Расчет сил, действующих на груз

Расчет сил, действующих на груз.

При определении способов размещения и крепления груза наряду с его массой должны учитываться следующие силы, действующие на груз в процессе перевозки, а именно:

1. Продольные – горизонтальные инерционные силы, возникающие в процессе разгона и торможения поезда, при соударении вагонов при движении поезда, во время маневров и при роспуске с горок.
2. Поперечные – горизонтальные инерционные силы, возникающие при движении вагона и при вписывании его в кривые и переходные участки пути.
3. Вертикальные – силы, вызванные ускорениями при колебаниях движущегося вагона.
4. Ветровая нагрузка.
5. Сила трения.
6. Вес груза.

Точкой приложения продольных, поперечных и вертикальных сил является центр тяжести груза.

Продольная инерционная сила.

Где      - удельная продольная инерционная сила на 1 т массы груза, тс/т;

             - масса груза, т.

Промежуточное значение удельной продольной силы для конкретной массы груза определяется

Где        - общая масса груза в вагоне;

             - значения удельной продольной инерционной силы в зависимости от типа крепления, принятые при массе брутто 22 т и 94 т(с опорой на один вагон), тс/т(ТУ таблица 17)

Поперечная горизонтальная инерционная сила с учетом действия центробежной силы

Где        - удельная поперечная инерционная сила на 1 т массы груза, тс/т.

При расположении ЦТ в других вертикальных плоскостях       вычисляется по формуле

Где      - база вагона,мм;

            - расстояние от         до вертикальной плоскости, проходящей через поперечную ось вагона (смещение), мм.

Вертикальная инерционная сила

Где        - удельная вертикальная сила на 1 т массы груза, тс/т.

Удельная вертикальная сила определяется по формуле

Ветровая нагрузка принимается направленной перпендикулярно вертикальной плоскости, в которой находится продольная ось пути, и определяется из расчета удельной ветровой нагрузки, равной 50 кгс/м² , по формуле:

Где       - площадь проекции наветренной поверхности груза, подверженной действию ветра, на вертикальную плоскость, проходящую через ось вагона.

Для грузов цилиндрической формы

Продольная сила трения, препятствующая смещению груза в продольном направлении,

Где     - коэффициент трения между контактирующими поверхностями груза и вагона(или подкладок) (ТУ, п. 10.3.1)

Поперечная сила трения, препятствующая смещению груза в поперечном направлении,