鐵路貨物運(yùn)輸裝載加固方案設(shè)計(jì)

鐵路貨物運(yùn)輸裝載加固方案設(shè)計(jì)姓 名：學(xué) 號(hào):專 業(yè):年 級(jí)：學(xué) 院指導(dǎo)教師目錄第一篇鐵路貨物運(yùn)輸裝載加固方案設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1一、鐵路貨物裝載加固方案課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1二、設(shè)計(jì)要求1三、裝載加固材料規(guī)格3第二篇鐵路貨物運(yùn)輸裝載加固方案設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)6第一章分析貨物的特點(diǎn)及運(yùn)輸要求6一、貨物特點(diǎn)6二、運(yùn)輸要求6第二章確定裝車類型6第三章確定裝載方案7一、闊大貨物裝載必須遵守的基本技術(shù)條件7二、裝載方案比選7第四章作用于貨物上的力及需加固裝置承受的力15一、作用于貨物上的力15二、需加固裝置承受的力16第五章貨物穩(wěn)定性計(jì)算17一、貨物水平移動(dòng)的穩(wěn)定性17二、貨物滾動(dòng)的穩(wěn)定性17第六章確定加固強(qiáng)度18第七章貨物裝載加固示意圖18第八章自我評(píng)價(jià)19……………鐵路貨物運(yùn)輸裝載加固方案設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)第一篇鐵路貨物運(yùn)輸裝載加固方案設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、鐵路貨物裝載加固方案課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1的裝載加固方案。80m限加固材料與加固方法

5100mm

3000mm參見(jiàn)《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m二、設(shè)計(jì)要求

D=2500mm分析貨物的特點(diǎn)及運(yùn)輸要求Q=40t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.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確定裝載方案較，應(yīng)盡可能降低貨物超限等級(jí)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：Q——重車總重，t。當(dāng)Q總

>130t時(shí)，按130t計(jì)算總Q——貨物重量，t。（2)柔性加固的單位縱向慣性力：第1頁(yè)……………鐵路貨物運(yùn)輸裝載加固方案設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)Q—-重車總重，t，跨裝運(yùn)輸時(shí)，按跨裝車組總重計(jì)算.總130t〈Q≤150tt＝6.78kN/t；Q總>150tt＝5.88kN/t?？?0 0Q-—貨物重量，t。(3)橫向慣性力式中，n-—每噸貨物的橫向慣性力，kN/t。0—-貨物重心偏離車輛橫中心線的距離?！囕v銷距。Q-—貨物重量，t。垂直慣性力用普通貨車裝載時(shí)：—-貨物重心偏離車輛橫中心線的距離?！囕v銷距。Q——貨物重量，t。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=0.49 kN/m2受風(fēng)面為圓柱體或球體的側(cè)面時(shí)，q=0。245(6)摩擦力橫向摩擦力：

kN/m2μ—貨物與車地板間滑動(dòng)摩擦系數(shù)。Q-—貨物重量，t。進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算確定加固強(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第2頁(yè)……………鐵路貨物運(yùn)輸裝載加固方案設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)畫(huà)出貨物裝載加固方案的示意圖，并標(biāo)注說(shuō)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有平支承平面的貨物圓柱形貨物帶輪貨物

縱向或橫向傾覆縱向或橫向位移縱向或橫向位移

可使用的加固材料拉牽鐵線、絞棍、鋼絲繩、緊固器、拉桿擋木,拉牽鐵線，絞棍、鋼絲繩、緊固器、釘子或扒鋦釘凹形墊木、掩木、三角擋、釘子或扒鋦釘拉牽鐵線、鋼絲繩、絞棍、緊固器、擋木、釘子或扒鋦釘三角檔、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1鍍鋅鐵線

支柱(側(cè)、端)、鐵線、繩子、繩網(wǎng)、u形釘《一般用途低碳鋼絲》的要求。力的1/2。常用鍍鋅鐵線的破斷拉力和需用拉力見(jiàn)面表2。線號(hào)6線號(hào)6789101112直徑(mm）5。0 4.54。03.53.22.92.6（kN）6。75。44。33292752.26182許用拉力（kN)3.352.72.151641.37113091(2） 盤(pán)條盤(pán)條的質(zhì)量應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T701《低碳鋼熱軋圓盤(pán)條》的要求.第3頁(yè)……………鐵路貨物運(yùn)輸裝載加固方案設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)常用盤(pán)條公稱直徑為：5.5mm、6.0mm、6。5mm。盤(pán)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(pán)條的破斷拉力和許用拉力表間表3。直徑（mm）5.56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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T20118《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(hào)規(guī)格較多，為便于現(xiàn)場(chǎng)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(jiàn)表4。（b）鋼絲繩12513（mm）（b）鋼絲繩12513（mm）最小破斷18.81。 86。04 6直徑 6 7 7。7 8 9 9.3 10 11 12拉力 5 25.1 317 328 416 456 51.3 62 738(kN）許用拉9。12.515。16.420822.825.63136940.543.力（kN）25585523鋼絲繩直徑1415.51617181852022242628（mm）（kN）100126。6131153。27166182.37205248295346402第4頁(yè)……………鐵路貨物運(yùn)輸裝載加固方案設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)許用拉許用拉力（kN）5063.3 65.57663839118102.5124147。5173201鐵路貨物常用摩擦系數(shù)表物體名稱木與木木與鋼板木與鑄鐵履帶走行機(jī)械與車輛木地板橡膠輪胎與車輛木地物體名稱木與木木與鋼板木與鑄鐵履帶走行機(jī)械與車輛木地板橡膠輪胎與車輛木地?cái)?shù)0.450。400。600。300。700。63板橡膠墊與木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第5頁(yè)………鐵路貨物運(yùn)輸裝載加固方案設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第二篇鐵路貨物運(yùn)輸裝載加固方案設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第一章分析貨物的特點(diǎn)及運(yùn)輸要求一、貨物特點(diǎn)40t，長(zhǎng)15.9m12。9m,3.38m；小3m，直徑為2.5m:7.8+51=12.9(m7。8m。貨物的具體外形尺寸如下圖所示：二、運(yùn)輸要求 7800mm 5100mm0m以必須使用掩木、三角木或其他加固材料進(jìn)行加固。本設(shè)計(jì)采用在貨物底部放置鞍座,m D=3380mm

D=2500mm5mm鋼絲繩以緊固部件做成,利用其拉力，增加貨物對(duì)車地板的壓力，以增大貨物的Q=40t摩擦力.本設(shè)計(jì)中采用扁鋼帶。由于貨物本身長(zhǎng)度較大，還應(yīng)注意游車的選用及區(qū)間速度和過(guò)岔速度的限制。第二章確定裝車類型本課程設(shè)計(jì)中其準(zhǔn)用貨車不限,但選擇的裝車類型必須考慮經(jīng)濟(jì)合理。首先排除長(zhǎng)大貨物列車,其使用起來(lái)不劃算。通過(guò)對(duì)貨物特點(diǎn)的綜合分析，本設(shè)計(jì)中選用N型I56Q平車,車體材質(zhì)為木地板。車底板面高1209mm，自重19。1t，載17車型自重車型自重(t）載重（t)車底架長(zhǎng)寬固定軸距轉(zhuǎn)向架中心距地板面至軌（mm）重心高度(mm）第6頁(yè)………鐵路貨物運(yùn)輸裝載加固方案設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（mm）（mm）（mm）19160175090001209723第三章 確定裝載方案一、闊大貨物裝載必須遵守的基本技術(shù)條件（一車裝幾件貨物時(shí)投影到車地板縱、橫中心線的交叉點(diǎn)上（簡(jiǎn)稱“落在車輛中央"。特殊情況下必須偏離車輛中央時(shí)，橫向偏離（即離開(kāi)車地板縱中心線）100mm，（即離開(kāi)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(guò)貨車標(biāo)記載重的1/2,同時(shí)要保證車輛10t,另有規(guī)定者除外。一車裝載兩件或多件貨物時(shí)，應(yīng)避免對(duì)角線裝載.重車重心高度從軌面起,一般不得超過(guò)2000mm降低重車重心高度或限制該重車的運(yùn)行速度。二、裝載方案比選經(jīng)過(guò)分析，該貨物的裝載方案有以下幾種，下面分別對(duì)此進(jìn)行分析①方案一：貨物重心落到車輛中央1（單位：mm)。大半徑端突1300mm,紅色標(biāo)注）300mm要加掛兩輛游車。圖1貨物重心縱向偏離量：無(wú)，重心在車底板橫中心線上。2）貨物重心橫向偏離量：無(wú)，重心在車底板縱中心線上.3)橫墊木需要高度：貨物所需橫墊木的高度按通過(guò)駝峰的要求考慮，可得：式中：a—貨物突出端至負(fù)重車最近輪對(duì)軸心所在垂直平面的距離(mm)；—游車地板與負(fù)重車地板高度差，游車高時(shí)取正,反之取負(fù)；f—突出貨物撓度，設(shè)計(jì)中均取為080-負(fù)重車地板空重高度差(30mm)與安全距離（50mm）之和。第7頁(yè)………鐵路貨物運(yùn)輸裝載加固方案設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（m）--車底板長(zhǎng)度;-—車輛銷距;——轉(zhuǎn)向架固定軸距；-—貨物突出車端外方長(zhǎng)度由于兩邊均有突出，因此分別計(jì)算如下：大半徑端：；×H=0。0312425+0+0+80=155.18（mm）×墊40mm，5mm155.18-40—5=110。175120mm。小半徑端：同理，由上式公式得a=2725（mm）,=0。031×2725+0+0+80—（1690—1250）=-275.525(mm),所以不需墊高.120mm4）計(jì)算重車重心高度：貨物裝車后貨物重心自軌面高為：重車重心據(jù)軌面的高度:2000mm2000～2400mm50km/h,15km/h。5）超限等級(jí)確定：因?yàn)樨浳餅榫氐葦嗝鎴A柱體，在大半徑貨物端部時(shí)至車輛橫中心線距離x=8.1m.2x/lABC，2(藍(lán)色部分）行分析：圖2A0，BCBC，CB.B、C第8頁(yè)………鐵路貨物運(yùn)輸裝載加固方案設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)點(diǎn):該點(diǎn)至車輛橫中心線的距離 :x=7。8m，2x=15。6m 距軌面高為：3380/2+1209+120+45=3064mm。C= =（15。62—92)÷2400×1000=67.65（mm）外K= =75×(15。6÷9—1.4)=25(mm）X=B+外

+K-36=1690+67。65+25-36=1746.65（mm）外查《超規(guī)》知，通過(guò)查表在高度為3064時(shí)，超過(guò)了機(jī)車車輛限界1700未超過(guò)一級(jí)限界1900。所以屬于中部一級(jí)超限。C2m。C= =(16。2×16。2—9×9)÷2400×1000=75.60（mm)外K= =75×（16.2÷9—1.4)=30(mm）X=B+外

+K-36=1250+75.60+30-36=1319.6（mm)外查《超規(guī)》可知,該點(diǎn)未超限。綜上所述，采用該裝載方案時(shí)，貨物為中部一級(jí)超限。6)裝載方案集重檢查：通過(guò)查《普通平車局部地板面承受均布載荷或?qū)ΨQ集中載荷時(shí)容許載重量Q=40t3000mm，可避免12900mm大于3000mm,而且本設(shè)計(jì)還將貨物放在鞍座上且有橫墊木因此不會(huì)產(chǎn)生集重現(xiàn)1500mm。②方案二：大半徑端貨物偏離車輛橫中心線最大容許偏離量=60t,Q=40t， -Q=20t〉10t，所以a= =5×9÷40×1000=1125（mm）容3（mm)。第9頁(yè)………鐵路貨物運(yùn)輸裝載加固方案設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)紅色標(biāo)注300,需要加掛一輛游車。圖3貨物重心縱向偏離量：無(wú),重心在車底板橫中心線上.貨物重心橫向偏離量:1125mm.大半徑端：；×H=0.0311300+0+0+80=40.3(mm)×墊40mm，5mm橫墊木。同理，由上式公式得a=3850（mm，=0.031×3850+0+0+80-(1690-1250）=—240.65(mm）,所以不需墊高.計(jì)算重車重心高度：重車重心據(jù)軌面的高度：重心超過(guò)了2000mm，因此若能滿足配重技術(shù)條件可進(jìn)行配重。但是考慮到2000~2400mm50km/h，15km/h。超限等級(jí)確定：因?yàn)樨浳餅榫氐葦嗝鎴A柱體，在大半徑貨物端部時(shí)至車輛橫中心線距離x=9225m.2x/l1所以檢定斷面為端部。選定三個(gè)計(jì)算點(diǎn)ABC,藍(lán)色部分）所示，同理B、CB點(diǎn)：該點(diǎn)至車輛橫中心線的距離：x=6。675m，2x=13。35m距軌面高為：3380/2+1209+45=2944mm。第10頁(yè)………鐵路貨物運(yùn)輸裝載加固方案設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)C= =(178。2225-81)÷2400×1000=40.5(mm）外K= =75×（13。35÷9—1。4）=6。25(mm）X=B+外

+K—36=1690+40。5+6。25-36=1700.75（mm）外查《超規(guī)》知,294417001900。所以屬于中部一級(jí)超限。點(diǎn)：x=9.225m,2x=18.45m。距軌面高為：2944mm。C= =(340。4025—81）÷2400×1000=108。08(mm）外K= =75×(18。45÷9-1.4）=48.75（mm）X=B+外

+K-36=1250+108.08+48。75—36=1370.83（mm）外查《超規(guī)》可知,該點(diǎn)未超限。綜上所述，采用該裝載方案時(shí)，貨物為中部一級(jí)超限。6）裝載方案集重檢查：通過(guò)查《普通平車局部地板面承受均布載荷或?qū)ΨQ集中載荷時(shí)容許載重量Q=40t3000mm，可避免12900mm3000mm，因此不會(huì)產(chǎn)生集重現(xiàn)象。③方案三：小半徑端貨物偏離車輛橫中心線最大容許偏離量4（mm大半徑端突出2425mm，小半徑端突出475mm（紅色標(biāo)注）由于突出部分均大于300，需要加掛兩輛游車。圖41)貨物重心縱向偏離量：無(wú)，重心在車底板橫中心線上。貨物重心橫向偏離量：1125mm。橫墊木需要高度：貨物所需橫墊木的高度按通過(guò)駝峰的要求考慮,可得：第11頁(yè)………鐵路貨物運(yùn)輸裝載加固方案設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)大半徑端:;H=0。031×3550+0+0+80=190。05(mm）墊40mm,5mm145.05，150mm。小半徑端:同理，由上式公式得a=1600（mm)，=0.031×1600+0+0+80-（1690—1250)=310.4(mm，所以不需墊高。150mm4）計(jì)算重車重心高度：貨物裝車后貨物重心自軌面高為：重車重心據(jù)軌面的高度:重心超過(guò)了2000mm，因此若能滿足配重技術(shù)條件可進(jìn)行配重。但是考慮到貨物尺寸較大不易配重,此時(shí)重車重心高度在2000~2400mm之間,查表得區(qū)間限速50km/h，通過(guò)側(cè)向道岔時(shí)限速15km/h。超限等級(jí)確定：因?yàn)樨浳餅榫氐葦嗝鎴A柱體，在大半徑貨物端部時(shí)至車輛橫中心線距離x=8。925m，x=6.975m2x/l14A、B、C,4（藍(lán)色部分)所示，此BBB點(diǎn)該點(diǎn)至車輛橫中心線的距離：x=8。925m2x=17.85m為:3380/2+1209+45+150=3094mm.C= =（318。6225—81)÷2400×1000=99.0（mm)外K= =75×（17。85÷9—1.4)=43。75（mm）X=B+外

+K-36=1690+99。0+43。75-36=1796。76(mm)外第12頁(yè)………鐵路貨物運(yùn)輸裝載加固方案設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)3094mm17001900。所以采用該方案時(shí)屬于中部一級(jí)超限。裝載方案集重檢查：通過(guò)查《普通平車局部地板面承受均布載荷或?qū)ΨQ集中載荷時(shí)容許載重量Q=40t3000mm中.對(duì)于本貨物，若將其直接置于車地板上，車地板負(fù)重面長(zhǎng)度為12900mm，遠(yuǎn)大于3000mm,而且本設(shè)計(jì)還將貨物放在鞍座上且有橫墊木因此不會(huì)產(chǎn)生集重現(xiàn)1500mm.④方案四：兩端均突出車端且突出距離相等兩端均突出車端且突出距離相等，如圖5所示(單位：mm)。大半徑端突出1450mm紅色標(biāo)注300,輛游車.圖51）貨物重心橫向偏離量：150mm.大半徑端:；×H=0。0312575+0+0+80=159.825(mm）×墊40mm，5mm114.825，120mm.小半徑端：同理，由上式公式得 a=2575(mm),=0。031×1600+0+0+80—（1690-1250)=280。175(mm，所以不需墊高。綜上,該方案需要橫墊木高為120mm.計(jì)算重車重心高度：重車重心據(jù)軌面的高度:第13頁(yè)………鐵路貨物運(yùn)輸裝載加固方案設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)重心超過(guò)了2000mm，因此若能滿足配重技術(shù)條件可進(jìn)行配重。但是考慮到2000～2400mm50km/h,15km/h。超限等級(jí)確定:x=7.95m2x/lA、B、C，5（藍(lán)色部分）BBB該點(diǎn)至車輛橫中心線的距離：x=7。95m，2x=15。9m為:3380/2+1209+45+120=3064mm。C= =(252.81—81)÷2400×1000=71.59（mm)外K= =75×（15.9÷9—1。4）=27.5(mm)X=B+外

+K—36=1690+71.59+27。5—36=1753.09(mm）外3064mm17001900。所以采用該方案時(shí)屬于中部一級(jí)超限。裝載方案集重檢查：通過(guò)查《普通平車局部地板面承受均布載荷或?qū)ΨQ集中載荷時(shí)容許載重量Q=40t3000mm，可避免集12900mm，遠(yuǎn)大1500mm。⑤方案5:貨物大頭端與車端平齊此時(shí)貨物重心偏離車輛橫中心線距離為7800—6500=1300mm〉1125mm,所以該方案不可行.⑥方案6：貨物小頭端與車端平齊第14頁(yè)………鐵路貨物運(yùn)輸裝載加固方案設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)3000+5100-6500=1600mm〉所以該方案不可行.6距離內(nèi),且只使用一輛游車，重車重心高度較低，不需要墊橫墊木。遵循降低重車重心高度和少用車的原則，故選擇方案二作為最終方案。第四章作用于貨物上的力及需加固裝置承受的力一、作用于貨物上的力本裝載加固方案用扁鋼帶加固，且車體材質(zhì)為木地板，故屬于柔性加固。1）縱向慣性力（T)柔性加固的單位縱向慣性力為：=0。0012×（19.1+40）2—0.32×59.1+29。85=15.129（KN/t）縱向慣性力為:=15。129×40=605.2（KN）式中：Q——重車總重；Q——貨物重量.橫向慣性力（N）每噸貨物的橫向慣性力為：=2。82+2。2×1125/9000=3.095(KN/t)橫向慣性力為:=40×3.095=123。8(KN)式中：——貨物重心偏離車輛橫中心線的距離；——車輛銷距；Q——貨物重量。垂直慣性力第15頁(yè)………鐵路貨物運(yùn)輸裝載加固方案設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)用長(zhǎng)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。Q54+3.78×1125/9000）×40=1605(KN)4)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=0.49 kN/m2受風(fēng)面為圓柱體或球體的側(cè)面時(shí):q=0。245 kN/m2故：W=0。245×(3.38×12.9+2。5×3）=12.5（KN）5) 摩擦力5mm（鋼板與橡膠墊間的摩擦系數(shù)，）取三者間的最小值,即?？v向摩擦力:橫向摩擦力：

=9.8×0。45×40=176.4（KN）=0.45×(9.8×40-160。5)=104。2（KN)式中: μ-貨物與車地板間滑動(dòng)摩擦系數(shù)Q-—貨物重量，t.二、需加固裝置承受的力鞍座凹口深度足以保證貨物不會(huì)發(fā)生橫向滾動(dòng).僅需要防止貨物發(fā)生縱向移動(dòng)和帶著鞍座橫向移動(dòng)。需要加固裝置承受的縱向和橫向水平力如下：縱向：ΔT=T- =605。2—176.4=428。8(KN）第16頁(yè)………鐵路貨物運(yùn)輸裝載加固方案設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)橫向:ΔN=1。25（N+W）— =1.25×（123.8+12.5)—104.2=66。2（KN)第五章 貨物穩(wěn)定性計(jì)算在運(yùn)輸過(guò)程中作用于貨物