装载加固课程设计.docx
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装载加固课程设计
铁路货场平面设计
姓名：
学号：
专业：
年级：
学院：
交通运输与物流学院
指导教师：
2014年6月
2014铁路货物装载加固方案课程设计任务书
一、铁路货物装载加固方案课程设计任务书
1货物规格：
钢制均重等断面圆柱体货物一件，如下图所示，重35t，请依据《铁路货物装载加固规则》，参照《铁路货物装载加固定型方案》，选择经济合理的装载加固方案。
2准用货车
可用任何一种标重60t普通平车装运
3加固材料与加固方法
参见《铁路货物装载加固规则》、《铁路货物常用装载加固材料与装置》、《铁路货物装载加固定型方案》。
二、设计要求
1分析货物的特点及运输要求
充分了解掌握制定方案时依据的有关货物的所有技术数据，如重量、结构特点、外形尺寸、重心位置、支重面尺寸、加固作用点位置等等。
2确定装车类型
选择合适的车辆，确定货物在车辆上的合理位置。
3确定装载方案
确定货物重心在车辆横向和纵向上的位置，并进行超限和集重检查，计算重车重心高度。
确定装载位置时，要满足装载方案原则，对可能的装载方案进行比较，应尽可能降低货物超限等级和重车重心高度，并注意避免集重装载。
4计算作用于货物上的力及需要加固装置承受的力
根据新的《加规》，
（1）刚性加固的单位纵向惯性力：
（2）
Q总——重车总重，t。
当Q总>130t时，按130t计算
Q——货物重量，t。
（2）柔性加固的单位纵向惯性力：
Q总——重车总重，t，跨装运输时，按跨装车组总重计算。
当130t150t时，t0＝5.88kN/t。
Q——货物重量，t。
（3）横向惯性力
式中，n0——每吨货物的横向惯性力，kN/t。
——货物重心偏离车辆横中心线的距离。
——车辆销距。
Q——货物重量，t。
（4）垂直惯性力
用普通货车装载时：
用长大货物车装载时：
——货物重心偏离车辆横中心线的距离。
——车辆销距。
Q——货物重量，t。
（5）风力
式中：
F—货物在车辆侧向迎风面投影面积；
q—计算风压。
受风面为平面时，q=0.49kN/m2
受风面为圆柱体或球体的侧面时，
q=0.245kN/m2
（6）摩擦力
纵向摩擦力：
横向摩擦力：
μ—货物与车地板间滑动摩擦系数。
Q——货物重量，t。
5进行稳定性计算
6确定加固强度
确定加固材料或装置的需要数量及其规格或承受载荷的能力
7画出货物装载加固方案的示意图，并标注说明
三、装载加固材料规格
表1各类货物加固材料适用范围
货物种类
防止货物不稳定状态
可使用的加固材料
有平支承平面的货物
纵向或横向倾覆
拉牵铁线、绞棍、钢丝绳、紧固器、拉杆
纵向或横向位移
挡木，拉牵铁线，绞棍、钢丝绳、紧固器、钉子或扒锔钉
圆柱形货物
纵向或横向滚动
凹形垫木、掩木、三角挡、钉子或扒锔钉
顺装时纵向位移
拉牵铁线、钢丝绳、横腰箍、绞棍、紧固器
横装时横向位移
拉牵铁线、钢丝绳、绞棍、紧固器、挡木、钉子或扒锔钉
带轮货物
纵向或横向滚动
三角档、掩木、拉牵铁线、钢丝绳、绞棍、紧固器、钉子或扒锔钉、轮挡
纵向或横向位移
挡木、拉牵铁线、钢丝绳、绞棍、紧固器、钉子或扒锔钉
轻浮货物
倒塌
支柱（侧、端）、铁线、绳子、绳网、u形钉
1常用加固材料的规格
（1）镀锌铁线
1）镀锌铁线的质量应符合国家标准GB/T343《一般用途低碳钢丝》的要求。
2）镀锌铁线的破断拉力应以产品标签上的数据为准，需用拉力取其破断拉力的1/2。
常用镀锌铁线的破断拉力和需用拉力见面表2。
表2常用镀锌铁线的破断拉力和许用拉力
线号
6
7
8
9
10
11
12
直径（mm）
5.0
4.5
4.0
3.5
3.2
2.9
2.6
破断拉力（kN）
6.7
5.4
4.3
3.29
2.75
2.26
1.82
许用拉力（kN）
3.35
2.7
2.15
1.64
1.37
1.13
0.91
（2）盘条
1）盘条的质量应符合国家标准GB/T701《低碳钢热轧圆盘条》的要求。
2）常用盘条公称直径为：
5.5mm、6.0mm、6.5mm。
3）盘条的破断拉力应以产品标签上的数据为准，许用拉力取其破断拉力的1/2。
常用盘条的破断拉力和许用拉力表间表3。
表3常用盘条的破断拉力和许用拉力
直径（mm）
5.5
6
6.5
破断拉力（kN）
7.96
9.47
11.12
许用拉力（kN）
3.98
4.73
5.56
（3）钢丝绳
1）钢丝绳和钢丝绳夹的质量应分别符合国家标准GB/T20118《一般用途钢丝绳》和GB/T5976《钢丝绳夹》的要求。
2）实际使用时，钢丝绳的破断拉力应以产品标签上的数据为准，许用拉力去其破断拉力的1/2。
3）钢丝绳的型号规格较多，为便于现场掌握和操作，本规则以上述标准中公称抗拉强度1670N/mm2的6×19（b）（1+6+12）型钢丝绳为例，列出常用钢丝绳直径及其相应的最小破断拉力和许用拉力，具体见表4。
表4公称抗拉强度1670N/mm2规格6×19（b）钢丝绳的最小破断拉力和许用拉力
钢丝绳直径（mm）
6
7
7.7
8
9
9.3
10
11
12
12.5
13
最小破断拉力（kN）
18.5
25.1
31.7
32.8
41.6
45.6
51.3
62
73.8
81.04
86.6
许用拉力（kN）
9.25
12.55
15.85
16.4
20.8
22.8
25.65
31
36.9
40.52
43.3
钢丝绳直径（mm）
14
15.5
16
17
18
18.5
20
22
24
26
28
最小破断拉力（kN）
100
126.6
131
153.27
166
182.37
205
248
295
346
402
许用拉力（kN）
50
63.3
65.5
76.63
83
91.18
102.5
124
147.5
173
201
（4）铁路货物常用摩擦系数表
表5铁路货物常用摩擦系数表
物体名称
磨擦系数
木与木
0.45
木与钢板
0.40
木与铸铁
0.60
钢板与钢板
0.30
履带走行机械与车辆木地板
0.70
橡胶轮胎与车辆木地板
0.63
橡胶垫与木
0.60
橡胶垫与钢板
0.50
稻草绳把与钢板
0.50
稻草绳把与铸钢
0.55
稻草垫与钢板
0.44
草支垫与钢板
0.42
铁路货物运输装载加固方案设计说明书
1、货物的特点及运输要求
本次运输的为圆柱形，不规则货物。
本货物总长15.9米，高3.38米，重心距离最左端7.8米，重35吨。
如下图所示：
其重心位置距离左端边界的距离为7800mm，距离右端边界的距离为8100mm，支重面长度为12900mm，在本次设计中其加固作用点位置详见附图。
2、确定装车类型、装载方案
本次设计要求采用任何一种60t普通平车装运，选车标准：
1，尽量降低货车超限等级。
2，尽量降低重车重心高度。
经以上分析货物特点，本设计选用N9型平车（自重22t，载重60t，轴距1800mm，销距9720mm，车底板长度13400mm，车底板高度1260mm，重心高900mm），其车底板长度与货物长度最为接近，载重也满足要求。
三、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。
方案1：
使用N9型平车一辆，一端突出装载，加挂N9型（车地板高度为1260mm）游车一辆，也采用N9型，装载方案如图：
（1）需使货物重心偏离车辆横中心线的距离：
=
因
=60-35=25t>10t，故货物重心在车辆纵向最大允许偏离距离：
=
（m）
因为
，因此方案中使货物一端突出（另一端与车端对齐）装载，重心偏离车辆横中心线1100mm，因为右端突出车端部分长度为2500mm，超过了200mm，故需加挂一辆游车，采用N9型。
（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想接触，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合理高度为：
a=3340mm
H垫=atanr+h空重差+h车差+h安+f货=183.54mm
式中
——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）；
=0.031；
——负重车地板空、重高度差，对普通平车可取30（mm）；
——游车地板高度大于负重车地板高度的尺寸（mm）；
——安全距离，可取50（mm）；
——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：
440+40+5=485>183.54
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=1260+40+5+
=2995mm
由于重车重心高度在2001～2400mm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
C
B
A
B
C
A
B
检定断面位于货物突出端部和左端部，需要通确定突出部分A点和左端B点和C点的计算宽度比较，来确定货物的超限等级。
A点：
计算长度：
L=18.4mm
因车辆检定断面A位于货物的端部，切货物的计算长度>车底板长度，且
故需要计算外偏差量C外，同时还需要计算附加偏差量K。
mm
因货车标记载重为60t，K=75（1.89-1.41）=36mm
查《超规》，该点不超限。
B点：
计算长度：
L=13.4mm
同理，因车辆检定断面A位于货物的端部，货物的计算长度>车底板长度，但
，故需要计算车辆的内加偏差量如下：
因
故不需计算附加偏差量K。
所以，
该点计算宽度小于实测宽度，故应按实测宽度确定超限等级。
查《超规》，该点不超限。
C点：
该点的高度H=3380+1260+45=4685mm,查机车车辆上部界限为4800mm,所以该点不超限。
（5）集重检查
使用N9型普通平车，其负
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