3.3主要加固方法及其加固强度 根据上节的分析，当需要加固材料或装置承受的纵向或横向水平力，或需要 靠加固形成的纵向或横向稳定力矩大于零时，必须对货物采取加固措施。 常用的加固方法有：拉牵加固、挡木或钢挡加固、掩挡加固、腰箍下压式加 固等。对具体的货物应采取怎样的加固方法，可根据货物重量、形状、在车辆上 可能发生位置或状态变化的种类和所用货车车型等有关因素确定。 一般来说，对支承面为平面的货物，主要应防止其移动和倾覆，对圆柱形、 球形以及带轮货物，除应防止其移动之外，还应防止其滚动， 3.3.1拉牵加固 拉牵加固系指用拉牵绳（如多股盘条、钢丝绳或拉杆、链条等）把货物拴固 在车辆上，如图1一3一5所示。利用拉牵绳拉力的纵向和横向水平分力来平衡货 物的纵、横向惯性力，从而防止货物移动和倾覆。 图1-3-5拉牵加固示意图 图中：0—一拉牵绳在货物上的拴结点： B一O点在车地板上的投影： BC一O点所在纵向垂直平面至车边的距离： A一拉牵绳在车辆上的拴结点。 图中所示O点、A点以及AC、BC、BO、AO均为铁路货物拉牵加固所用的 术语，其所代表的含义是不变的。 下面以对称拉牵为例分析拉牵绳应承受的力。当货物重心落在车辆纵中心线 上，拉牵绳在货物上和车辆上的拴结位置在货物重心所在纵向、横向垂直平面两 侧对称时，称为对称拉牵。对称拉牵时，同一方向各根拉牵绳承受的拉力相等
3.3 主要加固方法及其加固强度 根据上节的分析，当需要加固材料或装置承受的纵向或横向水平力，或需要 靠加固形成的纵向或横向稳定力矩大于零时，必须对货物采取加固措施。 常用的加固方法有：拉牵加固、挡木或钢挡加固、掩挡加固、腰箍下压式加 固等。对具体的货物应采取怎样的加固方法，可根据货物重量、形状、在车辆上 可能发生位置或状态变化的种类和所用货车车型等有关因素确定。 一般来说，对支承面为平面的货物，主要应防止其移动和倾覆，对圆柱形、 球形以及带轮货物，除应防止其移动之外，还应防止其滚动。 3.3.1 拉牵加固 拉牵加固系指用拉牵绳（如多股盘条、钢丝绳或拉杆、链条等）把货物拴固 在车辆上，如图 1－3－5 所示。利用拉牵绳拉力的纵向和横向水平分力来平衡货 物的纵、横向惯性力，从而防止货物移动和倾覆。 图 1－3－5 拉牵加固示意图 图中：O —— 拉牵绳在货物上的拴结点； B —— O 点在车地板上的投影； BC —— O 点所在纵向垂直平面至车边的距离； A —— 拉牵绳在车辆上的拴结点。 图中所示 O 点、A 点以及 AC、BC、BO、AO 均为铁路货物拉牵加固所用的 术语，其所代表的含义是不变的。 下面以对称拉牵为例分析拉牵绳应承受的力。当货物重心落在车辆纵中心线 上，拉牵绳在货物上和车辆上的拴结位置在货物重心所在纵向、横向垂直平面两 侧对称时，称为对称拉牵。对称拉牵时，同一方向各根拉牵绳承受的拉力相等。 O B A C 纵 横
支重面为平面的货物，采用拉牵加固既可防止其发生纵向或横向水平移动， 又可防止其发生纵向或横向倾覆。设同一方向有n根拉牵绳，每根应承受的拉力 可按下列方法确定。 1.按防止货物纵向移动的要求确定蕌 设为防止货物纵向移动每根拉牵绳需要承受的拉力为S整，同一方向根拉 牵绳拉力的纵向水平分力之和应等于防止货物纵向移动需要拉牵绳承受的纵向 水平力△T,即 nS数cosacosB=AT 式中α—拉牵绳与水平面的夹角： B—拉牵绳的水平分力与纵向垂直平面的夹角。道 AO sg-品4c+ac+G（N） (1-3-19) 2.按防止货物横向移动的要求确定蕌 设为防止货物横向移动每根拉牵绳需要承受的拉力为S，同理应要求： nS cosa·Cos B=△W 式中B—拉牵绳的水平分力与横向垂直平面的夹角。 S-议ac++a0 (kN) (1-3-20) 3.按防止货物纵向倾覆的要求确定蕌 设为防止货物纵向倾覆每根拉牵绳需要承受的拉力为S:，同一方向n根拉 牵绳拉力形成的纵向稳定力矩应和需要拉牵绳形成的纵向稳定力矩M份相等， 即 2 sina·∑+nS cosa.cos B·BO=M 式中算sn&=BO A0 代入上式，可得防止货物纵向倾覆每根拉牵绳需要承受的拉力：
支重面为平面的货物，采用拉牵加固既可防止其发生纵向或横向水平移动， 又可防止其发生纵向或横向倾覆。设同一方向有 n 根拉牵绳，每根应承受的拉力 可按下列方法确定。 1．按防止货物纵向移动的要求确定 设为防止货物纵向移动每根拉牵绳需要承受的拉力为 移 S纵 ，同一方向 n 根拉 牵绳拉力的纵向水平分力之和应等于防止货物纵向移动需要拉牵绳承受的纵向 水平力 ΔT，即 n 移 S纵 cos ·cos 纵 =ΔT 式中 ——拉牵绳与水平面的夹角； 纵 ——拉牵绳的水平分力与纵向垂直平面的夹角。 AO AB cos AB AC cos 纵 S T nAC 纵 AC BC BO 移 2 2 2 （kN） （1－3－19） 2．按防止货物横向移动的要求确定 设为防止货物横向移动每根拉牵绳需要承受的拉力为 移 S横 ，同理应要求： n 移 S横 cos cos 横 =ΔN 式中 横 ——拉牵绳的水平分力与横向垂直平面的夹角。 AB BC cos 横 S N nBC 横 AC BC BO 移 2 2 2 （kN） （1－3－20） 3．按防止货物纵向倾覆的要求确定 设为防止货物纵向倾覆每根拉牵绳需要承受的拉力为 倾 S纵 ，同一方向 n 根拉 牵绳拉力形成的纵向稳定力矩应和需要拉牵绳形成的纵向稳定力矩 纵 M防倾 相等， 即 纵 纵 防倾 倾 纵 纵 倾 2S纵 sin l nS cos cos BO M 式中 AO BO sin 代入上式，可得防止货物纵向倾覆每根拉牵绳需要承受的拉力：
M S-a2%4C9mC+c+0（N》1-2D 式中M一需要拉牵绳形成的防止货物纵向倾覆的稳定力矩，kN·mm: ∑一同一方向各对拉牵绳在货物上拴结点所在横向垂直平面至货物 纵向倾覆点之间的距离之和，mm。 当2时，∑=1 当n=4时，∑1纵=1纵+级2： 当n6时，∑级=l纵+纵2+l级 11、1,和1分别为第一、第二和第三对拉牵绳在货物上拴结点所在横向 垂直平面至货物纵向倾覆点之间的距离，mm。 4.按防止货物横向倾覆的要求确定蕌 设为防止货物横向倾覆每根拉牵绳需要承受的拉力为S樱，则同一方向”根 拉牵绳拉力形成的横向稳定力矩应和需要拉牵绳形成的横向稳定力矩M相等， 即 nS sina+nS楼cosa●cosB·BO=Mn 可得防止货物横向倾覆每根拉牵绳需要承受的拉力： M防 s=a+mc+c+0（N）1-3-2 式中—横向同一方向拉牵绳在货物上拴结点所在纵向垂直平面至货物横 向倾覆点之间的距离，mm。 要使拉牵绳既能防止货物纵向和横向移动，又能防止纵向和横向倾覆，每 根拉牵绳能够承受的拉力应为： S≥max{S线，Sg,S领，) 选用钢丝绳拉牵时，所用钢丝绳的破断拉力不得小于2S。 选用多股镀锌铁线或盘条拉牵时，每根拉牵绳需要股数为：
2 2 2 (2 ) AC BC BO l nAC BO M S 纵 纵 倾 防倾 纵 （kN）（1－3－21） 式中 纵 M防倾 ——需要拉牵绳形成的防止货物纵向倾覆的稳定力矩，kN mm； l纵 ——同一方向各对拉牵绳在货物上拴结点所在横向垂直平面至货物 纵向倾覆点之间的距离之和，mm。 当 n=2 时， 纵 纵1 l l ； 当 n=4 时， 纵 纵1 纵2 l l l ； 当 n=6 时， 纵 纵1 纵2 纵3 l l l l 。 纵1 l 、 纵2 l 和 纵3 l 分别为第一、第二和第三对拉牵绳在货物上拴结点所在横向 垂直平面至货物纵向倾覆点之间的距离，mm。 4．按防止货物横向倾覆的要求确定 设为防止货物横向倾覆每根拉牵绳需要承受的拉力为 倾 S横 ，则同一方向 n 根 拉牵绳拉力形成的横向稳定力矩应和需要拉牵绳形成的横向稳定力矩 横 M防倾 相等， 即 横 横 防倾 倾 横 横 倾 nS横 sin l nS cos cos BO M 可得防止货物横向倾覆每根拉牵绳需要承受的拉力： 2 2 2 ( ) AC BC BO n l BC BO M S 横 横 倾 防倾 横 （kN） （1－3－22） 式中 横l ——横向同一方向拉牵绳在货物上拴结点所在纵向垂直平面至货物横 向倾覆点之间的距离，mm。 要使拉牵绳既能防止货物纵向和横向移动，又能防止纵向和横向倾覆，每 根拉牵绳能够承受的拉力应为： S ≥max{ 移 S纵 ， 移 S横 ， 倾 S纵 ， 倾 S横 } 选用钢丝绳拉牵时，所用钢丝绳的破断拉力不得小于 2S。 选用多股镀锌铁线或盘条拉牵时，每根拉牵绳需要股数为：
S n= (股) 0.9P￥ 式中P,一一股镀锌铁线或盘条的许用拉力。 选用圆钢或管钢作拉杆时，钢材的截面积可按下式计算 毙晓F= 10S (cm2) 式中[o]—钢材的许用应力，MPa。 【例1-3-3】钢结构货物一件，重28t,长11m,宽2.8m,高2.4m,重 心位于其长度中央，距支重面高1m处。拟用N17型平车一辆均衡装载，如图1 -3-6所示。 6200 4200 O(B) OB所 O(B) A 图1一3一6货物装载加固方案示意图 经计算货物不可能发生纵向或横向倾覆，但可能发生纵、横方向移动。在货 物上距其重心所在横向垂直平面4.2m处，距重心所在纵向垂直平面0.8m,从支 重面起算高度为0.5m处各有可供拉牵加固的拴结点两处，采用拉牵加固，试计 算每根拉牵绳应承受的力。蕌 【解】N17型平车地板宽度为2.98m,自重按19.1t计算，重车总重为47.1t。 1.运输过程中作用于货物上的力 T=(0.001206-0.320。+29.85)0 =(0.0012×47.12-0.32×47.1+29.85)×28=488.3kN N=(2.82+22)0=2.82×28=79kN 0e=(6.54+3.78号)0=3.54×28=99.1kN W=qF=0.49×11×2.4=12.9kN F=9.8Q=9.8×0.4×28=109.8kN
P S n 0.9 许 ＝ （股） 式中 P 许 —— 一股镀锌铁线或盘条的许用拉力。 选用圆钢或管钢作拉杆时，钢材的截面积可按下式计算 [ ] 10 S F （cm 2） 式中 ［ ］——钢材的许用应力，MPa。 【例 1－3－3】 钢结构货物一件，重 28t，长 11m，宽 2.8m，高 2.4m，重 心位于其长度中央，距支重面高 1m 处。拟用 N17 型平车一辆均衡装载，如图 1 －3－6 所示。 图 1－3－6 货物装载加固方案示意图 经计算货物不可能发生纵向或横向倾覆，但可能发生纵、横方向移动。在货 物上距其重心所在横向垂直平面 4.2m 处，距重心所在纵向垂直平面 0.8m，从支 重面起算高度为 0.5m 处各有可供拉牵加固的拴结点两处，采用拉牵加固，试计 算每根拉牵绳应承受的力。 【解】N17 型平车地板宽度为 2.98m，自重按 19.1t 计算，重车总重为 47.1t。 1．运输过程中作用于货物上的力 0.0012 47.1 0.32 47.1 29.85) 28 488.3kN (0.0012 0.32 29.85) 2 2 （ T Q总 Q总 Q (2.82 2.2 )Q 2.82 28 79kN l a N (3.54 3.78 )Q 3.5428 99.1kN l a Q垂 W qF 0.4911 2.4 12.9kN F 9.8Q 9.80.4 28 109.8kN 纵 摩 C O(B) O(B) O(B) O(B) A A A A C C C O(B) O(B) O(B) O(B)
F=4(9.80-Q)=0.4×(9.8×28-99.)=70.1kN 2.需要加固装置承受的力 防止货物移动需要加固装置承受的纵向和横向水平力： △T=T-F=484.3-109.8=374.5kN △W=1.25(N+W0-F=1.25(79+12.9)-70.1=44.8kN 3.每根拉牵绳应承受的力 采取对称拉牵，拉牵绳在货物上拴结点的高度B0=0.5m:BC= 1.49-0.8=0.69m:设AC=3m,每个方向四根拉牵绳，每根应承受的拉力计算如 下： 防止货物纵向移动时： s-0c+ac+0-7F+06403=73w 防止货物横向移动时： g-0c++a0-800+0=06w 要求拉牵绳既能防止货物纵向移动，又能防止货物横向移动，则拉牵绳必须 能够承受97.3N的力。当用钢丝绳做拉牵绳时，许用拉力取其破断拉力的二分 之一，则其破断抗拉力不得小于194.6kN。一般地，可选用钢丝绳双股拉牵，这 样可以用直径较小的钢丝绳以便于操作。 采用拉牵加固时，应注意以下事项： 1.尽可能采取对称拉牵。 2.同一方向拉牵绳根数不宜过多。数量过多时，很难做到松紧度一致，松 紧度差别过大时，拉牵绳受力不均。当遇到车辆运动状态急剧变化时，容易逐个 被拉断。 3.同一件货物不要采用抗拉刚度不同的材料进行拉牵，如不应同时既用钢 丝绳，又用多股镀锌铁线拉牵。 4.拉牵绳在货物上拴结点的高度，当主要用以防止货物移动时，越低越好： 主要用以防止货物倾覆时，可适当高些。 5.用多股镀锌铁线或盘条拉牵时，每根拉牵绳的各股线长要力求一致，用 绞棍绞紧并防止松弛，但绞紧程度不能损伤镀锌铁线或盘条
(9.8 垂) 0.4(9.8 28 99.1) 70.1kN 横 F摩 Q Q 2．需要加固装置承受的力 防止货物移动需要加固装置承受的纵向和横向水平力： 纵 ΔT = T - F摩 ＝484.3－109.8＝374.5kN 横 N 1.25（N W） F摩 ＝1.25（79＋12.9）－70.1＝44.8kN 3．每根拉牵绳应承受的力 采 取 对 称 拉 牵 ， 拉 牵 绳 在 货 物 上 拴 结 点 的 高 度 BO ＝ 0.5m ； BC ＝ 1.49-0.8=0.69m；设 AC＝3m，每个方向四根拉牵绳，每根应承受的拉力计算如 下： 防止货物纵向移动时： 3 0.69 0.5 97.3 4 3 2 2 2 374.5 2 2 2 AC BC BO nAC T S 移 纵 kN 防止货物横向移动时： 3 0.69 0.5 50.6 4 0.69 2 2 2 44.8 2 2 2 AC BC BO nBC N S 移 横 kN 要求拉牵绳既能防止货物纵向移动，又能防止货物横向移动，则拉牵绳必须 能够承受 97.3kN 的力。当用钢丝绳做拉牵绳时，许用拉力取其破断拉力的二分 之一，则其破断抗拉力不得小于 194.6kN。一般地，可选用钢丝绳双股拉牵，这 样可以用直径较小的钢丝绳以便于操作。 采用拉牵加固时，应注意以下事项： 1．尽可能采取对称拉牵。 2．同一方向拉牵绳根数不宜过多。数量过多时，很难做到松紧度一致，松 紧度差别过大时，拉牵绳受力不均。当遇到车辆运动状态急剧变化时，容易逐个 被拉断。 3．同一件货物不要采用抗拉刚度不同的材料进行拉牵，如不应同时既用钢 丝绳，又用多股镀锌铁线拉牵。 4．拉牵绳在货物上拴结点的高度，当主要用以防止货物移动时，越低越好； 主要用以防止货物倾覆时，可适当高些。 5．用多股镀锌铁线或盘条拉牵时，每根拉牵绳的各股线长要力求一致，用 绞棍绞紧并防止松弛，但绞紧程度不能损伤镀锌铁线或盘条
6.用钢丝绳拉牵时，应采用配套的钢丝绳夹。使用紧线器作连接装置时， 紧线器强度应该与钢丝绳强度匹配。蕌 7.拉牵绳与货物和车辆接触处容易磨损拉牵绳时，须加防磨衬垫
6．用钢丝绳拉牵时，应采用配套的钢丝绳夹。使用紧线器作连接装置时， 紧线器强度应该与钢丝绳强度匹配。 7．拉牵绳与货物和车辆接触处容易磨损拉牵绳时，须加防磨衬垫