К длинномерным относят грузы, которые при размещении на одном вагоне выходят за пределы одной или обеих концевых балок его рамы более чем на 400 мм.
11.1 Максимальная длина длинномерного груза, размещенного на одном вагоне при условиях, что груз имеет по всей длине одинаковое поперечное сечение и равномерно распределенную массу, его ЦТгро расположен в поперечной плоскости симметрии вагона, определяется в зависимости от массы груза по таблицам 29 и 30.
Таблица 29 - Максимальная допускаемая длина длинномерного груза на платформе
|
Масса груза, т |
Длина груза, мм |
Масса груза, т |
Длина груза, мм |
|
20 |
30000 |
45 |
20000 |
Таблица 30 - Максимальная допускаемая длина длинномерного груза в полувагоне
|
Масса груза, т |
Длина груза, мм |
Масса груза, т |
Длина груза, мм |
|
20 |
28300 |
45 |
18900 |
11.2 Центр тяжести длинномерного груза, погруженного на сцеп из нескольких вагонов, должен располагаться на пересечении продольной и поперечной плоскостей симметрии сцепа.
11.3 Длинномерные грузы в зависимости от их длины и массы размещают с опиранием на один вагон или на два вагона, с использованием в необходимых случаях платформ прикрытия. Платформы, используемые в качестве прикрытия, могут загружаться грузом, следующим в адрес получателя или на железнодорожную станцию назначения длинномерного груза.
11.4 Размещение длинномерных грузов на сцепе с опорой на один вагон производится без применения турникетов.
При выходе груза за пределы концевой балки рамы с одной стороны вагона более чем на 400 мм используется одна платформа прикрытия (рисунок 39а).
Рисунок 39
При выходе груза за пределы концевых балок рам с обеих сторон вагона более чем на 400 мм используются две платформы прикрытия (рисунок 39б).
В этом случае наименьшее расстояние между длинномерным грузом, закрепленным на грузонесущей
платформе, и грузом, размещенным на платформе прикрытия, должно быть не менее 270 мм.
В случае размещения длинномерных грузов по схеме, приведенной на рисунке 40, наименьшее расстояние между длинномерными грузами над платформой, используемой в качестве прикрытия для обоих грузов, должно быть не менее 490 мм.
Рисунок 40
11.6 Размещение длинномерных грузов на сцепе с опорой на два вагона производится как с применением турникетов, так и без них (рисунки 41-45). Необходимость использования платформ прикрытия определяется аналогично случаям, оговоренным в подразделе 11.5 настоящей главы.
11.7
Рисунок 41
Турникет – это комплект опорно-крепежных устройств (турникетных опор), предназначенный для
компенсации всех видов усилий, действующих на груз в процессе перевозки, а также для обеспечения безопасного прохождения сцепа по криволинейным участкам пути и участкам с переломным профилем при различных режимах движения.
Применяются турникеты двух видов:
– неподвижные турникеты, обеспечивающие неподвижное закрепление груза в продольном направлении относительно одной из грузонесущих платформ;
– подвижные турникеты, обеспечивающие закрепление груза с возможностью ограниченного продольного перемещения груза относительно обеих грузонесущих платформ.
11.7.1 В случае, когда груз закреплен неподвижно относительно одного из грузонесущих вагонов (с использованием неподвижного турникета), расстояние между торцом длинномерного груза и грузом на платформе прикрытия должно быть:
– со стороны платформы, оборудованной неподвижной турникетной опорой – не менее 270 мм (рисунки 42 и 43);
Рисунок 42
1 – неподвижная турникетная опора; 2 – подвижная турникетная опора
Рисунок 43
1- неподвижная турникетная опора; 2 - подвижная турникетная опора
– со стороны платформы, оборудованной подвижной турникетной опорой, – не менее 490 мм для сцепов без промежуточной платформы (рисунок 42); не менее 710 мм для сцепа с использованием промежуточной платформы (рисунок 43).
11.7.2 В случае, когда груз закреплен подвижно относительно обоих грузонесущих вагонов (с использованием подвижного турникета), расстояние между торцом длинномерного груза и грузом на платформе прикрытия должно быть:
– для сцепа без промежуточной платформы – не менее (270 + l тпр) мм (рисунок 44).
Рисунок 44
1 – подвижная турникетная опора
lтпр – суммарная величина свободного и рабочего ходов турникета в одну сторону (мм), принимается по конструкторской документации на турникет.
– для сцепа с промежуточной платформой – не менее (490 + lтпр) мм (рисунок 45).
Рисунок 45
1- подвижная турникетная опора
11.7 Требования к размещению длинномерных грузов на сцепе вагонов
Сцеп для перевозки длинномерного груза должен быть сформирован таким образом, чтобы в порожнем состоянии высота продольных осей автосцепок грузонесущих вагонов от уровня верха головок рельсов была больше высоты осей автосцепок вагонов прикрытия на 50-100 мм.
В целях предотвращения разъединения сцепа в пути следования на боковых бортах
состоящих в нем вагонов с обеих сторон грузоотправителем должна быть сделана надпись: "Сцеп не разъединять". Рукоятки расцепных рычагов автосцепок, соединяющих вагоны сцепа, должны быть прочно зафиксированы к кронштейнам увязками из проволоки.
Проверка правильности в техническом отношении формирования сцепа при подаче
сцепа под погрузку и при предъявлении погруженного груза к перевозке осуществляется перевозчиком.
11.7.1 Размещение длинномерного груза на сцепе с опорой на один вагон с различным выходом концов груза за пределы концевых балок (рисунок 39) допускается при соблюдении следующих условий:
– груз имеет по всей длине одинаковое поперечное сечение и равномерно распределенную массу;
– один конец груза выступает за пределы концевой балки вагона не более чем на 400 мм;
– значения длины груза и величины продольного смещения его центра тяжести ЦТгро от поперечной плоскости симметрии вагона не превышают величин, приведенных в таблицах 31, 32.
Таблица 31- Максимальные допускаемые значения длины и продольного смещение центра тяжести длинномерного груза, размещенного на платформе базой 9720 мм
| Масса груза, т |
Длина груза, мм | Продольное смещение ЦТгро, мм |
|
| при выходе одного конца груза за пределы концевой балки платформы на 400 мм |
при размещении одного конца груза вплотную к торцевому борту |
||
| < 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 62 64 67 72 |
≤17200 16700 16430 16300 16200 16100 16400 16000 15960 15100 14720 14590 14330 14290 14290 |
≤16400 15900 15630 15500 15400 15300 15240 15200 15160 14300 13920 13790 13530 13490 13490 |
3000 2480 2230 2070 1970 1890 1840 1800 1760 850 420 390 130 90 0 |
| Примечание – Для промежуточных значений массы груза допускаемые длину груза и смещение центра тяжести груза определяют линейной интерполяцией (в соответствии с 6.3.4 Размещение грузов в вагонах ). | |||
Таблица 32-Максимальные допускаемые значения длины и продольного смещение центра тяжести длинномерного груза, размещенного в полувагоне базой 8650 мм
| Масса груза, т | Длина груза, мм, | Продольное смещение ЦТгро, мм |
|
| при выходе одного конца груза за пределы концевой балки полувагона на 400 мм | при размещении одного конца груза вплотную к торцевому порожку |
||
| < 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 62 64 66 72 |
≤16500 16000 15730 15570 15470 15380 15340 15300 15260 14350 13960 13840 13610 13570 13170 |
≤15700 15200 14930 14770 14670 14580 14540 14500 14460 13550 13160 13040 12810 12770 12370 |
3000 2480 2230 2070 1970 1890 1840 1800 1760 850 460 340 110 70 0 |
| Примечание – Для промежуточных значений массы груза допускаемые длину груза и смещение центра тяжести определяют линейной интерполяцией (в соответствии с 6.3.4 Размещение грузов в вагонах ). |
|||
11.7.2 При размещении на сцепе с опорой на один вагон длинномерного груза, имеющего неодинаковое по длине поперечное сечение (рисунок 46), с расположением ЦТгро в поперечной плоскости симметрии вагона, расстояние от середины вагона до любого конца груза должно быть не более половины длины, указанной в таблицах 31 либо 32.
Рисунок 46
11.7.3 При размещении длинномерного груза, имеющего по всей длине одинаковое поперечное сечение, на сцепе платформ длиной базы 9720 мм с использованием турникетов (рисунки 43-45) максимальная допускаемая длина груза в зависимости от схемы размещения и типа турникетов определяется по таблице 33. При этом величина lтпр должна быть не менее величины суммарного хода поглощающих аппаратов автосцепок,
расположенных между турникетными опорами, входящими в состав турникета.
Таблица 33-Максимальная допускаемая длина груза, погруженного на сцепы платформ с использованием турникетов
| При использовании неподвижного турникета |
При использовании подвижного турникета |
||
| Номер рисунка | Длина груза, мм | Номер рисунка | Длина груза, мм |
| 41 | 28600 | 41 | 28820 – 2хlтпр |
| 42 | 57400 | 44 | 57620 – 2х lтпр |
| 43 | 71280 | 45 | 72240 –2х lтпр |
| Примечание: Максимальная длина груза реализуется при отсутствии на платформах прикрытия попутного груза | |||
11.7.4 При размещении длинномерного груза с использованием турникетов отдельные грузовые единицы должны быть объединены в монолитный пакет.
11.7.5 Поперечные подкладки, применяемые при перевозке длинномерных грузов, должны удовлетворять требованиям подраздела 4.16 настоящей главы. При этом высота подкладок определяется в соответствии с требованиями пункта 11.11 настоящей главы.
11.7.6 Размещение подкладок и турникетных опор, используемых для крепления
длинномерных грузов, должно удовлетворять требованиям подпунктов 6.5.1 и 6.5.2 настоящей главы.
11.8 Расчет допускаемой ширины длинномерного груза
Расчет допускаемой ширины длинномерного груза по условию вписывания в основной габарит погрузки выполняется для грузов, длина либо размещение которых не соответствует ограничениям таблицы 5 раздела 2 настоящей главы. Расчет проводится отдельно для внутренних и наружных сечений груза с учетом геометрических выносов груза в условной расчетной кривой радиусом R = 350 м, не имеющей возвышения наружного рельса.
Внутренними (наружными) сечениями груза называются все его поперечные сечения, расположенные соответственно в пределах (за пределами) базы вагона либо сцепа вагонов (рисунок 47).
Рисунок 47 – Расчетные сечения длинномерного груза, размещенного
а – на одиночном вагоне; б – на сцепе вагонов:
1 – направляющее сечение вагона (сцепа); 2 – внутреннее сечение груза;
3 – наружное сечение груза; 4 – среднее сечение груза; 5 – концевое сечение
груза; 6 – опора (турникетная опора)
Направляющие сечения вагона (сцепа) – это поперечные сечения, ограничивающие базу вагона (сцепа).
11.8.1 Максимально допускаемая ширина в конкретном поперечном сечении длинномерного груза, размещенного на сцепе платформ с опиранием на одиночную платформу, рассчитывается по формулам:
– для внутренних сечений груза:
Ввв = 2 х (В - fв), (51)
– для наружных сечений груза:
Внв = 2 х (В - fн) , (52)
где В – расстояние от оси пути до очертания основного габарита погрузки (таблица 2), соответствующее высоте Н рассматриваемой точки груза от уровня головки рельса, мм; fв, fн – разности геометрических выносов соответственно внутреннего и наружного сечений груза. Значения fв, fн в зависимости от базы платформы lв и расстояний nв, nн от рассматриваемого сечения до ближайшего направляющего (пятникового) сечения платформы могут быть определены двумя способами: по таблицам П.2.2 и П.2.3 Инструкции, либо расчетом по формулам:
fв = 1,43 (lв - nв) nв – 105, мм, (53)
fн = 1,43 (ln + nн) nн + К – 105, мм, (54)
где К – дополнительное смещение концевых сечений груза вследствие перекоса платформы в рельсовой колее с учетом содержания пути и подвижного состава, мм. Для платформ на тележках ЦНИИ-Х3 значение К рассчитывается по формуле:
К=70(L/lв – 1,41), мм, (55)
где L – длина груза. Если по формулам (53) и (54) получены отрицательные величины
fв или (и) fн, при расчете Ввв и Внв по формулам (51) и (52) принимается fв = 0 или (и) fн = 0,
и груз в рассматриваемых поперечных сечениях может иметь ширину основного габарита
погрузки.
Для груза, имеющего по всей длине одинаковые размеры поперечного сечения, расчет
ширины груза проводится только для среднего и концевых сечений; максимальная допускаемая ширина принимается равной меньшему из полученных по формулам (51) и (52) значений. В этом случае принимают:
nв = 0,5 lв, (56)
nн принимают равным наибольшему из значений для концевых сечений. Если груз размещен симметрично относительно поперечной плоскости симметрии платформы, значение nн может быть рассчитано по формуле:
nн = 0,5 (L – lв), (57)
В этом случае формулы (53) и (54) могут быть записаны в виде:
fв = 0,358 lв2 – 105, мм (58)
fн = 0,358 (L2 – lв2) +К – 105, мм (59)
11.8.2 Максимально допускаемая ширина в конкретном поперечном сечении длинномерного груза, размещенного на сцепе платформ с опиранием на две платформы, рассчитывается по формулам:
– для внутренних сечений груза:
Ввсц = 2 х (В – fвсц), (60)
– для наружных сечений груза:
Внсц = 2 х (В – fнсц), мм. (61)
Величины fвсц и fнсц могут быть определены:
– если fв > 0 и (или) fн > 0 – при помощи таблиц П.2.2 и П.2.3 Инструкции (в соответствии с подпунктом 11.8.1 настоящей главы) с использованием соотношений (62) и (63), либо по формулам (64) и (65)
fвсц = fв + f0, (62)
fнсц = fн – f0, (63)
– если по таблицам П.2.2 и П.2.3 fв = 0 и (или) fн = 0, значения fвсц и (или) fнсц могут быть рассчитаны только по формулам(64) и (65).
fвсц = 1,43 (lсц - nв) nв +0,36l02– 105, мм, (64)
fнсц= 1,43 (lсц + nн) nн – 0,36l02+ К – 105, мм, (65)
В формулах (62) - (65):
f0 – геометрический вынос направляющих сечений грузонесущих платформ сцепа, определяемый в зависимости от их базы l0 аналогично fв по таблице П.2.2 Инструкции. В случаях, когда базы грузонесущих платформ сцепа различны, в формулу (60) подставляют значение f0, определенное для большего значения базы, в формулу (61) – значение f0, определенное для меньшего значения базы; lсц – база сцепа, мм.
При расчете допускаемой ширины груза, размещенного с использованием двух подвижных турникетных опор, величина В в формулах (60) и (61) определяется по таблице 2 для
значения высоты H′= Н + hт, где Н – высота рассматриваемой точки груза от уровня головки
рельса; hт – высота подъема опорной площадки турникетной опоры при её горизонтальном смещении, мм, принимаемая по конструкторской документации на турникетную опору.
Расчет ширины груза, имеющего по всей длине одинаковые размеры поперечного сечения, проводится аналогично подпункту 11.8.1 настоящей главы. В этом случае принимают:
nв = 0,5 lсц, (66)
Значение nн принимают равным наибольшему из значений для концевых сечений. Если груз размещен симметрично относительно поперечной плоскости симметрии платформы, значение nн может быть рассчитано по формуле:
nн = 0,5 (L′ – lсц), (67)
где L′ = L + ∆L – расчетная длина груза; ∆L – условное увеличение длины груза обусловленное смещением его относительно грузонесущих платформ при использовании турникетных опор. Значение ∆L в зависимости от количества платформ сцепа и типа турникетных опор (рисунки 41-45) определяется по таблице 34.
Таблица 34 - Условное увеличение длины груза, размещенного с использованием турникетных опор
| Номер рисунка | Значение ∆L, мм |
| 41 42 43 44 45 |
220 440 660 220 + lпр 220 + lпр |
Если по формулам (64) и (65) получены отрицательные величины fвсц или (и) fнсц, при
расчете Ввсц и Внсц по формулам (60) и (61) принимается fвсц = 0 или (и) fнсц = 0, и груз в рассматриваемых поперечных сечениях может иметь ширину основного габарита погрузки.
При несимметричном расположении груза относительно продольной плоскости симметрии платформы расстояние от этой плоскости до любой точки груза должно быть не более 0,5Вв и 0,5Вн.
11.8.3 Максимально допускаемая ширина длинномерного груза, погруженного на
сцеп полувагонов с опиранием на два полувагона определяется расчетом для среднего и концевых сечений груза по формулам:
– для среднего сечения груза
Ввн=Вдп - 2δдп, (68)
− для концевых сечений груза
Вн=Впв - 2(δнв + К), (69)
где Вдп - ширина дверного проема, мм; Впв - внутренняя ширина кузова полувагона прикрытия в концевом сечении груза, мм;
δдп - смещение средней части груза в плоскости дверного проема, мм, определяемое по формуле:
lсц2 - lмв2
δдп = –––––––––, (70)
8R
δнв, - смещение конца груза, мм, определяемое по формуле:
L2 - lсц2
δнв = ––––––––, (71)
8R
где lмв = 1750 мм - расстояние между наружными плоскостями торцовых дверей сцепленных полувагонов.
Остальные требования аналогичны требованиям, изложенным в подпункте 11.8.2 настоящей главы.
11.9 Определение частоты собственных колебаний длинномерного груза
Частота собственных колебаний длинномерного груза определяется в случаях, когда
жесткость груза при продольном изгибе не превышает 9000 тс*м2.
Частота собственных колебаний Ω длинномерного груза, размещенного на двух опорах (подкладки, турникетные опоры), определяется по формуле:
Ω= Kp √ EIв/ Qгр, Гц (72)
Iв = Iо n, (73)
где Е – модуль упругости материала груза, тс/м2; Iв – момент инерции, м4, поперечного (вертикального) сечения груза; Iо – момент инерции, м4, поперечного сечения единицы
груза относительно горизонтальной оси; n – количество единиц груза; Qгр – масса груза, т;
Кр – коэффициент, значение которого зависит от длины груза и расстояния между турникетными опорами (таблица 35). Если частота собственных колебаний груза, определенная по формуле (72), не соответствует диапазонам частот, указанным в таблице 36, то следует изменить расстояние между подкладками или турникетными опорами.
Таблица 35
| Длина груза, м |
Значения коэффициента Кр при расстоянии между турникетными опорами, м | |||||||||||
| 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | |
| 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 |
3,91 4,16 4,42 4,68 4,96 5,23 5,48 5,78 6,04 6,32 6,59 6,86 7,16 7,46 7,70 7,98 8,27 8,54 8,82 |
3,41 3,67 3,93 4,20 4,48 4,76 5,04 5,31 5,59 5,86 6,16 6,44 6,72 6,99 7,29 7,55 7,84 8,13 8,42 |
2,83 3,11 3,39 3,68 3,96 4,24 4,54 4,82 5,13 5,40 5,68 5,95 6,25 6,53 6,81 7,12 7,39 7,69 7,99 |
2,14 2,46 2,78 3,09 3,41 3,71 4,01 4,31 4,60 4,90 5,18 5,48 5,77 6,07 6,34 6,62 6,94 7,22 7,53 |
1,20 1,64 2,04 2,40 2,74 3,08 3,40 3,72 4,03 4,32 4,64 4,94 5,25 5,55 5,83 6,14 6,41 6,73 7,02 |
- - 1,14 1,60 2,01 2,39 2,75 3,09 3,43 3,75 4,08 4,39 4,70 5,00 5,31 5,63 5,92 6,20 6,53 |
- - - - 1,14 1,60 2,01 2,40 2,77 3,12 3,46 3,79 4,12 4,45 4,76 5,08 5,56 5,69 6,01 |
- - - - - - 1,13 1,59 2,01 2,40 2,77 3,14 3,47 3,82 4,16 4,47 4,80 5,12 5,43 |
- - - - - - - - 1,17 1,61 2,03 2,43 2,80 3,17 3,68 3,86 4,20 4,53 4,86 |
- - - - - - - - - - 1,21 1,65 2,06 2,46 2,85 3,21 3,57 3,91 4,14 |
- - - - - - - - - - - - 1,25 1,69 2,11 2,51 2,89 3,25 З,62 |
- - - - - - - - - - - - - - 1,29 1,74 2,14 2,54 2,93 |
Таблица 36 - Допускаемые диапазоны частот собственных колебаний груза
| Тип четырехосного вагона | Допускаемые диапазоны частот собственных колебаний груза, Гц |
| Полувагон грузоподъемностью 63 - 65 т | 0-1,6; 3,4-4,7; 17,2-21,7; 54,3- ∞ |
| Платформа грузоподъемностью 62 - 65 т | 0-1,6; 3,4-9,7; 18,7-26,6; 55,2- ∞ |
11.10 Определение высоты и ширины опор длинномерного груза
11.10.1 Высота подкладок или турникетных опор при перевозке длинномерных грузов
определяется по следующим формулам:
–;при размещении груза на сцепе с опиранием на два вагона без промежуточной
платформы либо с опиранием на один вагон (рисунки 48 и 49) –
Рисунок 48
Рисунок 49
по формуле:
hо = аn tg γ + hп + νгр + hз + hб + hч, (74)
– при размещении груза на сцепе с опиранием на два вагона с промежуточной платформой (рисунок 50) –
Рисунок 50
по формуле:
(lсц – 14,6)
hо =228 +27 ————— + νгр + hч (75)
2
где, аn(а1, а2, а3) - расстояние (мм) от возможной точки касания груза с полом вагона до середины опоры (рисунок 48) или до оси крайней колесной пары грузонесущего вагона (рисунок 49). При использовании обеих подвижных опор турникетов расстояние ап увеличивают на размер, указанный в таблице 34;
γ - угол в вертикальной плоскости между продольными осями груза и соответствующего
вагона сцепа, тангенс которого принимают по таблице 37.
hп - разность в уровнях полов смежных вагонов сцепа, допускается не более 100мм;
hз = 25 мм – предохранительный зазор;
νгр – упругий прогиб груза, мм;
hб = 90 мм – высота торцового порога полувагона; учитывается для сцепов полувагонов;
lсц - база сцепа, м;
hч - высота выступа груза ниже уровня подкладки в месте проверки касания грузом пола вагона, мм.
Таблица 37 - Значения тангенса угла γ в зависимости от способа размещения груза на сцепе
| Способ размещения груза на сцепе | Значения tgγ для сечений груза | |
| среднего | концевого | |
| с опорой на два смежных вагона (в том числе с прикрытием) | 0,036 | 0,017 |
| с опорой на один вагон | - | 0,025 |
11.10.2 Ширина подкладок и турникетных опор (bo) при перевозке длинномерных грузов определяется по формуле:
2(1,25No μ ho - Py hy )
bo ≥ ———————————- , (76)
No
где No - нагрузка на опору от веса груза и вертикальной составляющей усилия в креплении, тс;
Py - удерживающее усилие от упоров, тс;
hy - высота (мм) приложения усилия Py.
11.11 Определение устойчивости сцепа с опиранием длинномерного груза на два вагона.
Поперечную устойчивость проверяют в случае, когда общий центр тяжести грузонесущих вагонов сцепа с грузом находится на высоте от уровня головки рельса более 2300 мм или площадь наветренной поверхности этих вагонов с грузом превышает 80 м2.
Высоту ЦТо общего центра (рисунок 51)
Рисунок 51
определяют по формуле:
Qгр hцт + 2(Qт Hцтв + Qтур hцттур )
Hоцт = ———————————————-, (77)
Qгр + 2(Qт + Qтур)
где Qгр - масса груза, тс; Qт - тара вагона, т; Qтур - масса комплекта турникетных опор, т; hцт, Hцтв, hцттур - высота центра тяжести (мм) над уровнем верха головки рельсов, соответственно груза, порожнего вагона и турникетов.
Значения высоты центра тяжести порожних вагонов (Hцтв) приведены в таблице 18 настоящей главы.
Поперечная устойчивость груженого сцепа обеспечивается, если удовлетворяется неравенство:
Рц + Рв
———- ≤ 0,55, (78)
Рст
где Рц и Рв - дополнительная вертикальная нагрузка на колесо от действия соответственно центробежных сил и ветровой нагрузки, тс; Рст – статическая нагрузка от колеса на рельс, тс
Дополнительную вертикальную нагрузку на колесо от действия центробежной силы и ветровой нагрузки определяют по формуле:
2
Рц+Рв= ————— [0,075(nв Qт + Qтур + Qгр )Нцт+Wh+1000(nвр -q)], (79)
nк(2S+ fок)
где q – коэффициент, учитывающий увеличение ширины опорного контура вагонов сцепа и
смещение ЦТ длинномерного груза при прохождении кривых участков пути. Для полувагонов q = 0,11, для платформ q = 0,1; 2S =1580 мм – расстояние между кругами катания колесной пары; fок – увеличение ширины опорного контура вагонов сцепа при прохождении кривых расчетного радиуса определяется по формуле:
lнш2 - lвш2
fок = ————— , (80)
Rр
где lнш – расстояние между осями шкворней наружных тележек сцепов, мм; lвш - расстояние между осями шкворней внутренних тележек сцепа, мм; Rр = 106 мм – расчетный радиус кривой при максимальной скорости движения 100 км/ч.
Статическую нагрузку от колеса на рельс определяют:
– при отсутствии продольного смещения ЦТгр по формуле:
1 bс -bо
Рст = —— [nвQт + ( Qгро + Qтур)(1 - ————)] , (81)
nк S+0,5 fок
где nк – число колес грузонесущих вагонов; nв – количество грузонесущих вагонов; bс - поперечное смещение ЦТгр, мм, определяется по формуле (2); bо - дополнительное поперечное смещение центра тяжести длинномерного груза на сцепе при прохождении кривых, мм:
(lср ± 2lо )2 - lср2
bо = ——————— ; (82)
Rр
где: lср - расстояние между серединами грузонесущих вагонов сцепа, мм; lо - расстояние от
опоры до середины грузонесущего вагона, мм.
Знак (+) принимается при смещении опор наружу сцепа от середины грузонесущих
вагонов, знак (-) – при смещении опор внутрь.
– при смещении груза только вдоль вагона (для менее нагруженной тележки) – по
формуле:
1 lc
Рст= —— [0,5Qт + ( Qгро+ Qтур)(0,5 - —— )] (83)
nкт lв
– при одновременном смещении груза вдоль и поперек вагона (для менее нагруженной тележки) – по формуле:
1 lc b - bо
Рст= —– [0,5Qт + ( Qгро + Qтур)(0,5 - —)(1 - ———–––)], (84)
nкт lв S+0,5 fок
где nкт – число колес тележки вагона; lc, – продольное смещение центра тяжести груза, мм, которое определяется по формуле (1) предусмотренной в настоящей главе.
Продолжение инструкции:
11.12 Конструктивные особенности турникетов различных типов
11.12.1 В комплект неподвижного турникета входят две шкворневые турникетные
опоры, каждая из которых состоит из основания и грузовой площадки, соединенных между
собой с помощью шкворня, пятника или того и другого вместе. Одна из опор – подвижная,
другая – неподвижная. У неподвижной опоры (рисунок 52) грузовая площадка имеет только возможность поворота вокруг вертикальной оси (шкворня). У подвижной опоры шкворень вместе с грузовой площадкой может кроме поворота также перемещаться вдоль продольной оси платформы, компенсируя взаимные перемещения платформ сцепа. Комплекты шкворневых турникетов могут быть использованы для крепления длинномерных грузов массой до 60 тонн.
11.12.2 В комплект подвижного турникета входят две подвижные турникетные опоры, грузовые площадки которых имеют возможность продольного смещения с закрепленным
на них грузом при соударениях вагонов, а также при проходе сцепа по кривым участкам пути и участкам с переломами профиля пути. По своему конструктивному исполнению турникетные опоры подвижного турникета можно разделить на три типа:
– одноопорные с размещением опорных элементов (катков, шаров, скользунов) в одной плоскости (рисунок 53);
– двухопорные с размещением опорных элементов в двух плоскостях (рисунок 54);
– маятникового типа (рисунок 55), грузовая площадка которых может перемещаться
в продольном направлении за счет отклонения маятниковых подвесок, верхние концы которых шарнирно связаны со стойками основания, а нижние - с грузовой площадкой.
11.12.2.1 Одноопорные подвижные турникеты изготавливают в трех вариантах:
– катковые, у которых грузовая площадка опирается на основание посредством цилиндрических или шаровых катков, перекатывающихся по профильным направляющим основания;
– клиновые, у которых продольное перемещение груза осуществляется скольжением наклонных опорных плоскостей грузовой площадки, жестко связанной с грузом, по
клиновым опорам, закрепленным на основании турникета;
– фрикционные, у которых опорные элементы грузовой площадки выполнены в виде фрикционного сектора, а на основании имеются соответствующие профильные направляющие поверхности.
11.12.2.2 Двухопорные подвижные турникеты известны в двух конструктивных исполнениях: катковые и фрикционные, принципы действия которых аналогичны соответствующим конструкциям одноопорных турникетов.
11.12.2.3 Турникеты маятникового типа известны в двух модификациях: с верхним и
нижним расположением опорных шарниров. На практике нашли применение турникеты с
верхним расположением шарниров. Тяги, соединяющие концы стоек с грузовой площадкой,
располагаются под углом 13-15о к вертикали и имеют вверху продольные прорези. При смещении груза вдоль оси платформы, грузовая площадка оказывается подвешенной только на одной паре тяг, а вторая пара тяг за счет имеющихся пазов скользит относительно опорных шарниров.
11.13 Особенности расчета сил, действующих на длинномерный груз и турникетные
опоры, при размещении груза с опорой на два вагона.
При расчете сил должны учитываться особенности конкретного способа размещения
груза и типа турникетных опор (в соответствии с пунктом 11.12 настоящей главы). В необходимых случаях должен быть также выполнен расчет на прочность крепления грузов к грузовым площадкам турникетных опор.
При разработке новых конструкций турникетов должны также рассчитываться собственно турникетные опоры и устройства их крепления к вагонам. Расчеты выполняются с
учетом продольных, поперечных и вертикальных инерционных сил, а также сил трения и
ветровой нагрузки.
В формулах для определения сил приняты следующие обозначения:
Массы:
Qтур - масса турникетной опоры;
Qтур.н - масса неподвижных частей турникетной опоры;
Qтур.п - масса подвижных частей турникетной опоры;
Силы трения в продольном направлении :
Fпртр.оп – между турникетной опорой и платформой;
Fпртр.п.н – между подвижными и неподвижными частями турникета;
Fпртр.гп – между грузом и грузовой площадкой.
Силы трения в поперечном направлении :
Fптр.оп – между турникетной опорой и платформой;
Fптр.пн – между подвижными и неподвижными частями турникета;
Fптр.гп – между грузом и грузовой площадкой.
Точкой приложения продольных инерционных сил принимается центр тяжести груза
(ЦТгр). Точками приложения поперечных и вертикальных инерционных сил принимаются
центры тяжести поперечных сечений груза, расположенные в вертикальных плоскостях,
проходящих через середину опор. Точкой приложения равнодействующей ветровой нагрузки принимается геометрический центр тяжести общей наветренной поверхности груза и турникетных опор.
11.13.1 Продольная инерционная сила рассчитывается по формуле
11.13.1.1 Продольная инерционная сила, действующая на груз вместе с жестко связанными с ним подвижными частями турникетных опор:
Fпр=aпрт ( Qгр + nпQтур.п ), (85)
11.13.1.2 Продольная инерционная сила, действующая на крепление турникетных опор к вагону:
– неподвижной опоры шкворневого турникета
Fпр= aпрт (Qгр + Qтур + Qтур.п ); (86)
– подвижной опоры шкворневого турникета
Fпр= 1,25(0,5Qгр +Qтур.п) μск + Qтур.н aпрт (87)
– турникетных опор подвижного турникета
Fпр= aпрт (0,5Qгр + Qтур ); (88)
где апрт - удельная продольная инерционная сила; μск = 0,1- коэффициент трения скольжения между подвижной грузовой площадкой и основанием шкворневого турникета;
nп – количество подвижных опор в комплекте турникетов (для шкворневых турникетов nп =
1, для подвижных турникетов nп = 2).
Величина удельной продольной инерционной силы aпрт определяется в зависимости от вида, и конструкции турникета и способа его крепления на вагоне:
– для несъемных турникетов (например, закрепленных на вагоне при помощи сварки) апрт определяют по формуле
(Qгр + 2Qтур.п )
aпрт = 3,0 - ——————— (89)
144
– для съемных турникетов aпрт188 = 0,86 тс/т; aпрт 44 = 1,2 тс/т.
0,34 (Qгр + 2Qтур.п )
aпрт = 1,2 - ———————–––– (89а)
144
− для подвижных турникетов со стальными фрикционными элементами при массе груза вместе с подвижными частями турникета свыше 65 т aпрт в зависимости от угла наклона клиновой поверхности или криволинейных направляющих в точке, находящейся на
расстоянии 400 мм от нейтрального положения подвижной части турникета определяется в соответствии с данными таблицы 29.
Таблица 29
| Угол наклона, град | 14 | 15 | 17 | 19 |
| Значение aпрт, тс/т | 0,48 | 0,53 | 0,58 | 0,7 |
11.13.2 Поперечная инерционная сила рассчитывается по формуле:
11.13.2.1 Сила, действующая на груз:
Fп =aпт (Q гр + nп Qтур.п )/1000, тс, (90)
где aпт = 450 кгс/т – удельная поперечная инерционная сила при размещении груза с опорой на два вагона.
11.13.2.2 Силы, действующие на крепление турникетных опор к вагону:
– каждой опоры шкворневого турникета
Fпт = aпт[0,5( Q гр + Qтур.п) + Qтур ] /1000 (тс); (91)
– каждой опоры подвижного турникета:
Fпт = aпт (0,5 Q гр + Qтур )/1000 (тс). (92)
11.13.3 Вертикальные инерционные силы определяются по формулам :
– сила, действующая на груз:
Fв = aв Qгр /1000 (тс); (93)
– сила, действующая на крепление турникетной опоры к вагону:
Fвт = aв(0,5Qгр + Qтур)/1000 (тс), (94)
где aв - удельная вертикальная сила определяется по формуле:
2140
aв = 250+20 lгр + —————- , (кгс/т) (95)
Q гр + 2Qтур
где lгр - расстояние от поперечной плоскости, проходящей через середину платформы, до
поперечной оси турникетной опоры, м.
В случаях, когда масса груза составляет менее 10 т, в расчетах принимают Q гр = 10 т.
11.13.4 Ветровую нагрузку на груз и турникетные опоры принимают нормальной к вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось сцепа и определяют по формуле:
Wп =50(Sгр + Sтур ) (96)
где Sгр, Sтур - площадь проекции наветренной поверхности груза и турникетных опор, подверженных действию ветра, на вертикальную плоскость, проходящую через продольную ось сцепа, м2 .
Для цилиндрической поверхности Sгр принимают равной половине площади наветренной
поверхности.
11.13.5 Силы трения, действующие на груз и турникетные опоры, определяют последующим формулам.
11.13.5.1 В продольном направлении
– Сила, действующая на груз, закрепленный на неподвижном турникете:
Fтрпр = 0,5 (Qгр + Qтур.п) μгт +0,5(Qгр + Qтур.п) μск; (97)
Сила, действующая на турникетную опору неподвижного турникета:
Fтрпр = [0,5 (Qгр + Qтур.п) + Qтур]μ; (98)
где μгт - коэффициент трения груза по поворотной грузовой площадке турникета; μск - коэффициент трения поворотно-подвижной турникетной опоры по ее основанию; μ - коэффициент трения основания турникетной опоры по полу платформы.
- Сила, действующая на груз, закрепленный на подвижном турникете:
Fтрпр = (0,5Qгр+ Qтур.п ) μп, (99)
где μп - коэффициент трения грузовой площадки по основанию турникета;
- Сила, действующая на турникетную опору подвижного турникета:
Fтрпр = [0,5(Qгр+ 2Qтур.п ) + Qтур]μ. (100)
11.13.5.2 В поперечном направлении (для подвижных и неподвижных турникетов)
– Сила, действующая на груз со стороны турникетной опоры
Fтрп = 0,5 Qгр μст(1000-aв)/1000, (101)
- Сила, действующая на турникетную опору
Fтрп = (0,5 Qгр + Qтур) μ (1000-aв)/1000. (102)
Расчеты средств крепления груза к турникетам и турникетов к вагонам производят в
соответствии с нормативами раздела 10 настоящей главы Методика расчета способа размещения и крепления грузов в вагонах.
11.13.6 Основные технические и эксплуатационные требования к турникетам.
Конструкция турникетов должна соответствовать ГОСТ 15.001 "Продукция производственно-технического назначения" и отвечать требованиям, предъявляемым к изделиям машиностроения в части их работоспособности, надежности и технико-экономических характеристик.
Турникеты для крепления грузов (с учетом сферы их применения) должны, как правило, изготавливаться в исполнении ХЛ по ГОСТ 15150.
Съемные турникеты должны обеспечивать установку и снятие их с платформы грузоподъемными механизмами с минимальными трудозатратами и без каких-либо нарушений конструкции платформы.
Конструкция турникетов должна обеспечивать доступ к узлам, требующим регулировки и технического обслуживания.
Турникеты должны сохранять работоспособность и не иметь повреждений при скоростях соударения сцепов до 9 км/ч.
Конструкция турникетов должна обеспечивать:
– сохранность груза и подвижного состава;
– безопасное движение в составе грузового поезда со скоростью до 100 км/ч;
– проход криволинейных участков пути малого радиуса (таблица 2.3.1 ГОСТ 2235);
– прохождение сцепа вагонов через горб сортировочной горки, для чего подвижная
часть турникета должна иметь возможность поворота в вертикальной плоскости на угол не менее 5о;
– исключение скручивания груза при проходе сцепа вагонов по криволинейному
участку пути с максимальным возвышением наружного рельса при максимальном расчетном угле поворота груза относительно продольной оси пути при входе на кривую не более 0,5о.
После прекращения действия продольной инерционной силы, а также при снятии вертикальных нагрузок на опоры, их подвижные части должны возвращаться в исходное (среднее) положение.
В конструкции турникетной опоры должны быть предусмотрены блокирующие устройства, исключающие возможность схода подвижных грузовых площадок с основания опоры при соударениях в процессе роспуска с горки, маневровых работах, в экстренных режимах движения поезда.
Для закрепления груза на турникетах рекомендуется использовать стандартные крепежные изделия (например, болты, винты, шпильки).
Размещение турникетов на платформе не должно приводить к возникновению в раме
платформы при самых неблагоприятных сочетаниях внешних нагрузок и взаимном расположении деталей турникетов изгибающих моментов, превышающих приведенные в разделе 2 настоящей главы.
Расчет максимальных изгибающих моментов в раме платформы производится в зависимости от схем нагружения по формулам, которые представлены на рисунках 56-62.
Схемы нагружения рамы вагона и формулы для расчета максимального изгибающего
момента Mmax
Рисунок 62
где: lв -база платформы, м;
a, b - расстояния между вертикальными осями шкворней тележек и вертикальной
плоскостью приложения нагрузки на турникет (рисунок 56) и вертикальными плоско-
стями, проходящими через концы турникетов (рисунки 57-62), м;
aт, bт - расстояния между вертикальными плоскостями, проходящими через концы турникета и вертикальной плоскостью приложения нагрузки на турникет (рисунки 57, 58, 61, 62), м;
qт - величина равномерного распределения нагрузки на турникетную опору, т/м;
lт - длина опорной части турникета, м;
lр - ширина равномерно распределенной нагрузки, м;
hо - высота продольных балок турникетов, контактирующих с полом платформы, м;
Более точно характер силового воздействия на раму платформы может быть установлен с учетом соотношения жесткости на изгиб основания турникетной опоры ЕJт и рамы
платформы ЕJ.
На каждый турникет и комплект крепления должны быть паспорт (формуляр) и руководство по их эксплуатации.
Руководство по эксплуатации турникетов и комплектов крепления, в котором должны
быть изложены требования по техническому обслуживанию, осмотру, периодичности ремонтов, разрабатывает и утверждает грузоотправитель.
На видном месте каждого турникета (боковой балке основания) должен быть нанесен
трафарет, на котором указывают: завод-изготовитель, пункт приписки (возврата), грузоподъемность турникета, инвентарный номер, дату изготовления и дату очередного освидетельствования.
Грузоотправитель обязан:
– проверить комплектность турникетных опор и устройств крепления ;
– трущиеся поверхности пятника, подпятника промежуточной рамы в местах ее
контакта с нижней и верхней рамами каждой турникетной опоры после удаления грязи смазать тонким слоем универсальной смазки УС-2 (ГОСТ 1033);
– сделать записи о результатах осмотра в документации в соответствии с руководством по эксплуатации.
Способ размещения и закрепления на железнодорожном подвижном составе возвращаемых без груза турникетных устройств устанавливается МТУ или НТУ, которые должныбыть приложены к перевозочным документам при отправлении груза с использованием турникетных устройств.
В случае отсутствия чертежей на возврат турникетов грузополучатель обязан сам разработать чертежи и расчеты на размещение и крепление возвращаемых турникетов и утвердить их в установленном порядке.