《铁路货运技术》第二次作业全解

1、1.分析货物的特点和运输要求:货物规格为：钢制圆柱体货物一件，重34t，货物总长为15.4 m，属于非均重货物。74005000 j3000Q=34tF由于货物形状为圆柱体， 因此在装载运输过程中，为了防止货物发生滚动，需在货物底部放置鞍座，必要时可加掩木，同时为了防止货物发生移动，利用扁钢带作为腰箍加固，以增大货物对鞍座与车地板间的压力，增大货物摩擦力。由于货物本身长度较大，应注意游车的选用及区间速度和过岔速度的限制。2. 确定装车类型：本货物选用60t普通平车装载运输，经以上分析货物特点，本设计选用N6型平车（自重19.7t ,载重60t ,轴距1750mm销距9300mm车底板长度130

2、00mm车底板高度1210mm 重心高730mm,其车底板长度与货物长度较接近，载重也满足要求。3. 确定装载方案：在考虑阔大货物装载时，除必须满足普通货物装载的一般要求（如经济合理地使用车辆， 装载量不超过货车标记载重量等）之外，要特别注意确保重车运行安全和避免损伤车底架， 以保证货车的正常使用寿命，同时要注意避免集重装载。阔大货物装载必须遵守的基本技术条件：（1）在一般情况下，货物装车后其重心或总重心（一车装几件货物时）应能垂直投影到车地板纵、横中心线的交叉点上（简称“落在车辆中央”）；（2）特殊情况下必须偏离车辆中央时，横向偏离（即离开车地板纵中心线）不得超过100mm超过时必须采取配重

3、措施；纵向偏离（即离开车地板横中心线）要保证车辆 转向架承受的货物重量不超过标记载重的1/2，同时要保证车辆两转向架负重之差不大于10t，但另有规定者除外；（3）一车装载两件或多件货物时，应避免对角线装载；(4) 重车重心高度从轨面起，一般不得超过2000mm超过时可采取配重措施降低重车重心高度或限制该重车的运行速度。该货物有以下三种可能装载方案，经分析后，将遵循以上原则，最终选出最优方案。方案一：使用N6型平车一辆，一端突出装载，加挂N6型(车地板高度为 1210mm游车 辆，装载方案如图:CAB(1) 需使货物重心在纵向偏离车辆横中心线的距离:13000a需=7400900(mm) =0.

4、9(m)2因P标-Q = 60 -34 =26t 10t，故货物重心在车辆纵向最大允许偏离距离:55a容 丨9.30 = 1370 (mm) = 1.37 (m)Q 34因a容 a需，允许使货物一端突出(另一端与车端对齐)装载。(2) 横垫木需要高度：由于货物运输过程中需加挂游车，为了使车辆经过驼峰或线路变坡点时，货物突出车端部分的底部与游车地板不相接触，以保证运输安全，超长货物装车时应使用符合要求高度的横垫木。本货物所需横垫木的起码高度(按通过驼峰的要求考虑)：H垫=ata n h空重差 h车差 h安 f货13000 -9300 -1750=(15400 -13000) 0.031 30 0

5、 50 0 = 184.6(mm)2式中 a 货物突出端至负重车最近轮对轴心所在垂直平面的距离(mm ；tan =0.031 ；h空重差 -负重车地板空、重高度差，对普通平车可取30( mm；h车差游车地板高度大于负重车地板高度的尺寸(mr);h安安全距离，可取 50( mm；f货一一货物突车端的弹性挠度(mm。因突出端货物底部距车地板高度为:3360 220040 5=625(mm) .184.6(mm)2所以不需垫横垫木即可满足要求。(3)计算重车重心高度：货物装车后重心距轨面高度:h =1260405 1680 =2985(mm)Q车毎 Qh 22 900 36 2985H 二-22 3

6、6二 2195(mm)由于重车重心高度在 20012400mm之间，运输区间限速50km/h，通过侧向道岔时限速15km/h。(4)货物超限检查:检定断面位于货物突出端部端面和左端部端面，需要通确定A、B、C三点的计算宽度比较，来确定货物的超限等级。货物突出端端部计算长度 L=2 X 8.9=17.8m,车辆销距 l=9.3m ,L/l=17.8/9.3=1.911.41。A点：该点的计算长度= (7400 -900) 2 =13000(mm) =13(m)l21329 32C外-1000(1000() =34.4(mm)8R 8R8 3008 300L2因L/l =13/9.3 1.41,故

7、不需计算附加偏差量K。BX 二 B C外- 36 = 0 34.4 - 36 二-1.6(mm)表明该货这件货物的偏差量小于建筑接近限界加宽值，以致其计算宽度小于实测宽度, 物在直线上的超限程度，比其在曲线上时大，故应按实测宽度确定超限等级。H =1210405 3360 =4615(mm)查超规，该点不超限。B 点：该点的计算长度 L =(7400 -900) 2 =13000(mm) =13(m),2 ,2 2 2L l139 3C 外=1000() =1000() = 34.4(mm)8R 8R8 汉 300 8沢300K。因L/丨=13/9.3 1.41，检定断面位于货物突出端部端面和

8、左端部端面，需要通确定A、B、C三点的计算宽度比较，来确定货物的超限等级。A 点：该点的计算长度 L=7400 2 =14800(mm) =14.8(m)L2l 21 4 829 32C外-1000() =1000()=55.2(mm)8R 8R8 3008 300因L/l =14.8/9.31.41,需计算附加偏差量 K。L14 8K =75(1.41) =75(1.41) =13.6(mm)l9.3X = B C外 K -36 = 0 55.2 13.6 -36 二 32.8(mm)其计算高度为:H =1210 40 5 100 336 4715( mm)查超规，该点不超限。B 点：该点的

9、计算长度 L = 7400 2 =14800(mm) =14.8(m)C 外=1000(8R1000(8R214.828 3009.328 300)=55.2( mm)因L/l -14.8/9.31.41,需计算附加偏差量 K。L14 8K =75(1.41) =75(1.41) =13.6(mm)l9.3X =B C外 K -36=1680 55.2 13.6 -36 =1712.8(mm其计算高度为:H =1210 40 5 100 (3360/2) =3035(mm)查超规，该点不超限。C 点：计算长度：L =8000 2 =16000(mm) =16(m)L2l21629.32C 外=

10、1000() =1000() =70.6(mm)8R 8R8x300 8x300因L/l =16/9.31.41,故需计算附加偏差量 K。货车标记载重为60t，K =75(- -1.41) =75(堕 -1.41) =23.3(mm)l9.3X =B C外 K -36 =2200/2 70.6 23.3-36 = 1157.9(mm)其计算高度为：H =1210 40 5 100 (3360/2) =3035(mm)查超规，该点不超限。(5)集重检查：在使用“花型普通平车，当重 34t的货物直接装载在车地板上时，需要的负重面长度为 6m，为了避免集重装载，货物下两鞍座间距取为6m。比较以上各方

11、案，在三种方案都满足超限和集重检查的条件下，方案一货物重心偏离车辆横中心线距离在允许偏离距离内， 使用一辆游车，重车重心高度较低， 遵循降低重车重心 高度和少用车的原则，故选择方案一。4. 计算作用于货物上的力及需要加固装置承受的力：(1) 纵向惯性力：重车总重：Q总=22 34二56t由于货物采用柔性加固，故单位纵向惯性力：t0 =0.0012Q 总-0.32Q总 29.85= 0.0012 562-0.32 56 29.85 = 15.69(KN/t)T 二 Q t0 =34 15.69 =533.46(KN)式中Q总一一重车总重；Q 货物重量(2) 横向惯性力：货物重心偏离车辆横中心线的

12、距离：a = 0.7 ma0 7每吨货物的横向惯性力：n0 =2.82 - 2.2 =2.82 - 2.2 2.98(KN /t)l9.72N 二 n。Q = 2.98 3 101.32(KN)式中no每吨货物的横向惯性力；货物重心偏离车辆横中心线的距离；。l 车辆销距；Q货物重量。(3) 垂直惯性力：0 7本货物用普通货车装载：q垂=3.54 3.78 =3.54 3.78-03.81(kN/t)l9.72Q 垂=4垂 Q = 3.81 34 =129.54( KN)(4) 风力：因货物受风面为圆柱体侧面，q=0.245(kN/m 2)货物在车辆侧向迎风面投影面积：F =3.36 12.4

13、2.2 3 =48.264(m2)W =qF =0.245 48.264 =11.82(kN)式中q计算风压。(5) 摩擦力：查表11-4，货物与车地板间滑动摩擦系数取0.40。纵向摩擦力：F摩纵=9.Q =9.8 0.40 34 = 133.28(KN)横向摩擦力：F摩横二亠(9.8Q-Q垂)二 0.40 (9.8 34-129.54) = 81.46(KN)5. 进行稳定性计算：在运输过程中作用于 货物上的纵向惯性力、横向力和风力，可能使货物产生纵、横方 向的倾覆、滚动或移动，而货物的重力及其与车地板间的摩擦力，属于稳定因素，可阻止货物产生纵、横方向的倾覆、滚动和移动。重力和摩擦力能否保证

14、货物稳定，需通过以下计算。(1) 货物倾覆的稳定性：因货物长度较长，为15.4m，不可能产生纵向倾覆，因货物为圆柱体，则要防止其横向发生滚动。(2) 货物滚动的稳定性：因鞍座凹口深度较大，故不需掩木。货物重心所在横向垂直平面至凹口与货物接触点之间的距离为：b =J(D/2)2 -(D/2-h 凹)2 f；(3360/2)2 -(3360/2 -280)2 =929(mm)横向滚动的稳定系数:9.8Qb9.8 汇 36 汉 9291.97 . 1.25(N W)(D/2-h 凹)(107.2811.82)(336 0/2-280)所以，货物在横向满足滚动的稳定性。(3) 货物水平移动的稳定性：在

15、纵方向：T 二TF摩纵=551.88141.12 =410.7(KN)在横方向：N -1.2(N W) - F横=1.2(107.28 11.82)- 86.26 =62.62(KN)当纵向惯性力大于纵向倾覆时，货物会产生纵向水平移动，横向力和风力之和大于横向 摩擦力时，货物会产生横向水平移动，因而必须对货物进行加固。6. 确定加固方法的材料：采用横腰箍下压式捆绑加固防止货物移动。设用四道腰箍，每道应承受的拉力为:= 125.86(KN )p 严4002n 卩 cos；2 乂4 乂 0.4 父 cos6.7扁钢带的截面积:10P2(Cm )使用普通钢时，卜-1 - 137.2MPa,扁钢带截面积最小应为：fJ0P 10 125.86 =9.18(cm2)137.2设扁钢带有厚度为 8mm,则宽度