铁路货物运输装载加固方案设计(5)

来源：网络收集时间：2026-08-31

导读： ………………………………………铁路货物运输装载加固方案设计说明书此时货物重心偏离车辆横中心线距离为3000+5100-6500=1600mm>1125mm，所以该方案不可行。比较以上6种方案，方案二货物重心偏离车辆横、纵中心线

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此时货物重心偏离车辆横中心线距离为3000+5100-6500=1600mm>1125mm，所以该方案不可行。

比较以上6种方案，方案二货物重心偏离车辆横、纵中心线距离在允许偏离距离内，且只使用一辆游车，重车重心高度较低，不需要垫横垫木。遵循降低重车重心高度和少用车的原则，故选择方案二作为最终方案。

第四章作用于货物上的力及需加固装置承受的力

一、作用于货物上的力

本装载加固方案用扁钢带加固，且车体材质为木地板，故属于柔性加固。 1）纵向惯性力（T）

柔性加固的单位纵向惯性力为：

2t0?0.0012Q总?0.32Q) 总?29.85(KN/t=0.0012×（19.1+40）2-0.32×59.1+29.85=15.129（KN/t）

纵向惯性力为：

T?Q?t0(KN)=15.129×40=605.2（KN）式中： Q总——重车总重；Q —— 货物重量。

2）横向惯性力（N）每吨货物的横向惯性力为：

an0?2.82?2.2(KN/t)

l =2.82+2.2×1125/9000=3.095(KN/t) 横向惯性力为：

N?n0?Q(KN)

=40×3.095=123.8(KN)

式中：a——货物重心偏离车辆横中心线的距离；

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l——车辆销距；

Q —— 货物重量。

3）垂直惯性力

Q垂?q垂?Q(KN)

用普通货车装载时：q垂?3.54?3.78alal(kN/t) (kN/t)

用长大货物车装载时：q垂?4.53?7.84a——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。

本设计采用普通货车装载，故Q垂=（3.54+3.78×1125/9000）×40=160.5(KN)。 4）风力 W?qF式中：

(kN)

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=0.49kN/m2

受风面为圆柱体或球体的侧面时：q=0.245kN/m2 故：W=0.245×(3.38×12.9+2.5×3)=12.5(KN) 5) 摩擦力

当货物与车底板之间加有垫木或衬垫时，应取货物与垫木或衬垫间及垫木或衬垫与车地板间摩擦系数较小者计算。本货物与车地板间加有鞍座，且货物与鞍座间还隔有5mm的橡胶垫。而货物（钢板）与橡胶垫间的摩擦系数

??0.50，鞍座与橡胶垫间的摩擦系数??0.60，鞍座与车地板（木）间的摩擦系数故摩擦系数??0.45，取三者间的最小值，即??0.45。

纵纵向摩擦力：F摩?9.8?Q(KN)

=9.8×0.45×40=176.4（KN）

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横横向摩擦力：F摩??（9.8Q?Q垂）(KN)

=0.45×(9.8×40-160.5)=104.2（KN）式中： μ—货物与车地板间滑动摩擦系数。

Q —— 货物重量，t。

二、需加固装置承受的力

鞍座凹口深度足以保证货物不会发生横向滚动。仅需要防止货物发生纵向移动和带着鞍座横向移动。需要加固装置承受的纵向和横向水平力如下：纵向：ΔT=T-=605.2-176.4=428.8（KN）

横向：ΔN=1.25（N+W）-

=1.25×（123.8+12.5）-104.2=66.2（KN）

第五章货物稳定性计算

在运输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，需验算。由于本货物为长大圆柱形货物，故主要考虑其水平移动的稳定性和横向滚动的稳定性。一、货物水平移动的稳定性

为防止货物在车辆上发生纵向水平移动，需要加固材料或装置承受的纵向水平力为：

ΔT=T-=605.2-176.4=428.8（KN）

为防止货物在车辆上发生横向水平移动，需要加固材料或装置承受的横向水

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平力为：

ΔN=1.25（N+W）-=1.25×（123.8+12.5）-104.2=66.2（KN）

由于?T和?N的值均大于零，故仅仅依靠摩擦力不足以阻止货物发生纵向或横向的移动，需要进行加固。二、货物滚动的稳定性

用掩挡（鞍座）进行加固后，货物免于横向滚动（本货物纵向不会发生滚动）的条件是：

??9.8Qb?1.25

(N?W)(R?h掩)式中：b——货物重心所在纵向垂直平面至货物与掩挡（鞍座）接触点之间的距离（mm）；

R——货物或轮子的半径（mm）；

h掩——掩挡的实际高度，即掩挡与货物接触点自货物或车轮最低点所在水平面起算的高度（mm）。

在本设计中，货物的半径R=D/2=3380/2=1690mm，鞍座实际凹口深度为考虑到货物与鞍座间的橡胶垫仅有5mm，相较于圆柱体货物的半径及h掩=280mm。

凹口深度很小，因此，在计算货物重心所在纵向垂直平面至货物与鞍座接触点之间的距离时，其影响可忽略不计，即货物重心所在纵向垂直平面至货物与鞍座接触点之间的距离为：

2-1690-280）?931.67（mm） b?R2?(R?h掩)2?16902（

故： =1.90>1.25

故用鞍座加固后，货物在横向不会发生滚动。

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第六章确定加固强度

采用腰箍加固，腰箍两端拉直部分与车辆纵向垂直平面之间的夹角γ＝6.3°；使用6道腰箍，即n=6，则每道腰箍需具备的抗拉力为：

防止货物移动时：

=428.8÷(2×6×0.45×cos6.3°)=79.89(KN)

式中： n——腰箍的道数；

?——腰箍两端拉直部分与车辆纵向垂直平面间的夹角，取6.3°

由于货物的鞍座凹口深度足以防止货物发生滚动，故既防止货物移动，又防止滚动，每道腰箍至少应承受的拉力为P=79.89(KN)。

用扁钢带作为腰箍，扁钢带的截面积为：

F?10P???(cm2)

式中：

[σ]——扁钢带的许用应力，取140 MPa。

F?10P10?79.89??5.71(cm2) [?]140第七章货物装载加固示意图

见CAD附图。

第八章自我评价

本次课程设计一开始做的时候感觉比起第一个课设简单一些，只是需要计算的比较多。但做的时候发现需要考虑的细节还是比较多，装载加固这一章在上课

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时我就觉得挺有趣的，感觉也听懂了，但真到自己做的时候还是会遇到很多问题，好在通过仔细阅读、理解课文最后都解决了。而CAD绘图因为有上次的经验所以也觉得做着还算容易。

这个课程设计中我选择的比较方案比较多，有些方案选择时就觉得不够优，但为了加强自己的印象也将其罗列出来了。总之通过这次的课程设计，自己的理论知识中存在的不足得以夯实，基础知识更加扎实了也锻炼了自己的动手能力。但由于自身知识和能力的不足，设计中难免存在错误之处，还望老师能给予指正。

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