裝載加固課程設(shè)計(jì)

1、貨物運(yùn)輸組織裝載加固方案課程設(shè)計(jì)說明書鐵路貨場平面設(shè)計(jì)姓 名： 學(xué) 號： 專 業(yè)： 年 級： 學(xué) 院： 交通運(yùn)輸與物流學(xué)院 指導(dǎo)教師： 2014年6月 2014鐵路貨物裝載加固方案課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、鐵路貨物裝載加固方案課程設(shè)計(jì)任務(wù)書7800mm5100mm3000mmD=3380mmmD=2500mmQ=35t1 貨物規(guī)格：鋼制均重等斷面圓柱體貨物一件，如下圖所示，重35t，請依據(jù)鐵路貨物裝載加固規(guī)則，參照鐵路貨物裝載加固定型方案，選擇經(jīng)濟(jì)合理的裝載加固方案。2 準(zhǔn)用貨車可用任何一種標(biāo)重60t普通平車裝運(yùn)3 加固材料與加固方法參見鐵路貨物裝載加固規(guī)則、鐵路貨物常用裝載加固材料與裝置、鐵路貨物裝

2、載加固定型方案。二、設(shè)計(jì)要求1 分析貨物的特點(diǎn)及運(yùn)輸要求充分了解掌握制定方案時(shí)依據(jù)的有關(guān)貨物的所有技術(shù)數(shù)據(jù)，如重量、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、外形尺寸、重心位置、支重面尺寸、加固作用點(diǎn)位置等等。2 確定裝車類型選擇合適的車輛，確定貨物在車輛上的合理位置。3 確定裝載方案確定貨物重心在車輛橫向和縱向上的位置，并進(jìn)行超限和集重檢查，計(jì)算重車重心高度。確定裝載位置時(shí)，要滿足裝載方案原則，對可能的裝載方案進(jìn)行比較，應(yīng)盡可能降低貨物超限等級和重車重心高度，并注意避免集重裝載。4 計(jì)算作用于貨物上的力及需要加固裝置承受的力根據(jù)新的加規(guī)，（1） 剛性加固的單位縱向慣性力：（2）Q總重車總重，t。當(dāng)Q總> 130t時(shí)，

3、按130t計(jì)算Q 貨物重量，t。（2）柔性加固的單位縱向慣性力： Q總重車總重，t，跨裝運(yùn)輸時(shí)，按跨裝車組總重計(jì)算。當(dāng)130t< Q總150t時(shí)，t06.78 kN/t；當(dāng)Q總>150t時(shí)，t05.88 kN/t。Q 貨物重量，t。（3）橫向慣性力式中，n0每噸貨物的橫向慣性力，kN/t。貨物重心偏離車輛橫中心線的距離。車輛銷距。Q 貨物重量，t。（4）垂直慣性力用普通貨車裝載時(shí)：用長大貨物車裝載時(shí)：貨物重心偏離車輛橫中心線的距離。車輛銷距。Q 貨物重量，t。（5）風(fēng)力式中： F貨物在車輛側(cè)向迎風(fēng)面投影面積； q計(jì)算風(fēng)壓。受風(fēng)面為平面時(shí)， q=0.49kN/m2受風(fēng)面為圓柱體或球體

4、的側(cè)面時(shí)， q=0.245kN/m2（6）摩擦力縱向摩擦力： 橫向摩擦力：貨物與車地板間滑動摩擦系數(shù)。Q 貨物重量，t。5 進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算6 確定加固強(qiáng)度確定加固材料或裝置的需要數(shù)量及其規(guī)格或承受載荷的能力7 畫出貨物裝載加固方案的示意圖，并標(biāo)注說明三、裝載加固材料規(guī)格表1 各類貨物加固材料適用范圍貨物種類防止貨物不穩(wěn)定狀態(tài)可使用的加固材料有平支承平面的貨物縱向或橫向傾覆拉牽鐵線、絞棍、鋼絲繩、緊固器、拉桿縱向或橫向位移擋木，拉牽鐵線，絞棍、鋼絲繩、緊固器、釘子或扒鋦釘圓柱形貨物縱向或橫向滾動凹形墊木、掩木、三角擋、釘子或扒鋦釘順裝時(shí)縱向位移拉牽鐵線、鋼絲繩、橫腰箍、絞棍、緊固器橫裝時(shí)橫向位移

5、拉牽鐵線、鋼絲繩、絞棍、緊固器、擋木、釘子或扒鋦釘帶輪貨物縱向或橫向滾動三角檔、掩木、拉牽鐵線、鋼絲繩、絞棍、緊固器、釘子或扒鋦釘、輪擋縱向或橫向位移擋木、拉牽鐵線、鋼絲繩、絞棍、緊固器、釘子或扒鋦釘輕浮貨物倒塌支柱(側(cè)、端)、鐵線、繩子、繩網(wǎng)、u形釘 1常用加固材料的規(guī)格 （1）鍍鋅鐵線1）鍍鋅鐵線的質(zhì)量應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T343一般用途低碳鋼絲的要求。2）鍍鋅鐵線的破斷拉力應(yīng)以產(chǎn)品標(biāo)簽上的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，需用拉力取其破斷拉力的1/2。常用鍍鋅鐵線的破斷拉力和需用拉力見面表2。表2 常用鍍鋅鐵線的破斷拉力和許用拉力線 號6789101112直 徑（mm）5.04.54.03.53.22.92.6

6、破斷拉力（kN）6.75.44.33.292.752.261.82許用拉力（kN）3.352.72.151.641.371.130.91（2） 盤條1）盤條的質(zhì)量應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T701低碳鋼熱軋圓盤條的要求。2）常用盤條公稱直徑為：5.5mm、6.0mm、6.5mm。3）盤條的破斷拉力應(yīng)以產(chǎn)品標(biāo)簽上的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，許用拉力取其破斷拉力的1/2。常用盤條的破斷拉力和許用拉力表間表3。表3 常用盤條的破斷拉力和許用拉力直徑（mm）5.566.5破斷拉力（kN）7.969.4711.12許用拉力（kN）3.984.735.56（3）鋼絲繩1）鋼絲繩和鋼絲繩夾的質(zhì)量應(yīng)分別符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2011

7、8一般用途鋼絲繩和GB/T5976鋼絲繩夾的要求。2）實(shí)際使用時(shí)，鋼絲繩的破斷拉力應(yīng)以產(chǎn)品標(biāo)簽上的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，許用拉力去其破斷拉力的1/2。3）鋼絲繩的型號規(guī)格較多，為便于現(xiàn)場掌握和操作，本規(guī)則以上述標(biāo)準(zhǔn)中公稱抗拉強(qiáng)度1670N/mm2的6×19（b）（1+6+12）型鋼絲繩為例，列出常用鋼絲繩直徑及其相應(yīng)的最小破斷拉力和許用拉力，具體見表4。表4 公稱抗拉強(qiáng)度1670N/mm2規(guī)格6×19（b）鋼絲繩的最小破斷拉力和許用拉力鋼絲繩直徑（mm）677.7899.310111212.513最小破斷拉力（kN）18.525.131.732.841.645.651.36273.88

8、1.0486.6許用拉力（kN）9.2512.5515.8516.420.822.825.653136.940.5243.3鋼絲繩直徑（mm）1415.516171818.52022242628最小破斷拉力（kN）100126.6131153.27166182.37205248295346402許用拉力（kN）5063.365.576.638391.18102.5124147.5173201（4）鐵路貨物常用摩擦系數(shù)表表5 鐵路貨物常用摩擦系數(shù)表物體名稱磨擦系數(shù)木與木0.45木與鋼板0.40木與鑄鐵0.60鋼板與鋼板0.30履帶走行機(jī)械與車輛木地板0.70橡膠輪胎與車輛木地板0.63橡膠墊與木

9、0.60橡膠墊與鋼板0.50稻草繩把與鋼板0.50稻草繩把與鑄鋼0.55稻草墊與鋼板0.44草支墊與鋼板0.42鐵路貨物運(yùn)輸裝載加固方案設(shè)計(jì)說明書1、 貨物的特點(diǎn)及運(yùn)輸要求本次運(yùn)輸?shù)臑閳A柱形，不規(guī)則貨物。本貨物總長15.9米，高3.38米，重心距離最左端7.8米，重35噸。如下圖所示：7800mm5100mm3000mmD=3380mmmD=2500mmQ=35t其重心位置距離左端邊界的距離為7800mm，距離右端邊界的距離為8100mm，支重面長度為12900mm，在本次設(shè)計(jì)中其加固作用點(diǎn)位置詳見附圖。2、 確定裝車類型、裝載方案本次設(shè)計(jì)要求采用任何一種60t普通平車裝運(yùn)，選車標(biāo)準(zhǔn)：1， 盡

10、量降低貨車超限等級。2， 盡量降低重車重心高度。經(jīng)以上分析貨物特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)選用N9型平車（自重22t，載重60t，軸距1800mm，銷距9720mm，車底板長度13400mm，車底板高度1260mm，重心高900mm），其車底板長度與貨物長度最為接近，載重也滿足要求。三、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

11、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。方案1：使用N9型平車一輛，一端突出裝載，加掛N9型（車地板高度為1260mm）游車一輛，也采用N9型，裝載

12、方案如圖：C1100mmBCAAB（1）需使貨物重心偏離車輛橫中心線的距離：a需=7800-134002=1100mm=1.1m因=60-35=25t>10t，故貨物重心在車輛縱向最大允許偏離距離：=×l=535×9.72=1.389 (m)因?yàn)椋虼朔桨钢惺关浳镆欢送怀觯硪欢伺c車端對齊）裝載，重心偏離車輛橫中心線1100mm，因?yàn)橛叶送怀鲕嚩瞬糠珠L度為2500mm，超過了200mm，故需加掛一輛游車，采用N9型。（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想接觸，以保證運(yùn)輸安全，超長貨物裝車

13、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合理高度為：a=3340mmH墊=atanr+h空重差+h車差+h安+f貨=183.54mm式中 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）；=0.031；負(fù)重車地板空、重高度差，對普通平車可取30（mm）；游車地板高度大于負(fù)重車地板高度的尺寸（mm）；安全距離，可取50（mm）；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：440+40+5=485>183.54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=1260+40+5+=2995mmH=Q車×h車+Q

14、15;hQ車+Q=22×4900×35×299522+35=2186.403mm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CABBABC檢定斷面位于貨物突出端部和左端部，需要通確定突出部分A點(diǎn)和左端B點(diǎn)和C點(diǎn)的計(jì)算寬度比較，來確定貨物的超限等級。BAA點(diǎn)： 計(jì)算長度：L=18.4mm 因車輛檢定斷面A位于貨物的端部，切貨物的計(jì)算長度>車底板長度，且,故需要計(jì)算外偏差量C外，同時(shí)還需要計(jì)算附加偏差量K。mm因貨車標(biāo)記載重為60t，K=75(1.89-1.41)=36mm x=B+C外

15、+k-36=1791.7<1900mm查超規(guī)，該點(diǎn)不超限。B點(diǎn)： 計(jì)算長度：L=13.4mm 同理，因車輛檢定斷面A位于貨物的端部，貨物的計(jì)算長度>車底板長度，但，故需要計(jì)算車輛的內(nèi)加偏差量如下： 因,故不需計(jì)算附加偏差量K。 所以， 該點(diǎn)計(jì)算寬度小于實(shí)測寬度，故應(yīng)按實(shí)測寬度確定超限等級。 查超規(guī)，該點(diǎn)不超限。C點(diǎn)：該點(diǎn)的高度H= 3380+1260+45=4685mm, 查機(jī)車車輛上部界限為4800mm, 所以該點(diǎn)不超限。（5）集重檢查使用N9型普通平車，其負(fù)重面長度為9000mm，支重面長度為貨物地面長度12900mm，負(fù)重面小于支重面長度，因此不集重。1100mmBAC方案2

16、：使用N9型平車一輛，采取貨物另一端突出裝載，加掛N60型（車地板高度為1170mm）游車一輛，裝載方案如圖：（1）需使貨物重心偏離車輛橫中心線的距離：因=60-40=20t>10t，故貨物重心在車輛縱向最大允許偏離距離：=×l=535×9.72=1.389 (m)>,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=97.5mm， 因鞍座凹口底部高度為40mm，小于97.5mm，97.5405=52.5mm,取整為50mm，故需50mm橫墊木。（3）計(jì)算重車重心高度貨物裝車后重心距軌面高度：h=1260+40+5+50+1690=3045mmH

17、=2217.11mm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AB檢定斷面位于貨物突出端部，需要通確定突出部分A點(diǎn)和B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)的高度H= 3380+1260+45+50=4735mm, 查機(jī)車車輛上部界限為4800mm,該點(diǎn)不超限。B點(diǎn)： 計(jì)算長度：L=13.4mm 同理，因車輛檢定斷面A位于貨物的端部，貨物的計(jì)算長度>車底板長度，但，故需要計(jì)算車輛的內(nèi)加偏差量如下： 因,故不需計(jì)算附加偏差量K。所以，H= +40+5+50+1260=2605mm 該點(diǎn)計(jì)算寬度小于實(shí)測

18、寬度，故應(yīng)按實(shí)測寬度確定超限等級。查超規(guī)附件四機(jī)車車輛限界表，各級超限限界和建筑限界表可知該點(diǎn)不超限。（5）集重檢查使用N9型普通平車，此時(shí)，其負(fù)重面長度為9000mm，支重面長度為10400mm，因此也不集重。方案三：使用N9型平車一輛，采取貨物兩端突出裝載，使貨物重心落在車輛中央，兩端分別加掛N60型（車底板高度至軌面高度為1170mm）游車各一輛，裝載方案如圖：ABC（1） 左端突出：7800-6700=1100mm 右端突出：8100-6700=1400mm（ （2）橫墊木需要高度因右端突出貨物底部距車地板高度大于左端，故采用左端計(jì)算橫墊木高度。 ， 因鞍座凹口底部高度為40mm，外加

19、5mm厚橡膠墊， 40+5=45mm<53.24mm,53.24-45=8.24。取整8，故要8mm的橫墊木。（3）計(jì)算重車重心高度貨物裝車后重心距軌面高度： h=1260+40+5+8=3003mmH=22×900×35×300322+35=2191.32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ACBA檢定斷面位于貨物突出兩端部，需要通確定突出部分A點(diǎn)、B點(diǎn)和C點(diǎn)的計(jì)算寬度比較，來確定貨物的超限等級。BCA點(diǎn)：中心高：H=1260+40+5+8+3380=4693mm 計(jì)算長度

20、：L=15.6m 因Ll=169.72<1.41，故需計(jì)算其外偏差量和計(jì)算附加偏差量K值。因貨車標(biāo)記載重為60t，查超規(guī)，該點(diǎn)不超限。B點(diǎn)：中心高：h=1260+40+5+8=3003mm計(jì)算長度：L=15.6m查超規(guī)，該點(diǎn)不超限。C點(diǎn)： 中心高：h=1260+40+5+8=3003mm計(jì)算長度：L=16.2mm因,故需計(jì)算附加偏差量K。貨車標(biāo)記載重為60t，x=B+C外+k-36=1730.62mm查超規(guī)，該點(diǎn)不超限。（5）集重檢查使用N9型普通平車，其負(fù)重面長度為9720mm，支重面長度為貨物地面長度11700mm，負(fù)重面小于支重面長度，因此不集重。方案比較：在方案1和方案2中，都是

21、采用的一端突出，且均不超限。方案2要用橫墊木，因此選擇方案1。由于方案1和方案3相比，少用一輛游車，在該車過曲線的時(shí)候，會更加安全，更少受到?jīng)_擊。且不需要用橫墊木，其裝車后重車重心高度也比較低。故采用方案1為本設(shè)計(jì)的裝載方案。四、計(jì)算作用于貨物上的力及需要加固裝置承受的力1. 柔性加固的縱向慣性力：Q=35t Q總=35+22=57t2. T=Q×t0=40×(0.0012×572-0.32×57+29.85=542.808KNQ總重車總重，t。當(dāng)Q總130t時(shí)按130計(jì)算。Q貨物重量，t。3. 橫向慣性力N=n0×Q=3.07×35

22、=107.45式中：每噸貨物的橫向慣性力，KN/t a 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，t 。4. 垂直慣性力Q重=q垂×35=138.95KN式中： a 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，t 。5. 風(fēng)力W=q×F=0.245×(12.9×3.38+3×2.5)=12.52KN式中：q受風(fēng)面為圓柱體或球體的側(cè)面時(shí)計(jì)算風(fēng)壓，KN/。F貨物在車輛側(cè)向迎風(fēng)面投影面積。6. 摩擦力1縱向摩擦力：F摩縱=9.8Q=9.8×0.6×35=205.8KN 橫向摩擦力：F摩橫=（9.8Q-Q重）=0.6×（9.8×35-159.2）=110.28KN 式中：貨物與車底板間滑動摩擦系數(shù)。查表得：=0.6 Q貨物重量。五、穩(wěn)定性計(jì)算 由于該貨物長度較大，