WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

После промежуточных математических преобразований, согласно закону Гука, связывающего удлинение (перемещение) и упругую силу, получили формулу для определения величины сдвига груза вдоль вагона

(17)

где и – задаваемые значения диаметра (мм) и количества нитей (шт.) проволоки креплений.

По найденному значению сдвига груза вдоль вагона () по формуле (18) определяется натяжение (усилие) в -м гибком упругом элементе креплений (кН)

, (18)

где допустимое значение натяжения в креплении, определяемое по табл. 20 ТУ в зависимости от количества нитей и диаметра проволоки.

В диссертации рассмотрен частный случай, когда крепление груза цилиндрической формы от сдвига вдоль вагона можно обеспечить стяжками, а поперек вагона подкладками (обычно используют две деревянные подкладки) (рис. 10). Данный случай является дальнейшим развитием задачи крепления труб большого диаметра. Механическая система «грузкреплениевагон» состоит из трубы большого диаметра размещенной на шероховатой (с трением) горизонтальной поверхности (подкладка) симметрично относительно продольной и поперечной осей симметрии вагона.

а) б)

Рис. 10. Размещение трубы большого диаметра на платформе (а)

и её расчётная схема (б): 1 - труба, 2- стяжки, 3 - подкладки

Поскольку силы, действующие на трубу, являются пространственной системой непересекающихся сил, то составлено три уравнения равновесия:

; (19)

; (20)

. (21)

В диссертации получена формула для определения натяжения (усилия) в -й стяжке (кН)

(22)

где

(23)

где радиус трубы (м); толщина подкладки (м); глубина вырубки (м).

Анализ результатов вычислений позволяет сделать следующие выводы:

1. Результаты вычислений определяемых параметров при вариации продольной силы F в пределах от 0 до 100 кН, показали, что увеличение продольной силы F приводит к увеличению натяжений (усилий) в стяжках по линейному закону, причем при F < 72 кН груз удерживается без закрепления стяжками.

2. Результаты вычислений рассчитываемых параметров при вариации радиуса трубы в переделах от 1 до 1, 5 м с шагом 0,05 м показали, что увеличение радиуса трубы до значения 1,35 м, приводит к уменьшению натяжений (усилий) в стяжках по нелинейному закону, а затем к их увеличению (рис. 11).

Рис. 11. Натяжения в стяжках в зависимости от изменения

радиуса трубы

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ работ, посвящённых изучению проблем размещения и крепления грузов, а также выполненные исследования показали, что расчёты креплений грузов цилиндрической формы упорными брусками по действующим Техническим условиям производятся по неточным формулам, кроме того, при составлении условия равновесия системы «груз-крепление-вагон» не учитывалось действие реактивных сил, а при расчёте натяжений гибких упругих элементов креплений сдвиг груза под действием внешних сил.

2. Получены дифференциальные уравнения, описывающие вынужденные колебания груза вдоль и поперёк вагона, качественные исследования которых позволяют получить кинематические характеристики движения груза под действием внешних сил, принципы расчёта значений постоянных параметров, входящих в уравнения, описать процесс возможных смещений груза вдоль и поперёк вагона.

3. Разработанный с использованием основных положений классической механики подход к составлению условия равновесия системы «груз-крепление-вагон» позволил составить математическую модель крепления груза цилиндрической формы от перекатывания поперёк вагона упорными брусками. Составленная математическая модель даёт возможность оценить правильность определения высоты упорного бруска и необходимость закрепления груза от перекатывания гибкими упругими элементами.

4. Выполнены вычислительные эксперименты по исследованию влияния высоты выступа упорного бруска на удержание груза от перекатывания поперёк вагона в вычислительной среде MathCAD, позволившие получить зависимости высоты упорного бруска от величины активной силы, радиуса трубы, а также реакции пола вагона и упорного бруска от высоты последнего.

5. Построена математическая модель нагруженности гибких упругих элементов креплений груза цилиндрической формы при действии внешних нормативных сил, имитирующих движение поезда. Составленная математическая модель позволила получить аналитические выражения для определения величины сдвига груза цилиндрической формы под действием продольных сдвигающих сил и определения возникающих при этом натяжений в гибких упругих элементах креплений.

6. Результаты вычислений позволяют отметить, что при симметричном размещении общего центра масс относительно продольной и поперечной осей симметрии вагона при действии на систему «груз-крепление-вагон» продольных сдвигающих сил:

увеличение продольной силы () приводит к увеличению натяжений в стяжках по линейному закону. Результаты вычислений определяемых параметров при вариации до 100 кН, показали, что её увеличение приводит к увеличению усилий в стяжках, причём при < 72 кН груз удерживается без закрепления стяжками;

увеличение радиуса трубы приводит к изменению натяжений в стяжках по нелинейному закону. Результаты вычислений рассчитываемых параметров при вариации радиуса трубы в переделах от 1 до 1, 5 м с шагом 0,05 м показали, что его увеличение до значения 1,35 м, приводит к уменьшению усилий в стяжках, а затем к их увеличению.

7. Полученные результаты исследований являются вкладом в теорию размещения и крепления грузов в вагонах и имеют практическую направленность, поскольку позволяют составить программу расчёта креплений груза цилиндрической формы в вагоне с использованием возможностей вычислительных сред.

Таким образом, в диссертации содержится новое решение актуальной прикладной задачи по усовершенствованию методики расчёта креплений грузов цилиндрической формы, направленной на обеспечения безопасности движения поездов и сохранной перевозки грузов в пути следования.

Основное содержание диссертационного исследования опубликовано в следующих научных работах:

1. Туранов Х.Т., Чуев Н.П., Тимухина Е.Н., Рыкова Л. А. Аналитическое исследование движения груза цилиндрической формы вдоль вагона / Транспорт: Наука, техника и управление, 2007, № 11. С. 19-21.

2. Рыкова Л.А. Крепление грузов цилиндрической формы и грузов на колесном ходу / Крепления грузов в вагонах: учебн. пособие для вузов железнодорожного транспорта / Под ред. д.т.н., профессора Х.Т. Туранова. – Екатеринбург: Изд-во УрГУПС, 2006. – 286 с. – С. 201-233.

3. Рыкова Л.А. Определение натяжений в стяжках грузов цилиндрической формы // Материалы Междунар. научн. практич. конф. «Наука, инновации и образование: актуальные проблемы развития транспортного комплекса России». Екатеринбург: УрГУПС, 2006. С. 356-357.

4. Туранов Х.Т., Рыкова Л.А. Моделирование натяжений в стяжках при смещении грузов цилиндрической формы поперек вагона // Материалы Междунар. научн. практич. конф. «Наука, инновации и образование: актуальные проблемы развития транспортного комплекса России». Екатеринбург: УрГУПС, 2006. С. 374-375.

5. Рыкова Л.А. Математическая модель натяжения элементов креплений грузов цилиндрической формы в полувагоне // Труды Седьмой научн. практич. конф. «Безопасность движения поездов». М.: МИИТ, 2006. С. VI 20-22.

6. Рыкова Л.А. Аналитическое исследование креплений груза цилиндрической формы // Материалы Всероссийской научн. техн. конф. «Транспорт, наука, бизнес: проблемы и стратегия развития». Екатеринбург: УрГУПС, 2008. С.112.

7. Рыкова Л.А. Равновесие груза цилиндрической формы. Связь в виде гладкой (без трения) поверхности / Туранов Х.Т. Размещение и крепление грузов в вагонах: Учебн. пособие для вузов железнодорожного транспорта. – Екатеринбург: Изд-во УрГУПС, 2007. – 365 с. – С. 30-37.

8. Рыкова Л.А. Задание на определение реакции связей в относительном движении груза цилиндрической формы / Туранов Х.Т. Размещение и крепление грузов в вагонах: Учебн. пособие для вузов железнодорожного транспорта. – Екатеринбург: Изд-во УрГУПС, 2007. – 365 с. – С. 315-322.

9. Туранов Х.Т., Ситников С.А., Рыков А.Л., Рыкова Л.А. Программа для ЭВМ «Расчёт натяжений в гибких элементах креплений негабаритного груза при смещении общего центра тяжести поперёк вагона при движении поезда по кривому участку пути на спуск». Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2006612668 от 28.07.2006 Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам по заявке №2006611780 от 31.05.2006.

10. Туранов Х.Т., Ситников С.А., Рыков А.Л., Рыкова Л.А. Программа для ЭВМ «Расчёт параметров креплений негабаритного груза, размещённого согласно Техническим условиям размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах». Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2006613665 от 20.10.2006 Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам по заявке №2006611869 от 07.06.2006 г.

11. Туранов Х.Т., Тимухина Е.Н., Рыкова Л.А. Программа для ЭВМ «Расчёт усилий в креплениях груза цилиндрической формы, размещённого на платформе». Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2007613926 от 13.09.2007 Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам по заявке № 2007612958 от 17.07.2007.

РЫКОВА ЛЮБОВЬ АНАТОЛЬЕВНА

ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПЕРЕВОЗОК НА ОТКРЫТОМ ПОДВИЖНОМ СОСТАВЕ НА ОСНОВЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ

МЕТОДИКИ РАСЧЁТА КРЕПЛЕНИЙ ГРУЗОВ

ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ

Специальность 05.22.08 - Управление процессами перевозок

620034, г. Екатеринбург, ул. Колмогорова, 66

Издательство УрГУПС

_______________________________________________________________________

Бумага писчая №1 Подписано в печать 09.02. 2009 г. Усл. печ. л 1.5 п.л.

_Тираж 120 экз. Формат 60Х86 1/16 ___ Заказ №20__

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»