铁路货车载荷谱及其应用
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2.10.2 车体作用力的特征

货车车体结构承担了作用在车体上的各种载荷,具体如下:

垂向总载荷:包括车体自重、载重、整备重量以及由于轮轨冲击和簧上质量振动而产生的垂向动载荷。在大部分情况下,这些载荷是比较均匀地作用在地板面上的,对于某些货车(如敞车和平车),有时也要考虑装运成件货物而造成的集中载荷。

纵向力:在车辆之间以及机车和车辆之间所产生的纵向拉伸和压缩冲击力。纵向拉伸力通过车钩缓冲装置作用于车体底架牵引梁的前从板座上,纵向压缩力通过车钩缓冲装置作用于车体底架牵引梁的后从板座上。对货车车体而言,由于列车编组长度和总重量较大,纵向力的数值大,是货车车体的一种主要载荷。

横向力:包括风力及未平衡的离心惯性力,当货车内装运散粒货物时,还要应该考虑散粒货物对侧壁的压力。侧墙其单位面积上的压力按式(2-12)计算

A0=Kh-(1-Kv)tanθ

式中:ps1——侧墙单位面积上的压力(Pa);

γ——散粒货物容重(kg/m3);

h——散粒货物实际装载高度(m);

Kv——端墙上在车体重心高度处的垂向加速度与重力加速度的比值(一般可取0.7);

Kh——端墙上在车体重心高度处的纵向加速度与重力加速度的比值(一般可取0.4);

θ——散粒货物的自然坡角(°)。

扭转载荷:当车辆通过缓和曲线区段,或在具有三角坑的垂向不平坦线路上运行时,或车体被不均匀地顶起时,旁承载荷将发生变化,如果一组对角旁承垂向载荷增加ΔP,则另一组对角旁承的垂向载荷将减小ΔP,这样转向架左右旁承载荷的变化对车体产生纵向扭矩,作用在车体上扭矩Mcx的值为:

Mcx=2ΔP×bsb  (2-13)

装运液体货物的罐车,其罐体承受着液体蒸发气体的内压力、液力冲击时所产生的压力及所装液体自重引起的静压力三部分之和。

液力冲击时产生的单位面积压力等于液体惯性力除以罐体端面的投影面积所得的商。罐体内的蒸发气体压力依设计任务书规定的安全阀调整压力取值。

此外,货车车体钢结构上还承受着各种局部载荷,例如:采用翻车机卸散装货物时的载荷,叉车在车体内行走时产生的移动载荷,底架上悬挂的制动等装置引起的附加载荷等。