《铁路货运技术》第二次作业

第1页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15.4m，属于非均重货物。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N16型平车（自重19.7t，载重60t，轴距1750mm，销距9300mm，车底板长度13000mm，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；Q=34t第2页（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N16型平车一辆，一端突出装载，加挂N16型（车地板高度为1210mm）游车一辆，装载方案如图：（1）需使货物重心在纵向偏离车辆横中心线的距离：)m(9.0)mm(9002130007400需a因tt10263460QP标，故货物重心在车辆纵向最大允许偏离距离：)m(37.1)mm(137003.9345Q5la容因需容aa，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）：货安车差空重差垫fhhhaHtan)(6.184050030031.0)217509300130001300015400(mm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；空重差h——负重车地板空、重高度差，对普通平车可取30（mm）；车差h——游车地板高度大于负重车地板高度的尺寸（mm）；安h——安全距离，可取50（mm）；BCA900mmBCA第3页货f——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：）（mmmm6.184)(625540222003360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：)(298516805401260mmh)(2195362229853690022mmhQQhhQH车车车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：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。货物突出端端部的计算长度L=2×8.9=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)(13)(130002)9007400(mmmL)(4.34)30083.9300813(1000)88(10002222mmRlRLC外因41.13.9/13/lL,故不需计算附加偏差量K。)(6.1364.34036mmCBX外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，表明该货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。)(461533605401210mmH查《超规》，该点不超限。B点：该点的计算长度)(13)(130002)9007400(mmmLCAB第4页)(4.34)30083.9300813(1000)88(10002222mmRlRLC外因41.13.9/13/lL,故不需计算附加偏差量K。)(4.1678364.34168036mmCBX外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，表明该货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。)(2935)2/3360(5401210mmH查《超规》，该点不超限。C点：计算长度：)(8.17)(178002)9008000(mmmL)(0.96)30083.930088.17(1000)88(10002222mmRlRLC外因41.13.9/8.17/lL,故需计算附加偏差量K。货车标记载重为60t，)(8.37)41.13.98.17(75)41.1(75mmlLK)(1197.83637.896.02/220036mmKCBX外)(2935)2/3360(5401210mmH查《超规》，该点不超限。（5）集重检查：在使用N16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。方案二：使用N16型平车一辆，另一端突出装载，加挂挂N60型（车地板高度为1170mm）游车一辆，装载方案如图：1500mmAB第5页（1）需使货物重心偏离车辆横中心线的距离：)m(1.5)m(15002130008000需a因tt10243660QP标，故货物重心在车辆纵向最大允许偏离距离：)m(43.172.9345Q5la容因需容aa，所以不允许使货物另一端与车端对齐，为不允许使用的方案。方案三：使用N16型平车一辆，采取货物两端突出装载，使货物重心落在车辆中央，两端分别加挂N60型（车地板高度为1170mm）游车各一辆，装载方案如图：（1）这种装载方法没有重心的横、纵性偏离。左端突出：)(9002/130007400mm右端突出：)(15002/130008000mm（2）横垫木需要高度：与方案一对比可知，依据左端计算则不需要横垫木，所以此方案应根据右端计算。由此可得：)(285021750930013000900mma)(35.128050)12101170(30031.02850mmH垫因鞍座凹口底部高度为40mm，外加5mm厚橡胶垫，所以需要的横垫木的高度为)(10035.834535.128mmH垫（3）计算重车重心高度：货物装车后重心距轨面高度：ABC第6页)(303516801005401210mmh重车重心高度为：)(2189347.193035347307.19mmhQQhhQH车车车由于重车重心高度在2001～2400mm之间，因此区间限速50km/h，通过侧向道岔时限速15km/h。（4）货物超限检查：货物突出端端部的计算长度L=2×8.9=17.8m,车辆销距l=9.3m，L/l=17.8/9.3=1.911.41，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。A点：该点的计算长度)(8.14)(1480027400mmmL)(2.55)30083.930088.14(1000)88(10002222mmRlRLC外因41.13.9/8.14/lL,需计算附加偏差量K。)(6.13)41.13.98.14(75)41.1(75mmlLK)(8.32366.132.55036mmKCBX外其计算高度为：)(471533601005401210mmH查《超规》，该点不超限。B点：该点的计算长度)(8.14)(1480027400mmmL)(2.55)30083.930088.14(1000)88(10002222mmRlRLC外因41.13.9/8.14/lL,需计算附加偏差量K。)(6.13)41.13.98.14(75)41.1(75mmlLK)(8.1712366.132.55168036mmKCBX外其计算高度为：)(3035)2/3360(1005401210mmHCAB第7页查《超规》，该点不超限。C点：计算长度：)(16)(1600028000mmmL)(6.70)30083.9300816(1000)88(10002222mmRlRLC外因41.13.9/16/lL,故需计算附加偏差量K。货车标记载重为60t，)(3.23)41.13.916(75)41.1(75mmlLK)(9.11573623.370.62/220036mmKCBX外其计算高度为：)(3035)2/3360(1005401210mmH查《超规》，该点不超限。（5）集重检查：在使用N16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：56t3422总Q由于货物采用柔性加固，故单位纵向惯性力：)15.69(KN/t29.85560.32-560.001229.850.32Q0012.0220总总Qt)(46.53369.15340KNtQT式中总Q——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距离：ma7.0第8页每吨货物的横向惯性力：)/(98.272.97.02.282.22.282.20tKNlan)(32.1013498.20KNQnN式中n0——每吨货物的横向惯性力；a——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：本货物用普通货车装载：)kN/t(81.372.97.078.354.378.354.3laq垂)(54.1293481.3KNQqQ垂垂（4）风力：因货物受风面为圆柱体侧面，q=0.245(kN/m2)货物在车辆侧向迎风面投影面积：)(264.4832.24.1236.32mF)kN(82.11264.48245.0qFW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：)(28.1333440.08.98.9KNQF纵摩横向摩擦力：)(46.81)54.129348.9(40.08.9KNQQF）（垂横摩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