铁路货物运输装载加固方案设计姓名：学号：专业：年级：学院：指导教师：目录第一篇铁路货物运输装载加固方案设计任务书 (1)一、铁路货物装载加固方案课程设计任务书 (1)二、设计要求 (1)三、装载加固材料规格 (3)第二篇铁路货物运输装载加固方案设计说明书 (7)第一章分析货物的特点及运输要求 (7)一、货物特点 (7)二、运输要求 (7)第二章确定装车类型 (8)第三章确定装载方案 (8)一、阔大货物装载必须遵守的基本技术条件 (8)二、装载方案比选 (8)第四章作用于货物上的力及需加固装置承受的力 (19)一、作用于货物上的力 (19)二、需加固装置承受的力 (21)第五章货物稳定性计算 (21)一、货物水平移动的稳定性 (21)二、货物滚动的稳定性 (22)第六章确定加固强度 (23)第七章货物装载加固示意图 (23)第八章自我评价 (23)第一篇铁路货物运输装载加固方案设计任务书一、铁路货物装载加固方案课程设计任务书1 货物规格：钢制均重等断面圆柱体货物一件，如下图所示，重40t，请依据《铁路货物装载加固规则》，参照《铁路货物装载加固定型方案》，选择经济合理的装载加固方案。

3 加固材料与加固方法参见《铁路货物装载加固规则》、《铁路货物常用装载加固材料与装置》、《铁路货物装载加固定型方案》。

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、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》，)(0KN t Q T ⨯=（1）刚性加固的单位纵向惯性力：)/(13.069.260t KN Q t 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/t 0.32Q 0012.020+-=总总Q tQ 总——重车总重，t ，跨装运输时，按跨装车组总重计算。

当130t< Q 总≤150t 时，t 0＝6.78 kN/t ；当Q 总>150t 时，t 0＝5.88 kN/t 。

Q —— 货物重量，t 。

（3）横向惯性力)(0KN Q n N ⨯=式中，n 0——每吨货物的横向惯性力，kN/t 。

)/(2.282.20t KN lan +=a ——货物重心偏离车辆横中心线的距离。

l ——车辆销距。

Q —— 货物重量，t 。

（4）垂直惯性力)(KN Q q Q ⨯=垂垂用普通货车装载时：)kN/t (78.354.3la q +=垂用长大货物车装载时：)kN/t (84.753.4la q +=垂a ——货物重心偏离车辆横中心线的距离。

l ——车辆销距。

Q —— 货物重量，t 。

（5）风力 )kN (qF W =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/m 2受风面为圆柱体或球体的侧面时， q=0.245kN/m 2（6）摩擦力纵向摩擦力：)(8.9KN Q F μ=纵摩横向摩擦力：)(8.9KN Q Q F ）（垂横摩-=μ μ—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 可使用的加固材料有平支承平面的货物纵向或横向倾覆 拉牵铁线、绞棍、钢丝绳、紧固器、拉杆 纵向或横向位移 挡木，拉牵铁线，绞棍、钢丝绳、紧固器、钉子或扒锔钉圆柱形货物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 横装时横向位移拉牵铁线、钢丝绳、绞棍、紧固器、挡木、钉子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（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1/2。

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（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6×19（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。

2（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第二篇铁路货物运输装载加固方案设计说明书第一章分析货物的特点及运输要求一、货物特点本次装载加固的货物为钢制均重等断面圆柱体货物一件，其重量为40t，长15.9m。

由半径不同的两个圆柱体构成，大半径一端长12.9m，直径为3.38m；小半径一端长3m,直径为2.5m。

货物支重面长度为：7.8+5.1=12.9(m)，货物的重心距离大半径一端为7.8m。

货物的具体外形尺寸如下图所示：二、运输要求本货物为圆柱形货物，在列车运行中或调车过程中容易发生滚动。

所以必须使用掩木、三角木或其他加固材料进行加固。

本设计采用在货物底部放置鞍座，鞍座凹口底部高度为40mm，凹口深度为280mm，货物与鞍座间垫有橡胶垫其厚度为5mm。

此外必要时使用掩木和横垫木，同时采用腰箍加固的方式，腰箍两端拉γ=o。

为防止货物发生移动，横腰箍可以用直部分与纵向垂直平面之间夹角 6.3扁钢带或钢丝绳以紧固部件做成，利用其拉力，增加货物对车地板的压力，以增大货物的摩擦力。

本设计中采用扁钢带。

由于货物本身长度较大，还应注意游车的选用及区间速度和过岔速度的限制。

第二章确定装车类型本课程设计中其准用货车不限，但选择的装车类型必须考虑经济合理。

首先排除长大货物列车，其使用起来不划算。

通过对货物特点的综合分析，本设计中型I56Q平车，车体材质为木地板。

车底板面高1209mm，自重19.1t，载选用N17重60t，固定轴距1750mm，销距l=9000mm，车底板长度L=13000mm，车底板宽度2980mm，空车重心高723mm。

具体尺寸见下表：第三章确定装载方案一、阔大货物装载必须遵守的基本技术条件1)一般情况下，货物装车后其重心或总重心（一车装几件货物时）应能垂直投影到车地板纵、横中心线的交叉点上（简称“落在车辆中央”）。

2)特殊情况下必须偏离车辆中央时，横向偏离（即离开车地板纵中心线）不得超过100mm，超过时必须采取配重措施；纵向偏离（即离开车地板横中心线）要保证车辆转向架承受的货物重量不超过货车标记载重的1/2，同时要保证车辆两转向架负重之差不大于10t，另有规定者除外。

3)一车装载两件或多件货物时，应避免对角线装载。

4)重车重心高度从轨面起，一般不得超过2000mm，超过时可采取配重措施降低重车重心高度或限制该重车的运行速度。

二、装载方案比选经过分析，该货物的装载方案有以下几种，下面分别对此进行分析①方案一：货物重心落到车辆中央货物重心落在平车车底板中心位置，如图1所示（单位：mm）。

大半径端突出1300mm ，小半径端突出1600mm （红色标注）由于突出部分均大于300mm ，故需要加挂两辆游车。

图 11）货物重心纵向偏离量：无，重心在车底板横中心线上。

2）货物重心横向偏离量：无，重心在车底板纵中心线上。

3）横垫木需要高度：货物所需横垫木的高度垫H 按通过驼峰的要求考虑，可得：）（车差垫mm 08+f +h +0.031a =H式中：a —货物突出端至负重车最近轮对轴心所在垂直平面的距离（mm ）；车差h —游车地板与负重车地板高度差，游车高时取正，反之取负；f —突出货物挠度，设计中均取为080—负重车地板空重高度差（30mm ）与安全距离（50mm ）之和。

上式中：2轴车突l l L y a --+=（mm ） 车L ——车底板长度；l ——车辆销距；轴l ——转向架固定轴距；突y ——货物突出车端外方长度由于两边均有突出，因此分别计算如下：大半径端:130009000175013002425()2a mm --=+=； H 垫=0.031×2425+0+0+80=155.18(mm)由于鞍座高度为40mm ，外加5mm 的厚橡胶垫，所需横垫木高度为： 155.18-40-5=110.175取120mm 。

小半径端：同理，由上式公式得a=2725(mm), 垫H =0.031×2725+0+0+80-（1690-1250）=-275.525(mm)，所以不需垫高。

综上，该方案需要的横垫木高度为120mm 。

4）计算重车重心高度：货物装车后货物重心自轨面高为：338040512012093064()2h mm =++++= 重车重心据轨面的高度：19.17234030642307.4319.140mm ⨯+⨯==+ 重心超过了2000mm ，因此若能满足配重技术条件可进行配重。

但是考虑到货物尺寸较大不易配重，此时重车重心高度在2000～2400mm 之间，查表得区间限速50km/h ，通过侧向道岔时限速15km/h 。

5）超限等级确定：因为货物为均重等断面圆柱体，在大半径货物端部时至车辆横中心线距离x=7.8m ，小半径货物货端至车辆横中心线距离x=8.1m 。

则2x/l 均大于1.4，所以检定断面为端部。

选定三个计算点A 、B 、C ，如图2（蓝色部分）所示，并对其进行分析：图2A点其高度最高，但其实测半宽为0，因此不可能超限。

B、C点其高度相同但B点的实测半宽大于C，C点的偏差量大于B。

因此对B、C两点进行比较：B点：该点至车辆横中心线的距离：x=7.8m，2x=15.6m距轨面高为：3380/2+1209+120+45=3064mm。