В процессе перевозки на груз действуют продольные Fпр и поперечные Fп горизонтальные инерционные силы; вертикальные инерционные силы Fв; ветровая нагрузка Wп, силы трения Fтр.(пр) и Fтр. (п), а также масса груза . Точками приложения инерционных сил и массы груза является центр тяжести груза, а ветровой нагрузки – центр наветренной поверхности.
Таблица 1
Расчетные сочетания сил | Силы, действующие на груз | ||||
Продольная инерционная | Поперечная инерционная | Вертикальная инерционная | Ветровая | Силы трения | |
1 | Fпр | – | – | – | Fтр.(пр) |
2 | – | Fп | Fв | Wп | Fтр. (п) |
Первое сочетание сил соответствует соударению вагонов при маневрах, роспуске с сортировочных горок, трогании, осаживании и торможении поезда, а второе – движению поезда со скоростью 100 км/ч.
Силы, действующие на груз в продольном направлении
Величина продольной горизонтальной инерционной силы, тс:
где – масса груза, т;
– удельная продольная инерционная сила на 1 т массы груза, тс/т.
Удельная продольная инерционная сила силы, тс/т:
где , – удельная продольная инерционная сила, тс, принимается соответственно при массе брутто вагона 22 (порожнего) и 94 (максимальной загрузки) т;
Продольная сила трения.
Для определения сил трения принимаем коэффициент трения дерево по металлу, который равен µ = 0,4. При определении продольной силы трения вертикальную инерционную силу не учитывают вследствие ее незначительности.
Величина силы трения в продольном направлении определяется по формуле, тс:
Избыточная продольная инерционная сила (продольное усилие, которое воспринимается креплением), тс: