货物运输装载加固专项方案.doc

货物运输装载加固方案

货品运送装载加固方案

1.变压器装载加固方案
1.1变压器规格尺寸
德阳站发闵行站变压器一件，重量为195t，长度为8810mm，宽度为3322mm，高度为3910mm；支重面长度为7980mm，宽度为2570mm；重心位于变压器纵中心线所在垂直平面上、支重面长度中央，至变压器一端距离为4535mm，至另一端距离为4275mm，距底部高度为1875mm，如图1所示。
A
B

图1 变压器尺寸图
1.2货车选用
依照上述所给条件，本次运送选用凹底平车来运送，通过查阅有关资料，决定在D32和D2A两种货车中进行选取。
D32参数为：自重226t，载重320t，轴数24，车体长×宽33800mm×3000mm，钩舌内侧距离58860mm，地板至轨面高1150mm（中部），空车重心高1570mm，中部凹地长10500mm。
D2A参数为：自重136t，载重210t，轴数16，车体长×宽24150mm×2760mm，钩舌内侧距离36880mm，地板至轨面高930mm（中部），空车重心高1072mm，中部凹底长9000mm，跨装支距23050m，小底架两上心盘中心距6300mm。
（1）由于D32长达货品车中部凹底长为10500mm，变压器重心所在垂直面至变压器一端距离为4535mm，另一端距离为4275mm，可以使变压器重心落在车辆横中心线与纵中心线交点上。
在这种装载方案下，重车重心高为：
H==2243.9mm
（2）由于D2A长达货品车中部凹底长为9000mm，变压器重心所在垂直面至变压器一端距离为4535mm，另一端距离为4275mm，变压器重心无法落在车辆横中心线与纵中心线交点上，因而在装载时，可以采用重心偏离车辆横向中心线方式装载，此时需要进行验证方案可行性：
需要偏移量：a需 = 1/2 ×（4535 - 4275）= 130mm
P容 – Q = 210 – 195 = 15 ＞ 10t，故货品重心偏离车辆横中心线最大容许距离：
A容 = 5 l / Q = 5×23050/195 = 591mm ＞ a需
因而，此方案可行。
此时，重车重心高为：
H = ==1906.41 mm
由于国内铁路规定长大货品车重车重心高普通不得超过mm，因而很明显，本次货品运送采用D2A货车。
1.3装载方案
（1）重车重心高度
经上述计算，拟定重车重心高度为1906.41mm。
（2）超限级别计算
由于货品不是等断面体，故选用A、B两处为检测断面，经计算得知，两检测断面位于大底架两心盘中心内方。
A：X内A = BA + C内A - 36 = 1661+ ×1000–36= 1641.54mm
HA = 2990 + 930 = 3920 mm。
B：X内B = BB + C内B - 36 = 1285+ ×1000–36= 1233.20mm
HB= 200 + 930 = 1130 mm。
通过查阅资料得知，A部位为上部超限，超限级别为未超限，B部位为下部超限，超限级别为未超限。故本次运送变压器未超限。
（3）超重级别计算
本次运送变压器重195t，货车车重136t，重车总重为331t，本次运送活载状况无法拟定，因而依照重车总重来拟定超重级别，通过查阅资料得知，本次运送超重级别为一级超重。
1.4加固方案
该变压器支撑底面长度为8810mm，宽度为2570mm，可以在其两端和两侧加焊钢挡防止货品移动，在两端分别加3个挡铁，在两侧分别加1个挡铁。货件每侧用ɸ18钢丝绳拉纤四个八字形，每道两根，绑在车侧丁字铁上；在车辆端部用ɸ18钢丝绳拉纤加固，每道两根。如下图所示

图2 货品加固方案示意图
每个钢挡所需要焊缝长度为
=37.8cm
=23.2cm
K为焊脚高度，取1.5cm，为焊接许用应力，取80MPa。
本加固方案纵向焊缝设计为226.8mm，横向焊缝设计为46.4mm，强度合理。货品位移只要用挡铁加固，拉纤起到辅助加固作用，因此不需要校核拉纤强度。
1.5作用力计算
（1）纵向惯性力
T = t0×Q

由于= 136 + 195 = 331t ＞150t，不不大于130t时，取130t计算。因此

T=×Q=1909.05（kN）

（2）横向惯性力
作用于货品上横向惯性力重要是由于摇头振动、侧摆振动和侧滚振动引起。横向惯性力为：
N = n0Q (kN)
n0 = 2.82 +2.2a/l（）
故本次货品运送横向惯性力为：
N = （2.82 + 2.2×130 23050）× 195 = 552.32 kN
（3）垂直惯性力
货品垂直惯性力重要是由于车辆沉浮振动、点头振动和侧滚振动引起。取决于线路状态、列车运营速度、货品重心在车辆长度方向位置及车辆动力学性能。
Q垂=q垂Q (kN)
q垂 = 4.53 +7.84 a/l
本次运送垂直惯性力为：
Q垂=q垂Q = （4.53 + 7.84 ×130 23050）×195 = 891.97kN
（4）纵向摩擦力

（5）横向摩擦力
=308.28kN
（6）风力
W=qF=0.49×8.81×3.91=16.88（kN）
1.6加固强度计算
（1） 纵向移动稳定性
1335.75（kN）>0
（2）横向移动稳定性
（kN）>0
（3）纵向倾覆稳定性
由于不能计算出精确a值，因此取，该值一定不大于精确值。

=2.13>1.25
（4） 横向倾覆稳定性
=2.3>1.25

超限超重货品托运阐明书
发 局
成都局
装车站
德阳站
预测装后尺寸
到 局
上海局
到 站
闵行站
由轨面起高度
由车辆纵中心线起
品 名
变压器
件 数
1
左 宽
右 宽
每件重量
195t
总重量
195t
重心
位置
至变压器一端距离为4535mm，至另一端距离为4275mm，距底部高度为1875mm
中心高
2885mm
1510mm
1510mm
货品长度
8810mm
支重面长 度
7980mm
侧 高
8900mm
1661mm
1661mm
高

度
中心高
1875mm
宽

度
左1615mm
右1510mm
侧 高
4105mm
1615mm
11510mm
侧 高
3185mm
左640mm
右1510mm
侧 高
4720mm
640mm
1510mm
侧 高
3800mm
左1661mm
右1661mm
侧 高
4830mm
1661mm
1661mm
侧 高
3910mm
左1285mm
右1285mm
侧 高

1285mm
1285mm
规定使用车种
D2A凹底平车
标记载重
210t
侧 高

卸车时规定
无

其他规定
无
车地板高度
930mm
垫木或转向架高度
0mm
预测装在车上货品重心位置距轨面高度
2885mm
重车重心高度
1906.41mm

铁路超限超重货品运送请示电报
签发：成都铁路局德阳车站调度室 核稿XXX 拟稿人XXX
电 话:XXXXXXX

发报所名
电报号码
级别
受理日
时分
收到日
时分
值机员
德阳站
XXXXXXX
XXX
.12.15
10:00
.12.18
10：00
XXX
主送：成都铁路局货运营销中心
抄送：成都铁路局调度所
报文：
1．发局：成都局 发站：德阳站 到局：上海局 到站：闵行站
2．货品概况：变压器一件
3．货品外形尺寸：重量为195t，长度为8810mm，宽度为3322mm，高度为3910mm；支重面长度为7980mm，宽度为2570mm；重心位于变压器纵中心线所在垂直平面上、支重面长度中央，至变压器一端距离为4535mm，至另一端距离为4275mm，距底部高度为1875mm。
4．拟使用D2A型凹底平车一辆运载
5．装载办法：重心偏离车辆横向中心线方式装载，采用钢挡焊接加固。
6. 预测装后尺寸
由轨面起高度，由车辆纵中心线起左宽1510mm，右宽1510mm，中心高2885mm车地板高度 930mm，预测装载车上货品重心位置距轨面高度2885mm，重车重心高度1906.41mm。
7．其他特殊运送条件规定：无

德阳站（成都局）超限超重××××号
12 月 15 日

2.圆柱体货品装载加固方案
2.1货品规格尺寸
圆柱体货品一件，重量为52t，全长为16.5m，大头端直径为3500mm，小头端直径为3200mm，详细尺寸如图所示。

图3 圆柱体货品规格尺寸图
2.2货车选用
用NX17AK型平车一车负重，NX17AK规格参数为：车体长13m，宽2980mm，车地板高1212mm；自重22.4t，空车重心高730mm；销距9000mm，固定轴距1750mm
2.3装载方案
货品重心投影位于车辆纵、横中心线交叉点上，一端突出，故使用一辆NX17AK型平车作为游车。依照题目所给条件，拟定装载方式为货品大头端与车端对齐，小头端突出车辆边沿，突出车端距离为：16.5-13=3.5(m)，因而需要加挂一辆游车。
由于小头突出车端外方直径为3200mm，小头最低点比直径为3500mm某些最低点高出高度为1750-1600=150(mm)。因而需要垫木或者鞍座高度：

73.375(mm)
则需要横垫木高度取为80mm
那么，重车重心高度为：

由于2345.9mm>mm，因此区间限速应为50km/h，通过侧向道岔限速为15km/h。
2.4作用力计算
（1）纵向惯性力

（2）横向惯性力

（3）垂直惯性力

（4）风力

（5）摩擦力
纵向摩擦力

横向摩擦力

2.5加固强度计算
由于鞍座凹口深度足以保证货品不会发生横向滚动。因此仅需要防止货品发生纵向移动以及货品带动带着鞍座发生横向移动。则加固装置承受纵向和横向水平力分别为：
（1）纵向移动稳定性

（2）横向移动稳定性

2.6加固方案
采用腰箍加固，腰箍两端拉直某些与纵向垂直平面之间夹角为：

用6道腰箍，则每道腰箍需要具备抗拉力为：

用扁钢带作腰箍，则扁钢带截面积为：

用钢丝绳作腰箍时，其破断抗拉力不得不大于

2.7超限级别计算
（1）若无突出某些，则超限位置也许位于重心所在横截面最高点和最宽点，以及远端断面最宽点。
重心所在横截面时：
货品最宽点距离轨面高度h1=1212+1750+80=3042mm，
1747.75>1700mm
超过机车车辆限界，属于一级超限。
货品最高点距离轨面高度h2=3500+1212+80=4792<4800，并未超限。
对于远端断面最宽点
1758.6>1700mm

超过机车车辆限界，属于一级超限.
因而若无突出某些，则该货品一级超限。
（2）下面考虑各个突出某些超限状况：
对于半径为1850突出，
88mm
对于半径为1830突出

对于半径为1920突出
24mm
由于有三种不同半径突出，因而有不同装载方案，考虑当突出为向上和向下时不同状况。
方案一：A突出位于最高点

对于A突出，hA=4892mm<4950mm，X=388mm，属于一级超限。
对于B突出，hB=1212+80+1750+1920cos30。=4707mm，B突出距离重心所在纵断面垂直距离为
1920sin30=960mm，X=984mm，属于二级超限。
对于C突出，hC=3042mm，C突出距离重心所在纵断面垂直距离为1830mm，属于一级超限。
综上，此方案下，属于二级超限。
方案二：B突出位于最高点

对于B突出，hB=1212+1750+80+1920=4962mm，X=224mm，属于二级超限。
对于A突出，hA=1212+1750+80+1850sin60。=4644mm，A突出距离重心所在纵断面垂直距离为
1850sin30。=925mm，X=B+=1013mm，并未超限。
对于C突出，hC=3042+1830sin30。=3957mm，C突出距离重心所在纵断面垂直距离为
1830cos30。=1584mm，X==1567mm，并未超限。
综上，此方案下，属于二级超限。
方案三：C突出位于最高点

对于C突出，hC=1212+1750+80+1830=4872mm，X=282.75，属于一级超限。
对于B突出，hB=3042+1920sin30。=4002mm，B突出距离重心所在纵断面垂直距离为
1920sin60。=1662mm，X=B+=1686mm，属于一级超限。
对于A突出，hA=3042mm，X=B+=1938mm，属于二级超限。
综上，此方案下，属于二级超限。
方案四：
当突出朝上时，超限级别为二级超限。当突出朝向下时，加横垫木高度为1290mm>1250mm，依照界限形状以及货品形状可知，当突出与纵截面向下夹角越小时，超限级别越低，当a突出刚好与车底板接触是最优状况。如下所示：

通过三角函数关系计算得出，α=12.4。，β=9.2。。
hA=3042-1850cos21.6。= 1322mm，A突出距离重心所在纵断面垂直距离为1850sin21.6。=681mm，X=B+=769mm，并未超限。
hB=3042-1920cos51.6。= 1849mm， B突出距离重心所在纵断面垂直距离为1920sin51.6。=1505mm，X=1529mm，并未超限。
hC=3042+1830sin21.6。= 3716mm，C突出距离重心所在纵断面垂直距离为1830cos21.6。=1701mm，1683.75mm，属于一级超限。
综上，该方案属于一级超限。
因此，最优方案应当是装载方案四。
3.总结
通过本次货品运送装载加固设计，我加强了货品运送有关方面计算与应用能力，并学会结合当前所学专业课知识，进一步结合实际，提高了专业应用能力。
当前，货运组织正在改革中，如何做好货运组织营销工作吸取货源赢得或者青睐变得十分重要，货品装载加固在其中扮演着更加重要角色，这将是货运组织中重要某些。