铁路运输25m轨排草支垫加固方案计算书

一、轨排加固方案 （1）货物规格：25m重轨轨排，每排50kg/m钢轨2根， 283kg/根新II型混凝土轨枕42根,单榀轨排外形尺寸为25000×2500×367mm,每排重17.7t,重心高115mm。 （2） 准用货车：N17型木地板平车。 （3）加固装置：车钩缓冲停止器2个。阻止两平车相对移动。 （4）加固材料：Φ15.5mm钢丝绳及夹头，Φ6.5mm盘元，8号镀锌铁线，草支垫。 （5）装载方法 ①用N17型木地板平车2车负重（两车车地板高度相同）顺向跨装装载，叠装轨排6层，总重86.3t； ②第1层轨排混凝土轨枕与车地板之间铺设纵向草支垫2道，草支垫中心距为1440mm（即一侧草支垫中心距负重车纵中心线距离为720mm），装车后货物底部距车地板距离不得小于80mm； ③在车钩自然状态下安装车钩缓冲停止器，并用8号镀锌铁线将提钩杆捆牢； ④装载均匀对称，使货物总重心投影落在车组纵中心线与车钩连挂中心横中心线交点上。 （6）加固方法： ①在轨排两端每侧用Φ6.5mm盘元2股穿过钢轨螺栓孔层层串联整体捆绑各1道。在距轨排两端4500mm处，每侧用6.5mm盘元4股将1、2、3、4层和3、4、5、6层整体捆绑各1道，并绞紧。 ②在第4、5层轨排两端，每侧用Φ15.5mm钢丝绳穿过钢轨螺栓孔双股各拉牵2个倒八字形，捆绑在车侧丁字铁或支柱槽上。 ③加固线与货物及车辆接触处应采取防磨措施。 二、运输过程中作用于货物上的各种力 1．纵向惯性力 T＝t0×Q 式中 t0——每吨货物的纵向惯性力，kN/t； Q——货物重量，43.158t。 采用柔性加固时， t0=0.0012×Q总-0.32×Q总+29.85 t0=0.0012×63.158−0.32×63.158+29.85=9.715(kN/t) 其中 Q总——重车总重,平板车重20t,单车轨排重43.158t,故重车总重为63.158t。 故 T=43.158×9.715=419.28kN 2．横向惯性力 N＝n0×Q 式中 n0——每吨货物的横向惯性力，kN/t； Q——货物重量，t。 n0=2.82+2.2（kN/t） la22 n0=2.82kN/t 故 N=2.82×43.1582=121.7kN 其中 a——货物重心偏离车辆横中心线的距离，mm。跨装时，为货物转向架中心销偏离车辆横中心线的距离，mm； l——负重车转向架中心距(具有多层转向架群的货车为底架心 盘中心距)，mm。 3．垂直惯性力 Q垂=q垂×Q（kN） 式中 q垂——每吨货物的垂直惯性力，kN/t； 第2 / 6页 Q——货物重量，t。 (1）使用敞车和普通平车装载时 a q垂=3.54+3.78× （kN/t） l q垂=3.54kN/t 故 Q垂=3.54×43.158=152.78kN 其中 a——货物重心偏离车辆横中心线的距离，mm；跨装时， 为货物转向架中心销偏离车辆横中心线的距离，mm； l——负重车转向架中心距，mm。 W=qF（kN） w=0.49×12.5×3.491=21.38kN 式中 q——侧向计算风压。受风面为平面时，q=0.49kN/m2， F 4．风力 ——侧向迎风面的投影面积，m2。 纵摩纵摩横摩横摩 5．摩擦力 纵向摩擦力：F F横向摩擦力：F =9.8µQ(kN) =9.8×0.55×43.158=232.6kN =µ 9.8Q−Q垂 （kN） =0.55× 9.8×43.158−152.78 =148.59kN F 式中 Q——货物重量，t； Q垂 ——货物的垂直惯性力，kN； µ——摩擦系数。按下表取0.55。 第3 / 6页 铁路货物常用摩擦系数表 （三） 计算货物的稳定系数 1、货物倾覆的稳定系数 在横向：η= = 9.8QbNh+Wh风 9.8×43.158×750 121.7×1068+13×1068 =2.205＞1.255 稳定。 式中 Q——货物重量，t； a——货物重心所在横向垂直平面于货物倾覆点之间 的距离，mm； b——货物重心所在纵向垂直平面于货物倾覆点之间 的距离，mm； T ——货物的纵向惯性力，kN； 第4 / 6页 N——货物的横向惯性力，kN； h——货物重心自倾覆点所在水平面起算的高度，mm； W——作用于货物上的风力，kN； h 风——风力合力作用点自倾覆点所在水平面起算的高度，mm。 2、货物水平移动的稳定性 在纵向：△T＝T－F纵摩＝419.28-232.6＝186.68kN 在横向：△N＝1.25（N+W）－F横摩 ＝1.25×（121.7+13）－148.59 ＝19.785kN 所以，货物在纵、横方向都会发生水平移动,需要加固。 （三）加固方法的加固强度计算 （1）对称拉牵加固时，拉牵位置如下图所示： O A C B O A BO——拉牵绳在货物上的拴结点； B——O点在车地板上的投影； 第5 / 6页 BC——O点所在纵向垂直平面与车辆边线的距离； A——拉牵绳在车辆上的拴结点。 在货物两端每侧用直径15.5mm钢丝绳双股拉牵3个倒八字形加固，捆绑在车侧丁字铁或支柱槽上。直径15.5mm钢丝绳的许用应力126.61×＝63.3KN AC＝2000mm，BO＝2202mm，BC=780mm，n＝6 S纵＝ [s]nACACBOBC 2 2 2 12 ＝247.0kN S横 ＝ [s]nBCACBOBC 2 2 2 ＝96.3kN S纵>△T，S横>△N，满足加固力要求。