Промежуточное значение удельной продольной силы для конкретной массы груза определяется

, (6.2)

где Q_гр^о – общая масса груза в вагоне;

а₂₂, а₉₄ – значения удельной продольной инерционной силы в зависимости от типа крепления, принятые при массе брутто 22 т и 94 т (с опорой на один вагон), тс/т (ТУ, таблица 17).

Поперечная горизонтальная инерционная сила с учетом действия центробежной силы

, (6.3)

где а_п– удельная поперечная инерционная сила на 1 т массы груза, тс/т.

При расположении ЦТ в других вертикальных плоскостях а_П вычисляется по формуле:

, (6.4)

где l_в– база вагона, мм;

l_гр– расстояние от ЦТ_гр до вериткальной плоскости, проходящей через поперечную ось вагона (смещение), мм.

Вертикальная инерционная сила

, (6.5)

где а_В – удельная вертикальная сила на 1 т массы груза, тс/т.

Удельная вертикальная сила определяется по формуле

, (6.6)

Ветровая нагрузка принимается направленной перпендикулярно вертикальной плоскости, в которой находится продольная ось пути, и определяется из расчета удельной ветровой нагрузки, равной 50 кгс/м², по формуле:

, (6.7)

где S_п – площадь проекции наветренной поверхности груза, подверженной действию ветра, на вертикальную плоскость, проходящую через продольную ось вагона.

, (6.8)

Для грузов цилиндрической формы

, (6.9)

Продольная сила трения, препятствующая смещению груза в продольном направлении

, (6.10)

где μ – коэффициент трения между контактирующими поверхностями груза и вагона (или подкладок) (ТУ, п. 10. 3. 1.)

Поперечная сила трения, препятствующая смещению груза в поперечном направлении

, (6.11)

П Р И М Е Р.

К перевозке предъявлен тяжеловесный груз, упакованный в ящик массой Q_гр = 40т ; высотой 2,5 м; длиной L = 12 м. Центр тяжести ящика находится на высоте и смещен от поперечной оси вагона на 1 м.

Требуется выбрать тип подвижного состава, схему размещения груза в вагоне, определить силы, действующие на груз, и дать оценку поперечной устойчивости вагона с грузом.

Выбор подвижного состава

Исходя из параметров груза для его перевозки целесообразно использовать 4–осную платформу грузоподъемностью 63 т, имеющую длину базы l_в = 9,72 м, тару Q_т = 21 т, высоту центра тяжести порожней платформы от уровня головки рельса (УГР) Н_цт^в = 0,8 м (ТУ, таблица 18), высоту плоскости пола от УГР h_в = 1,294 м, боковую поверхность, подверженную действию ветра, S_в = 12 м² (ТУ, таблица 18). Скорость движения 100 км/ч.