货物运输装载加固方案课程设计20121778

1、货物运输装载加固方案课程设计姓 名：杨政学 号： 20121778专业：交通运输年 级： 2012 级学 院：交通运输与物流学院指导教师：黄兴建2015年6月目录第 1 篇 货物运输装载加固 - 任务书 3.一、货物运输组织装载加固方案课程设计任务书 3.1 货物规格 3.2 准用货车 3.二、设计要求 3.三、装载加固材料规格 5.第 2 篇 货物运输装载加固 - 说明书 9.1 货物的特点及运输要求 9.1.1 货物的特点 9.1.2 运输要求 9.2 确定装车类型 9.3 确定装载方案 1.0.3.1 可能的装载方案 1.03.2 装载方案超限检测 1.13.3 装载方案集重检测 1.7

2、3.4 选择的装载方案 1.74 计算作用于货物上的力及需要加固装置承受的力 1. 74.1 纵向惯性力 1.7.4.2 横向惯性力 1.8.4.3 垂直惯性力 1.8.4.4 风力 1.8.4.5 摩擦力 1.9.5 货物稳定性计算 1.9.5.1 货物倾覆的稳定系数 1.95.2 货物水平移动的稳定性 1.96 确定加固强度 2.0.7 货物装载加固方案的示意图 2.0第 3 篇 自我评价 2.1.第1篇货物运输装载加固-任务书，、货物运输组织装载加固方案课程设计任务书1货物规格钢制圆柱体货物一件，如下图所示，重50t，试确定其装载加固方案2准用货车可用任何一种60t普通平车装运3加固材料

3、鞍座凹口底部高度为40mm凹口深度为280mm货物与鞍座之间可垫有5mn厚的 橡胶垫；扁钢带4加固方法米用腰箍加固，已知腰箍两端拉直部分与纵向垂直平面之间夹角丫=6.7 】、设计要求1分析货物的特点及运输要求充分了解掌握制定方案时依据的有关货物的所有技术数据，如重量、结构特点、 外形尺寸、重心位置、支重面尺寸、加固作用点位置等等。2确定装车类型选择合适的车辆，确定货物在车辆上的合理位置。3确定装载方案确定货物重心在车辆横向和纵向上的位置，并进行超限和集重检查，计算重车重 心高度。确定装载位置时，要满足装载方案原则，对可能的装载方案进行比较，应尽可能降低货物超限等级和重车重心高度，并注意避免集重

4、装载。4计算作用于货物上的力及需要加固装置承受的力根据新的加规，T Q to(KN)(1) 刚性加固的单位纵向惯性力：t026.69 0.13Q 总(KN/t)Q总重车总重，t。当Q总 130t时，按130t计算Q货物重量，t。(2) 柔性加固的单位纵向惯性力：t00.0012Q总 0.32Q总 29.85(KN/t )Q总重车总重，t，跨装运输时，按跨装车组总重计算。当 130t150t 时，t0 = 5.88 kN/t。Q货物重量，t。(3) 横向惯性力N no Q(KN)式中，n0每吨货物的横向惯性力，kN/t。n02.82 2.2f(KN/t)a货物重心偏离车辆横中心线的距离。l 车辆

5、销距。Q货物重量，t。(4) 垂直惯性力Q垂 q垂 Q(KN )q 垂 3.54 3.78-(kN/t)用普通货车装载时：Iaq垂 4.53 7.84 （kN/t）用长大货物车装载时：Ia货物重心偏离车辆横中心线的距离。1 车辆销距。Q货物重量，t。（5）风力W qF （kN）式中：F 货物在车辆侧向迎风面投影面积；q计算风压。受风面为平面时，q=0.49kN/m2受风面为圆柱体或球体的侧面时，q=0.245kN/m2（6）摩擦力F摩纵 9.8 Q （KN）纵向摩擦力：F摩横（9.8Q Q垂）（KN）横向摩擦力：卩一货物与车地板间滑动摩擦系数。Q货物重量，t。5进行稳定性计算6确定加固强度确定

6、加固材料或装置的需要数量及其规格或承受载荷的能力7画出货物装载加固方案的示意图，并标注说明三、装载加固材料规格表1各类货物加固材料适用范围货物种类防止货物不稳定状 态可使用的加固材料有平支承平面的货物纵向或横向倾覆拉牵铁线、绞棍、钢丝绳、紧固器、拉杆纵向或横向位移挡木，拉牵铁线，绞棍、钢丝绳、紧固器、 钉子或扒锔钉圆柱形货物纵向或横向滚动凹形垫木、掩木、二角挡、钉子或扒锔钉顺装时纵向位移拉牵铁线、钢丝绳、横腰箍、绞棍、紧固器横装时横向位移拉牵铁线、钢丝绳、绞棍、紧固器、挡木、 钉子或扒锔钉带轮货物纵向或横向滚动三角档、掩木、拉牵铁线、钢丝绳、绞棍、 紧固器、钉子或扒锔钉、轮挡纵向或横向位移挡木

7、、拉牵铁线、钢丝绳、绞棍、紧固器、 钉子或扒锔钉轻浮货物倒塌支柱（侧、端）、铁线、绳子、绳网、u形钉1常用加固材料的规格（1）镀锌铁线1）镀锌铁线的质量应符合国家标准 GB/T343一般用途低碳钢丝的要求。2）镀锌铁线的破断拉力应以产品标签上的数据为准，需用拉力取其破断拉力的1/2。常用镀锌铁线的破断拉力和需用拉力见面表 2。表2常用镀锌铁线的破断拉力和许用拉力线号6789101112直径（mm5.04.54.03.53.22.92.6破断拉力（kN）6.75.44.33.292.752.261.82许用拉力（kN）3.352.72.151.641.371.130.91（2）盘条1）盘条的质量

8、应符合国家标准 GB/T701低碳钢热轧圆盘条的要求。2）常用盘条公称直径为：5.5mm 6.0mm 6.5mm3） 盘条的破断拉力应以产品标签上的数据为准，许用拉力取其破断拉力的1/2 常用盘条的破断拉力和许用拉力表间表 3。表3常用盘条的破断拉力和许用拉力直径（mrj）5.566.5破断拉力（kN）7.969.4711.12许用拉力(kN)3.984.735.56(3)钢丝绳1) 钢丝绳和钢丝绳夹的质量应分别符合国家标准GB/T20118一般用途钢丝绳 和GB/T5976钢丝绳夹的要求。2) 实际使用时，钢丝绳的破断拉力应以产品标签上的数据为准，许用拉力去其 破断拉力的1/2。3) 钢丝绳

9、的型号规格较多，为便于现场掌握和操作，本规则以上述标准中公称抗拉强度1670N/mm2勺6X 19(b) (1+6+12)型钢丝绳为例，列出常用钢丝绳直 径及其相应的最小破断拉力和许用拉力，具体见表4。表4 公称抗拉强度1670N/mm规格6X 19( b)钢丝绳的最小破断拉力和许用拉力钢丝绳 直 径(mm677.7899.310111212.513最小破 断拉力(kN)18.525.131.732.841.645.651.36273.881.0486.6许用拉 力(kN)9.2512.5515.8516.420.822.825.653136.940.5243.3钢丝绳 直 径(mm1415.

10、516171818.52022242628最小破 断拉力(kN)100126.6131153.27166182.37205248295346402许用拉 力(kN)5063.365.576.638391.18102.5124147.5173201(4)铁路货物常用摩擦系数表 表5铁路货物常用摩擦系数表物体名称磨擦系 数木与木0.45木与钢板0.40木与铸铁0.60钢板与钢板0.30履带走仃机械与车辆木地板0.70橡胶轮胎与车辆木地 板0.63橡胶垫与木0.60橡胶垫与钢板0.50稻草绳把与钢板0.50稻草绳把与铸钢0.55稻早垫与钢板0.44早支垫与钢板0.42第2篇货物运输装载加固-说明书1

11、货物的特点及运输要求充分了解掌握制定方案时依据的有关货物的所有技术数据，如重量、结构特点、外形尺寸、重心位置、支重面尺寸、加固作用点位置等等。1.1货物的特点钢制圆柱体货物一件，如下图所示，重50t.D=25001.2运输要求由于货物形状为圆柱体，因此在装载运输过程中，为了防止货物发生滚动，需在货物底部放置鞍座，必要时可加掩木，同时为了防止货物发生移动，利用扁钢带作为腰箍加固，以增大货物对鞍座与车地板间的压力，增大货物摩擦力。由于货物本身长度较大，应注意游车的选用及区间速度和过岔速度的限制。2确定装车类型本货物选用60t普通平车NX17A装载运输，经以上分析货物特点， 本设计选用NX17A型平

12、车 （自重23t，载重60t，车底架长X宽 =13000X 2980mm轴数 4，固定轴距1750mm转向 架中心距 9000mm车底板高度 1211mm重心高 768mm3确定装载方案确定货物重心在车辆横向和纵向上的位置，并进行超限和集重检查，计算重 车重心高度。确定装载位置时，要满足装载方案原则，对可能的装载方案进行比 较，应尽可能降低货物超限等级和重车重心高度，并注意避免集重装载。普通货物装载需考虑的条件有：1、装载货物的重量，不得超过货车容许载重量，并应合理地分布在车底板 上，不得偏重；2、货物装载的宽度与高度，除超限货物外，不得超过机车车辆限界和特定 区段装载限制；3、货物突出平车车

13、端装载，突出端的半宽不大于车辆半宽时，允许突出端 梁300mm大于车辆半宽时，允许突出端梁 200mm超过此限时，应使用游车；4、装车后货物总重心的投影应位于货车纵、横中心线的交叉点上。必须偏 离时，横向偏离量不得超过100mm纵向偏离时，每个车辆转向架所承受的货物 重量不得超过货车容许载重量的二分之一，且两转向架承受重量之差不得大于 10t ；5、重车重心高度从钢轨面起，超过 2000mn时应按表的规定限速运行重车重心咼度H （mrj）区间限速（km/h）通过侧向道岔限速（km/h）2000VHC 240050152400HC 280040152800HC 30003015对于阔大货物的装载

14、，除必须满足以上普通货物装载要求之外， 阔大货物装 载必须遵守的基本技术条件：1、在一般情况下，货物装车后其重心或总重心（一车装几件货物时）应能垂直投影到车地板纵、横中心线的交叉点上（简称“落在车辆中央”）；2、特殊情况下必须偏离车辆中央时，横向偏离（即离开车地板纵中心线） 不得超过100mm超过时必须采取配重措施；3、纵向偏离（即离开车地板横中心线）要保证车辆转向架承受的货物重量 不超过标记载重的1/2，同时要保证车辆两转向架负重之差不大于 10t，但另有 规定者除外；4、一车装载两件或多件货物时，应避免对角线装载。3.1可能的装载方案该货物有以下三种可能装载方案，经分析后，将遵循以上原则，

15、最终选出最? 方案一：使用NX17A型平车一辆，采取货物直径较小一端突出装载，另一 端加挂游车一辆；? 方案二：使用NX17A型平车一辆，采取货物直径较大一端突出装载，另一 端加挂游车一辆；? 方案三：使用NX17A型平车一辆，采取货物两端突出装载，使货物重心落在车辆中央，两端分别加挂游车各一辆3.2装载方案超限检测3.2.1对于方案一使用NX7A型平车一辆，一车负重，一端突出装载，加挂NX7A型(车地板长13000mm销距9000mm游车一辆，货物左端与车端对齐，装载方案如图：C111300mmBi 1, 100 1 001. 需使货物重心偏离车辆横中心线的距离：13000a需 780013

16、00(mm)2因？标-?= 60 - 50 = 10?故货物重心在车辆纵向最大允许偏离距离:5 ?= ?50 X9000 = 900(?)因a容a需，不允许使货物一端突出，左端与车端对齐装载。3.2.2对于方案二使用NX7A型平车一辆，一车负重，一端突出装载，加挂NX7A型(车地板长13000mm销距9000mm游车一辆，货物右端与车端对齐，装载方案如图：A1600mm1+ I需使货物重心偏离车辆横中心线的距离：13000a 需 510030001600(mm)2货物重心在车辆纵向最大允许偏离距离:a容=900 (mr)i因a容a需，不允许使货物一端突出，右端与车端对齐装载。3.2.2对于方案

17、三使用NX7A型平车一辆，一车负重，两端突出装载，加挂NX7A型(车地板长13000mm销距9000mm游车两辆，货物重心落在负重车横中心线上，装载方案 如图：AB1Co o!o o1.货物重心偏离车辆横中心线的距离：a需 0因此，允许使货物两端突出，货物重心落在负重车横中心线上装载。计算重车重心咼度?S货 + ?r ?车货车车 车H =?+ ?车=50 X(1690 + 1211 + 40+ 5)+ 23 X768 = 2259.7850 + 23由于重车重心高度在2001m2400mm之间，因此运输区间限速 50km/h，通 过侧向道岔时限速15km/h。2. 货物超限检测左端货物的计算长

18、度：L1 211 2 7800 15600(mm)右端货物的计算长度L2 212 2 (5100 3000) 16200(mm)又因L 130001.44 1.4，固鉴定断面可锁定为以下两个：A和E断面。19000? 对于A断面：a) 计算装车后各部尺寸装车后：中心高 3380 1211 40 5 4636(mm)侧高 1690 121140 52946(mm)中心高处左右各宽0mm侧高处左右各宽1690mm 2946m 4636mn处为一 圆弧形。b) 计算货物的计算宽度并确定超限等级X2C2B2 C2 K 36Ljl2156002 9000267.65( mm)8 300 10001560

19、075 (1.4)25.00(mm)900067.65 25.00 36 56.65(mm)8R 8RL175(十 1.4)在中心高处：X20在侧 高处：X21690 67.65 25.00查超规，为一级超限。? 对于B断面：a)计算装车后各部尺寸装车后：中心高 2500 1211 40361746.65(mm)3756(mm)侧高 25001211402中心高处左右各宽0mm侧高处左右各宽 圆弧形。b)计算货物的计算宽度并确定超限等级X22506 (mm)1250mm 2506m 3756mn处为一C2B2 C2 K 362 2 2 2L2l1620090008R 8R 8 300 1000

20、L21620075(1.4) 75 (1.4) 30.00( mm)l900075.60(mm)在中心高处：X20 75.60 30 36 69.60(mm)在侧 高处：X21250 75.6 30 36 1319.6(mm)查超规，不超限。综上所述，按照此方案运输货物时，货物为一级超限3. 货物超限检测左端货物的计算长度:L1 2l12 7800 15600(mm)右端货物的计算长度L22122 (5100 3000)16200(mm)1300090001.441.4，固鉴定断面可锁定为以下两个：A和E断面。?对于A断面：c）计算装车后各部尺寸3380121140 5侧高1690121140

21、 52946(mm)装车后:中心高4636(mm)中心高处左右各宽 0mm侧高处左右各宽 1690mm 2946m 4636mm处为 一圆弧形。d）计算货物的计算宽度并确定超限等级X2B2 C2 K 36C2兰Ji8R 8R156002 900028 300 100067.65(mm)K 75(5 1.4)75 (600 1.4)25.00(mm)I9000在中心高处.X20 67.65 25.00 36 56.65(mm)在侧 高处.X21690 67.65 25.00 36 1746.65(mm)查超规,为一级超限。?对于B断面：c)计算装车后各部尺寸装车后：中心高2500 1211405

22、3756(mm)250012114052506( mm)侧高2中心高处左右各宽 0mm侧高处左右各宽 1250mm 2506m 3756mm处为 一圆弧形。d）计算货物的计算宽度并确定超限等级X2B2C2K 36L22I221620029000、C275.60( mm)8R8R8 3001000L216200K 75(1.4)75 (1.4) 30.00(mm)l9000在中心高处.X20 75.60 30 36 69.60(mm)在侧 高处.X21250 75.6 30 36 1319.6(mm)查超规，不超限。综上所述，按照此方案运输货物时，货物为一级超限对于方案四：使用NX7A型平车一辆

23、，一车负重，两端突出装载，右端加挂NX7A型(车地板长销距9000mm游车一辆，货物重心落在负重车横中心线上，装载方案如图：1751.货物重心偏离车辆横中心线的距离:7800 13000 175 1125(mm)2a需 a容因此，允许使货物两端突出，货物重心落在负重车横中心线纵断面右侧1125mm处装载。4.计算重车重心高度?货+ ?车？车 H =-?+ ?车50 X(1690 + 1211 + 40+ 5)+ 23 X768 = 2259.7850 + 23由于重车重心高度在 2001mm-2400mm之间，因此运输区间限速 50km/h，通过侧向道岔 时限速15km/h。5.货物超限检测左

24、端货物的计算长度：L1 2l1 2 (7800 1125) 13350(mm)右端货物的计算长度L2 2l2 2 (1125 5100 3000) 18450(mm)又因L 空00 1.44 1.4，固鉴定断面可锁定为以下两个：A和E断面。l 9000? 对于A断面：e)计算装车后各部尺寸装车后：中心高 3380 1211 40 5 4636(mm)侧高 1690121140 52946(mm)中心高处左右各宽 0mm侧高处左右各宽 1690mm 2946mm4636mm处为一圆弧形。f) 计算货物的计算宽度并确定超限等级X2C2B2 C2l2i2K 368R 8RL175匸在中心高处：X21

25、.4)133502 9000240.51(mm)8 300 10001335075 (1.4)6.25( mm)900040.51 6.25 3610.76(mm)1690 40.51 6.25在侧高处：X2查超规，为一级超限。? 对于B断面：e)计算装车后各部尺寸装车后：中心高 2500 1211 40361700.76(mm)3756(mm)侧高 25001211402中心高处左右各宽 0mm侧高处左右各宽 1250mm 2506mm3756mm处为一圆弧形。f) 计算货物的计算宽度并确定超限等级2506(mm)X2C2B2 C2 K 362 2 2 2L2l1845090008R 8R8

26、 300 1000108.04(mm)1845075 (9000108.04 48.7575(F在中心高处：X2 在侧高处：X2 查超规，不超限。1.4)1.4)48.75(mm)36120.79(mm)1250 108.04 48.7536 1370.79(mm)综上所述，按照此方案运输货物时，货物为一级超限。对于方案五:使用NX7a型平车一辆，一车负重，两端突出装载，左端加挂NX7A型(车地板长13000mm销距9000mm游车一辆，装载方案如图:1.a需 5100 3000 300130001300(mm)因a容 a需，不允许使货物一端突出，左端与车端对齐装载。3.3装载方案集重检测根据

27、课本P324表9-2 （普通平车地板负重面长度最大容许载重量表），使用 NX7A型普通平车，当重50t的货物直接装载在车地板上时，需要的负重面长度为 5000mm为了避免集重装载，货物下两鞍座中心线间距应不小于 2500mm3.4选择的装载方案通过对上述五个方案进行比较分析， 发现只有方案三和方案四是可行的。 但 在方案三中货物是两端突出装载，需要使用两辆游车，因此在游车的数量上相比 较与方案四有所增加。综上所述，方案四（一车负重，一端突出装载，加挂游车 一辆，货物左端突出175mm是最优方案，应优先采用，在本设计中，即采用方 案四。4计算作用于货物上的力及需要加固装置承受的力4.1纵向惯性力

28、重车总重：Q总=23+50=73t4.1.1冈性加固的单位纵向惯性力刚性加固的单位纵向惯性力：?= 26.69 - 0.13?、= 26.69 - 0.13 ? 73 = 17.2（?/?）Q总重车总重，t。当Q、 130t时，按130t计算Q货物重量，t。4.1.2柔性加固的单位纵向惯性力柔性加固的单位纵向惯性力:?= 0.0012?总-0.32? + 29.85 = 0.0012 X732 - 0.32 ? 73 + 29.85总、总、=12.88(?/?)T=Q*to=5O*12.88=644 (KN)Q总重车总重，t，跨装运输时，按跨装车组总重计算。当 130t 150t 时，t= 5

29、.88 kN/t。Q货物重量，t4.2横向惯性力横向惯性力：N=n*Q=3.10*50=150.5 (KN)每吨货物的横向惯性力:式中：I车辆销距;货物重心偏离车辆横中心线的距离：a 1125 mma1125n 2.82 2.22.82 2.2 -l90003.10(KN /t)4.3垂直惯性力本货物用普通货车装载。a1125q垂 3.54 3.78旦 3.54 3.78 -4.01(kN/t )每吨货物的垂直惯性力：丨9000垂直惯性力：? = ?垂 X?= 4.01 ?40 = 200.5(?)4.4风力2因货物受风面为圆柱体侧面，q 0.245(KN /m)货物在车辆侧向迎风面投影面积：

30、F (78005100) 33803000 250051.102(m2)W qF 0.245 51.10212.52(kN)式中：q计算风压。4.5 摩擦力由于在本设计中，采用NX7A型平车以及钢制鞍座，查P243表12-1 (铁路常用摩 擦系数表)可知：鞍座与车地板间滑动摩擦系数取 0.40.纵向摩擦力：?摩?纵 = 9.8?= 9.8 X0.40 X50 = 19.6 (?)横向摩擦力：？横=?9.8?- ?垂) = 0.40 X (9.8 ?50 - 200.5) = 115.80 (?)5 货物稳定性计算在货物运输的过程中作用于货物上的纵向惯性力、 横向力和风力， 可能使货物产 生纵、

31、横方向的倾覆、滚动或移动，而货物的重力及其与车地板间的摩擦力，属 于稳定因素，可阻止货物产生纵、横方向的倾覆、滚动和移动。重力和摩擦力能 否保证货物稳定，需通过以下计算。5.1 货物倾覆的稳定系数因货物长度较长，为15900mm故不可能产生纵向倾覆。但货物为圆柱体，需要 防止其横向发生滚动。5.2 货物水平移动的稳定性当纵向惯性力大于纵向摩擦力时， 货物会产生纵向水平移动； 横向力和风力 之和大于横向摩擦力时， 货物会产生横向水平移动， 因而必须进行加固。 加固材 料所承受的力为：在纵方向上：AT= T- ?摩纵=644 - 196 = 448(?)在横方向上：AN= 1.25(N+ W) - ?摩横 = 1.25(150.5 +