1、貨物運輸裝載加固方案課程設計姓 名： 楊政 學 號： 20121778 專 業： 交通運輸 年 級： 2012級 學 院： 交通運輸與物流學院 指導教師： 黃興建 2015 年 6 月目錄第1篇 貨物運輸裝載加固-任務書3一、貨物運輸組織裝載加固方案課程設計任務書31 貨物規格32 準用貨車3二、設計要求3三、裝載加固材料規格5第2篇 貨物運輸裝載加固-說明書91貨物的特點及運輸要求91.1貨物的特點91.2運輸要求92 確定裝車類型93 確定裝載方案103.1可能的裝載方案103.2裝載方案超限檢測113.3裝載方案集重檢測173.4選擇的裝載方案174 計算作用于貨物上的力及需要加固裝置承

2、受的力174.1縱向慣性力174.2橫向慣性力184.3垂直慣性力184.4風力184.5摩擦力195 貨物穩定性計算195.1貨物傾覆的穩定系數195.2貨物水平移動的穩定性196 確定加固強度207貨物裝載加固方案的示意圖20第3篇 自我評價21第1篇 貨物運輸裝載加固-任務書一、貨物運輸組織裝載加固方案課程設計任務書1 貨物規格鋼制圓柱體貨物一件，如下圖所示，重50t，試確定其裝載加固方案。78003000D=3380D=25002 準用貨車可用任何一種60t普通平車裝運3 加固材料鞍座凹口底部高度為40mm，凹口深度為280mm，貨物與鞍座之間可墊有5mm厚的橡膠墊；扁鋼帶4 加固方法

3、采用腰箍加固，已知腰箍兩端拉直部分與縱向垂直平面之間夾角6.7°二、設計要求1 分析貨物的特點及運輸要求充分了解掌握制定方案時依據的有關貨物的所有技術數據，如重量、結構特點、外形尺寸、重心位置、支重面尺寸、加固作用點位置等等。2 確定裝車類型選擇合適的車輛，確定貨物在車輛上的合理位置。3 確定裝載方案確定貨物重心在車輛橫向和縱向上的位置，并進行超限和集重檢查，計算重車重心高度。確定裝載位置時，要滿足裝載方案原則，對可能的裝載方案進行比較，應盡可能降低貨物超限等級和重車重心高度，并注意避免集重裝載。4 計算作用于貨物上的力及需要加固裝置承受的力根據新的加規，（1）剛性加固的單位縱向慣性

4、力：Q總重車總重，t。當Q總> 130t時，按130t計算Q 貨物重量，t。（2）柔性加固的單位縱向慣性力： Q總重車總重，t，跨裝運輸時，按跨裝車組總重計算。當130t< Q總150t時，t06.78 kN/t；當Q總>150t時，t05.88 kN/t。Q 貨物重量，t。（3）橫向慣性力式中，n0每噸貨物的橫向慣性力，kN/t。貨物重心偏離車輛橫中心線的距離。車輛銷距。Q 貨物重量，t。（4）垂直慣性力用普通貨車裝載時：用長大貨物車裝載時：貨物重心偏離車輛橫中心線的距離。車輛銷距。Q 貨物重量，t。（5）風力 式中： F貨物在車輛側向迎風面投影面積； q計算風壓。受風面為

5、平面時， q=0.49kN/m2受風面為圓柱體或球體的側面時， q=0.245kN/m2（6）摩擦力縱向摩擦力： 橫向摩擦力：貨物與車地板間滑動摩擦系數。Q 貨物重量，t。5 進行穩定性計算6 確定加固強度確定加固材料或裝置的需要數量及其規格或承受載荷的能力7 畫出貨物裝載加固方案的示意圖，并標注說明三、裝載加固材料規格表1 各類貨物加固材料適用范圍貨物種類防止貨物不穩定狀態可使用的加固材料有平支承平面的貨物縱向或橫向傾覆拉牽鐵線、絞棍、鋼絲繩、緊固器、拉桿縱向或橫向位移擋木，拉牽鐵線，絞棍、鋼絲繩、緊固器、釘子或扒鋦釘圓柱形貨物縱向或橫向滾動凹形墊木、掩木、三角擋、釘子或扒鋦釘順裝時縱向位移

6、拉牽鐵線、鋼絲繩、橫腰箍、絞棍、緊固器橫裝時橫向位移拉牽鐵線、鋼絲繩、絞棍、緊固器、擋木、釘子或扒鋦釘帶輪貨物縱向或橫向滾動三角檔、掩木、拉牽鐵線、鋼絲繩、絞棍、緊固器、釘子或扒鋦釘、輪擋縱向或橫向位移擋木、拉牽鐵線、鋼絲繩、絞棍、緊固器、釘子或扒鋦釘輕浮貨物倒塌支柱(側、端)、鐵線、繩子、繩網、u形釘 1常用加固材料的規格（1）鍍鋅鐵線1）鍍鋅鐵線的質量應符合國家標準GB/T343一般用途低碳鋼絲的要求。2）鍍鋅鐵線的破斷拉力應以產品標簽上的數據為準，需用拉力取其破斷拉力的1/2。常用鍍鋅鐵線的破斷拉力和需用拉力見面表2。表2 常用鍍鋅鐵線的破斷拉力和許用拉力線 號6789101112直 徑

7、（mm）5.04.54.03.53.22.92.6破斷拉力（kN）6.75.44.33.292.752.261.82許用拉力（kN）3.352.72.151.641.371.130.91（2） 盤條1）盤條的質量應符合國家標準GB/T701低碳鋼熱軋圓盤條的要求。2）常用盤條公稱直徑為：5.5mm、6.0mm、6.5mm。3）盤條的破斷拉力應以產品標簽上的數據為準，許用拉力取其破斷拉力的1/2。常用盤條的破斷拉力和許用拉力表間表3。表3 常用盤條的破斷拉力和許用拉力直徑（mm）5.566.5破斷拉力（kN）7.969.4711.12許用拉力（kN）3.984.735.56（3）鋼絲繩1）鋼絲繩

8、和鋼絲繩夾的質量應分別符合國家標準GB/T20118一般用途鋼絲繩和GB/T5976鋼絲繩夾的要求。2）實際使用時，鋼絲繩的破斷拉力應以產品標簽上的數據為準，許用拉力去其破斷拉力的1/2。3）鋼絲繩的型號規格較多，為便于現場掌握和操作，本規則以上述標準中公稱抗拉強度1670N/mm2的6×19（b）（1+6+12）型鋼絲繩為例，列出常用鋼絲繩直徑及其相應的最小破斷拉力和許用拉力，具體見表4。表4 公稱抗拉強度1670N/mm2規格6×19（b）鋼絲繩的最小破斷拉力和許用拉力鋼絲繩直徑（mm）677.7899.310111212.513最小破斷拉力（kN）18.525.131

9、.732.841.645.651.36273.881.0486.6許用拉力（kN）9.2512.5515.8516.420.822.825.653136.940.5243.3鋼絲繩直徑（mm）1415.516171818.52022242628最小破斷拉力（kN）100126.6131153.27166182.37205248295346402許用拉力（kN）5063.365.576.638391.18102.5124147.5173201（4）鐵路貨物常用摩擦系數表表5 鐵路貨物常用摩擦系數表物體名稱磨擦系數木與木0.45木與鋼板0.40木與鑄鐵0.60鋼板與鋼板0.30履帶走行機械與車輛木

10、地板0.70橡膠輪胎與車輛木地板0.63橡膠墊與木0.60橡膠墊與鋼板0.50稻草繩把與鋼板0.50稻草繩把與鑄鋼0.55稻草墊與鋼板0.44草支墊與鋼板0.42第2篇 貨物運輸裝載加固-說明書1貨物的特點及運輸要求充分了解掌握制定方案時依據的有關貨物的所有技術數據，如重量、結構特點、外形尺寸、重心位置、支重面尺寸、加固作用點位置等等。1.1貨物的特點鋼制圓柱體貨物一件，如下圖所示，重50t. 780051003000D=3380D=2500Q=50t1.2運輸要求由于貨物形狀為圓柱體，因此在裝載運輸過程中，為了防止貨物發生滾動，需在貨物底部放置鞍座，必要時可加掩木，同時為了防止貨物發生移動，

11、利用扁鋼帶作為腰箍加固，以增大貨物對鞍座與車地板間的壓力，增大貨物摩擦力。由于貨物本身長度較大，應注意游車的選用及區間速度和過岔速度的限制。2 確定裝車類型本貨物選用60t普通平車NX17A裝載運輸，經以上分析貨物特點，本設計選用NX17A型平車（自重23t，載重60t，車底架長×寬 =13000×2980mm，軸數 4，固定軸距1750mm，轉向架中心距9000mm，車底板高度1211mm，重心高768mm）3 確定裝載方案確定貨物重心在車輛橫向和縱向上的位置，并進行超限和集重檢查，計算重車重心高度。確定裝載位置時，要滿足裝載方案原則，對可能的裝載方案進行比較，應盡可能降

12、低貨物超限等級和重車重心高度，并注意避免集重裝載。普通貨物裝載需考慮的條件有：1、裝載貨物的重量，不得超過貨車容許載重量，并應合理地分布在車底板上，不得偏重；2、貨物裝載的寬度與高度，除超限貨物外，不得超過機車車輛限界和特定區段裝載限制；3、貨物突出平車車端裝載，突出端的半寬不大于車輛半寬時，允許突出端梁300mm，大于車輛半寬時，允許突出端梁200mm。超過此限時，應使用游車；4、裝車后貨物總重心的投影應位于貨車縱、橫中心線的交叉點上。必須偏離時，橫向偏離量不得超過100mm；縱向偏離時，每個車輛轉向架所承受的貨物重量不得超過貨車容許載重量的二分之一，且兩轉向架承受重量之差不得大于10t；5

13、、重車重心高度從鋼軌面起，超過2000mm時應按表的規定限速運行。重車重心高度H（mm）區間限速（km/h）通過側向道岔限速（km/h）2000<H240050152400<H280040152800<H30003015對于闊大貨物的裝載，除必須滿足以上普通貨物裝載要求之外，闊大貨物裝載必須遵守的基本技術條件：1、在一般情況下，貨物裝車后其重心或總重心（一車裝幾件貨物時）應能垂直投影到車地板縱、橫中心線的交叉點上（簡稱“落在車輛中央”）；2、特殊情況下必須偏離車輛中央時，橫向偏離（即離開車地板縱中心線）不得超過100mm，超過時必須采取配重措施；3、縱向偏離（即離開車地板橫中

14、心線）要保證車輛轉向架承受的貨物重量不超過標記載重的1/2，同時要保證車輛兩轉向架負重之差不大于10t，但另有規定者除外；4、一車裝載兩件或多件貨物時，應避免對角線裝載。3.1可能的裝載方案該貨物有以下三種可能裝載方案，經分析后，將遵循以上原則，最終選出最優方案。Ø 方案一：使用NX17A型平車一輛，采取貨物直徑較小一端突出裝載，另一端加掛游車一輛；Ø 方案二：使用NX17A型平車一輛，采取貨物直徑較大一端突出裝載，另一端加掛游車一輛；Ø 方案三：使用NX17A型平車一輛，采取貨物兩端突出裝載，使貨物重心落在車輛中央，兩端分別加掛游車各一輛。3.2裝載方案超限檢測

15、對于方案一使用NX17A型平車一輛，一車負重，一端突出裝載，加掛NX17A型（車地板長13000mm，銷距9000mm）游車一輛，貨物左端與車端對齊，裝載方案如圖：1300mmBCA1. 需使貨物重心偏離車輛橫中心線的距離：因 P標-Q=60-50=10t，故貨物重心在車輛縱向最大允許偏離距離： a容=5Ql=550×9000=900(mm)因，不允許使貨物一端突出，左端與車端對齊裝載。對于方案二使用NX17A型平車一輛，一車負重，一端突出裝載，加掛NX17A型（車地板長13000mm，銷距9000mm）游車一輛，貨物右端與車端對齊，裝載方案如圖：1600mmAB需使貨物重心偏離車輛

16、橫中心線的距離： 貨物重心在車輛縱向最大允許偏離距離:a容 =900（mm）因，不允許使貨物一端突出，右端與車端對齊裝載。對于方案三使用NX17A型平車一輛，一車負重，兩端突出裝載，加掛NX17A型（車地板長13000mm，銷距9000mm）游車兩輛，貨物重心落在負重車橫中心線上，裝載方案如圖：ABC1. 貨物重心偏離車輛橫中心線的距離：因此，允許使貨物兩端突出，貨物重心落在負重車橫中心線上裝載。計算重車重心高度H=Qh貨+Q車h車Q+Q車=50×1690+1211+40+5+23×76850+23=2259.78由于重車重心高度在2001mm2400mm之間，因此運輸區間

17、限速50km/h，通過側向道岔時限速15km/h。2. 貨物超限檢測左端貨物的計算長度：右端貨物的計算長度又因，固鑒定斷面可鎖定為以下兩個：和斷面。Ø 對于斷面：a) 計算裝車后各部尺寸裝車后： 中心高 側 高 中心高處左右各寬0mm，側高處左右各寬1690mm。2946mm4636mm處為一圓弧形。b) 計算貨物的計算寬度并確定超限等級在中心高處：在側 高處：查超規，為一級超限。Ø 對于B斷面：a) 計算裝車后各部尺寸裝車后： 中心高 側 高 中心高處左右各寬0mm，側高處左右各寬1250mm。2506mm3756mm處為一圓弧形。b) 計算貨物的計算寬度并確定超限等級在

18、中心高處：在側 高處：查超規，不超限。綜上所述，按照此方案運輸貨物時，貨物為一級超限。3. 貨物超限檢測左端貨物的計算長度：右端貨物的計算長度又因，固鑒定斷面可鎖定為以下兩個：和斷面。Ø 對于斷面：c) 計算裝車后各部尺寸裝車后： 中心高 側 高 中心高處左右各寬0mm，側高處左右各寬1690mm。2946mm4636mm處為一圓弧形。d) 計算貨物的計算寬度并確定超限等級在中心高處：在側 高處：查超規，為一級超限。Ø 對于B斷面：c) 計算裝車后各部尺寸裝車后： 中心高 側 高 中心高處左右各寬0mm，側高處左右各寬1250mm。2506mm3756mm處為一圓弧形。d)

19、 計算貨物的計算寬度并確定超限等級在中心高處：在側 高處：查超規，不超限。綜上所述，按照此方案運輸貨物時，貨物為一級超限。對于方案四：使用NX17A型平車一輛，一車負重，兩端突出裝載，右端加掛NX17A型（車地板長13000ABCmm，銷距9000mm）游車一輛，貨物重心落在負重車橫中心線上，裝載方案如圖：1751.貨物重心偏離車輛橫中心線的距離：因此，允許使貨物兩端突出，貨物重心落在負重車橫中心線縱斷面右側1125mm處裝載。4. 計算重車重心高度H=Qh貨+Q車h車Q+Q車=50×1690+1211+40+5+23×76850+23=2259.78由于重車重心高度在20

20、01mm2400mm之間，因此運輸區間限速50km/h，通過側向道岔時限速15km/h。5. 貨物超限檢測左端貨物的計算長度：右端貨物的計算長度又因，固鑒定斷面可鎖定為以下兩個：和斷面。Ø 對于斷面：e) 計算裝車后各部尺寸裝車后： 中心高 側 高 中心高處左右各寬0mm，側高處左右各寬1690mm。2946mm4636mm處為一圓弧形。f) 計算貨物的計算寬度并確定超限等級在中心高處：在側 高處：查超規，為一級超限。Ø 對于B斷面：e) 計算裝車后各部尺寸裝車后： 中心高 側 高 中心高處左右各寬0mm，側高處左右各寬1250mm。2506mm3756mm處為一圓弧形。f

21、) 計算貨物的計算寬度并確定超限等級在中心高處：在側 高處：查超規，不超限。綜上所述，按照此方案運輸貨物時，貨物為一級超限。對于方案五：使用NX17A型平車一輛，一車負重，兩端突出裝載，左端加掛NX17A型（車地板長13000mm，銷距9000mm）游車一輛，裝載方案如圖：AC1.需使貨物重心偏離車輛橫中心線的距離：因，不允許使貨物一端突出，左端與車端對齊裝載。3.3裝載方案集重檢測根據課本P324表9-2（普通平車地板負重面長度最大容許載重量表），使用NX17A型普通平車，當重50t的貨物直接裝載在車地板上時，需要的負重面長度為5000mm，為了避免集重裝載，貨物下兩鞍座中心線間距應不小于2

22、500mm。3.4選擇的裝載方案通過對上述五個方案進行比較分析，發現只有方案三和方案四是可行的。但在方案三中貨物是兩端突出裝載，需要使用兩輛游車，因此在游車的數量上相比較與方案四有所增加。綜上所述，方案四（一車負重，一端突出裝載，加掛游車一輛，貨物左端突出175mm）是最優方案，應優先采用，在本設計中，即采用方案四。4 計算作用于貨物上的力及需要加固裝置承受的力4.1縱向慣性力重車總重：Q總=23+50=73t剛性加固的單位縱向慣性力剛性加固的單位縱向慣性力：t0=26.69-0.13Q總=26.69-0.13*73=17.2(KN/t)Q總重車總重，t。當Q總> 130t時，按130t

23、計算Q 貨物重量，t。柔性加固的單位縱向慣性力柔性加固的單位縱向慣性力：t0=0.0012Q總2-0.32Q總+29.85=0.0012×732-0.32*73+29.85=12.88(KN/t)T=Q*t0=50*12.88=644 (KN) Q總重車總重，t，跨裝運輸時，按跨裝車組總重計算。當130t< Q總150t時，t06.78 kN/t；當Q總>150t時，t05.88 kN/t。Q 貨物重量，t。4.2橫向慣性力貨物重心偏離車輛橫中心線的距離：每噸貨物的橫向慣性力：橫向慣性力：N=n0*Q=3.10*50=150.5 (KN)式中：車輛銷距；4.3垂直慣性力本

24、貨物用普通貨車裝載。每噸貨物的垂直慣性力：垂直慣性力：Q垂=q垂×Q=4.01*40=200.5(KN)4.4風力因貨物受風面為圓柱體側面，貨物在車輛側向迎風面投影面積：式中：計算風壓。4.5摩擦力由于在本設計中，采用NX17A型平車以及鋼制鞍座，查P243表12-1（鐵路常用摩擦系數表）可知：鞍座與車地板間滑動摩擦系數取0.40.縱向摩擦力：F摩縱=9.8Q=9.8×0.40×50=19.6 (KN)橫向摩擦力：F摩橫=9.8Q-Q垂=0.40×9.8*50-200.5=115.80 (KN)5 貨物穩定性計算在貨物運輸的過程中作用于貨物上的縱向慣性力

25、、橫向力和風力，可能使貨物產生縱、橫方向的傾覆、滾動或移動，而貨物的重力及其與車地板間的摩擦力，屬于穩定因素，可阻止貨物產生縱、橫方向的傾覆、滾動和移動。重力和摩擦力能否保證貨物穩定，需通過以下計算。5.1貨物傾覆的穩定系數因貨物長度較長，為15900mm，故不可能產生縱向傾覆。但貨物為圓柱體，需要防止其橫向發生滾動。5.2貨物水平移動的穩定性當縱向慣性力大于縱向摩擦力時，貨物會產生縱向水平移動；橫向力和風力之和大于橫向摩擦力時，貨物會產生橫向水平移動，因而必須進行加固。加固材料所承受的力為：在縱方向上：T=T-F摩縱=644-196=448(KN)在橫方向上：N=1.25N+W-F摩橫=1.25150.5+12.52-115.80=87.98(KN)由上述兩式可知：、均大于零，故在運輸過程中，貨物有產生縱向和橫向移動的可能性，因此必須對其加固。6 確定加固強度在本設計中，對圓柱體貨物采用橫腰箍下壓式捆綁加固，設4道腰箍，則