Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Магнитогорский государственный технический университет
им. Г.И. Носова»
Институт горного дела и транспорта
Кафедра промышленного транспорта
Контрольная работа
по дисциплине: «Управление грузовой и коммерческой работой, грузоведение»
на тему: «Размещение крепление грузов в вагонах и контейнерах»
Исполнитель: Кан А.В., студент 3 курса, группы ГТБ-11
Руководитель: Цыганов А.В., кандидат технических наук, доцент
Работа допущена к защите «____» _____________ 2013 г. _________________
(подпись)
Работа защищена «____» ______________ 2013 г. с оценкой__________ __________
(оценка) (подпись)
Магнитогорск, 2013
Введение 3
1. Исходные данные для выполнения контрольной работы 4
2. Определение способа размещения и крепления грузов в вагоне и контейнере 5
2.1 Общие положения 5
2.2 Размещение и крепление груза с определенными массогабаритными параметрами 7
3. Проверка габаритности и правильности размещения груза на открытом подвижном составе 9
3.1 Проверка габаритности груза 9
3.2 Проверка правильности размещения груза 10
4. Определение сил, действующих на груз при перевозке 12
5. Проверка устойчивости вагона с грузом и груза в вагоне 15
5.1 Проверка поперечной устойчивости гружёного вагона 15
5.2 Проверка устойчивости груза в вагоне 15
6. Расчёт способа крепления груза 17
6.1 Расчёт способа крепления груза от возможных перемещений 17
Заключение 19
Список используемых источников 20
Целью данной работы является определение оптимальных способов размещения и крепления заданного вида груза в соответствии с его характеристиками, типом подвижного состава, а также с условиями его перевозки. Груз для перевозок должен быть подготовлен таким образом, чтобы обеспечивалась безопасность движения поездов, сохранность груза, вагонов и контейнеров.
Расстройства крепления груза происходят даже при незначительных расстояниях перевозок вследствие загрузки вагона сверх установленной нормы, неравномерной погрузки груза в вагоне и неправильной его подготовки к перевозке, из-за чего нередко происходят повреждения элементов крепления груза и подвижного состава под действием динамических нагрузок при транспортировке. Все это и есть свидетельство нарушения технологического процесса погрузки, а также действующих Технических условий (ТУ).
Правильный выбор способа размещения груза в вагоне и надежность элементов крепления должны обеспечивать сохранность груза при перевозке, безопасность движения поездов, наиболее полное использование грузоподъемности и вместимости подвижного состава, безопасность и механизацию выполнения погрузочно-разгрузочных работ.
Наименование груза: бревна непакетированные.
Тип вагона: полувагон (четырехосный, модель – 12-119).
Грузоподъемность: 69т.Масса тары: 22,5т.
Осевая нагрузка: 23,25тс.База вагона: 8650мм.
Длина
- по осям сцепления автосцепок: 13920мм
- по концевым балкам рамы: 12732мм.
Высота от уровня головок рельсов
- максимальная: 3495мм
- до нижней обвязки: 1415мм.
Объём кузова: 76. Площадь пола: 36,55. Размер разгрузочных люков: 1327 1540мм.
Внутренние размеры кузова
- длина: 12700мм
- ширина: 2878мм
- высота: 2060мм.
Расстояние между поперечными балками
- между средними балками: 1710мм
- между средней и промежуточной: 1710мм
- между промежуточной и шкворневой: 1760мм.
Масса единицы груза: 0,4 т.
Габаритные размеры единицы груза:
- длина: 5м
- диаметр 0,15м
Центр тяжести единицы груза – геометрический центр.
Лесоматериалы размещают в полувагоне, на платформе одним либо несколькими штабелями по длине.
Допускается размещение лесоматериалов в полувагоне с открытыми дверями с одной либо с обеих его сторон при соблюдении требований конкретного способа размещения и крепления. При этом выход лесоматериалов за наружную поверхность концевой балки с каждой стороны полувагона должен быть не более 400 мм.
Допускается совместная погрузка в один вагон штабелей различной длины. При этом штабели большей длины размещают в торцевых частях полувагона.
Штабель, сформированный из непакетированных и пакетированных лесоматериалов, должен иметь в пределах высоты стоек прямоугольное поперечное сечение. Расположенная выше стоек часть штабеля («шапка»), должна иметь поперечное сечение, имеющее форму равносторонней трапеции, размеры которой ограничены очертанием верхней (суженной) части соответствующего габарита погрузки.
Не допускается использование суженной части габарита погрузки для размещения непакетированных лесоматериалов длиной менее 1,6 м, а также лесоматериалов с невысохшим покрытием (пропиткой), за исключением пропитанных шпал.
Формируемые в штабель круглые лесоматериалы должны быть одинаковой длины в пределах допусков, установленных нормативными документами на соответствующую продукцию. В прямоугольной части штабеля допускается размещение круглых лесоматериалов, отличающихся толщиной не более чем на величину разности четырех смежных размеров в пределах допусков, установленных нормативными документами на соответствующую продукцию. В «шапке» штабеля допускается различие толщины круглых лесоматериалов не более чем на величину разности двух смежных размеров. Разность двух смежных размеров (градация) лесоматериалов составляет: при толщине до 140 мм включительно – 10 мм, при толщине свыше 140 мм – 20 мм.
Штабели, сформированные из непакетированных и пакетированных лесоматериалов, за исключением особо оговоренных в настоящей главе случаев, размещают на подкладках и разделяют по высоте на части прокладками. Для создания уклона крайних штабелей либо их частей к середине вагона применяют утолщенные подкладки или (и) прокладки, которые располагают со стороны наружных торцов крайних штабелей. Утолщенные прокладки располагают между нижней и второй снизу частями штабелей. «Шапку» штабеля формируют на удлиненных прокладках.
Допускается в полувагонах штабели не разделять на части по высоте.
Каждый штабель из круглых лесоматериалов размещают на двух подкладках. Подкладки располагают:
Каждый штабель из пиломатериалов размещают:
Крайние подкладки должны быть расположены на расстоянии от 300 до 800 мм от торцов штабеля.
Прокладки должны располагаться горизонтально в одной вертикальной плоскости с подкладками, перпендикулярно продольной плоскости симметрии полувагона.
Подкладки и прокладки изготавливают из обрезного либо необрезного пиломатериала сечением не менее: подкладки и прокладки – 50х150мм; утолщенные подкладки и прокладки – 130х150 мм, удлиненные прокладки – 75х150 мм. Длина подкладок должна быть равна внутренней ширине вагона. Длина прокладок должна быть не менее ширины штабеля. Длина удлиненных прокладок должна превышать ширину штабеля на величину от 150 до 200 мм включительно. При погрузке лесоматериалов с разделением штабеля по высоте на три части и более, прокладки под верхней частью должны быть изготовлены из обрезного пиломатериала. Допускается, за исключением особо оговоренных далее случаев, использовать для изготовления подкладок и прокладок деловой горбыль; при этом их минимальные по длине толщина и ширина должны быть не менее соответственно: 50 мм и 150 мм.
Каждый штабель, сформированный из непакетированных и пакетированных лесоматериалов, должен быть огражден стойками, изготовленными и установленными в соответствии с требованиями главы 1 настоящих ТУ. Применение стоек, изготовленных из пиломатериалов, не допускается. Стойки, ограждающие штабели из лесоматериалов, устанавливают таким образом, чтобы расстояние от крайних стоек до конца штабеля составляло:
Высота стоек над уровнем головки рельса должна быть не более:
Каждый штабель из лесоматериалов должен быть огражден не менее чем двумя парами стоек.
Размещение и крепление непакетированных круглых лесоматериалов длиной более 3,0 м. Формирование штабелей из таких лесоматериалов, применение и установка подкладок, прокладок и ограждающих стоек осуществляются в соответствии с требованиями раздела 1 настоящей главы. Круглые лесоматериалы в штабеле располагают комлями в противоположные стороны приблизительно в равных количествах. Удлиненные прокладки должны опираться на 2 – 3 круглых лесоматериала, расположенные в средней части яруса, и на круглые лесоматериалы, прилегающие к ограждающим стойкам. Крайние круглые лесоматериалы в ярусе, размещенном на прокладках, должны прилегать к стойкам. При размещении лесоматериалов в полувагоне с выходом за пределы концевых балок наружные концы крайних штабелей укладывают на торцовые порожки полувагона; в этом случае утолщенные подкладки и прокладки не применяют. Количество штабелей из лесоматериалов в полувагоне в зависимости от их длины, а также соответствующее количество пар стоек, ограждающих каждый штабель, приведено в таблице 1.
Таблица 1
|
Длина лесоматериала, м |
Количество штабелей |
Количество пар стоек |
Номер рисунка |
|
До 3,5 включительно |
4 3 |
2 |
4 5 |
|
Свыше 3,5 до 4,25 включительно |
3 |
крайние штабели – 3 средний штабель – 2 |
6 |
|
Свыше 4,25 до 5,5 включительно |
2 |
3 |
7 |
|
Свыше 5,5 |
2 |
4 |
8 |
Рисунок 2.1 - 1 – шестизвенная стяжка; 2 – удлиненная прокладка; 3 – стойка; 4 – скрепление стоек; 5 – утолщенная подкладка; 6 – средняя увязка «шапки»
При ограждении каждого штабеля тремя парами стоек две из них устанавливают по концам штабеля, а третью – в одну из лесных скоб в середине штабеля.
Формирование прямоугольной части штабеля производят до уровня ниже верхнего обреза стоек на величину средней толщины круглых лесоматериалов в штабеле.
Согласно ТУ груз, бревна непакетированные, размещены в пределах габарита погрузки. Так как груз ни одной своей частью, включая упаковку и крепление, не выходит за пределы основного габарита погрузки и расстояние от поперечной плоскости симметрии вагона до конца груза, включая упаковку и крепление, не превышает стандартных значений.
Очертание размещения груза в пределах основного габарита погрузки представлено на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 – Очертание размещения груза в пределах основного габарита погрузки
Масса размещаемого в вагоне груза с учётом массы его крепления не превышает грузоподъёмность вагона.
Грузоподъёмность вагона равна 69 т.
144*0,4=57,6 т
Длина кузова равна 12700 мм, а общая длина грузов без креплений составляет 10000 мм.
Ширина кузова 2878 мм, наибольшая ширина груза 2700 мм.
Высота кузова 2060 мм, высота груза 800 мм.
На рисунке 2.3 показано размещение бревен непакетированных в полувагоне модели 12-119
Расчетная величина смещения в продольном направлении, , мм, определяется по формуле
где длина кузова, мм;
масса i-го груза, т;
координата центра тяжести i- го груза относительно торцового борта вагона, мм;
количество грузов.
Расчетная величина смещения в поперечном направлении, , мм, определяется по формуле
где ширина кузова, мм;
координата центра тяжести i- го груза относительно продольного борта вагона, мм.
мм,
мм,
мм.
Расчет по формулам 3.1 и 3.2:
127000,
28780.
При размещении грузов общий центр тяжести грузов располагается на линии пересечения продольной и поперечной осей вагона.
На груз, находящийся в процессе транспортировки, действуют силы, в результате которых с ним может произойти смещение, опрокидывание или перекатывание в кузове подвижного состава. В конечном итоге это может привести к несохранности груза и небезопасности перевозки.
Силы и нагрузки, которые учитываются при размещении и креплении груза в подвижном составе.
Продольная инерционная сила, тс, определяется по формуле
где масса груза, т.
удельная продольная инерционная сила на 1 т массы груза, тс/т; для конкретной массы груза определяется по формуле 4.2.
при погрузке на одиночный вагон:
где общая масса груза в вагоне, т;
значения удельной продольной инерционной силы в зависимости от типа крепления и условий размещения груза (с опорой один или два вагона) при массе брутто соответственно: одиночного вагона – 22 т и 94 т.
Значения удельной продольной инерционной силы берутся из таблицы с учетом типа крепления. Тип крепления – упругое (например, крепление растяжками и обвязками, деревянными упорными, распорными брусками), значит, тс/т, тс/т.
Поперечная инерционная сила , тс, определяется по формуле
где удельная поперечная инерционная сила на 1 т массы груза, тс/т; для длинномерных грузов, перевозимых на сцепах с опорой на два вагона, принимаетсятс/т. Для грузов, перевозимых с опорой на один вагон, определяется по формуле 4.4.
где
расстояние от центра тяжести груза ( до вертикальной плоскости, проходящей через поперечную ось вагона, мм.
Вертикальная инерционная сила , тс, определяется по формуле
где удельная вертикальная инерционная сила на 1 т массы груза, тс/т; определяется по формуле
поправочный коэффициент: для грузов, перевозимых с опорой на один вагон, принимают .
Ветровая нагрузка , тс, определяется по формуле
где удельная ветровая нагрузка, принимается равной 0,05 т/;
площадь наветренной поверхности груза (проекции поверхности груза, выступающей за пределы продольных бортов платформы либо боковых стен полувагона, на продольную плоскость симметрии вагона),
коэффициент обтекаемости грузов; для грузов с цилиндрической поверхностью, ось которой расположена вдоль вагона, принимается равным 0,5, для остальных грузов – 1,0.
Сила трения , тс, действующая на груз, размещенный на однородной поверхности пола вагона, определяется по формуле:
- в продольном направлении:
=
- в поперечном направлении:
=
где коэффициент трения между контактирующими поверхностями груза и вагона (или подкладок, прокладок).
Значение коэффициента трения принимается равным:
-сталь по дереву – 0,40.
Расчёт по формулам 4.1 – 4.9:
57,6 = 98,8416 тс
3)
4)
5)
Для каждой единицы груза сила трения в продольном направлении
6)
Высота общего центра тяжести вагона с грузом , мм, от УГР определяется по формуле
где масса тары, т;
высота центра тяжести соответственно i-го груза и порожнего вагона от УГР, мм.
Поперечная устойчивость гружёного вагона не проверяется, так как высота общего центра тяжести вагона с грузом от УГР меньше 2300 и наветренная поверхность вагона с грузом равна 0.
Устойчивость груза в вагоне от поступательных перемещений определяется по формулам:
- в продольном направлении:
-в поперечном направлении:
Расчет для формул 5.2 и 5.3:
Необходимо крепление грузов, так как условия несоблюдены.
Устойчивость груза от опрокидывания в продольном и поперечном направлениях проверяется по величине коэффициента запаса устойчивости , который определяется по формулам:
- в направлении вдоль вагона:
- в направлении поперёк вагона:
где кратчайшее расстояние от проекции на горизонтальную плоскость до ребра опрокидывания соответственно вдоль и поперек вагона, мм;
высота над полом вагона или плоскостью подкладок, мм;
,высота соответственно продольного и поперечного упора от пола вагона, мм;
высота точки приложения ветровой нагрузки от пола вагона или плоскости подкладок, мм.
Расчет по формулам 5.4 и 5.5:
2500 / (1,716,
57,6*1439 / (25,93(400-0) + 0) = 7,99
Груз является устойчивым и не требует дополнительного закрепления от опрокидывания, так как и больше 1,25.
Продольное , тс, и поперечное , тс, усилия, которые должны воспринимать средства крепления, определяются по формулам
Расчет по формулам 6.1 и 6.2:
Размещение груза на подвижном составе не нарушает габаритов погрузки, общий центр тяжести грузов располагается на линии пересечения продольной и поперечной осей вагона.
Схема крепления груза в соответствии с ТУ изображена на миллиметровке формата А4.
В целом система является устойчивой, груз в вагоне размещен правильно, обеспечивается надежность элементов крепления, почти полностью использована грузоподъёмность и вместимость подвижного состава, применены средства для облегчения погрузо-разгрузочных работ.