RU2212636C2 - Method of car weighing on electronic track scales for evaluation of safety of movement of cars with loose loads - Google Patents
Method of car weighing on electronic track scales for evaluation of safety of movement of cars with loose loads Download PDFInfo
- Publication number
- RU2212636C2 RU2212636C2 RU2001120300A RU2001120300A RU2212636C2 RU 2212636 C2 RU2212636 C2 RU 2212636C2 RU 2001120300 A RU2001120300 A RU 2001120300A RU 2001120300 A RU2001120300 A RU 2001120300A RU 2212636 C2 RU2212636 C2 RU 2212636C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- car
- bulk cargo
- mass
- gravity
- center
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Balance (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам взвешивания движущихся вагонов в поездах на вагонных электронных весах и может быть использовано на железнодорожном транспорте для определения безопасности движения поездов с учетом неравномерности загрузки сыпучими грузами вагонов. The invention relates to methods for weighing moving wagons in trains on a wagon electronic scale and can be used in railway transport to determine the safety of train movements, taking into account the uneven loading of bulk wagons.
Известен способ оценки неравномерности загрузки вагонов с помощью вагонных электронных весов для безопасности движения поездов, включающий измерение массы брутто движущегося вагона с последующим вычитанием из нее массы тары вагона и определением массы груза в вагоне (авт. св. 1064153, кл. G 01 G 19/04, 1982 г.). A known method for assessing the uneven loading of cars using car electronic scales for the safe operation of trains, including measuring the gross mass of a moving car, followed by subtracting the tare mass of the car from it and determining the mass of the cargo in the car (ed. St. 1064153, class G 01
Недостаток данного способа заключается в невозможности оценки правильности загрузки вагонов по высоте, что очень важно для движения вагонов со смещенными грузами по железной дороге. The disadvantage of this method is the impossibility of assessing the correct loading of cars by height, which is very important for the movement of cars with displaced goods by rail.
Из известных способов определения безопасности движения поездов наиболее близким по технической сущности является способ взвешивания на вагонных электронных весах для оценки безопасности движения вагонов с сыпучими грузами, включающий поколесное взвешивание движущегося вагона и измерение массы брутто с последующим вычитанием из нее массы нетто вагона для определения массы сыпучего груза в вагоне, причем измерение массы брутто вагона производят с учетом измерения массы брутто левой и правой стороны вагона путем взвешивания и суммирования соответствующих масс брутто, распределенных по левым и правым колесам, при этом вычисляют массу смещенной части сыпучего груза в вагоне по разности масс брутто, распределенных по левой и правой сторонам вагона, и определяют горизонтальное смещение центра тяжести массы сыпучего груза в вагоне в его поперечной вертикальной плоскости (заявка 2001114833). Of the known methods for determining the safety of train traffic, the closest in technical essence is the method of weighing on a wagon electronic scale for assessing the safety of wagons of cars with bulk cargo, including weighted weighing of a moving car and measuring gross mass followed by subtracting the car’s net mass from it to determine the mass of bulk cargo in the car, and the gross weight of the car is measured taking into account the gross weight of the left and right sides of the car by weighing and summing up the corresponding gross masses distributed on the left and right wheels, while calculating the mass of the displaced part of the bulk cargo in the car from the difference in gross masses distributed on the left and right sides of the car, and determine the horizontal displacement of the center of gravity of the mass of bulk cargo in the car in its transverse vertical the plane (application 2001114833).
Недостаток состоит в том, что при этом способе определяется только горизонтальное смещение центра тяжести вагона по величине смещения загрузки вагона и не определяется его вертикальное смещение. При погрузке или при прохождении кривых участков железнодорожного пути вагон со смещенным грузом наклоняется и при больших вертикальных смещениях центра тяжести вагона может опрокинуться. Для исключения таких случаев необходимо определять степень неравномерности размещения груза по высоте в кузове вагона. The disadvantage is that with this method, only the horizontal displacement of the center of gravity of the car is determined by the magnitude of the displacement of the load of the car and its vertical displacement is not determined. When loading or during the passage of curved sections of the railway track, a car with an offset load tilts and with large vertical displacements of the center of gravity of the car can tip over. To exclude such cases, it is necessary to determine the degree of uneven distribution of cargo in height in the car body.
Техническим решением задачи является расширение сферы использования вагонных электронных весов для оценки безопасности движения поездов путем определения координат центра тяжести взвешенного груза в вагоне. The technical solution to the problem is to expand the scope of use of carriage electronic scales for assessing the safety of train traffic by determining the coordinates of the center of gravity of a weighted load in a carriage.
Указанная в техническом решении задача достигается тем, что при способе взвешивания на вагонных электронных весах для оценки безопасности движения вагонов с сыпучими грузами, включающем поколесное взвешивание движущегося вагона и измерение массы брутто с последующим вычитанием из нее массы нетто вагона для определения массы сыпучего груза в вагоне, причем измерение массы брутто вагона производят с учетом измерения массы брутто левой и правой стороны вагона путем взвешивания и суммирования соответствующих масс брутто, распределенных по левым и правым колесам, при этом вычисляют массу смещенной части сыпучего груза в вагоне по разности масс брутто, распределенных по левой и правой сторонам вагона, и определяют горизонтальное смещение центра тяжести массы сыпучего груза в вагоне в его поперечной вертикальной плоскости, дополнительно определяют путем вычитания из массы сыпучего груза массы смещенной части массу несмещенной части сыпучего груза в вагоне, по указанным частям сыпучего груза с учетом известной его объемной массы и формы смещения в кузове вычисляют вертикальное смещение центра тяжести сыпучего груза в вагоне в поперечной вертикальной плоскости, при этом по вычисленным координатам центра тяжести сыпучего груза в вагоне находят общие координаты центра тяжести вагона с сыпучим грузом:
где Gгр - масса сыпучего груза в вагоне, т;
bгр - горизонтальное расстояние от центральной продольной оси до центра тяжести сыпучего груза в вагоне, м;
G - масса брутто вагона, т;
hп - высота пола в вагоне, м;
H0 - высота несмещенной части сыпучего груза в кузове вагона, те расстояние между полом вагона и верхней границей несмещенной части сыпучего груза в вагоне, м;
с - горизонтальное расстояние от центральной продольной оси вагона до центра тяжести смещенной части сыпучего груза, м;
h - вертикальное расстояние между центром тяжести смещенной части сыпучего груза и верхней границей несмещенной остальной части сыпучего груза в кузове вагона, м;
hв - высота центра тяжести вагона без сыпучего груза (тары вагона), м
и для оценки безопасности движения вагона поездов сравнивают полученную горизонтальную координату смещения с допускаемыми величинами смещения центра тяжести вагона при его различных загрузках.The task specified in the technical solution is achieved by the fact that with the method of weighing on a car electronic scale to assess the safety of movement of cars with bulk cargo, including the weighted weighing of a moving car and measuring the gross mass with subsequent subtraction of the net mass of the car from it to determine the mass of bulk cargo in the car, moreover, the measurement of the gross mass of the car is made taking into account the measurement of the gross mass of the left and right sides of the car by weighing and summing the corresponding gross masses distributed on the left and right wheels, while calculating the mass of the displaced part of the bulk cargo in the car according to the difference in gross masses distributed on the left and right sides of the car, and determine the horizontal displacement of the center of gravity of the mass of bulk cargo in the car in its transverse vertical plane, additionally determined by subtracting from the mass of bulk cargo of the mass of the displaced part, the mass of the unbiased part of the bulk cargo in the wagon, according to the indicated parts of the bulk cargo, taking into account its known bulk mass and the form of displacement in the body, vertices are calculated cial displacement of the center of gravity of the bulk cargo in the carriage in a transverse vertical plane, wherein at the calculated coordinates of the center of gravity of the bulk cargo in the train are shared coordinates of center of gravity of the car with bulk cargo:
where G gr is the mass of bulk cargo in the car, t;
b gr - the horizontal distance from the central longitudinal axis to the center of gravity of the bulk cargo in the car, m;
G is the gross mass of the car, t;
h p - floor height in the car, m;
H 0 is the height of the unbiased part of the bulk cargo in the car body, those are the distances between the floor of the car and the upper boundary of the unbiased part of the bulk cargo in the car, m;
C is the horizontal distance from the central longitudinal axis of the car to the center of gravity of the displaced part of the bulk cargo, m;
h is the vertical distance between the center of gravity of the displaced part of the bulk cargo and the upper boundary of the unbiased remaining part of the bulk cargo in the car body, m;
h in - the height of the center of gravity of the wagon without bulk cargo (container wagon), m
and to assess the safety of the movement of the carriage of trains, the obtained horizontal coordinate of the displacement is compared with the permissible values of the displacement of the center of gravity of the car at its various loads.
Предлагаемый способ, обладая указанными ограничительными признаками, позволяет поколесно взвешивать вагоны на вагонных электронных весах, определять массу брутто и массу груза в вагоне, а также определять разность загрузки боковых сторон и горизонтальное смещение центра тяжести. The proposed method, having the indicated limiting features, allows to weigh wagons on a carriage electronic car scales, to determine the gross mass and mass of cargo in the car, as well as to determine the difference in loading of the sides and the horizontal displacement of the center of gravity.
В известных способах - аналогах не решен вопрос о безопасном пропуске через весы вагонов со смещенным центром тяжести вагона при неравномерной загрузке по высоте кузова сыпучими грузами, что не позволяет правильно судить о загрузке вагонов. In known methods - analogues, the issue of safe passage through the scales of wagons with a displaced center of gravity of the wagon with uneven loading along the height of the body with bulk cargo is not resolved, which does not allow us to correctly judge the loading of wagons.
Новизна предлагаемого способа, характеризуемая его отличительными признаками, состоит в том, что у вагона на вагонных электронных весах дополнительно определяют путем вычитания из массы сыпучего груза массы смещенной части массу несмещенной части сыпучего груза в вагоне, по указанным частям сыпучего груза с учетом известной его объемной массы и формы смещения в кузове вычисляют вертикальное смещение центра тяжести сыпучего груза в вагоне в поперечной вертикальной плоскости, при этом по вычисленным координатам центра тяжести сыпучего груза в вагоне находят общие координаты центра тяжести вагона с сыпучим грузом:
где Gгр - масса сыпучего груза в вагоне, т;
bгр - горизонтальное расстояние от центральной продольной оси до центра тяжести сыпучего груза в вагоне, м;
G - масса брутто вагона, т;
hп - высота пола в вагоне, м;
H0 - высота несмещенной части сыпучего груза в кузове вагона, т.е. расстояние между полом вагона и верхней границей несмещенной части сыпучего груза в вагоне, м;
с - горизонтальное расстояние от центральной продольной оси вагона до центра тяжести смещенной части сыпучего груза, м;
h - вертикальное расстояние между центром тяжести смещенной части сыпучего груза и верхней границей несмещенной остальной части сыпучего груза в кузове вагона, м;
hв - высота центра тяжести вагона без сыпучего груза (тары вагона), м.The novelty of the proposed method, characterized by its distinguishing features, is that in a carriage on a carriage electronic scale, it is additionally determined by subtracting the mass of the displaced part from the mass of the bulk cargo, the mass of the unbiased part of the bulk cargo in the car, according to the indicated parts of the bulk cargo, taking into account its known bulk mass and the displacement forms in the body calculate the vertical displacement of the center of gravity of the bulk cargo in the car in a transverse vertical plane, while the calculated coordinates of the center of gravity of the bulk cargo in the car find the general coordinates of the center of gravity of the car with bulk cargo:
where G gr is the mass of bulk cargo in the car, t;
b gr - the horizontal distance from the central longitudinal axis to the center of gravity of the bulk cargo in the car, m;
G is the gross mass of the car, t;
h p - floor height in the car, m;
H 0 is the height of the unbiased part of the bulk cargo in the car body, i.e. the distance between the floor of the car and the upper boundary of the unbiased part of the bulk cargo in the car, m;
C is the horizontal distance from the central longitudinal axis of the car to the center of gravity of the displaced part of the bulk cargo, m;
h is the vertical distance between the center of gravity of the displaced part of the bulk cargo and the upper boundary of the unbiased remaining part of the bulk cargo in the car body, m;
h in - the height of the center of gravity of the wagon without bulk cargo (wagon containers), m
Для оценки безопасности движения поездов сравнивают их с допустимыми значениями общих координат центра тяжести вагона. To assess the safety of trains, compare them with acceptable values of the overall coordinates of the center of gravity of the car.
Сущность предлагаемого способа поясняется чертежами: на фиг.1 - общий вид взвешиваемых вагонов; на фиг. 2 - развеска четырехосного вагона при взвешивании на вагонных электронных весах; фиг.3 - схема определения центра тяжести смещенного груза в вагоне; фиг.4 - схема определения центра тяжести вагона; на фиг. 5 - примеры смещения сыпучего груза в кузове вагона в прямоугольной форме. The essence of the proposed method is illustrated by drawings: figure 1 - General view of the weighed cars; in FIG. 2 - weighting of a four-axle wagon when weighing on a wagon electronic scale; figure 3 - scheme for determining the center of gravity of the displaced cargo in the car; 4 is a diagram for determining the center of gravity of the car; in FIG. 5 - examples of the displacement of bulk cargo in the carriage in a rectangular shape.
Принятые обозначения в одной поперечной вертикальной плоскости четырехосного вагона при условии его загрузки сыпучим грузом:
01 - центр тяжести смещенного груза;
02 - центр тяжести несмещенной части груза в кузове;
03 - центр тяжести груза в кузове вагона (общий);
04 - центр тяжести порожнего вагона (без груза);
05 - центр тяжести груженого вагона.Accepted designations in one transverse vertical plane of a four-axle wagon provided that it is loaded with bulk cargo:
0 1 - center of gravity of the displaced load;
0 2 - the center of gravity of the unbiased part of the load in the body;
0 3 - the center of gravity of the cargo in the wagon (common);
0 4 - center of gravity of an empty wagon (without cargo);
0 5 - center of gravity of a loaded wagon.
Способ взвешивания на вагонных электронных весах для оценки безопасности движения вагонов с сыпучими грузами осуществляется следующим образом. Состав с вагонами 1 взвешивают на вагонных электронных весах 2, например, модели ВНИИЖТ (фиг. 1). Массу брутто каждого вагона 1 определяют при суммировании результатов взвешивания массы брутто каждого колеса и каждой оси первой и второй тележек. Массу груза вычисляют как разность между вычисленной на ЭВМ вагонных весов 2 массой брутто и нетто Gв=Т (тарой) вагона, считанной весовщиком с нижнего бруса вагона 1 и внесенной в результат взвешивания вагона 1.The method of weighing on a wagon electronic scale to assess the safety of movement of wagons with bulk cargo is as follows. The composition with cars 1 is weighed on a car
Измерение массы брутто левой и правой сторон вагона 1 производят на вагонных электронных весах 2 путем взвешивания и суммирования соответствующих масс брутто, распределенных по четырем левым и четырем правым колесам (фиг. 2). Масса смещенной части груза равна разности масс брутто боковых сторон вагона 1, т.к. у вагона смещается только груз. Принимается условие, что тара вагона равномерно распределена по колесам вагона 1. Кроме того, технические неполадки и перекос кузова вагона 1 выявляются при взвешивании на весах 2 равномерно загруженного вагона 1. Чтобы исключить влияние кузова на показания весов 2, груз в вагоне 1 необходимо разровнять и повторно взвесить вагон 1 на весах 2. Если весы показывают разность брутто боковых сторон вагона 1 и в этом случае, то такой вагон 1 отцепляют для ремонта на ПТО вагонникам. Масса груза, распределенная на i-е колесо вагона 1, равна: Grp.i=Gi-Т/8, где Т/8 - одна восьмая часть массы тары, распределенная на одно колесо из восьми колес четырехосного вагона.The gross weight measurement of the left and right sides of the car 1 is carried out on the car
По разности масс брутто левой и правой боковых сторон вагона 1 определяют горизонтальное смещение центра тяжести груза в вагоне bгр от его центральной продольной оси в вертикальной поперечной плоскости по формуле
где Δ - масса смещенной части сыпучего груза в кузове вагона, т;
l - поперечное расстояние между колесами вагона по кругу катания на рельсах (колея) равно 1,58 м;
Gгр - масса (вес) груза в вагоне равна G-Т, т;
G - масса брутто вагона, т;
Т - масса нетто (тара) вагона, т.The gross mass difference of the left and right sides of the car 1 determines the horizontal displacement of the center of gravity of the cargo in the car b gr from its central longitudinal axis in the vertical transverse plane according to the formula
where Δ is the mass of the displaced part of the bulk cargo in the car body, t;
l - the transverse distance between the wheels of the car in a circle driving on rails (track) is 1.58 m;
G gr - mass (weight) of cargo in the car is equal to G-T, t;
G is the gross mass of the car, t;
T - net weight (tare) of the car, t
Принимается условие, что груз в вагоне смещен равномерно по всей длине вагона. Смещение массы груза в вагоне (фиг.3) должно быть менее нормативных (допустимых) значений по табл. 1. The condition is accepted that the load in the wagon is shifted uniformly along the entire length of the wagon. The shift of the mass of the cargo in the car (figure 3) should be less than the normative (permissible) values according to table. 1.
Масса несмещенной части сыпучего груза в кузове вагона равна
G0 = Gгр-Δ, т. (2)
Высота несмещенной части сыпучего груза в кузове вагона, т.е. расстояние между полом вагона и верхней границей несмещенной части сыпучего груза в вагоне определяется по формуле
где γ - объемная масса груза, т/м;
B - ширина кузова вагона, м;
L - длина кузова вагона, м.The mass of the unbiased part of the bulk cargo in the car body is equal to
G 0 = G gr -Δ, t. (2)
The height of the unbiased part of the bulk cargo in the car body, i.e. the distance between the floor of the car and the upper boundary of the unbiased part of the bulk cargo in the car is determined by the formula
where γ is the bulk mass of the cargo, t / m;
B - width of the car body, m;
L is the length of the car body, m
Вертикальное смещение центра тяжести сыпучего груза в вагоне в поперечной вертикальной плоскости находят по формуле
где hп - высота пола в вагоне,
hп=hнсм - Hoм;
hнсм - высота центра тяжести несмещенной в кузове вагона части груза от уровня головки рельса (УТР), м;
с - горизонтальное расстояние от центральной продольной оси вагона до центра тяжести смещенной части сыпучего груза, м;
h - вертикальное расстояние между центром тяжести смещенной части сыпучего груза и верхней границей несмещенной остальной части сыпучего груза в кузове вагона, м.The vertical displacement of the center of gravity of the bulk cargo in the car in the transverse vertical plane is found by the formula
where h p - floor height in the car,
h p = h ncm - H ohm ;
h ncm is the height of the center of gravity of the part of the load that is not offset in the wagon body from the level of the rail head (UTR), m;
C is the horizontal distance from the central longitudinal axis of the car to the center of gravity of the displaced part of the bulk cargo, m;
h is the vertical distance between the center of gravity of the displaced part of the bulk cargo and the upper boundary of the unbiased remaining part of the bulk cargo in the car body, m
По вычисленным координатам центра тяжести сыпучего груза в вагоне находят на фиг. 4 общие координаты центра тяжести вагона с сыпучим грузом по формулам:
где hв - высота центра тяжести вагона без сыпучего груза (тары вагона), мм.Based on the calculated coordinates of the center of gravity of the bulk cargo in the car, find in FIG. 4 general coordinates of the center of gravity of a carriage with bulk cargo according to the formulas:
where h in - the height of the center of gravity of the car without bulk cargo (container car), mm
Значения γ, B, L, hп, hв выбирают по справочникам и каталогам для конкретного сыпучего груза и вагона.The values of γ, B, L, h p , h in are selected from directories and catalogs for a specific bulk cargo and wagon.
Затем оценивают неравномерность загрузки вагона путем сравнения определенной по формуле (5) величины поперечного смещения центра тяжести вагона с нормативной величиной смещения безопасной для движения поезда по табл.2. Then, the uneven loading of the car is evaluated by comparing the transverse displacement of the center of gravity of the car determined by formula (5) with the standard value of the displacement safe for train movement according to Table 2.
Промежуточные значения для конкретной массы груза и получают из следующей зависимости:
Δ=94-G-Т,
где 94 - значение предельной массы брутто вагона, осевая нагрузка которого не должна превышать 23,5 т согласно ГОСТ 22780-93 (для четырехосного вагона 23,5х4=94 т).Intermediate values for a specific mass of cargo are obtained from the following relationship:
Δ = 94-G-T,
where 94 is the value of the maximum gross mass of the wagon, the axial load of which should not exceed 23.5 tons according to GOST 22780-93 (for a four-axle wagon 23.5x4 = 94 tons).
Нормативные (допустимые) значения Δ разности загрузки боковых сторон четырехосного вагона приведены в табл. 1. Normative (permissible) values Δ of the difference in loading of the sides of the four-axle car are given in table. 1.
Полученную в результате расчета разность загрузки боковых сторон вагона и поперечного смещения сыпучего груза сравнивают с нормативной разностью. В случае превышения расчетной разности или величины поперечного смещения делают заключение о неправильной загрузке вагона и в целях безопасности движения его отцепляют от поезда. Если нормативная разность и величина поперечного смещения центра тяжести груза не превышены, вагон может следовать в поезде дальше по назначению. The resulting difference between the loading of the sides of the car and the lateral displacement of bulk cargo is compared with the standard difference. If the calculated difference or the amount of lateral displacement is exceeded, a conclusion is made about the incorrect loading of the car and, for the purpose of traffic safety, it is disconnected from the train. If the normative difference and the value of the transverse displacement of the center of gravity of the load are not exceeded, the car can follow the train further to the destination.
Примеры осуществления способа
Пример 1. В равномерно загруженном до 67 т каменном углем вагоне, например, модели 12-1592 (см. Альбом-справочник. Грузовые вагоны колеи 1520 мм железных дорог СССР. М., Транспорт, 1989 г., с. 49) высота погрузки Н составит:
где Gгp - масса груза в вагоне, т;
γ - объемная масса груза, для каменного угля γ=0,9 т/м (см. Справочник. Погрузочно-разгрузочные работы с насыпными грузами. Плюхин Д.С. и др. М., Транспорт, 1989 г., с.15);
B - ширина кузова вагона, B=2,878 м;
L - длина кузова вагона, L=12,7 м.Examples of the method
Example 1. In a coal wagon uniformly loaded up to 67 tons, for example, model 12-1592 (see. Reference book. Freight wagons of 1520 mm gauge of the USSR railways. M., Transport, 1989, p. 49) loading height N will be:
where G gp is the mass of the cargo in the car, t;
γ is the bulk mass of the cargo, for coal γ = 0.9 t / m (see the Handbook. Loading and unloading operations with bulk cargoes. Plyukhin DS et al. M., Transport, 1989, p. 15 );
B - width of the car body, B = 2,878 m;
L is the length of the car body, L = 12.7 m
Определяют
м
На весах был взвешен другой вагон с каменным углем, который был смещен до верхнего борта кузова в одну сторону. Масса брутто вагона 91 т и масса несмещенной части груза 67 т. Известно, что тара вагона равна 22 т и высота кузова вагона H=2,24 м. Высота смещенной части сыпучего груза в кузове вагона над несмещенной остальной частью сыпучего груза массой 67 т будет равна:
Hсм=2,24-2,03=0,21 м.Determine
m
On the scales, another coal car was weighed, which was shifted to the upper side of the body in one direction. The gross weight of the car is 91 tons and the mass of the unbiased part of the cargo is 67 tons. It is known that the tare of the car is 22 tons and the height of the car body is H = 2.24 m. The height of the displaced part of the bulk cargo in the car body over the unbiased remaining part of the bulk cargo weighing 67 tons will be is equal to:
H cm = 2.24-2.03 = 0.21 m.
Масса смещенного груза в кузове вагона согласно конфигурации смещения на фиг. 1 равна:
Gсм=1/2•0,21•2,878•12,7•0,9=3,45 т.The mass of the displaced load in the car body according to the displacement configuration in FIG. 1 is equal to:
G cm = 1/2 • 0.21 • 2.878 • 12.7 • 0.9 = 3.45 t.
Масса груза в вагоне равна: Gгр=67+3,45=70,45 т.The mass of the cargo in the car is: G gr = 67 + 3.45 = 70.45 tons.
Масса брутто вагона, измеренная на весах, равна:
G=Gо+Gсм+T=67+3,45+22=92,45 т.The gross mass of the car, measured on the scales, is equal to:
G = G о + G cm + T = 67 + 3.45 + 22 = 92.45 t.
Высота погрузки несмещенного груза в размере 67 т вагоне составляет: Ho= 2,03 м. Высота центра тяжести смещенной части сыпучего груза в кузове вагона, расположенной над несмещенной остальной частью сыпучего груза по прямоугольному треугольнику, будет равна: h=Hсм/3=0,21/3=0,07 м. Горизонтальное расстояние от центральной продольной оси вагона до центра тяжести смещенной части сыпучего груза в виде трехгранной призмы, размещенной в кузове вагона на несмещенной части груза, равно: с=B/6=2,878/6=0,479 м.The loading height of unplaced cargo in the amount of 67 t of the car is: H o = 2.03 m. The height of the center of gravity of the displaced part of the bulk cargo in the car body, located above the unplaced remaining part of the bulk cargo in a right triangle, will be: h = H cm / 3 = 0.21 / 3 = 0.07 m. The horizontal distance from the central longitudinal axis of the car to the center of gravity of the displaced part of the bulk cargo in the form of a trihedral prism placed in the car body on the unshifted part of the cargo is: c = B / 6 = 2,878 / 6 = 0.479 m.
Горизонтальное смещение центра тяжести груза в вагоне bгр от его центральной продольной оси вычисляют по формуле (1):
По формулам (5 и 6) находят общие координаты центра тяжести вагона с сыпучим грузом:
где hп - высота пола в вагоне, hп=1,232 м из Альбома-справочника;
hв - высота центра тяжести порожнего вагона от уровня головки рельса;
hв=1,13 м (см. Справочник. Размещение и крепление грузов в вагонах. /Под ред. Малова А.Д. М., Транспорт, 1980 г., с.95).The horizontal displacement of the center of gravity of the load in the car b gr from its central longitudinal axis is calculated by the formula (1):
By the formulas (5 and 6), the general coordinates of the center of gravity of the carriage with bulk cargo are found:
where h p - floor height in the car, h p = 1,232 m from the Album-directory;
h in - the height of the center of gravity of the empty car from the level of the rail head;
h in = 1.13 m (see the Handbook. Placement and securing of goods in wagons. / Under the editorship of A. Malov, Transport, 1980, p.95).
Вертикальный угол наклона центра тяжести вагона составляет менее 1o.The vertical angle of inclination of the center of gravity of the car is less than 1 o .
В результате анализа полученных результатов можно сделать вывод, что у этого вагона допустимая разность загрузки боковых сторон по формуле (7) не превышена. As a result of the analysis of the results, we can conclude that for this car the permissible difference in the loading of the sides according to formula (7) is not exceeded.
Δн=94-67-22=5 т.Δ n = 94-67-22 = 5 t.
Координаты центра тяжести вагона следующие. О5(0,03 м; 2,05 м). Вагон может следовать дальше, т.к. груз смещен незначительно.The coordinates of the center of gravity of the car are as follows. O 5 (0.03 m; 2.05 m). The car can follow further, because the load is shifted slightly.
Пример 2. Весы показали массу брутто вагона 89 т. Вагон загружен строительным песком 67 т. Объемная масса для строительного песка γ=1,4 т/м. Геометрические размеры вагона такие же, как и в первом примере. В табл. 2 допустимая величина горизонтального смещения центра тяжести груза в вагоне для высоты погрузки 2,3 м составит bгр=0,12 м. Разность загрузки боковых сторон вагона определяют из формулы (1)
Высота смещенной части сыпучего груза будет равна
Масса несмещенного груза в вагоне равна: Go=67-10,17=56,83 т.Example 2. The scales showed a gross weight of the car 89 tons. The car is loaded with building
The height of the displaced part of the bulk cargo will be equal to
The mass of unloaded cargo in the car is equal to: G o = 67-10.17 = 56.83 tons
Высота погрузки несмещенного груза в вагоне равна:
Высота центра тяжести смещенной части груза в кузове вагона будет равна
.The loading height of unbiased cargo in the car is:
The height of the center of gravity of the displaced part of the load in the car body will be equal to
.
Горизонтальное расстояние от центральной продольной оси вагона до центра тяжести смещенной части сыпучего груза равно:
По формулам (5 и 6) находят общие координаты центра тяжести вагона с сыпучим грузом:
где hп = 1,232 м и hв=1,13 м.The horizontal distance from the central longitudinal axis of the car to the center of gravity of the displaced part of the bulk cargo is:
By the formulas (5 and 6), the general coordinates of the center of gravity of the carriage with bulk cargo are found:
where h p = 1,232 m and h in = 1,13 m
Вертикальный угол наклона центра тяжести вагона около 3o.The vertical angle of inclination of the center of gravity of the car is about 3 o .
Разность загрузки боковых сторон такого вагона при взвешивании на вагонных электронных весах уже превышена. Δн=94-67-22=5 т.The load difference of the sides of such a car when weighing on a car electronic scale has already been exceeded. Δ n = 94-67-22 = 5 t.
Вагон необходимо отцепить от состава и выровнять центр тяжести вагона 05 (0,09 м; 1,754 м).The wagon must be unhooked from the composition and the center of gravity of the wagon 0 5 (0.09 m; 1.754 m) should be aligned.
Пример 3. На станции взвешен вагон, загруженный щебнем 67 т с объемной массой γ=2 т/м. Разность загрузки боковых сторон вагона не превышена. Example 3. At the station, a wagon is loaded, loaded with crushed stone of 67 tons with a bulk density of γ = 2 t / m. The loading difference between the sides of the car is not exceeded.
Δ=94-67-22=5 т. Δ = 94-67-22 = 5 t.
Высота смещенной части сыпучего груза в кузове вагона над несмещенной остальной частью сыпучего груза будет равна:
Масса брутто вагона, определенная на весах, 89 т.The height of the displaced part of the bulk cargo in the car body over the unbiased remaining part of the bulk cargo will be equal to:
Gross weight of the wagon, determined on the scales, 89 t.
При массе тары вагона 22 т масса несмещенного груза в вагоне равна Go= 67-5=62 т.When the tare weight of the car is 22 tons, the mass of unbiased cargo in the car is G o = 67-5 = 62 t.
Высота погрузки несмещенного груза в вагоне равна:
Высота центра тяжести смещенной части щебня в кузове вагона
Центр тяжести смещенной части сыпучего груза расположен на расстоянии:
Горизонтальное смещение центра тяжести груза в вагоне вгр вычисляют по формуле (1):
По формулам (5 и 6) находят общие координаты центра тяжести вагона с сыпучим грузом:
Вертикальный угол наклона центра тяжести вагона при смещении его от центральной оси вагона равен 1o30'.The loading height of unbiased cargo in the car is:
The height of the center of gravity of the displaced part of crushed stone in the car body
The center of gravity of the displaced part of the bulk cargo is located at a distance:
The horizontal displacement of the center of gravity of the load in the car in g is calculated by the formula (1):
By the formulas (5 and 6), the general coordinates of the center of gravity of the carriage with bulk cargo are found:
The vertical angle of inclination of the center of gravity of the car when shifting it from the central axis of the car is 1 o 30 '.
Можно сделать вывод о том, чем тяжелее груз смещен в кузове, тем центр тяжести поднимается меньше при одинаковых величинах Δ.
К примеру другой вагон со щебнем и с массой брутто 89 т взвесили на весах и получили разность загрузки боковых сторон в два раза больше Δ=10 т.We can conclude that the heavier the load is displaced in the body, the less the center of gravity rises for the same values of Δ.
For example, another car with rubble and a gross weight of 89 tons was weighed on the scales and received a difference in the loading of the sides of two times more than Δ = 10 tons.
Высота смещенной части сыпучего груза в поперечном сечении в виде прямоугольного треугольника одинакового по всей длине вагона равна:
Масса остальной части несмещенного груза в вагоне равна Gо=67-10=52 т.The height of the displaced part of the bulk cargo in cross section in the form of a rectangular triangle of the same along the entire length of the car is:
The mass of the rest of the unbiased cargo in the car is equal to G about = 67-10 = 52 tons
Высота погрузки этого несмещенного груза в вагоне равна:
Горизонтальное смещение центра тяжести груза в вагоне bгр по формуле (1):
Высота центра тяжести смещенной части щебня в кузове вагона
Центр тяжести смещенной части груза на одну сторону вагона по всей его длине расположен на расстоянии:
По формулам (5 и 6) находят общие координаты центра тяжести вагона с сыпучим грузом:
где hп=1,232 м и hв=1,13 м.The loading height of this unbiased cargo in the wagon is:
The horizontal displacement of the center of gravity of the load in the car b gr according to the formula (1):
The height of the center of gravity of the displaced part of crushed stone in the car body
The center of gravity of the displaced part of the load on one side of the car along its entire length is located at a distance:
By the formulas (5 and 6), the general coordinates of the center of gravity of the carriage with bulk cargo are found:
where h p = 1,232 m and h in = 1,13 m
Вертикальный угол наклона центра тяжести вагона при смещении его от центральной оси вагона равен 3o.The vertical angle of inclination of the center of gravity of the car when shifting it from the central axis of the car is 3 o .
На этом примере наглядно видно, что при возрастании разности загрузки сторон вагона в 2 раза центр тяжести вагона опустился на значительную величину. This example clearly shows that with an increase in the load difference between the sides of the car by 2 times, the center of gravity of the car dropped by a significant amount.
Примеры показывают, что при незначительном увеличении перекоса вагона и горизонтального смещении его центра тяжести на 10 см, в нем оказывается перегруз на одну боковую сторону в пределах 10 т. Этот перекос при длине вагона 12,7 м трудно обнаружить невооруженным глазом, а нахождение такого вагона в составе поезда опасно для движения. Examples show that with a slight increase in the skew of the carriage and horizontal shift of its center of gravity by 10 cm, it turns out to be overloaded on one side within 10 tons. This skew with the carriage length of 12.7 m is difficult to detect with the naked eye, and the location of such a car the train is dangerous for traffic.
Пример 4. Воспользуемся значением высоты центра тяжести вагона модели 12-1592 с массой груза 55 т из табл.2, равным 1,5 м. Высота загрузки кузова будет равна Н= 1,5-1,232= 0,268 м, где 1,232 м - высота пола вагона над уровнем головки рельса УГР. Объемная масса груза должна составлять не менее
γ=G/V=55/2,878х12,7х0,268=5,614 т/м.Example 4. We use the value of the height of the center of gravity of a model 12-1592 car with a cargo mass of 55 tons from Table 2 equal to 1.5 m. The body loading height will be N = 1.5-1.232 = 0.268 m, where 1.232 m is the height the floor of the car above the level of the rail head UGR. The bulk mass of the cargo must be at least
γ = G / V = 55 / 2.878x12.7x0.268 = 5.614 t / m.
Для расчета принимаем γ=5,6 т/м. Согласно табл.2 горизонтальное смещение центра тяжести вагона bгр=180 мм.For calculation, we take γ = 5.6 t / m. According to table 2, the horizontal displacement of the center of gravity of the car b g = 180 mm
Разность загрузки боковых сторон вагона выбирают из формулы (1)
Масса брутто вагона на весах 77 т.The difference of the loading of the sides of the car is selected from the formula (1)
Gross weight of the car on the scales of 77 tons
Высота смещенной части сыпучего груза равна:
Масса несмещенного груза в вагоне равна Gо=55-12,53=42,47 т.The height of the displaced part of the bulk cargo is equal to:
The mass of unbiased cargo in the car is G o = 55-12.53 = 42.47 tons.
Высота погрузки несмещенного груза в вагоне равна:
Принимают
По формулам (5 и 6) находят общие координаты центра тяжести вагона с сыпучим грузом:
где hв=1,13 м.The loading height of unbiased cargo in the car is:
Accept
By the formulas (5 and 6), the general coordinates of the center of gravity of the carriage with bulk cargo are found:
where h in = 1.13 m.
Вертикальный угол наклона центра тяжести вагона около 6o.The vertical angle of inclination of the center of gravity of the car is about 6 o .
Отметим, что у вагона рассмотреть смещение центра тяжести груза в вагоне невозможно и решить эту задачу можно только при помощи вагонных электронных весов. Координаты центра тяжести вагона следующие: 05 (0,128 м; 1,314 м).It should be noted that it is impossible to consider the shift of the center of gravity of the load in the car, and this problem can be solved only with the help of car electronic scales. The coordinates of the center of gravity of the car are as follows: 0 5 (0.128 m; 1.314 m).
Пример 5. На весах получена большая разность загрузки боковых сторон с указанным тяжелым грузом. Δ= 20 т. Высота смещенной части сыпучего груза равна:
Масса брутто вагона на весах 91 т.Example 5. On the scales received a large difference in the loading of the sides with the specified heavy load. Δ = 20 t. The height of the displaced part of the bulk cargo is:
Gross weight of the car on the balance is 91 tons.
Масса несмещенного груза в вагоне равна Gо=69-20=49 т.The mass of unbiased cargo in the car is equal to G about = 69-20 = 49 tons
Высота погрузки несмещенного груза в вагоне равна:
Горизонтальное смещение центра тяжести груза в вагоне bгр по формуле (1):
Высота центра тяжести смещенной по треугольнику части груза в кузове вагона
Расстояние с равно:
По формулам (5 и 6) находят общие координаты центра тяжести вагона с сыпучим грузом:
где hп=1,232 м и hв=1,13 м.The loading height of unbiased cargo in the car is:
The horizontal displacement of the center of gravity of the load in the car b gr according to the formula (1):
The height of the center of gravity of the part of the cargo displaced along the triangle in the car body
Distance with equals:
By the formulas (5 and 6), the general coordinates of the center of gravity of the carriage with bulk cargo are found:
where h p = 1,232 m and h in = 1,13 m
Вертикальный угол наклона центра тяжести вагона составит более 7o.The vertical angle of inclination of the center of gravity of the car will be more than 7 o .
Координаты центра тяжести вагона: 05 (0,174 м; 1,366 м). Этот перегруженный вагон опасен при движении в поезде и требует отцепки от состава.The coordinates of the center of gravity of the car: 0 5 (0.174 m; 1.366 m). This overloaded car is dangerous when moving in a train and requires uncoupling from the train.
Все формулы и нормативы необходимо внести в память ЭВМ и отразить в программе определения массы груза на вагонных электронных весах для весовщика. На весах по массе брутто конкретного вагона определяют массу груза и массу смещенной части груза относительно колес вагона в поперечном направлении. Далее вычисляют необходимые геометрические размеры по формулам 3, 1, 4. По визуально оцениваемой геометрической форме смещения груза в кузове вагона находят величины "с" и "h". All formulas and standards must be entered into the memory of the computer and reflected in the program for determining the mass of cargo on the carriage electronic scales for the weigher. On the scale, the gross mass of a particular car determines the mass of the cargo and the mass of the displaced part of the cargo relative to the wheels of the car in the transverse direction. Next, the necessary geometric dimensions are calculated by the
На фиг. 5 показаны две формы смещения груза в кузове, сечение которых соответствует прямоугольному треугольнику с основанием, равным ширине кузова вагона. В первом случае (треугольник заштрихован) центр тяжести смещенного груза будет располагаться в точке 01. Во втором случае точка 01 1 будет располагаться на одной вертикали с точкой 01. Различие будет только по высоте. Здесь надо учитывать, что сыпучий груз в кузове вагона в основном продольно смещается из-за разности высот наружного и внутреннего рельса железнодорожной колеи.In FIG. 5 shows two forms of cargo displacement in the body, the cross section of which corresponds to a right triangle with a base equal to the width of the car body. In the first case (the triangle is shaded), the center of gravity of the displaced load will be located at
После этого определяют координаты центра тяжести вагона x, z и величины смещения сравнивают с допускаемыми (табл.2). По последним данным в кузовах вагонов (примеры 4 и 5) явно необходимо исправлять смещение груза. After that, the coordinates of the center of gravity of the car x, z are determined and the displacement values are compared with the permissible values (Table 2). According to the latest data in the car bodies (examples 4 and 5), it is clearly necessary to correct the displacement of the cargo.
Техническими условиями погрузки и крепления грузов (изд. Транспорт, 1988 г. , табл. 1.6) определены более укрупненно наибольшие допускаемые смещения центра тяжести грузов в четырехосных вагонах. The technical conditions for loading and securing cargoes (Transport ed., 1988, Table 1.6) determine the largest aggregated permissible displacements of the center of gravity of goods in four-axle wagons.
Предлагаемые взвешивания на вагонных электронных весах для оценки безопасности движения вагонов с сыпучими грузами позволит осуществить наиболее полный контроль правильности загрузки всех прибывающих на станцию вагонов по допустимым разностям масс брутто боковых сторон вагона. На станции или пункте коммерческого осмотра оценивают неравномерность загрузки каждого вагона по данным взвешивания его колес, осей и тележек. Использование этого способа позволит значительно расширить область применения вагонных электронных весов на железнодорожном транспорте в целях повышения безопасности движения. The proposed weighings on a car electronic scale to assess the safety of movement of cars with bulk cargo will allow for the most complete control of the correct loading of all cars arriving at the station according to the permissible gross mass differences of the sides of the car. At the station or point of commercial inspection, the uneven loading of each car is evaluated according to the weighing of its wheels, axles and bogies. Using this method will significantly expand the scope of car electronic scales in railway transport in order to improve traffic safety.
Claims (1)
где Gгр - масса сыпучего груза в вагоне, т;
bгр - горизонтальное расстояние от центральной продольной оси до центра тяжести сыпучего груза в вагоне, мм;
G - масса брутто вагона, т;
hп - высота пола в вагоне, мм;
H0 - высота несмещенной части сыпучего груза в кузове вагона, т. е. расстояние между полом вагона и верхней границей несмещенной части сыпучего груза в вагоне, мм;
с - горизонтальное расстояние от центральной продольной оси вагона до центра тяжести смещенной части сыпучего груза, мм;
h - вертикальное расстояние между центром тяжести смещенной части сыпучего груза и верхней границей несмещенной остальной части сыпучего груза в кузове вагона, мм;
hв - высота центра тяжести вагона без сыпучего груза (тары вагона), мм,
и для оценки безопасности движения поездов сравнивают их с допустимыми значениями общих координат центра тяжести вагона.A method of weighing on a wagon electronic scale to assess the safety of movement of wagons with bulk cargo, including weighing a moving wagon by weight and measuring the gross mass followed by subtracting the net mass of the wagon from it to determine the mass of bulk cargo in the wagon, and the gross mass of the wagon is measured taking into account the weight measurement the gross left and right sides of the car by weighing and summing the corresponding gross masses distributed on the left and right wheels, while the mass of the displaced part is calculated and bulk cargo in the car according to the difference in gross masses distributed on the left and right sides of the car, and determine the horizontal displacement of the center of gravity of the mass of bulk cargo in the car in its transverse vertical plane, characterized in that it is additionally determined by subtracting the mass of the displaced part from the mass of the bulk cargo the mass of the unbiased part of the bulk cargo in the car, according to the indicated parts of the bulk cargo, taking into account its known bulk mass and the form of displacement in the body, the vertical displacement of the center of gravity of the bulk cargo is calculated behind in the car in the transverse vertical plane, while using the calculated coordinates of the center of gravity of the bulk cargo in the car, find the common coordinates of the center of gravity of the car with bulk cargo
where G gr is the mass of bulk cargo in the car, t;
b gr - the horizontal distance from the central longitudinal axis to the center of gravity of the bulk cargo in the car, mm;
G is the gross mass of the car, t;
h p - floor height in the car, mm;
H 0 is the height of the unbiased part of the bulk cargo in the car body, i.e., the distance between the floor of the car and the upper boundary of the unbiased part of the bulk cargo in the car, mm;
C is the horizontal distance from the central longitudinal axis of the car to the center of gravity of the displaced part of the bulk cargo, mm;
h is the vertical distance between the center of gravity of the displaced part of the bulk cargo and the upper boundary of the unbiased remaining part of the bulk cargo in the car body, mm;
h in - the height of the center of gravity of the car without bulk cargo (container car), mm,
and to assess the safety of train movements, they are compared with acceptable values of the overall coordinates of the center of gravity of the car.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001120300A RU2212636C2 (en) | 2001-07-19 | 2001-07-19 | Method of car weighing on electronic track scales for evaluation of safety of movement of cars with loose loads |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001120300A RU2212636C2 (en) | 2001-07-19 | 2001-07-19 | Method of car weighing on electronic track scales for evaluation of safety of movement of cars with loose loads |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2212636C2 true RU2212636C2 (en) | 2003-09-20 |
RU2001120300A RU2001120300A (en) | 2003-09-27 |
Family
ID=29776824
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001120300A RU2212636C2 (en) | 2001-07-19 | 2001-07-19 | Method of car weighing on electronic track scales for evaluation of safety of movement of cars with loose loads |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2212636C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2784784C1 (en) * | 2021-10-25 | 2022-11-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения "ФГБОУ ВО ИрГУПС) | Method and device for determining the location of the center of gravity of a loaded railway car |
-
2001
- 2001-07-19 RU RU2001120300A patent/RU2212636C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2784784C1 (en) * | 2021-10-25 | 2022-11-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения "ФГБОУ ВО ИрГУПС) | Method and device for determining the location of the center of gravity of a loaded railway car |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Caban et al. | Strength analysis of a container semi-truck frame | |
CN103714217B (en) | A kind of mine self-discharging vehicle carriage capacity calculation methods | |
RU2212636C2 (en) | Method of car weighing on electronic track scales for evaluation of safety of movement of cars with loose loads | |
RU155518U1 (en) | RAIL SCALES FOR WEIGHING MOBILE RAILWAY OBJECTS IN MOVEMENT | |
Sandu et al. | Static and dynamic tests performed on a flat wagon | |
RU2615707C2 (en) | System and method of weighing couple railway wagons in motion | |
RU2300084C1 (en) | Method of weighing moving cars loaded with bulk cargo by means of electron scales for estimation of safety of traffic | |
CN211477364U (en) | Track scale with overload and unbalance-load measuring function | |
CN2398620Y (en) | Compound track weighing device | |
RU126664U1 (en) | Gondola with a deaf body | |
CN202814526U (en) | Electronic railway scale | |
RU2784784C1 (en) | Method and device for determining the location of the center of gravity of a loaded railway car | |
Dovhaniuk et al. | Investigation of possibility of hopper cars unloading on the car dumper VRS–134M | |
Kuba et al. | Examination of structural properties of a new railway wagon design for flammable substance transportation | |
CN217738423U (en) | Unbalance loading detection weighing railroad track scale | |
RU166255U1 (en) | STATIONARY CAR SCALES | |
RU2730375C1 (en) | Weighing device for determination of loads on vehicle axis | |
RU2410652C1 (en) | Method to detect overloaded wagons by wagon electronic scale and device for its realisation | |
Tsibin et al. | General specifications for determining the metrological characteristics of weighbridges for moving vehicles | |
RU2238528C2 (en) | Method of calibration of track scales | |
CN204214535U (en) | Static Super leaning load track scale | |
RU206048U1 (en) | Weighing device for railway rolling stock | |
RU2828636C1 (en) | Automated station for dynamic weighing of railway trains (asdw) | |
RU2210747C2 (en) | Method of evaluation of nonuniformity of car charging by means of car electronic balance | |
HU200837B (en) | Device for dynamic and static measuring of the means advancing on permanent way, as railway cars and lorries |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080720 |