Расчет положения общего центра тяжести грузов в вагоне

Для оценки правильности размещения грузов в вагоне, необходимо установить расположение общего центра тяжести грузов (ЦТ_гр⁰) по длине и ширине вагона и его смещение относительно продольной и поперечной осей вагона. Полученные смещения не должны превышать установленных норм, которые зависят от величины суммарной массы груза в вагоне.

Величина смещения положения ЦТ_гр⁰ относительно осей вагона в продольном l_c и поперечном b_c направлениях рассчитывается по формулам (рис. 2):

, (1)

(2)

где Q_гр1, Q_гр2,…Q_грn – массы грузов,т; L и B – соответственно внутренняя длина и ширина кузова вагона, мм; l₁, l₂, …l_n, b₁, b₂, …b_n– координаты центров тяжести грузов относительно соответственно левого торцового и нижнего продольного бортов вагона, мм.

Рис. 2. Расчетная схема для определения величины продольного и

поперечного смещений общего центра тяжести грузов в вагоне

В случае, если величины l_c и b_c получились отрицательными, при дальнейших расчетах они принимаются по модулю. Знак « - » указывает, в какой четверти вагона по отношению осей, проходящих через середину вагона, расположен общий центр тяжести грузов (рис. 3).

Рис. 3. Положение общего центра тяжести грузов в вагоне в зависимости

от знака расчетного значения l_c и b_c

Допустимые величины продольного l_c и поперечного b_c смещения общего центра тяжести грузов относительно осей вагона зависят от величины общей массы груза в вагоне и определяются по таблицам В1 и В2 приложения В. Если величина общей массы грузов в вагоне отличается от табличных значений, необходимо использовать метод линейной интерполяции.

Величины допускаемых значений продольного и поперечного смещения обратно пропорциональны величине общей массы грузов в вагоне.

Величины допускаемых значений поперечного смещения также зависят от высоты общего центра тяжести вагона с грузом .

Расположение общего центра тяжести грузов по высоте относительно пола вагона (рисунок 4) рассчитывается по формуле:

(3)

где h_гр1^цт, h_гр2^цт , h_грn^цт – высота центра тяжести соответственно грузов

1, 2…n относительно пола вагона, мм.

Рис. 4. Определение высоты центра тяжести вагона с грузом

Высота центра тяжести вагона с грузом ( ) определяется по формуле, мм:

, (4)

где – высота общего центра тяжести вагона с грузом относительно

уровня головок рельсов (УГР), мм;

Q_гр1, Q_гр2,Q_грn– массы грузов соответственно 1, 2 …n, т;

h_цт1,h_цт2, h_цтn, – высоты центров тяжести грузов 1, 2 …n относительно УГР, мм;

Q_т – масса тары вагона, т;

– высота центра тяжести порожнего вагона относительно УГР, мм.

Высота центра тяжести каждого груза от УГР, мм, рассчитывается по формулам:

h_{цт i} = h_{гр i}^цт + Н_пола,

где Н_пола – высота пола вагона относительно УГР, мм.

Величины Н_пола , Q_т , принимаются из характеристики вагона (см. приложения А и Б).