1、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2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 31 货物规格 .32 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 91 货物的特点及运输要求 .91.1 货物的特点 .91.2 运输要求 .92 确定装车类型 93 确定装载方案 103.1 可能的装载方案 .103.2 装载方案超限检测 .113.3 装载方案集重检测
2、 .173.4 选择的装载方案 .174 计算作用于货物上的力及需要加固装置承受的力 174.1 纵向惯性力 .174.2 横向惯性力 .184.3 垂直惯性力 .184.4 风力 .184.5 摩擦力 .195 货物稳定性计算 195.1 货物倾覆的稳定系数 .195.2 货物水平移动的稳定性 .196 确定加固强度 207 货物装载加固方案的示意图 .20第 3 篇 自我评价 .213第 1 篇 货物运输装载加固- 任务书一、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
3、加固材料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 5mm 厚的橡胶垫；扁钢带4 加固方法采用腰箍加固，已知腰箍两端拉直部分与纵向垂直平面之间夹角 6.7二、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、78003000D=3380 D=25004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
4、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。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 ，)(0KNtQT（1）刚性加固的单位纵向惯性力： )/(13.69.20 tt总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： )29.85(KN/t0.31.20 总总tQ 总重车总重，t，跨装运输时，按跨装车组总重计算。当 130t150t 时，t05.88 kN/t。Q 货物重量，t。（3）横向惯性力 )(0KNn式中，n0每吨货物的横向惯性力，kN/t。 )/(2.8.0tla货物重心偏离车
5、辆横中心线的距离。a车辆销距。lQ 货物重量，t。（4）垂直惯性力 )(KNq垂垂用普通货车装载时：)kN/t(78.354laq垂5用长大货物车装载时：)kN/t(84.753laq垂货物重心偏离车辆横中心线的距离。a车辆销距。lQ 货物重量，t。（5）风力)kN(qFW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）摩擦力纵向摩擦力： )(8.9KNQF纵摩横向摩擦力：.）（ 垂横摩 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 确定加固强度确定加固材料或装置的需要数
6、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 可使用的加固材料纵向或横向倾覆 拉牵铁线、绞棍、钢丝绳、紧固器、拉杆有平支承平面的货物 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6纵向或横向滚动 凹形垫木、掩木、三角挡、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、紧固器圆柱形货物横装时横向位移 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、轮挡带轮货物纵向或横向位移 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 6 7 8 9 10 11 12直 径（mm） 5.0 4.5 4.0 3.5 3.2 2.9 2.6破断拉力（kN） 6.7 5.4 4.3 3.29 2.75 2.26 1.82许用拉力（kN）3.35 2.7 2.
8、15 1.64 1.37 1.13 0.91（2） 盘条1）盘条的质量应符合国家标准 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、6.5mm。3）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71/2。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（mm） 5.5 6 6.5破断拉力（kN） 7.96 9.47 11.12许用拉力（kN） 3.98 4.73 5.56（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
9、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 的 619（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/mm2 规格 619（b）钢丝绳的最小破断拉力和许用拉力钢丝绳直径（mm）6 7 7.7 8 9 9.3 10 11 12 12.5 13最小破断拉力（kN）18.5 25.1 31.7 32.8 41.6 45.6 51.3 62 73.881.0486.6许用拉力（kN
10、）9.2512.5515.85 16.4 20.8 22.825.65 31 36.940.5243.3钢丝绳直径（mm）14 15.5 16 17 18 18.5 20 22 24 26 28最小破断拉力 100126.6 131153.27 166182.37 205 248 295 346 4028（kN）许用拉力（kN）50 63.3 65.5 76.63 83 91.18 102.5 124 147.5 173 201（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履带走行机械与车辆木
11、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稻草垫与钢板 0.44草支垫与钢板 0.429第 2 篇 货物运输装载加固- 说明书1 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. 1.2 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
12、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 型平车（自重 23t，载重 60t，车底架长宽 =130002980mm，轴数 4，固定轴距1750mm，转向架中心距 9000mm，车底板高度 1211mm，重心高 768mm）7800 51003000D=3380 D=2500Q=50t103 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
13、，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
14、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 2000mm 时应按表的规定限速运行。重车重心高度H（mm）区间限速（km/h） 通过侧向道岔限速（km/h）2000 130t 时，按 130t 计算18Q 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 =0.00122总 -0.32总 +29.85=0.00127320.3273+29.85=12.88(/)T=Q*t0=50*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 130t150t 时， t05.88 kN/t。Q 货物重量，t。4
15、.2 横向惯性力货物重心偏离车辆横中心线的距离： ma125每吨货物的横向惯性力：)/(10.3925.88.20 tKNln横向惯性力：N=n 0*Q=3.10*50=150.5 (KN)式中： 车辆销距；l4.3 垂直惯性力本货物用普通货车装载。每吨货物的垂直惯性力：)kN/t(01.492578.35478.354laq垂垂直惯性力： 垂 =垂 =4.0140=200.5()4.4 风力因货物受风面为圆柱体侧面， )/(245.02mKNq货物在车辆侧向迎风面投影面积： )(102.538)178(F19)kN(52.10.245.qFW式中： 计算风压。q4.5 摩擦力由于在本设计中，
16、采用 NX17A 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： 纵摩 =9.8=9.80.4050=19.6 ()横向摩擦力： 横摩 =(9.8垂 )=0.40(9.850200.5)=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、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 1590
17、0mm，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：=纵摩 =644196=448()在横方向上：=1.25(+)横摩 =1.25(150.5+12.52)115.80=87.98()由上述两式可知： 、 均大于零，故在运输过程中，货物有产生纵向TN20和横向移动的可能性，因此必须对其加固。6 确定加固强度在本设计中，对圆柱体货物采用横腰箍下压式捆绑加固，设 4 道腰箍，则每道腰箍应承受
18、的力可按下述方法进行计算。防止货物纵向或横向移动应承受的拉力：移 =,2= 448.00240.56.7=112.77()式中： 腰箍的道数；n腰箍两端拉直部分与车辆纵向垂直平面间的夹角。用扁钢带作腰箍，扁钢带的截面积： 10 =10112.77140=8.06(2)式中： 扁钢带的许用应力， ，普通碳素钢需用应力 ，MPaMPa14取设扁钢带有厚度为 8mm， 则宽度 B=F/d=8.06*100/8=100.75(mm)，在本设计中取 110mm。每条扁钢带的长度为： )(6.8302/14.3802/ mDl 查 P248 表 12-3（各种钢制材料的许用应力） ，螺栓的拉应力为 ，因此
19、：MPa120腰箍两端联结螺杆的内径为：=2 10=2 10112.773.14120=3.46()根据以上计算结果，选用 M364 的螺杆，共需 8 个，每个长约 520mm，其中螺纹长度为 250mm，和扁钢带搭接长度为 100mm，柱插下部的垫板选用厚度为 20mm 的钢板制板，共 8 个。7 货物装载加固方案的示意图绘出示意图，并标注说明21第 3 篇 自我评价通过本次课程设计，我大致了解了货物装载加固方案确定的原理和方法，也加深了我对书本上与装载加固有关的各种公式的理解，做到了熟练应用，同时，也将课本上所学的只是付出到实践中去，为以后的学习和工作奠定了良好的基础。货物运输组织装载加固方案课程设计即是一个比较大的计算题，该设计涉及到阔大货物的装载技术条件、超限货物运输、阔大货物的加固几个方面。做完整个课程设计，我对货物运输应考虑的几个方面有了一个比较概括的认识。不足之处：在该设计中，游车采用的是 ，货物超出负重车端部的长度15ANX为 2725mm，这样会使游车产生较大的浪费，在实际的操作中若能将游车剩余部分加以利用，车辆的利用率会高些。在将来的学习与工作中，要将所学的课程与实践充分结合，要在实践中积累经验，不断深入，这样才能用知识指导实践、用实践升华理论知识，最终才能真正的掌握某一学问并灵活运用，将其变成自己的东西。这才是学习的目的。
