11.5. Выбор и расчет средств крепления. Допускаемые нагрузки на средства крепления

Крепление груза в зависимости от его конфигурации и параметров, характера возможных перемещений и других факторов осуществляется растяжками, обвязками, упорными и распорными брусками, ложементами и другими средствами крепления (таблица 31).

У техники на колесном и гусеничном ходу, способ размещения и крепления которой устанавливается МТУ или НТУ, поворотную в горизонтальной плоскости часть техники, не демонтированную или частично демонтированную стрелу дополнительно к креплению, предусмотренному требованиями технической документации на груз, закрепляют в соответствии с пунктом 8 главы 7 или пунктами 2.6.2 и 2.6.3 главы 8 настоящих ТУ.

Таблица 31

Рекомендации по выбору средств крепления грузов

11.5.1. Продольное и поперечное усилия, которые воспринимают средства крепления, определяются по формулам:

; (34)

, (35)

где n - коэффициент, значение которого принимается равным 1,0 при разработке способов размещения и крепления грузов, включаемых в настоящие ТУ или МТУ, и 1,25 - для НТУ.

Эти усилия могут восприниматься как одним, так и несколькими видами средств крепления:

; (36)

, (37)

где , , , , , - части продольного или поперечного усилия, воспринимаемые соответственно растяжками, брусками, обвязками.

При разработке способов крепления грузов от продольного смещения предпочтительно обеспечивать их устойчивость одним видом средств крепления.

В случае, когда коэффициент трения между подкладками и полом меньше коэффициента трения между грузом и подкладками , для реализации величин сил трения F_тр^пр и F_тр^п подкладки должны быть закреплены к полу вагона. Суммарное количество гвоздей для закрепления подкладок определяется по формуле:

, (38)

где R_гв - допускаемое усилие на один гвоздь, принимается по таблице 34.

11.5.2. При закреплении груза от смещения растяжками (рисунок 45а) величину усилий в растяжках с учетом увеличения сил трения от вертикальных составляющих усилий в них определяют по формулам:

- от сил, действующих в продольном направлении:

; (39)

- от сил, действующих в поперечном направлении:

, (40)

где R_р^пр_i, R_р^п_i - усилия в i-той растяжке;

n_р^пр_i, n_р^п_i - количество растяжек, работающих одновременно в одном направлении, расположенных под одинаковыми углами , , ;

- угол наклона i-той растяжки к полу вагона;

, - углы между проекцией i-той растяжки на пол вагона и, соответственно, продольной, поперечной плоскостями симметрии вагона;

- коэффициент трения между контактирующими поверхностями груза и вагона (подкладок).

В случаях, когда растяжки используются для закрепления груза одновременно от смещения и опрокидывания, растяжки должны рассчитываться по суммарным усилиям (R_р^пр + R_пр^о) и (R_р^п + R_п^о).

Рисунок 45 - Расчетные схемы усилий в растяжке, обвязке

а) - в растяжке; б), в) - в обвязке

Количество нитей в растяжке или ее сечение определяется по большему усилию (R_р^пр + R_пр^о) или (R_р^п + R_п^о) в соответствии с таблицами 32 и 33.

В случае использования проволочных растяжек, работающих на одном грузе в одном направлении и отличающихся по длине более чем в 2 раза или имеющих разные углы наклона к полу вагона, расчет параметров растяжек следует производить по методике, приведенной в Приложении 3 к настоящей главе.

Не рекомендуется устанавливать проволочные растяжки длиной более 4 метров.

Таблица 32

Допускаемые растягивающие нагрузки на проволочные средства

крепления в зависимости от диаметра проволоки

и числа нитей (кгс)

Примечание. В числителе приведены значения для способов крепления по НТУ, в знаменателе - для способов крепления по МТУ, а также для способов, приведенных в других главах настоящих ТУ.

11.5.3. При закреплении груза от продольного и поперечного смещения обвязками, расположенными в плоскости, параллельной поперечной плоскости симметрии вагона (рисунок 45б), усилие в обвязке определяют по формулам:

- от сил, действующих в продольном направлении:

; (41)

- от сил, действующих в поперечном направлении:

, (42)

где n_об - количество обвязок.

Допускается для закрепления груза от продольного и поперечного смещения применять обвязки, расположенные в плоскости, перпендикулярной продольной плоскости симметрии вагона и не параллельной поперечной плоскости симметрии вагона (рисунок 45в) ("наклонные обвязки").

В этом случае расчет крепления груза выполняется:

- в продольном направлении - в соответствии с пунктом 11.5.2 настоящей главы, при этом принимается, что каждая боковая ветвь одной обвязки эквивалентна одной растяжке. Усилие в ветвях обвязки определяется по формуле:

R_об^пр = 1,2 R_р^пр (тс), (43)

где R_р^пр - усилие в растяжке, определенное по формуле (39) при n_р^пр = 2 n_об;

- в поперечном направлении - по формуле:

, (44)

где - угол между проекцией ветви обвязки на пол вагона и поперечной плоскостью симметрии вагона.

11.5.4. Площадь сечения растяжек и обвязок, за исключением проволочных, определяют по формуле:

, (45)

где R - усилие в растяжке, обвязке, тс;

- допускаемые напряжения на растяжение; принимают в зависимости от марки стали по таблице 33.

Таблица 33

Допускаемые напряжения стальных элементов крепления

в зависимости от вида нагружения

11.5.5. При закреплении груза от смещения брусками количество гвоздей для крепления упорного или распорного бруска к полу вагона определяют по формулам:

- от сил, действующих в продольном направлении:

; (46)

- от сил, действующих в поперечном направлении:

, (47)

где n_б^пр, n_б^п - количество брусков, одновременно работающих в одном направлении;

R_гв - допускаемое усилие на один гвоздь, принимается по таблице 34.

Таблица 34

Допускаемые усилия на гвозди

11.5.6. Грузы цилиндрической формы и на колесном ходу закрепляются от перекатывания деревянными брусками, многооборотными упорами (например, ложементами, упорными рамами, колесными упорами) или упорными деревянными брусками совместно с растяжками (обвязками). При закреплении цилиндрических грузов и грузов на колесном ходу от перекатывания только деревянными брусками или многооборотными упорами необходимая высота упоров (рисунок 46) определяется по формулам:

- от перекатывания вдоль вагона:

; (48)

- от перекатывания поперек вагона:

, (49)

где

, (50)

где r - радиус круга катания груза, мм;

1,25 - коэффициент запаса устойчивости при перекатывании груза.

Рисунок 46 - Крепление груза упорными брусками

от перекатывания

Число гвоздей для закрепления одного упорного бруска определяют по формулам:

- от перекатывания вдоль вагона:

; (51)

- от перекатывания поперек вагона:

, (52)

где - коэффициент трения скольжения между упорным бруском и опорной поверхностью (полом вагона или подкладкой), к которой он прикреплен.

11.5.7. В случае, когда крепление цилиндрического груза от перекатывания осуществляется упорными брусками совместно с обвязками или растяжками (рисунок 47), усилие в обвязке для крепления цилиндрических грузов от перекатывания определяют по формуле:

, (53)

где n_об^п - число обвязок;

D - диаметр груза, мм;

b_пер - проекция расстояния от ребра опрокидывания до обвязки на поперечную плоскость симметрии вагона, мм.

Усилия в растяжках для крепления цилиндрических грузов от перекатывания определяют по формулам 32, 32а.

В этом случае высота упорных брусков должна составлять:

- для крепления от перекатывания в продольном направлении - не менее 0,1 D;

- для крепления от перекатывания в поперечном направлении - не менее 0,05 D.

Число гвоздей для закрепления одного упорного бруска определяют по формулам 51 и 52.

Рисунок 47 - Крепление цилиндрического груза

от перекатывания упорными брусками и проволочными обвязками

11.5.8. Расчет на изгиб, сжатие и смятие деревянных съемных деталей крепления и досок пола производят по формулам:

; (54)

, (54а)

где M - изгибающий момент, кгс см;

W = bh²/6 - момент сопротивления изгибу бруска прямоугольного сечения, см³;

b - ширина бруска, см;

h - высота бруска, см;

F - усилие сжатия (смятия), действующее на деталь крепления, тс;

S_о - суммарная площадь деталей, см², воспринимающая усилие F. Усилие F определяется для упорных и распорных брусков по формулам 34, 35, а для подкладок и прокладок - по формуле:

, (54б)

где n - количество обвязок или пар растяжек, удерживающих груз в продольном или (и) поперечном направлении и одновременно работающих в одном направлении;

R - усилие в растяжке или обвязке, тс.

Для настила пола платформ применяют еловые или сосновые доски первого сорта толщиной 48 - 55 мм, шириной 150 мм.

Напряжения не должны превышать допускаемых напряжений для древесины хвойных пород (ель, сосна), приведенных в таблице 35.

Таблица 35

Допускаемые напряжения для древесины хвойных пород

(ель, сосна)

При использовании других пород древесины допускаемое напряжение, приведенное в таблице 35, необходимо умножить на переводной коэффициент, приведенный в таблице 36.

Таблица 36

Коэффициенты для определения допускаемых напряжений других

пород древесины