輪式裝備鐵路運輸裝載加固強度研究

徐開啟，黃 橙，楊 磊，崔 鯤，彭洪波

(1.軍事交通學院聯合投送系，天津300161;2.軍事交通學院研究生管理大隊，天津300161;3.軍事交通學院訓練部，天津300161;4.空軍韶關司機訓練大隊，廣東韶關512023)

《鐵路軍事運輸輪式裝備裝載標準》制定，在確定裝備的裝載加固強度時，理論上應嚴格按照《鐵路貨物裝載加固規則》(鐵運［2006］161號，以下簡稱現行《加規》)的要求來進行，以充分保證運輸安全。但由于現行《加規》計算力值確定的加固強度，較之《鐵路貨物裝載加固規則》(鐵運［1995］70號，以下簡稱舊《加規》)計算力值確定的加固強度發生了巨大變化，使裝備加固器材強度或使用數量成倍增加，延長了裝卸載時間，降低了軍事效益和經濟效益。這樣確定的加固強度，由于沒有充分考慮軍事運輸的特殊性，勢必會給軍事運輸帶來巨大的影響和沖擊，也會給新標準的實施帶來困難。為此，必須對輪式裝備鐵路運輸的加固強度問題進行嚴肅認真、科學審慎地分析研究。

1 現行加固強度存在的問題與統一加固強度的設想

1.1 現行加固強度存在的問題

目前，輪式裝備鐵路運輸裝載加固強度，由于新的裝載標準制定頒布前各鐵路局和駐鐵路局軍代處在按鐵路現行《加規》計算核實時，掌握的尺度不一致，導致加固強度不統一。實際采用的加固強度存在以下3種情況:①既有裝載標準的加固強度;②既有裝載標準加固強度的1.5倍、2倍、3倍不等;③鐵路現行《加規》計算力值確定的加固強度。

由于加固強度的不統一，影響了裝載加固方案或裝載標準的科學性、權威性和嚴肅性，也給部隊開展裝載訓練以及實施裝載帶來困惑與困難。

1.2 統一加固強度的設想

基于敢擔當，切實為部隊服務、為軍事運輸服務，著力提高軍事運輸效率、提高我軍戰略投送能力的理念，通過統一加固強度，制訂具有我軍特色的裝備鐵路運輸裝載標準。

對加固強度的統一，既要考慮鐵路現行《加規》的要求，又要考慮軍事運輸的特殊性和裝載標準的繼承性，并結合長期的鐵路軍事運輸安全實際，設想并提出以下具體方案:一是嚴格采用鐵路現行《加規》計算力值確定的加固強度;在鐵路現行《加規》計算力值確定加固強度的基礎上打折，可分別按鐵路現行《加規》計算力值確定加固強度的85%或60%確定。

2 加固強度打折方案的可行性

(1)既有裝載標準采用的加固強度，是舊《加規》計算力值確定加固強度的約70%。輪式裝備鐵路運輸時，其受力和加固強度與其質量、驅動型式、外形尺寸、質心位置、輪徑、輪距等因素密切相關。其中裝備質量是確定加固強度的核心因素。既有裝載標準制定時，采用的裝備按質量Q分級的加固強度見表1。

表1 既有裝載標準采用的加固強度

該加固強度在制定既有裝載標準時得到審查專家的一致認可。長期的鐵路軍事運輸安全實踐表明:此加固強度既是科學、可行的，又是簡便、實用的;既保證了軍事運輸的安全，又充分體現了軍事運輸的特殊性。據此加固強度制定的《鐵路軍事運輸裝載標準》國軍標完全滿足了鐵路軍事運輸安全的需要。

在2008年完成的課題“鐵路軍事運輸裝載標準歸類合并研究”中，通過計算分析得知，依據鐵路舊《加規》制定的上述加固強度，縱向慣性力實際取值約為規定計算力值的70%。因此，軍事裝備鐵路運輸過程中所受的縱向慣性力力值，取《加規》計算值的70%即可滿足運輸安全需要。

制定既有裝載標準所確定的加固強度，既符合鐵路運輸安全要求，又體現了軍事運輸的特殊性;既有利于裝載標準的修訂和新裝備裝載加固方案的制訂，又便于標準的掌握和使用;既減少了加固器材的使用數量，又提高了軍事效益和經濟效益。但上述科學可行、簡便實用的加固強度，僅在制訂既有裝載標準時采用，而沒有明確列入相關標準或鐵路軍事運輸規章中。

(2)貨物在列車運行工況時受到的縱向慣性力約為調車沖擊工況時的30%。北京交通大學交通運輸學院、鐵道科學研究院機車車輛研究所于2005年7月完成的《列車提速后作用于貨物上的慣性力力值的研究——研究報告》，是制訂現行《加規》的試驗依據。通過對該研究報告的全面解讀分析，根據其中輪式貨物的縱向加速度部分的結論，當沖擊速度為5 km/h時、試驗用羅曼汽車的最大縱向加速度為1.691 4 g，當沖擊速度為6 km/h時、試驗用羅曼汽車的最大縱向加速度為2.039 3 g;而列車運行工況時的貨物縱向加速度的ā+3σ值均不大于0.485 g(試驗用羅曼汽車的該數據僅為 0.287 g)。0.485 g 與 1.691 4 g、2.039 3 g相比，分別占 28.7% 和 23.8%，均不足30%(如果是 0.287 g與 1.691 4 g 、2.039 3 g 相比，則分別只占20%、14%)。

也就是說，貨物在列車運行工況時受到的縱向慣性力約為調車沖擊工況時的30%。換言之，貨物在列車運行工況時受到的縱向慣性力，其取值為現行《加規》計算力值的30%，如不存在溜放調車沖擊工況，按30%取值確定的加固強度是完全可以滿足運輸安全需要的。

(3)軍事運輸的整列運輸和有禁止溜放調車限制的零星運輸車輛具有不存在調車沖擊工況的特殊性。軍事裝備物資鐵路運輸中，除零星運輸(其中多數情況下也不能溜放調車，如軍用危險品、裝有精密儀器的裝備等)外均為整列運輸，而整列運輸和有禁止溜放調車限制的零星運輸車輛不存在調車沖擊工況。基于此，裝備物資鐵路運輸過程中受到的縱向慣性力，其取值為現行《加規》計算值的30%就可以完全滿足運輸安全的需要。

軍事裝備物資鐵路運輸中，鑒于都需要押運員押運的客觀實際，為確保押運員人身安全，可在裝載標準以及鐵路軍事運輸相關規章中增加“押運員乘坐的車輛(組)禁止溜放”這一規定即可。

上述分析表明，如果充分考慮軍事運輸的特殊性以及長期運輸安全的實際情況，裝備物資的裝載加固強度打折方案是可行的。

3 各種加固強度與鐵路現行《加規》計算力值確定加固強度的關系

文獻［3］中，對輪式貨物鐵路運輸的加固，通過計算對比分析了現行和舊《加規》條件下加固裝備的拉牽繩受力情況。計算表明，現行和舊《加規》條件下加固強度之比平均約為2.5，即ΔT新≈2.5ΔT舊。由此可推斷1.1中目前實際采用加固強度與現行鐵路《加規》計算力值確定加固強度之間的關系。

對上述3種情況加固強度取值再做進一步的分析，可得出以下結論。

(1)第1種情況(既有裝載標準的加固強度)，是鐵路現行《加規》計算力值確定加固強度的約30% ，取值差距太大，不宜接受和采用。

(2)第2種情況之一(既有裝載標準加固強度的1.5倍)，是鐵路現行《加規》計算力值確定加固強度的約40%，同樣取值差距太大，也不宜接受和采用。

第2種情況之二(既有裝載標準加固強度的2倍)，是鐵路現行《加規》計算力值確定加固強度的約60%，該方案既考慮了鐵路現行《加規》的要求，又充分考慮了軍事運輸的特殊性和現實可能性，課題組建議采用這一方案。據此計算制定了表2所示的鐵路軍事運輸輪式裝備質量分級加固標準(60%取值)。

表2 鐵路軍事運輸輪式裝備質量分級加固強度(60%取值)

第2種情況之三(既有裝載標準加固強度的3倍)，是鐵路現行《加規》計算值確定加固強度的約85%，打折太少、意義不大，也不宜采用。

(3)第3種情況(鐵路現行《加規》計算力值確定的加固強度)，沒有充分考慮軍事運輸的特殊性，也不宜采用。

需要說明的是，該加固強度表(60%取值)是按質量分級的上限質量來制定的，而多數中、下限質量裝備的實際加固強度則比之要大，再加上所選用制式加固器材的破斷拉力通常又大于按上限質量來制定的加固強度，所以多數中、下限質量裝備的實際加固強度接近甚至超過了現行鐵路《加規》規定的加固強度(尤其是10 t以下裝備)。

同時，從質量分級的角度，該加固標準與既有的加固標準也保持了較好的繼承性和連續性。

4 結語

“采用鐵路現行《加規》計算力值的60%確定加固強度，實為既有裝載標準加固強度的2倍”之方案，既考慮了鐵路現行《加規》的要求，又充分考慮了軍事運輸的特殊性和現實可能性，建議采用此方案，新制定的裝載標準將有利于提高軍事效益和經濟效益。

［1］ 鐵道部.鐵路貨物裝載加固規則(鐵運［2006］161號)［M］.北京:中國鐵道出版社，2006:38-44.

［2］ 鐵道部.鐵路貨物裝載加固規則(鐵運［1995］70號)［M］.北京:中國鐵道出版社，1995:37-42.

［3］ 張志強，黃橙，徐開啟，等.《鐵路貨物裝載加固規則》加固強度計算方法分析［J］.軍事交通學院學報，2014，16(7):25-30.