Особенности размещения и крепления длинномерных грузов на сцепах вагонов

Общие требования.Длинномерные грузы, т. е. грузы, выходя­щие за пределы лобового (торцового) бруса вагонов более чем на 400 мм, перевозят на сцепах с опорой на один (рис. 5.28, а) или

два вагона (рис. 5.28, б, в). Сцепы для перевозки длинномерных грузов формируют из вагонов одного типа; четырехосные вагоны на тележках ЦНИИ-ХЗ должны быть с роликовыми подшипника­ми. Разница по высоте между продольными осями автосцепок смежных вагонов сцепа до погрузки не должна превышать 80— 100 мм.

В случае погрузки длинномерного груза с опорой на одну че­тырехосную платформу и расположения ЦМ в вертикальной плос­кости, в которой находится поперечная ось вагона, допускаемую массу груза устанавливают в зависимости от его длины и типа рессорного подвешивания платформ. Если используют платформу с тележками ЦНИИ-ХЗ, при массе груза 20 ф его длина не должна превышать 30 м, а при массе 40 и 60 ф — соответственно 21 и 18 м.

В целях лучшего использования грузоподъемности (вместимос­ти) вагонов грузы длиной до 17,2 м с одинаковым по всей длине поперечным сечением и равномерно распределенной нагрузкой разрешается перевозить на четырехосных платформах и полуваго­нах с выходом груза с одной торцовой стороны вагона (допускает­ся продольное смещение ЦМ от вертикальной плоскости, в которой находится поперечная ось вагона). Техническими условиями [31] установлены наибольшие допускаемые значения этого смещения для четырехосных платформ и полувагонов.

При перевозке груза на сцепе с опорой на два вагона крепле­ние груза (растяжки, стойки, борта и др.) не должно препятство­вать перемещению вагонов сцепа относительно груза при проходе

кривых участков пути. Устройства, предохраняющие груз от по­перечных смещений и опрокидывания, следует размещать на обо­их грузонесущих вагонах в плоскости расположения опор. Секции продольных бортов платформ прикрытия сцепа должны быть от­крыты, если они препятствуют перемещению груза во время дви­жения вагонов в кривых участках пути.

Расстояние между концами грузов, закрепленных на смежных платформах сцепа, должно быть не менее 270 мм. В случаях ког­да длинномерный груз опирается на два вагона и имеет свесы, промежуток между этими свесами и грузами на платформах при­крытия должен быть со стороны вагона, на котором длинномер­ный груз закреплен от продольного перемещения, не менее 270 мм, с противоположной стороны — 490 мм, а при наличии промежу­точной платформы прикрытия — 710 мм.

Для предупреждения разъединения вагонов сцепа на боковых бортах вагонов с обеих сторон делают надпись «Сцеп не разъеди­нять». Отправители или организации, осуществляющие погрузку грузов на сцепы, должны прочно прикреплять рукоятки расцепных рычагов к кронштейнам мягкой проволокой. Правильность подго­товки вагонов сцепа в техническом отношении проверяют перед погрузкой работники вагонной службы.

Подкладки, применяемые при перевозке длинномерных грузов, должны иметь длину, равную ширине вагона. Высоту подкладок или турникетных опор, мм, определяют (см. рис. 5.28):

где б_з(бй> — расстояние от возможной точки касания груза с полом вагона
02, а₃) до середины опоры (погрузка груза с опорой на два вагона)

или до оси крайней колесной пары грузонесущего вагона (по­грузка груза с опорой на один вагон), мм; г — угол между продольными осями груза и вагона сцепа, тангенс

которого принимают по табл. 5.10; h_n — разность в уровнях полов смежных вагонов сцепа (допускается

не более 100 мм); А₃ — предохранительный зазор (А₃ — 25 мм); f_r — упругий прогиб груза, мм;

Аб —высота торцового порога полувагона (/гв=90 мм); /сц — база сцепа, м.

При перевозке длинномерных грузов ширина опор должна быть, проверена на устойчивость от опрокидывания:

где Af₀ — нагрузка на опору от силы тяжести груза и вертикальной составляю­щей усилия в креплении; Р_у — удерживающее усилие от упоров; А_у — высота приложения усилия Ру.

Таблица 5. ЙП

Турникетные устройства.Турникетные опоры (турникеты) яв­ляются наиболее совершенным видом устройств для перевозки длинномерных грузов на сцепах с опорой груза на два вагона. Турникеты должны обеспечивать свободное движение сцепов по прямым и кривым участкам пути с переломным профилем, в том числе через горбы сортировочных горок. Каждый турникет состо­ит из нижней части, прикрепляемой к вагону, и верхней, к которой крепят груз. Обе части соединены между собой шкворнем, пятни­ком или другими устройствами.

На грузонесущем вагоне сцепа устанавливают один турникет. Для транспортировки на сцепе длинномерного груза с опорой его на два вагона можно применять два одинаковых или неодинако­вых турникета. Турникет типа ЦНИИ МПС (рис. 5.29) обеспечи­вает поворот и продольное перемещение верхних его частей с гру­зом относительно нижних на каждом вагоне. Неподвижный тур­никет обеспечивает только поворот верхней части турникета с грузом на одном вагоне, а подвижной — поворот и продольное перемещение верхней части турникета с грузом относительно ниж­ней на втором вагоне. Ниже приведены параметры турникетов ЦНИИ МПС и ЦНИИС Минтрансстроя:

Крепление нижней части турникетной опоры к вагону рассчи­тывают порядком, предусмотренным для крепления грузов с уче­том массы турникета, определяя при этом продольную инерцион­ную силу:

для неподвижного турникета

для подвижного турникета

где П_ф — вес турникетных опор;

^пр — удельная продольная инерционная сила в случае оборудования ваго­нов несъемными турникетами при массе сцепа брутто 170 т 2100 Н/кН, при массе 44 т —3000 Н/кН веса груза. Промежуточ­ные значения о£_р определяются линейной интерполяцией.

Поперечное инерционное усилие для каждого турникета

где а„ — удельная поперечная инерционная сила для скорости 90 км/ч 400 Н/кН и для 100 км/ч —450 Н/кН веса груза.

Силы трения для расчета крепления каждой турникетной опо­ры от смещения:

в продольном направлении для неподвижного турникета

в продольном направлении для подвижного турникета

в поперечном направлении

Длинномерный груз на турникетах размещают так, чтобы его общий ЦМ располагался в вертикальной плоскости, проходящей через продольные оси платформ сцепа. Груз крепят к верхним ра­мам турникетов. При обосновании крепления груза удельная про­дольная инерционная сила турникетов грузоподъемностью одного комплекта 85 и ПО ф принимается равной соответственно 530 и 480 Н/кН веса груза, а удельные поперечные и вертикальные инерционные силы — согласно требованиям, изложенным в сле­дующем пункте. При проверке габаритности и определении степе­ни негабаритности погрузки расчетная длина груза принимается больше фактической с каждой торцовой стороны на 400 мм, а рас­четная высота — на 100 мм.

Длинномерные грузы, уложенные с опорой на два вагона, во время перевозки совершают колебания, частота которых может совпадать с частотой колебаний вагонов. Отсюда возможно рез-

кое увеличение амплитуд колебаний (резонанс), разрушение креп­ления и сдвиг груза. Чтобы избежать этого, определяют частоту колебаний груза (если жесткость на изгиб длинномерного груза, уложенного на две опоры, менее 90 МН-м²):

где Е — модуль упругости материала, из которого изготовлен груз, МПа; /_п — момент инерции поперечного сечения пакета груза, м⁴:

/_п = /о п;

/₀ — момент инерции поперечного сечения единицы груза относительно го­ризонтальной оси; з — количество единиц груза; /с_р — коэффициент, зависящий от длины груза и расстояния между опорами.

Частоты собственных колебаний груза, Гц, должны находиться в одном из четырех диапазонов:

Платформа (с тележка­
ми ЦНИИ-ХЗ)................ .... 0—1,6 3,4—9,7 18,7—26,6 55,2—оо

Полувагон (с тележками

ЦНИИ-ХЗ)...................... 0—Кб 3,4—4,7 17,2—21,7 54,3-оо

Допустимая ширина груза.Допускаемую ширину длинномер­ных грузов, погруженных на одиночный вагон, по условию вписы­вания в габарит погрузки на кривых участках пути следует опре­делять:

для частей груза, расположенных между пятниковыми (на­правляющими) сечениями вагона и смещающихся внутрь кривой,

для частей груза, расположенных снаружи пятниковых (направляющих) сечений вагона (за пределами базы вагона или сцепа) и смещающихся наружу кривой

где В_т — ширина габарита погрузки на данной высоте от головки рельса, км; /в, /_н — соответственно ограничение ширины груза с учетом его смещения внутрь и наружу кривой, мм.

Значения /_в и f_H определяют по таблицам, приведенным в [17], в зависимости от базы вагона /_в и расстояний соответственно п_в (от рассматриваемой части груза, расположенной в пределах ба­зы вагона, до ближайшего пятникового сечения вагона) и п_и (от рассматриваемой части груза, расположенной за пределами базы вагона, до ближайшего пятникового сечения) (рис. 5.30, а). Рас­стояния для грузов, имеющих одинаковые поперечные размеры по всей длине, рассчитывают:

где L — длина груза, м*

Для параметров, не указанных в этих таблицах, f_B и f_H опреде­ляют:

где 500 — коэффициент;

105 — часть уширения габарита приближения строений и междупутий в расчетной кривой; R — радиус расчетной кривой, м (#=350 м);

К — дополнительное смещение концевых- сечений груза вследствие пере­коса вагона в рельсовой колее с учетом норм содержания путц и подвижного состава, мм; для вагонов на тележках МТ-50

для вагонов на тележках ЦНИИ-ХЗ

В таблице [см. 17] учтено значение К для вагонов на тележках ЦНИИ-ХЗ. В связи с этим при перевозке грузотг тг вагонах с те­лежками МТ-50 значения f_H, приведенные в этой таблице, при не­обходимости могут быть уменьшены на 15 (ГДв—1»41)и

При опоре груза на два вагона в формулах (5.1) и (5.2) вместо

/я и /_н следует принимать ограничения ft и f$.

Для частей груза, расположенных между - пятниковыми (на­правляющими) сечениями турникетов (рис. 5.30, б)~,

Эту формулу применяют, если f_B>0. При f_B<0 следует приме­нять формулу (5.5).

Для частей груза, расположенных снаружи пятниковых (на­правляющих) сечений турникетов (за пределами базы сцепа)

где f — смещение грузонесущего вагона, принимаемое в зависимости от его базы /в*

М'сц)»^м··· ⁸ 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 f, мм... 23 29 36 43 52 61 67 81 92 103 116 130

Продолжение

Lb ('cub м... 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 /, мм... 144 158 174 190 203 225 241 261 282 301 324

Значения f_B и f_H определяют соответственно по таблицам [17] в зависимости от базы сцепа /_сц и расстояний п_в и п_н. Если f_B и f_H отрицательны, их не учитывают, и груз имеет ширину габарита по­грузки.

Для грузов с одинаковыми поперечными размерами по всей длине п_в и л_н определяют по формулам (5.3) и (5.4), в которых вместо U принимается /_Сц. Для параметров, не указанных в таб­лицах, ограничения следует определять:

Фактическая ширина погруженного на открытый подвижной состав габаритного груза должна быть не меньше или равна рас­четной. При несимметричном расположении груза относительно продольной оси подвижного состава, на который он погружен, по­перечные размеры груза, отсчитываемые от вертикальной плос­кости, проходящей через эту ось вагона, с каждой стороны долж­ны быть не больше 0,5 В_ъ и 0,5 в_З.

В случае перевозки длинномерного груза на сцепах с опорой на два полувагона допустимая ширина груза определяется:

с учетом смещения конца груза наружу кривой

с учетом смещения середины груза внутрь кривой

где Впв — расстояние между внутренними стенками полувагона в поперечной вертикальной плоскости, проходящей через конец груза, мм; 5дп — ширина дверного проема, мм; д_ЗВ — смещение конца груза, мм:

6д_П — смещение средней части груза в плоскости дверного проема, мм:

/мв — расстояние между наружными плоскостями внутренних торцовых дверей сцепленных полувагонов (для четырехосных полувагонов 1750 мм).

Поперечная устойчивость сцепа при перевозке длинномерного груза с опорой на два вагона проверяется, если общий ЦМ грузо-несущих вагонов и груза находится на расстоянии более 2300 мм от уровня верха головок рельсов или наветренная поверхность груза и вагона превышает 80 м². Поперечная устойчивость груже­ного вагону сцепа обеспечивается удовлетворением неравенства (Р_ц+Рв)Рс^0,5.

Если грузонесущие вагоны сцепа одного типа, осности и грузо­подъемности, их тележки или колесные пары нагружены равно­мерно, Рс ВЫЧИСЛЯЮТ

где «к — число колес грузонесущих вагонов; Q-г — вес тары вагона, кН.

При поперечном смещении ЦМ груза от вертикальной плоскос­ти, в которой лежит продольная ось вагона,

где Ь — поперечное смещение ЦМ груза от вертикальной плоскости, в

которой лежит продольная ось вагона (не более 0,1 м); 6о —дополнительное поперечное смещение ЦМ груза на сцепе при прохождении кривых, м:

знак «+» принимается при смещении опор наружу сцепа от се­редины грузонесущих вагонов, знак «—»— при смещении опор внутрь сцепа;

/о —расстояние от опоры до середины грузонесущего вагона, м;

/с — расстояние между серединами грузонесущих вагонов сцепа, м; R_p — расчетный радиус кривой (/?_р = 630 м при максимальной скоро­сти движения поездов 80 км/ч; /?_Р = 840 м. при 90 км/ч, Я_р=' = 1000 м при 100 км/ч);

S — половина расстояния между кругами катания колесной пары (5 = 0,79 м); /ок — увеличение ширины опорного контура вагоно® сцепа при про­хождении кривых расчетного радиуса:

/_Нш, /вш — расстояние соответственно между осями шкворней наружных и внутренних тележек сцепа, м.

Если грузонесущие вагоны сцепа разного типа и грузоподъем­ности, а их тележки или колесные пары нагружены неравномерно, Р_с вычисляют для каждого грузонесущего вагона:

где Q™^ln— меньшая нагрузка на колесную пару или тележку вагона, кН:

Q*_p — вес груза, передаваемый на каждый вагон сцепа, кН.

При поперечном смещении ЦМ груза от вертикальной плоскос­ти, в которой лежит продольная ось вагона,

где я£—число колес тележки (колесной пары).

В этом случае отношение (Р +Р_в)/Рс определяется также для каждого грузонесущего вагона сцепа:

где q — коэффициент, учитывающий увеличение ширины опорного контура ва­гонов сцепа и смещение ЦМ длинномерного груза при прохождении кривых участков пути, кЗ·м.

Значения коэффициента q равны для полувагона: четырехосно­го — 1,1 кН-м, шестиосного — 1,5 кН-м; платформ: двухосной — 0,6 кН-м, четырехосной — 1,0 кН-м.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Материалы XXVII съезда КПСС. М.; Политиздат, 1986. 352 с.

2. А гр о скин А. А. Химия и технология угля. М.: Недра, 1969. 310 с.

3. Андропов Л. П. Грузоведение и стивидорные операции. М.: Транспорт, 1975. 375 с.

4. Антонов В. В., Рудии Г. М., Свеженцева Е. И. К вопросу испытания транспортной тары при строповке // Научные проблемы создания

прогрессивных видов тары: Сб. иауч. тр. / НИИМС. є980. Вып. XVII. С. 121—132.

5. Ахилл о В. X. Грузоведение. Л.-М.: Водн. траисп., 1954. 396 е.

6. Белинская Л. Н., Сенько Г. А. Грузоведение и складское дело на морском транспорте. М: Транспорт, 1982. 240 с.

7. Белосельский Б. С, Соляков В. К. Энергетическое топливо. М.: Энергия, 1980. 168 с.

8. Беля нии Б. В., Эрик В. Я. Технический анализ нефтепродуктов и газа. М.-Л.: Химия, 1970. 170 с.

9. Борьба с потерями нефти и нефтепродуктов при их транспортировке и хра­нении / Ф. Ф. Абузова, Н. С. Бронштейн, В, Ф. Новоселов и др. М.: Недра, 1981. 248 с.

10. Бритова И. В., Солицева Л. В. Унификация размеров транспорт­ной тары // Научные проблемы создания прогрессивных видов тары: Сб. науч. тр. / НИИМС. 1980. Вып. XVII. С. 80—87.

11. Бункина Н. А. Химические источники электроэнергии: Коррозия: Учеб. пособие. М.: Изд-во МАИ, 1982. 81 с.

12. Волкова Т. И. Товароведение металлов, металлических изделий и руд. М.: Металлургия, 1973. 27 с.

13. Д анил евски й В. А. Картонная и бумажная тара. М.: Лесн. пром-сть, 1979. 215 с.

14. Егоров В. Л. Основы обогащения руд. М.: Недра, 1980. 215 с.

15. Единые нормы выработки и времени на вагонные, автотранспортные и склад­ские погрузочно-разгрузочные работы. М.: Экономика, 1987. 151 с.

16. Житков А. В. Оборудование складов лесоматериалов. М.: Лесн. пром-сть, 1965. 558 с.

17. Инструкция по перевозке негабаритных и тяжеловесных грузов на железных дорогах CGGP колеи 1520 мм / МПС СССР. М.: Транспорт, 1985. 126- с.

18. Корначев А. И. Использование аппроксимации экспериментальных ди­намических характеристик амортизационных материалов для расчета про­кладок // Экономические и научно-технические проблемы производства и использования тары: Сб. науч. тр. / НИИМС. 1981. Выл. XVIII. С. 97—105.

19. Коробцов В. И. Морская перевозка насыпных грузов. М.: Транспорт, 1977. 184 с.

20. Методические указания по определению экономической эффективности но­вой техники, изобретений и рационализаторских предложений на железно­дорожном транспорте / МПС СССР. М.: Транспорт, 1980. 132 с.

21. Нормы для расчетов на прочность и проектирование механической части но­вых и модернизированных вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных) / МПС СССР. М.: Транспорт, 1972. 180 с.

22. Обеспечение сохранности грузов при железнодорожных перевозках: Спра­вочник / Под ред. В. К. Бешкето, Ю. А. Носкова. М.: Транспорт, 1982. 238 jo.

23. Р л а д и с Ц. Б., Ш е с ф а к о в Ю. К. Определение веса материалов без применения на складах весоизмерительных приборов. М., 1968. 61 с.

24. Полевой А. П. Объем и вес грузов, перевозимых морем. <М.: Мор. трансп., 1958. 2Ы с.

25. Р о л я с и н Ю. Н. Методика расчета толщины термоусадочной пленки, применяемой для скрепления пакетов грузов // Экономические и тарно-тех-нические проблемы производства и использования тары: Сб. науч. тр. / НИИМС 1981. Вып. XVIII. С. 41—46.

26. Портя нко А, А. Консервация и упаковка изделий машиностроения. М.: Машиностроение, 1972. 166 с.

27. Правила перевозок грузов. Ч. 1 / МПС ОООР. М.: Транспорт, 1985. 384 е.

28. Правила перевозок грузов. Ч. 2 / МПС OGCP. М.: Транспорт, 1976. 190 с.

29. С е й д е м е й с ф е с Г. В., Савчук О. М., Мороз И. К. Допускаемые распорные нагрузки на элементы боковых стен четырехосного полувагона // Тр. ДИИТа. 1974. Вып. 153. С. 28—33.

30; Сборник норм естественной убыли продукции производственного назначе­ния и товаров народного потребления при перевозках и хранении / Гос­снаб СССР. М., 1984. 182 с.

31. Технические условия погрузки и крепления грузов / МПС СССР. М.: Транспорт, 1988. 408 с.

32. Ч е с в о ф к и н Г. П., Молчанов В. Ф. Химическое сопротивление и защита металлов от коррозии. М., 1981. В надзаг.: Моск. ин-т повышения квалификации руководящих работников и специалистов автомоб. пром-сти.

80 с.

33. Щ е с б а к о в А. 3. Транспорт и хранение высоковязких нефтепродуктов с подогревом. М.: Недра, 1981. 220 с.

34. Энергетическое топливо ООСР: Справочник / И. И. Матвеева, Н. В. Но­вицкий, В. С. Вдовченко и др. М.: Энергия, 1979. 126 с.

35. Эффективность капитальных вложений: Сборник утвержденных методик. М.: Экономика, 1983. 128 с.