貨物運(yùn)輸裝載加固方案課程設(shè)計(jì)20121778

/貨物運(yùn)輸裝載加固方案課程設(shè)計(jì)姓名：楊政學(xué)號(hào)：20121778專業(yè)：交通運(yùn)輸年級(jí)：2012級(jí)學(xué)院：交通運(yùn)輸與物流學(xué)院指導(dǎo)教師：黃興建2015年6月目錄第1篇貨物運(yùn)輸裝載加固-任務(wù)書3一、貨物運(yùn)輸組織裝載加固方案課程設(shè)計(jì)任務(wù)書31貨物規(guī)格32準(zhǔn)用貨車3二、設(shè)計(jì)要求3三、裝載加固材料規(guī)格5第2篇貨物運(yùn)輸裝載加固-說明書91貨物的特點(diǎn)及運(yùn)輸要求91.1貨物的特點(diǎn)91.2運(yùn)輸要求92確定裝車類型93確定裝載方案103.1可能的裝載方案103.2裝載方案超限檢測113.3裝載方案集重檢測173.4選擇的裝載方案174計(jì)算作用于貨物上的力及需要加固裝置承受的力174.1縱向慣性力174.2橫向慣性力184.3垂直慣性力184.4風(fēng)力184.5摩擦力195貨物穩(wěn)定性計(jì)算195.1貨物傾覆的穩(wěn)定系數(shù)195.2貨物水平移動(dòng)的穩(wěn)定性196確定加固強(qiáng)度207貨物裝載加固方案的示意圖20第3篇自我評(píng)價(jià)21第1篇貨物運(yùn)輸裝載加固-任務(wù)書一、貨物運(yùn)輸組織裝載加固方案課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1貨物規(guī)格鋼制圓柱體貨物一件.如下圖所示.重50t.試確定其裝載加固方案。780078003000D=3380D=25002準(zhǔn)用貨車可用任何一種60t普通平車裝運(yùn)3加固材料鞍座凹口底部高度為40mm.凹口深度為280mm.貨物與鞍座之間可墊有5mm厚的橡膠墊；扁鋼帶4加固方法采用腰箍加固.已知腰箍兩端拉直部分與縱向垂直平面之間夾角γ＝6.7°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(duì)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(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總——重車總重.t。當(dāng)Q總>130t時(shí).按130t計(jì)算Q——貨物重量.t?！?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).t0＝6.78kN/t；當(dāng)Q總>150t時(shí).t0＝5.88kN/t。Q——貨物重量.t?！?橫向慣性力式中.n0——每噸貨物的橫向慣性力.kN/t?！浳镏匦钠x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)：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?！?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)面為圓柱體或球體的側(cè)面時(shí).q=0.245kN/m2〔6摩擦力縱向摩擦力：橫向摩擦力：μ—貨物與車地板間滑動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(hào)6789101112直徑〔mm5.04.54.03.53.22.92.6破斷拉力〔kN6.75.44.33.292.752.261.82許用拉力〔kN3.352.72.151.641.371.130.91〔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〔mm5.566.5破斷拉力〔kN7.969.4711.12許用拉力〔kN3.984.735.56〔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/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〔mm677.7899.310111212.513最小破斷拉力〔kN18.525.131.732.841.645.651.36273.881.0486.6許用拉力〔kN9.2512.5515.8516.420.822.825.653136.940.5243.3鋼絲繩直徑〔mm1415.516171818.52022242628最小破斷拉力〔kN100126.6131153.27166182.37205248295346402許用拉力〔kN5063.365.576.638391.18102.5124147.5173201〔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2篇貨物運(yùn)輸裝載加固-說明書1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。1.1貨物的特點(diǎn)鋼制圓柱體貨物一件.如下圖所示.重50t.7800780051003000D=3380D=2500Q=50t1.2運(yùn)輸要求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(duì)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NX17A裝載運(yùn)輸.經(jīng)以上分析貨物特點(diǎn).本設(shè)計(jì)選用NX17A型平車〔自重23t.載重60t.車底架長×寬=13000×2980mm.軸數(shù)4.固定軸距1750mm.轉(zhuǎn)向架中心距9000mm.車底板高度1211mm.重心高768mm3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(duì)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(jí)和重車重心高度.并注意避免集重裝載。普通貨物裝載需考慮的條件有：1、裝載貨物的重量.不得超過貨車容許載重量.并應(yīng)合理地分布在車底板上.不得偏重；2、貨物裝載的寬度與高度.除超限貨物外.不得超過機(jī)車車輛限界和特定區(qū)段裝載限制；3、貨物突出平車車端裝載.突出端的半寬不大于車輛半寬時(shí).允許突出端梁300mm.大于車輛半寬時(shí).允許突出端梁200mm。超過此限時(shí).應(yīng)使用游車；4、裝車后貨物總重心的投影應(yīng)位于貨車縱、橫中心線的交叉點(diǎn)上。必須偏離時(shí).橫向偏離量不得超過100mm；縱向偏離時(shí).每個(gè)車輛轉(zhuǎn)向架所承受的貨物重量不得超過貨車容許載重量的二分之一.且兩轉(zhuǎn)向架承受重量之差不得大于10t；5、重車重心高度從鋼軌面起.超過2000mm時(shí)應(yīng)按表的規(guī)定限速運(yùn)行。重車重心高度H〔mm區(qū)間限速〔km/h通過側(cè)向道岔限速〔km/h2000<H≤240050152400<H≤280040152800<H≤30003015對(duì)于闊大貨物的裝載.除必須滿足以上普通貨物裝載要求之外.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)必須采取配重措施；3、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；4、一車裝載兩件或多件貨物時(shí).應(yīng)避免對(duì)角線裝載。3.1可能的裝載方案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NX17A型平車一輛.采取貨物直徑較小一端突出裝載.另一端加掛游車一輛；方案二：使用NX17A型平車一輛.采取貨物直徑較大一端突出裝載.另一端加掛游車一輛；方案三：使用NX17A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.兩端分別加掛游車各一輛。3.2裝載方案超限檢測3.2.1對(duì)于方案一使用NX17A型平車一輛.一車負(fù)重.一端突出裝載.加掛NX17A型〔車地板長13000mm.銷距9000mm游車一輛.貨物左端與車端對(duì)齊.裝載方案如圖：1300mm1300mmBCA需使貨物重心偏離車輛橫中心線的距離：因P標(biāo)-Q=60-50=10ta因.不允許使貨物一端突出.左端與車端對(duì)齊裝載。3.2.2對(duì)于方案二使用NX17A型平車一輛.一車負(fù)重.一端突出裝載.加掛NX17A型〔車地板長13000mm.銷距9000mm游車一輛.貨物右端與車端對(duì)齊.裝載方案如圖：1600mm1600mmAB需使貨物重心偏離車輛橫中心線的距離：貨物重心在車輛縱向最大允許偏離距離:a容=900〔mm因.不允許使貨物一端突出.右端與車端對(duì)齊裝載。3.2.2對(duì)于方案三使用NX17A型平車一輛.一車負(fù)重.兩端突出裝載.加掛NX17A型〔車地板長13000mm.銷距9000mm游車兩輛.貨物重心落在負(fù)重車橫中心線上.裝載方案如圖：AABC貨物重心偏離車輛橫中心線的距離：因此.允許使貨物兩端突出.貨物重心落在負(fù)重車橫中心線上裝載。計(jì)算重車重心高度H=由于重車重心高度在2001mm—2400mm之間.因此運(yùn)輸區(qū)間限速50km/h.通過側(cè)向道岔時(shí)限速15km/h。貨物超限檢測左端貨物的計(jì)算長度：右端貨物的計(jì)算長度又因.固鑒定斷面可鎖定為以下兩個(gè)：Ａ和Ｂ斷面。對(duì)于Ａ斷面：計(jì)算裝車后各部尺寸裝車后：中心高側(cè)高中心高處左右各寬0mm.側(cè)高處左右各寬1690mm。2946mm——4636mm處為一圓弧形。計(jì)算貨物的計(jì)算寬度并確定超限等級(jí)在中心高處：在側(cè)高處：查《超規(guī)》.為一級(jí)超限。對(duì)于B斷面：計(jì)算裝車后各部尺寸裝車后：中心高側(cè)高中心高處左右各寬0mm.側(cè)高處左右各寬1250mm。2506mm——3756mm處為一圓弧形。計(jì)算貨物的計(jì)算寬度并確定超限等級(jí)在中心高處：在側(cè)高處：查《超規(guī)》.不超限。綜上所述.按照此方案運(yùn)輸貨物時(shí).貨物為一級(jí)超限。貨物超限檢測左端貨物的計(jì)算長度：右端貨物的計(jì)算長度又因.固鑒定斷面可鎖定為以下兩個(gè)：Ａ和Ｂ斷面。對(duì)于Ａ斷面：計(jì)算裝車后各部尺寸裝車后：中心高側(cè)高中心高處左右各寬0mm.側(cè)高處左右各寬1690mm。2946mm——4636mm處為一圓弧形。計(jì)算貨物的計(jì)算寬度并確定超限等級(jí)在中心高處：在側(cè)高處：查《超規(guī)》.為一級(jí)超限。對(duì)于B斷面：計(jì)算裝車后各部尺寸裝車后：中心高側(cè)高中心高處左右各寬0mm.側(cè)高處左右各寬1250mm。2506mm——3756mm處為一圓弧形。計(jì)算貨物的計(jì)算寬度并確定超限等級(jí)在中心高處：在側(cè)高處：查《超規(guī)》.不超限。綜上所述.按照此方案運(yùn)輸貨物時(shí).貨物為一級(jí)超限。對(duì)于方案四：使用NX17A型平車一輛.一車負(fù)重.兩端突出裝載.右端加掛NX17A型〔車地板長13000ABCmm.銷距9000mm游車一輛.貨物重心落在負(fù)重車橫中心線上ABC1751751. 貨物重心偏離車輛橫中心線的距離：因此.允許使貨物兩端突出.貨物重心落在負(fù)重車橫中心線縱斷面右側(cè)1125mm處裝載。計(jì)算重車重心高度H=由于重車重心高度在2001mm—2400mm之間.因此運(yùn)輸區(qū)間限速50km/h.通過側(cè)向道岔時(shí)限速15km/h。貨物超限檢測左端貨物的計(jì)算長度：右端貨物的計(jì)算長度又因.固鑒定斷面可鎖定為以下兩個(gè)：Ａ和Ｂ斷面。對(duì)于Ａ斷面：計(jì)算裝車后各部尺寸裝車后：中心高側(cè)高中心高處左右各寬0mm.側(cè)高處左右各寬1690mm。2946mm——4636mm處為一圓弧形。計(jì)算貨物的計(jì)算寬度并確定超限等級(jí)在中心高處：在側(cè)高處：查《超規(guī)》.為一級(jí)超限。對(duì)于B斷面：計(jì)算裝車后各部尺寸裝車后：中心高側(cè)高中心高處左右各寬0mm.側(cè)高處左右各寬1250mm。2506mm——3756mm處為一圓弧形。計(jì)算貨物的計(jì)算寬度并確定超限等級(jí)在中心高處：在側(cè)高處：查《超規(guī)》.不超限。綜上所述.按照此方案運(yùn)輸貨物時(shí).貨物為一級(jí)超限。對(duì)于方案五：使用NX17A型平車一輛.一車負(fù)重.兩端突出裝載.左端加掛NX17A型〔車地板長13000mm.銷距9000mm游車一輛.裝載方案如圖：ACAC1. 需使貨物重心偏離車輛橫中心線的距離：因.不允許使貨物一端突出.左端與車端對(duì)齊裝載。3.3裝載方案集重檢測根據(jù)課本P324表9-2〔普通平車地板負(fù)重面長度最大容許載重量表.使用NX17A型普通平車.當(dāng)重50t的貨物直接裝載在車地板上時(shí).需要的負(fù)重面長度為5000mm.為了避免集重裝載.貨物下兩鞍座中心線間距應(yīng)不小于2500mm。3.4選擇的裝載方案通過對(duì)上述五個(gè)方案進(jìn)行比較分析.發(fā)現(xiàn)只有方案三和方案四是可行的。但在方案三中貨物是兩端突出裝載.需要使用兩輛游車.因此在游車的數(shù)量上相比較與方案四有所增加。綜上所述.方案四〔一車負(fù)重.一端突出裝載.加掛游車一輛.貨物左端突出175mm是最優(yōu)方案.應(yīng)優(yōu)先采用.在本設(shè)計(jì)中.即采用方案四。4計(jì)算作用于貨物上的力及需要加固裝置承受的力4.1縱向慣性力重車總重：Q總=23+50=73t剛性加固的單位縱向慣性力剛性加固的單位縱向慣性力：tQ總——重車總重.t。當(dāng)Q總>130t時(shí).按130t計(jì)算Q——貨物重量.t。4.1.2柔性加固的單位縱向慣性力柔性加固的單位縱向慣性力：

tT=Q*t0=50*12.88=644<KN>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).t0＝6.78kN/t；當(dāng)Q總>150t時(shí).t0＝5.88kN/t。Q——貨物重量.t。4.2橫向慣性力貨物重心偏離車輛橫中心線的距離：每噸貨物的橫向慣性力：橫向慣性力：N=n0*Q=3.10*50=150.5<KN>式中：——車輛銷距；4.3垂直慣性力本貨物用普通貨車裝載。每噸貨物的垂直慣性力：垂直慣性力：Q4.4風(fēng)力因貨物受風(fēng)面為圓柱體側(cè)面.貨物在車輛側(cè)向迎風(fēng)面投影面積：式中：——計(jì)算風(fēng)壓。4.5摩擦力由于在本設(shè)計(jì)中.采用NX17A型平車以及鋼制鞍座.查P243表12-1〔鐵路常用摩擦系數(shù)表可知：鞍座與車地板間滑動(dòng)摩擦系數(shù)取0.40.縱向摩擦力：F橫向摩擦力：F5貨物穩(wěn)定性計(jì)算在貨物運(yùn)輸?shù)倪^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貨物穩(wěn)定.需通過以下計(jì)算。5.1貨物傾覆的穩(wěn)定系數(shù)因貨物長度較長.為15900mm.故不可能產(chǎn)生縱向傾覆。但貨物為圓柱體.