12.8. Определение сил, действующих на длинномерные грузы и используемые для их перевозки турникеты

12.8.1. При погрузке длинномерного груза с опорой на один вагон расчеты выполняют в соответствии с пунктом 11 настоящей главы.

При размещении груза с опорой на два вагона с использованием турникета производится расчет устройств для крепления грузов к грузовым площадкам турникетных опор и турникетных опор к вагону.

При разработке новых конструкций турникетов должны рассчитываться 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:

Q_тур - масса турникета;

Q_тур.н - масса неподвижных частей турникетной опоры;

Q_тур.п - масса подвижных частей турникетной опоры;

сил трения в продольном направлении:

F^пр_тр.оп - между турникетной опорой и платформой;

F^пр_тр.пн - между подвижными и неподвижными частями турникетной опоры;

F^пр_тр.гп - между грузом и грузовой площадкой;

сил трения в поперечном направлении:

F^п_тр.оп - между турникетной опорой и платформой;

F^п_тр.пн - между подвижными и неподвижными частями турникетной опоры;

F^п_тр.гп - между грузом и грузовой площадкой.

Для грузов, размещенных на сцепе с опорой на два вагона, точкой приложения продольных инерционных сил принимается центр тяжести груза (ЦТ_гр).

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 общей наветренной поверхности груза и турникетных опор.

12.8.2. Продольные инерционные силы, действующие на длинномерный груз и на турникетные опоры, зависят от конструкции турникетов, способа закрепления груза к турникетным опорам и турникетных опор к вагону.

Продольная инерционная сила, действующая на груз, рассчитывается по формуле:

F_пр = a_пр^т (Q_гр + n_пQ_тур.п) (тс) (84)

Продольная инерционная сила, действующая на крепление турникетной опоры к вагону, рассчитывается по формулам:

- для неподвижной опоры неподвижного турникета:

F_пр = a_пр^т (Q_гр + 0,5Q_тур + Q_тур.п) (тс); (85)

- для подвижной опоры неподвижного турникета:

; (86)

- для каждой опоры подвижного турникета:

F_пр = a_пр^т 0,5(Q_гр + Q_тур) (тс), (87)

где a_пр^т - удельная продольная инерционная сила;

- коэффициент трения скольжения между подвижной грузовой площадкой и основанием подвижной опоры неподвижного турникета, принимается равным 0,1;

n_п - количество подвижных опор турникета: n_п = 1 для неподвижного турникета,

n_п = 2 для подвижного турникета.

Величина удельной продольной инерционной силы a_пр^т определяется в зависимости от типа и конструкции турникета.

Для подвижных турникетов со стальными фрикционными элементами a_пр^т зависит от угла наклона к горизонтальной плоскости клиновой поверхности или криволинейных направляющих в точке, находящейся на расстоянии 400 мм от нейтрального положения подвижной части турникетной опоры. При суммарной массе груза и подвижных частей турникетных опор 65 т и более a_пр^т принимается равной:

При суммарной массе груза и подвижных частей турникетных опор менее 65 т для определения значения a_пр^т необходимо проведение экспериментальных работ; если это невозможно, следует пользоваться формулой 88.

Для других типов подвижных турникетов, а также для неподвижных турникетов a_пр^т определяют по формуле:

(88)

В формуле (88) величины a_пр^т₁₈₈ и a_пр^т₄₄ принимаются равными:

- для подвижных турникетов и неподвижных (шкворневых) турникетов с упругим креплением груза к неподвижной опоре - a_пр^т₁₈₈ = 0,86 тс/т; a_пр^т₄₄ = 1,2 тс/т;

- для неподвижных (шкворневых) турникетов с жестким креплением груза к неподвижной опоре: для несъемных турникетов (закрепленных на платформе сваркой) a_пр^т₁₈₈ = 2,0 тс/т, a_пр^т₄₄ = 3,0 тс/т; для съемных турникетов - a_пр^т₁₈₈ = 1,56 тс/т, a_пр^т₄₄ = 1,9 тс/т.

12.8.3. Поперечные горизонтальные инерционные силы, действующие на длинномерный груз и турникетные опоры, рассчитываются по формулам:

- сила, действующая на груз:

F_п = a_п^т (Q_гр + n_пQ_тур.п) / 1000 (тс), (89)

где a_п^т = 450 кгс/т - удельная поперечная инерционная сила при размещении груза с опорой на два вагона;

- сила, действующая на крепление опор подвижного и неподвижного турникетов к вагону:

F_п^т = a_п^т 0,5 (Q_гр + Q_тур) / 1000 (тс). (90)

12.8.4. Вертикальные инерционные силы, действующие на груз и турникетные опоры, определяются по формулам:

- сила, действующая на груз:

F_в = a_вQ_гр / 1000 (тс); (91)

- сила, действующая на турникетную опору с грузом:

F_в^т = a_в0,5(Q_гр + Q_тур) / 1000 (тс), (92)

где a_в - удельная вертикальная сила определяется по формуле:

, (93)

где l_гр - расстояние от поперечной плоскости симметрии платформы до поперечной оси турникетной опоры, м.

В случаях загрузки сцепа грузом массой менее 10 тонн в расчетах значение Q_гр принимают равным 10 т.

12.8.5. Ветровую нагрузку принимают перпендикулярной к продольной плоскости симметрии сцепа и определяют по формуле:

W_п = 50(S_гр + S_тур) (кгс), (94)

где S_гр, S_тур - площадь наветренной поверхности соответственно груза и турникетных опор, м².

Для цилиндрической поверхности S_гр принимают равной половине площади проекции поверхности груза на продольную плоскость симметрии вагона.

12.8.6. Силы трения для расчета крепления груза и турникетных опор неподвижного турникета определяют по следующим формулам.

В продольном направлении:

- при креплении груза на неподвижной турникетной опоре:

; (95)

- при креплении турникетной опоры к вагону:

, (96)

где - коэффициент трения турникетной опоры по полу вагона;

- коэффициент трения груза по грузовой площадке турникетной опоры.

12.8.7. Силы трения для расчета крепления груза и турникетных опор подвижного турникета определяют по следующим формулам.

Силы трения в продольном направлении:

- при креплении груза на опорной площадке турникетной опоры:

, (97)

где - коэффициент трения грузовой площадки по основанию турникетной опоры;

- при креплении турникетной опоры к вагону:

. (98)

12.8.8. Силы трения для турникетной опоры подвижного и неподвижного турникетов в поперечном направлении определяют по формулам:

- при креплении груза на опорной поверхности турникетной опоры:

; (99)

- при креплении турникетной опоры к вагону:

(100)

Расчеты крепления груза к грузовым площадкам турникетных опор и турникетных опор к вагонам производят в соответствии с пунктом 11.5 настоящей главы.