Пленка, наносимая на сыпучие грузы при перевозке их на открытом подвижном составе, подвергается интенсивному воздействию ветрового потока.
Основной причиной, могущей повлечь за собой разрушение пленки, является наличие отрицательных давлений, зоны наибольших перепадов которых располагаются у обоих торцовых скосов штабеля сыпучего груза (при погрузке выше уровня бортов).
Рис. 6.1. Зависимость разрушающей силы Т от Н и νп при перевозке сыпучего груза:
а —с «шапкой» сегментной формы; б —с «шапкой» трапецеидальной формы
При погрузке груза ниже уровня бортов максимальные отрицательные давления возникают только в передней по ходу поезда части кузова вагона. В хвостовой части кузова давления имеют положительные значения. Кроме того, на защитную пленку действуют нагрузки при вертикальных и поперечных колебаниях кузова вагона.
С учетом многообразия факторов, влияющих на разрушающую силу Т, значения ее были определены на ЭВМ для различных скоростей движения поездов υп и высоты погрузки Н (рис. 6.1). По разрушающей силе Т и допускаемому напряжению защитной пленки на разрыв [σ] можно с учетом коэффициента запаса прочности к определить необходимую толщину пленки b, которая будет противостоять воздействию этой силы:
При погрузке груза ниже уровня бортов разрушающей пленку силой является лишь сила отрицательного давления воздушного потока Ф, возникающая в процессе движения поезда:
где р — плотность воздушной среды, кг/м3; νв—скорость воздушного потока, м/с.
Толщина пленки (в м)
где А — сила сцепления пленки с поверхностью груза: γс — плотность защитной пленки, кг/м3; jв — ускорение вертикальной вибрации, м/с2; g — ускорение свободного падения, м/с2.
По толщине защитной пленки и площади, покрываемой ею поверхности груза Fп, определяют расход пленкообразующей смеси на покрытие груза в одном полувагоне (в кг):
Исходя из прочностных характеристик защитных пленок можно выбрать оптимальную высоту погрузки сыпучего груза, при которой обеспечивается его сохранность и улучшается использование грузоподъемности вагона. Для снижения динамических нагрузок и сокращения расхода эмульсий покрываемая ими поверхность сыпучего груза должна быть предварительно разровнена и уплотнена.