貨物運(yùn)輸裝載加固方案

1、貨物運(yùn)輸課程設(shè)計(jì)貨物運(yùn)輸裝載加固方案 貨物運(yùn)輸裝載加固方案1.變壓器裝載加固方案1.1變壓器規(guī)格尺寸德陽(yáng)站發(fā)閔行站變壓器一件，重量為195t，長(zhǎng)度為8810mm，寬度為3322mm，高度為3910mm；支重面長(zhǎng)度為7980mm，寬度為2570mm；重心位于變壓器縱中心線所在垂直平面上、支重面長(zhǎng)度的中央，至變壓器一端距離為4535mm，至另一端距離為4275mm，距底部高度為1875mm，如圖1所示。AB圖1 變壓器尺寸圖1.2貨車選用根據(jù)上述所給條件，本次運(yùn)輸選用凹底平車來(lái)運(yùn)輸，通過(guò)查閱相關(guān)資料，決定在D32和D2A兩種貨車中進(jìn)行選擇。D32的參數(shù)為：自重226t，載重320t，軸數(shù)24，車體

2、長(zhǎng)寬33800mm3000mm，鉤舌內(nèi)側(cè)距離58860mm，地板至軌面高1150mm（中部），空車重心高1570mm，中部凹地長(zhǎng)10500mm。D2A的參數(shù)為：自重136t，載重210t，軸數(shù)16，車體長(zhǎng)寬24150mm2760mm，鉤舌內(nèi)側(cè)距離36880mm，地板至軌面高930mm（中部），空車重心高1072mm，中部凹底長(zhǎng)9000mm，跨裝支距23050m，小底架兩上心盤中心距6300mm。（1）由于D32長(zhǎng)達(dá)貨物車的中部凹底長(zhǎng)為10500mm，變壓器重心所在垂直面至變壓器一端距離為4535mm，另一端距離為4275mm，可以使變壓器的重心落在車輛橫中心線與縱中心線的交點(diǎn)上。 在這種裝載方

3、案下，重車重心高為：H=Q車1h車1+Q1（h1+ h2）Q車1+Q1=2261570+195(1150+1875)226+195=2243.9mm（2）由于D2A長(zhǎng)達(dá)貨物車的中部凹底長(zhǎng)為9000mm，變壓器重心所在垂直面至變壓器一端距離為4535mm，另一端距離為4275mm，變壓器的重心無(wú)法落在車輛橫中心線與縱中心線的交點(diǎn)上，因此在裝載時(shí)，可以采取重心偏離車輛橫向中心線的方式裝載，此時(shí)需要進(jìn)行驗(yàn)證方案可行性：需要偏移量：a需 = 1/2 （4535 - 4275）= 130mmP容 Q = 210 195 = 15 10t，故貨物重心偏離車輛橫中心線最大容許距離：A容 = 5 l / Q

4、= 523050/195 = 591mm a需因此，此方案可行。此時(shí)，重車重心高為：H = Q車2h車2+Q2（h1+ h2）Q車2+Q2 =2101072+195（930+1875）195+210=1906.41 mm由于我國(guó)鐵路規(guī)定長(zhǎng)大貨物車重車重心高一般不得超過(guò)2000mm，因此很明顯，此次貨物運(yùn)輸采用D2A貨車。1.3裝載方案（1）重車重心高度經(jīng)上述計(jì)算，確定重車重心高度為1906.41mm。（2）超限等級(jí)計(jì)算由于貨物不是等斷面體，故選取A、B兩處為檢測(cè)斷面，經(jīng)計(jì)算得知，兩檢測(cè)斷面位于大底架兩心盤中心內(nèi)方。A: X內(nèi)A = BA + C內(nèi)A - 36 = 1661+ 6.3283001

5、00036= 1641.54mm HA = 2990 + 930 = 3920 mm。B: X內(nèi)B = BB + C內(nèi)B - 36 = 1285+ 6.32-（24.405）28300100036= 1233.20mm HB= 200 + 930 = 1130 mm。通過(guò)查閱資料得知，A部位為上部超限，超限等級(jí)為未超限，B部位為下部超限，超限等級(jí)為未超限。故此次運(yùn)輸?shù)淖儔浩魑闯?。?）超重等級(jí)計(jì)算此次運(yùn)輸變壓器重195t，貨車車重136t，重車總重為331t，此次運(yùn)輸活載情況無(wú)法確定，因此根據(jù)重車總重來(lái)確定超重等級(jí)，通過(guò)查閱資料得知，此次運(yùn)輸超重等級(jí)為一級(jí)超重。1.4加固方案該變壓器支撐底面

6、長(zhǎng)度為8810mm，寬度為2570mm，可以在其兩端和兩側(cè)加焊鋼擋防止貨物移動(dòng)，在兩端分別加3個(gè)擋鐵，在兩側(cè)分別加1個(gè)擋鐵。貨件每側(cè)用18的鋼絲繩拉纖四個(gè)八字形，每道兩根，綁在車側(cè)丁字鐵上；在車輛端部用18的鋼絲繩拉纖加固，每道兩根。如下圖所示圖2 貨物加固方案示意圖每個(gè)鋼擋所需要的焊縫長(zhǎng)度為l縱=10T0.7nK=37.8cml橫=10N0.7nK=23.2cmK為焊腳高度，取1.5cm，為焊接的許用應(yīng)力，取80MPa。本加固方案縱向焊縫設(shè)計(jì)為226.8mm，橫向焊縫設(shè)計(jì)為46.4mm，強(qiáng)度合理。貨物位移只要用擋鐵加固，拉纖起到輔助加固作用，所以不需要校核拉纖強(qiáng)度。1.5作用力計(jì)算（1）縱向

7、慣性力T = t0Qt0=26.69-0.13Q總由于Q總= 136 + 195 = 331t 150t，Q總大于130t時(shí)，取130t計(jì)算。所以t0=9.79（kN/t）T=t0Q=1909.05（kN）（2）橫向慣性力作用于貨物上的橫向慣性力主要是由于搖頭振動(dòng)、側(cè)擺振動(dòng)和側(cè)滾振動(dòng)引起的。橫向慣性力為：N = n0Q (kN)n0 = 2.82 +2.2a/l（kN/t）故此次貨物運(yùn)輸?shù)臋M向慣性力為：N = （2.82 + 2.2130 23050） 195 = 552.32 kN（3）垂直慣性力貨物的垂直慣性力主要是由于車輛的沉浮振動(dòng)、點(diǎn)頭振動(dòng)和側(cè)滾振動(dòng)引起的。取決于線路狀態(tài)、列車運(yùn)行速度

8、、貨物重心在車輛長(zhǎng)度方向的位置及車輛的動(dòng)力學(xué)性能。Q垂=q垂Q (kN)q垂 = 4.53 +7.84 a/l此次運(yùn)輸垂直慣性力為：Q垂=q垂Q = （4.53 + 7.84 130 23050）195 = 891.97kN（4）縱向摩擦力F摩縱=9.8Q=0.3F摩縱=573.3kN（5）橫向摩擦力F摩橫=（9.8Q-Q垂）=308.28kN（6）風(fēng)力W=qF=0.498.813.91=16.88（kN）1.6加固強(qiáng)度計(jì)算（1） 縱向移動(dòng)穩(wěn)定性T=T-F摩縱=1335.75（kN）0（2）橫向移動(dòng)穩(wěn)定性N=1.25N+W-F摩橫=403.22（kN）0（3）縱向傾覆的穩(wěn)定性由于不能計(jì)算出準(zhǔn)確

9、的a值，所以取7980/2，該值一定小于準(zhǔn)確值。=9.8QaTh=9.8195798021909.051875=2.131.25（4） 橫向傾覆穩(wěn)定性=9.8QbNh+wh風(fēng)=9.81951285552.321875+16.881955=2.31.25超限超重貨物托運(yùn)說(shuō)明書發(fā) 局成都局裝車站德陽(yáng)站預(yù)計(jì)裝后尺寸到 局上海局到 站閔行站由軌面起高度由車輛縱中心線起品 名變壓器件 數(shù)1左 寬右 寬每件重量195t總重量195t重心位置至變壓器一端距離為4535mm，至另一端距離為4275mm，距底部高度為1875mm中心高2885mm1510mm1510mm貨物長(zhǎng)度8810mm支重面長(zhǎng) 度7980m

10、m側(cè) 高8900mm1661mm1661mm高度中心高1875mm寬度左1615mm右1510mm側(cè) 高4105mm1615mm11510mm側(cè) 高3185mm左640mm右1510mm側(cè) 高4720mm640mm1510mm側(cè) 高3800mm左1661mm右1661mm側(cè) 高4830mm1661mm1661mm側(cè) 高3910mm左1285mm右1285mm側(cè) 高1285mm1285mm要求使用車種D2A凹底平車標(biāo)記載重210t側(cè) 高卸車時(shí)的要求無(wú)其它要求無(wú)車地板高度930mm墊木或轉(zhuǎn)向架高度0mm預(yù)計(jì)裝在車上貨物重心位置距軌面的高度2885mm重車重心高度1906.41mm鐵路超限超重貨物運(yùn)

11、輸請(qǐng)示電報(bào)簽發(fā)：成都鐵路局德陽(yáng)車站調(diào)度室 核稿XXX 擬稿人XXX 電 話:XXXXXXX發(fā)報(bào)所名電報(bào)號(hào)碼等級(jí)受理日時(shí)分收到日時(shí)分值機(jī)員德陽(yáng)站XXXXXXXXXX2013.12.1510:002013.12.1810：00XXX主送：成都鐵路局貨運(yùn)營(yíng)銷中心抄送：成都鐵路局調(diào)度所報(bào)文：1發(fā)局：成都局 發(fā)站：德陽(yáng)站 到局：上海局 到站：閔行站2貨物概況：變壓器一件3貨物外形尺寸：重量為195t，長(zhǎng)度為8810mm，寬度為3322mm，高度為3910mm；支重面長(zhǎng)度為7980mm，寬度為2570mm；重心位于變壓器縱中心線所在垂直平面上、支重面長(zhǎng)度的中央，至變壓器一端距離為4535mm，至另一端距離

12、為4275mm，距底部高度為1875mm。4擬使用D2A型凹底平車一輛運(yùn)載5裝載方法：重心偏離車輛橫向中心線的方式裝載，采用鋼擋焊接加固。6. 預(yù)計(jì)裝后尺寸由軌面起高度，由車輛縱中心線起左寬1510mm，右寬1510mm，中心高2885mm車地板高度930mm，預(yù)計(jì)裝載車上貨物重心位置距軌面的高度2885mm，重車重心高度1906.41mm。7其它特殊運(yùn)輸條件要求：無(wú)德陽(yáng)站（成都局）超限超重號(hào) 2013年 12 月 15 日2.圓柱體貨物裝載加固方案2.1貨物規(guī)格尺寸圓柱體貨物一件，重量為52t，全長(zhǎng)為16.5m，大頭端直徑為3500mm，小頭端直徑為3200mm，詳細(xì)尺寸如圖所示。圖3 圓柱

13、體貨物規(guī)格尺寸圖2.2貨車選用用NX17AK型平車一車負(fù)重，NX17AK的規(guī)格參數(shù)為：車體長(zhǎng)13m，寬2980mm，車地板高1212mm；自重22.4t，空車重心高730mm；銷距9000mm，固定軸距1750mm2.3裝載方案貨物重心的投影位于車輛縱、橫中心線交叉點(diǎn)上，一端突出，故使用一輛NX17AK型平車作為游車。根據(jù)題目所給的條件，確定裝載方式為貨物大頭端與車端對(duì)齊，小頭端突出車輛邊緣，突出車端的距離為：16.5-13=3.5(m)，因此需要加掛一輛游車。由于小頭突出車端外方的直徑為3200mm，小頭最低點(diǎn)比直徑為3500mm部分的最低點(diǎn)高出的高度為1750-1600=150(mm)。因

14、此需要墊木或者鞍座的高度：H墊=0.031a+h車差+80-1750-1600=0.0313500+1125+80-150=73.375(mm)則需要的橫墊木高度取為80mm那么，重車重心高度為：H=Q車h車+QhQ車+Q=22.4730+52(1212+1750+80)22.4+52=2345.9(mm)因?yàn)?345.9mm2000mm，所以區(qū)間限速應(yīng)為50km/h，通過(guò)側(cè)向道岔限速為15km/h。2.4作用力計(jì)算（1）縱向慣性力T=(0.0012Q總2-0.32Q總+29.85)Q=0.001274.42-0.3274.4+29.8552=659.59KN （2）橫向慣性力N=2.82+2

15、.2alQ=2.82+2.26500-6500900052=146.64KN（3）垂直慣性力Q垂=q垂Q=3.5452=184.08KN（4）風(fēng)力W=qF=0.2453.514+2.53.2=13.965(KN)（5）摩擦力縱向摩擦力F縱=9.8Q=9.80.452=203.84(KN)橫向摩擦力F橫=9.8Q-Q垂=0.4（9.852-184.08）=130.21(KN)2.5加固強(qiáng)度計(jì)算由于鞍座凹口的深度足以保證貨物不會(huì)發(fā)生橫向滾動(dòng)。所以僅需要防止貨物發(fā)生縱向移動(dòng)以及貨物帶動(dòng)帶著鞍座發(fā)生橫向移動(dòng)。則加固裝置承受的縱向和橫向水平力分別為：（1）縱向移動(dòng)穩(wěn)定性T=T-F縱=659.59-203

16、.84=455.75KN（2）橫向移動(dòng)穩(wěn)定性N=1.25N+W-F橫=1.25146.64+13.965-130.21=70.55KN2.6加固方案采用腰箍加固，腰箍?jī)啥死辈糠峙c縱向垂直平面之間的夾角為：tan=1750-2980280+1750=0.14=8用6道腰箍，則每道腰箍需要具備的抗拉力為：P=maxT,N2ncos=455.75260.4cos8=95.9(KN)用扁鋼帶作腰箍，則扁鋼帶的截面積為：F10P=1095.9140=6.85(cm2)用鋼絲繩作腰箍時(shí)，其破斷抗拉力不得小于95.52=191（KN）2.7超限等級(jí)計(jì)算（1）若無(wú)突出部分，則超限位置可能位于重心所在橫截面的

17、最高點(diǎn)和最寬點(diǎn)，以及遠(yuǎn)端斷面的最寬點(diǎn)。 重心所在橫截面時(shí)：貨物最寬點(diǎn)距離軌面的高度h1=1212+1750+80=3042mm，X內(nèi)=B+C內(nèi)-36=1747.751700mm超出機(jī)車車輛限界，屬于一級(jí)超限。貨物最高點(diǎn)距離軌面的高度h2=3500+1212+80=47921700mm 超出機(jī)車車輛限界，屬于一級(jí)超限.因此若無(wú)突出部分，則該貨物一級(jí)超限。（2）下面考慮各個(gè)突出部分的超限情況：對(duì)于半徑為1850的突出，C外+K-36=88mm對(duì)于半徑為1830的突出 C內(nèi)-36=-17.25mm對(duì)于半徑為1920的突出C外+K-36=24mm由于有三種不同的半徑突出，因此有不同的裝載方案，考慮當(dāng)突

18、出為向上和向下時(shí)的不同情況。方案一：A突出位于最高點(diǎn)對(duì)于A突出，hA=4892mm1250mm，根據(jù)界限的形狀以及貨物形狀可知，當(dāng)突出與縱截面向下的夾角越小時(shí)，超限等級(jí)越低，當(dāng)a突出剛好與車底板接觸是最優(yōu)的情況。如下所示：通過(guò)三角函數(shù)關(guān)系計(jì)算得出，=12.4。，=9.2。hA=3042-1850cos21.6。= 1322mm，A突出距離重心所在縱斷面垂直距離為1850sin21.6。=681mm，X=B+C外+K-36=769mm，并未超限。hB=3042-1920cos51.6。= 1849mm， B突出距離重心所在縱斷面垂直距離為1920sin51.6。=1505mm，X= B+C外+K-36=1529mm，并未超限