，風(fēng)力 W=7.056KN F縱摩=88.200KN F橫摩=48.157KN縱向:F縱摩/T=88.200/217.2871橫向:F橫摩/N+W=48.157/(58.800+7.056)1.25該貨物縱橫方向均可能發(fā)生移動,需加固11 認(rèn)知常用加固材料及加固裝置一、加固材料加固材料是保證平、敞車裝載貨物安全運(yùn)輸腦要物質(zhì)條件。在鐵路運(yùn)輸中，若加固材料使用不當(dāng)，數(shù)量和強(qiáng)度不能滿足要求，就會造成貨物和車輛的損壞。因此，在裝載加固工作中，必須充分重視加固材料的合理使用，了解材料的特點(diǎn)、性能和強(qiáng)度。加固材料種類很多，一般可根據(jù)運(yùn)送貨物的性質(zhì)、重量、重心位置及可能發(fā)生位

6、移的情況按表122選擇使用。（一）加固材料的分類闊大貨物常用的加固材料主要分為鋼鐵制品和木材制品兩大類。121鋼鐵制品 其中，型材如各種型鋼（角鋼、槽鋼、工字鋼），常用以做成擋鐵、座架等，多用于焊接加固；線材如鍍鋅鐵線、盤條、鋼絲繩等，多用于拉牽或下壓捆綁加固；制品如鐵釘、扒鋦釘、螺栓、螺旋緊固器等。2木材制品 木材制品主要有支柱、墊木、擋木、掩木、三角木、凹木、支撐方木、隔木及木楔等。此外，還有用稻草簾、稻草繩把、草支墊、橡膠墊等墊在貨物的底部，增大貨物與車地板間的摩擦力，以防止貨物發(fā)生位移，這主要是用于對敞車裝運(yùn)貨物的加固。13（二）加固材料的強(qiáng)度 加固材料的強(qiáng)度是根據(jù)材料的應(yīng)力來確定的。

7、材料的應(yīng)力可分為“破壞應(yīng)力”（極限強(qiáng)度）和“許用應(yīng)力”。在進(jìn)行加固材料強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，應(yīng)以“許用應(yīng)力”為標(biāo)準(zhǔn)，即作用于加固材料的外力，不能超過所使用材料的許用應(yīng)力。 外力作用于加固材料的形式有拉伸、壓縮、剪切、彎曲和扭轉(zhuǎn)五種。這五種形式的外力，有時(shí)只產(chǎn)生一種，有時(shí)同時(shí)產(chǎn)生幾種。例如支柱在使用中，將受到彎曲、剪切、扭轉(zhuǎn)等外力作用。1加固材料受到壓縮（或拉伸）時(shí)，根據(jù)材料的許用壓應(yīng)力（或拉應(yīng)力），可求得所需的承壓（或承拉）面積。 10P/ 142加固材料受到彎曲力時(shí)，應(yīng)根據(jù)計(jì)算所得的彎曲力矩和加固材料的抗彎截面系數(shù)，求算實(shí)際受到的彎曲應(yīng)力，它不能大于材料的許用彎曲應(yīng)力。 / 3加固材料承受剪切力時(shí)，根

8、據(jù)材料的許用剪切應(yīng)力，可求得所需的剪切斷面面積。 10P/ 與加固計(jì)算有關(guān)的常用許用應(yīng)力數(shù)據(jù)見表123和表124。15（三）常用加固材料的使用規(guī)定1支柱支柱是攔護(hù)貨物的加固材料，一般用于加固原木、木材制品及輕浮貨物。使用時(shí)，兩根相對的支柱之間，用鐵線進(jìn)行橫向捆綁，可利用鐵線的拉應(yīng)力及支柱本身的彎曲應(yīng)力來攔護(hù)加固貨物。支柱根據(jù)其制作材料，一般分為木支柱、鋼管支柱和竹支柱三種。各種支柱的長度一般為3 000。裝載重質(zhì)貨物能達(dá)到貨車標(biāo)記載重量時(shí)，支柱的長度可適當(dāng)減短；裝載輕浮貨物時(shí)，支柱的長度可根據(jù)規(guī)定的裝載高度和寬度來確定，但均需保證安插后不超過裝載限界。 16（）木支柱：應(yīng)以堅(jiān)實(shí)的圓形木料制成。

9、支柱大頭直徑為 120180mm，將其大頭砍削成四方形，緊插在支柱槽內(nèi)，并適當(dāng)露出支柱槽下，露出的長度不得超過200mm。支柱不得倒插（內(nèi)插時(shí)除外）。（）鋼管支柱：直徑不得小于65 mm，管壁厚度不得小于4mm。鋼管下部有焊接處，可與支柱槽用鐵線捆綁；頂部有孔，可穿封頂繩，也可用 8kg以上的輕軌代用。（）竹支柱：只限裝運(yùn)竹子及輕浮貨物時(shí)使用，需用節(jié)密、瓤實(shí)、圓直的竹子，直徑不得小于80mm。 每對支柱捆綁腰線的道數(shù)，平車不得少于4道；敞車視側(cè)極高度而定，小于1600mm的不少于3道，16001900mm的為2道，1900mm及其以上為1道。不論車種均使用封頂線1道。腰線間距適當(dāng)，不得卡側(cè)板，

10、捆綁松緊適度，應(yīng)使上層木材與下層木材密貼。 172墊木和隔木墊木用于支承貨物并將其重量合理分布在車地板上。墊木分為縱墊木和橫墊木兩種。隔木是貨物分層裝載時(shí)，鋪墊在層間用于防止貨物滑動的加固材料。墊木和隔木應(yīng)以堅(jiān)實(shí)木材制做，但也可使用相當(dāng)規(guī)格和強(qiáng)度的混凝土梁或金屬梁代替墊木?？v墊木長度應(yīng)依據(jù)平車地板負(fù)重面長度最大容許載重量確定；橫墊木長度應(yīng)與平車地板寬度相等，使貨物的重量能合理分配到中梁及側(cè)梁上。墊木的寬度應(yīng)大于高度，可按高度的12倍掌握。 183擋木、掩木、三角木、凹木和凹型座架擋木多用來加固平底貨物，防止貨件在縱向和橫向移動，對防止貨物傾覆也起一定作用。掩木、三角木、凹木和凹型座架是加固輪式

11、走行機(jī)械和圓柱形貨物的加固材料。擋木寬度與高度相等，其規(guī)格為 400mm100mm100mm。掩木、三角木的高度和凹木的凹部深度不得小于被掩墊貨物直徑的15，三角木的底寬不得小于高度的15倍，其高度經(jīng)計(jì)算不足100mm時(shí)按100mm取用。凹木可用堅(jiān)實(shí)的橫墊木與掩木配合制做，此時(shí)，掩木的斜面應(yīng)盡可能按被掩圓柱體半徑制做成弧面，并根據(jù)掩本厚度用螺栓或多枚鐵釘與橫墊木牢固連接。凹木的寬度按凹木底面至凹部最低點(diǎn)高度的12 倍掌握。凹型座架的底面寬度應(yīng)大于其底面至凹部最低點(diǎn)的高度，達(dá)不到時(shí)凹型座架兩側(cè)必須八字形拉牽加固或者用斜支撐加固。擋木、掩木、三角木、凹木在使用前應(yīng)嚴(yán)格檢查，不得使用有斷痕、裂紋及腐

12、朽木材。在使用鐵釘時(shí)，應(yīng)注意釘后不得使木材發(fā)生裂紋。194鐵釘、扒鋦釘和螺栓鐵釘、扒鋦釘和螺栓是利用其與車地板之間的剪切應(yīng)力和與木材之間的握裹力對貨物進(jìn)行加固的。釘子的尺寸與使用釘子的數(shù)目，應(yīng)根據(jù)貨物所受外力的大小來確定。 5鐵線和盤條鐵線是運(yùn)用最廣泛的一種加固材料，其特點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)、來源廣、成本低，絕大多數(shù)貨物均可利用鐵線捆綁加固。加固用的鐵線應(yīng)選用鍍鋅鐵線。最常用的鍍鋅鐵線有8號、號、0號三種，盤條有直徑6和6.5的兩種。除有明確規(guī)定外，鍍鋅鐵線和盤條應(yīng)數(shù)股擰成一根使用，禁止使用受過傷的、已捆綁加固過的鍍鋅鐵線和盤條以及直徑小于2.6（2號）的鍍鋅鐵線捆綁加固貨物。常用國產(chǎn)鍍鋅鐵線和盤條的

13、破斷拉力見表1210。進(jìn)行加固強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，鍍鋅鐵線和盤條的許用拉力取其破斷拉力的50。206鋼絲繩和固定捆綁鐵索鋼絲繩是由多股細(xì)鋼絲經(jīng)過機(jī)械加工制成的，一般中間有有機(jī)物心，因此比較柔軟，拉力均勻，同時(shí)有機(jī)物心能吸收油脂，可以防止氧化生銹，作加固材料使用時(shí)，利用鋼絲繩夾頭和緊線器作連接，不但便于裝拆，還可多次循環(huán)使用。鋼絲繩價(jià)格比較貴鋼絲繩型號規(guī)格較多，捆綁加固貨物使用的鋼絲繩，應(yīng)優(yōu)先選用柔性較好的起重、提升和牽引用鋼絲繩。規(guī)格為、公稱抗拉強(qiáng)度為1670Nmm鋼絲繩的破斷拉力見表 1211。進(jìn)行加固強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，鋼絲繩的許用拉力取起破斷拉力的50。 固定捆綁鐵索是配合支柱攔護(hù)貨物，是可以周轉(zhuǎn)使用的

14、加固材料，其結(jié)構(gòu)見圖126。固定捆綁鐵索應(yīng)用8、號鍍鋅鐵線3股或10號鍍鋅鐵線4股制做，長度2，其兩端的環(huán)狀鐵線必須拼齊纏繞，見圖 126 捆綁用的繩索，拉力需在7840N以上，加固輕浮貨物的繩子拉力不得小于2 940 N。使用繩網(wǎng)加固貨物時(shí)，網(wǎng)眼為正方形，邊長最大規(guī)格為350。217橫腰箍 橫腰箍是經(jīng)常采用的一種加固材料，主要用于防止圓柱形貨物（如鍋爐、煉油塔、大型化工設(shè)備等）的滾動和移動，也可防止箱體貨物的傾覆和移動。 制做橫腰箍的材料有兩類：一類是由扁鋼和螺栓制成，使用時(shí)兩端的螺栓插入支柱槽內(nèi)，下面襯以鋼鐵墊板，用螺母加以固定，或用焊接的方法進(jìn)行焊固，如圖127所示；另一類是用鐵線或鋼絲

15、繩制做。用鋼絲繩作橫腰箍時(shí)，應(yīng)用鋼絲繩夾頭卡緊，以防松動。 為增加橫腰箍與貨物之間的摩擦力，一般在橫腰箍與貨物之間村有橡皮或毛氈，以阻止貨物竄動。22 8型鋼焊接 使用型鋼焊接制成的加固材料對構(gòu)件加固時(shí)，經(jīng)常采用焊接的方法。由于使用的鋼材大多為低碳鋼，其可焊性比其他類型的鋼材為好，可采用手工電弧焊的方法，焊接工藝和技術(shù)比較簡單。 為保證焊接質(zhì)量，對完成的焊縫應(yīng)進(jìn)行外觀檢查，不允許有裂紋、咬邊、未焊透、氣孔等現(xiàn)象。23二、常用加固方法的加固強(qiáng)度計(jì)算常用的加固方法有：拉牽、橫腰箍下壓式捆綁、阻擋、掩墊等。1采用鐵線、盤條和鋼絲繩拉牽加固拉牽加固可以防止貨物產(chǎn)生移動或傾覆，常采用八字形（如圖128所示）、倒八字形或交叉形拉牽。采取拉牽加固時(shí)，需要注意下列問題：（1）拉牽繩與車地板面的夾角大小，應(yīng)根據(jù)加固目的而定。若主要用于防止水平移動，則應(yīng)適當(dāng)小些；若主要用于防止貨物傾覆時(shí)，則可適當(dāng)大些。（2）同一件貨物上的拉牽繩的抗拉強(qiáng)度應(yīng)該相同，且長度也應(yīng)力求一致。（3）使用鍍鋅鐵線作拉牽繩時(shí)，最好用8號鐵線，同一根拉牽繩的數(shù)股鐵線長度要一致，并且用絞棍絞緊，防止在運(yùn)輸途中散開或松動。（4）用鋼絲繩拉牽時(shí)，須使用緊線器將鋼絲繩張緊。緊線器的許用拉力不得小于拉牽繩應(yīng)能承受的拉力。242采用橫腰箍下壓式捆綁加固（1）順裝圓柱形貨物用橫腰箍加固時(shí) (2