НЕПОДВИЖНАЯ ОПОРНАЯ ЧАСТЬ Российский патент 1997 года по МПК E01D19/04 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для протяженных строительных сооружений, например, мостов, крановых эстакад, трубопроводных переходов, транспортных галерей и т.д.

Известна неподвижная опорная часть, включающая воспринимающие при свободном касании (термин принят согласно СНиП 2.05.03-84. с.73) вертикальную опорную нагрузку балансиры и размещенный между ними шарнир с несущей цилиндрической поверхностью и ограничителями перемещений от горизонтальных нагрузок [1] Недостатком данной опорной части является то, что шарнир выполнен на одном из балансиров, а ограничителями является зубчатое соединение. В результате она не унифицируется с комплектной с ней в сооружении подвижной однокатковой опорной частью [2] из-за существенного различия по конструктивной форме и технологии изготовления основных несущих деталей, а также имеет разные с указанной подвижной опорной частью массу и высоту, что приводит к усложнению монтажной сборки сооружения.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является неподвижная опорная часть, включающая воспринимающие при свободном касании вертикальную опорную нагрузку балансиры и размещенные между ними шарнир с несущей цилиндрической поверхностью и ограничителями перемещений от горизонтальных нагрузок [3] Данная неподвижная опорная часть легко унифицируется с подвижной однокатковой опорной частью [2] но предназначается для эксплуатации в условиях значительных динамических воздействий, например, сейсмических. Поэтому в ней шарнир установлен с возможностью ограниченного качения по балансирам вдоль сооружения, а ограничители выполнены в виде установленных на концевых участках шарнира зубчатых шестерен, взаимодействующих с зубчатыми рейками на балансирах, и дугообразных демпферов, размещенных за длиной пути качения шарнира. Однако, указанное конструктивное исполнение сказывается не только на массе самой опорной части, но и требует применение усиленных опорных узлов из-за возникающих в них дополнительных реактивных усилий. В результате для обычных условий эксплуатации неоправданно повышается металлоемкость сооружения.

Изобретение направлено на решение задачи снижения металлоемкости сооружения при использовании в обычных условиях эксплуатации неподвижной опорной части, унифицируемой с подвижной однокатковой опорной частью.

Для решения поставленной задачи в предлагаемой неподвижной опорной части, включающей воспринимающие при свободном касании вертикальную опорную нагрузку балансиры и размещенный между ними шарнир и несущей цилиндрической поверхностью и ограничителями перемещений от горизонтальных нагрузок, ограничители выполнены в виде установленных на балансирах с возможностью съема проушин, каждая из которых снабжена пазом, кромки которого расположены параллельно вертикальной опорной нагрузке и сопряжены со скользящей посадкой с концевыми участками шарнира с обеспечением их перемещения по пазу на величину не менее, чем величина сближения балансиров от диаметрального сжатия шарнира вертикальной опорной нагрузкой при свободном касании. Кроме того, хотя бы на один из балансиров проушины содержат сопряженные со скользящей посадкой с их пазами вкладыши с отверстиями, которые в свою очередь со скользящей посадкой сопряжены концентрично несущей цилиндрической поверхности шарнира с его концевыми участками. При этом места контакта концевых участков шарнира, взаимодействующих с проушинами, не содержащими вкладыши, выполнены плоскими и также сопряжены с пазами этих проушин со скользящей посадкой.

Более простое конструктивное выполнение ограничителей обеспечивает снижение металлоемкости опорной части.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 показана опорная часть с вкладышами в каждой из проушин балансиров; на фиг. 2 сечение А-А опорной части на фиг. 1; на фиг. 3 - опорная часть с вкладышами в проушинах одного, например, верхнего балансира; на фиг. 4 сечение Б-Б опорной части на фиг. 5 вид по стрелке В на опорные части по фиг. 1 и 3 при повороте верхнего балансира в процессе эксплуатации строительного сооружения.

Неподвижная опорная часть включает воспринимающие при свободном касании вертикальную опорную нагрузку Q верхний 1 и нижний 2 балансиры и размещенный между ними шарнир 3 с несущей цилиндрической поверхностью, например, каток. Горизонтальные нагрузки (осевые вдоль и поперек сооружения, а также крутящий момент в плане) воспринимают ограничители перемещений, выполненные в виде проушин 4 и 5, сопряженные через прокладные шайбы 6 с шарниром 3 и прикрепленные к балансирам 1 и 2 с помощью резьбовых соединений 7. Проушины 4 и 5 снабжены пазами, кромки которых расположены параллельно нагрузке Q и сопряжены со скользящей посадкой с концевыми участками шарнира 3, которым глубина пазов обеспечивает перемещение на величину не менее, чем величина сближения балансиров 1 и 2 от диаметрального сжатия шарнира 3 нагрузкой Q при свободном касании. Сопряжение концевых участков шарнира 3 с проушинами 4 и 5 может быть выполнено в следующих вариантах. В первом: проушины 4 и 5 каждого из балансиров 1 и 2 имеют соответственно вкладыши 8 и 9 с отверстиями. При этом кромки этих вкладышей 8 и 9 сопряжены со скользящей посадкой с ответными им кромками пазов проушин 4 и 5, а отверстия вкладышей 8 и 9 сопряжены со скользящей посадкой концентрично несущей цилиндрической поверхности шарнира 3 с его концевыми участками. Во второй: вкладыши с отверстием имеют проушины только одного из балансиров, например, вкладыши 8 в проушинах 4 балансира 1, в то время как пазы проушин другого балансира, например, проушин 5 балансира 2, непосредственно контактируют с концевыми участками шарнира 3. При этом места контакта на концевых участках шарнира выполнены плоскими и сопряжены с ответными им кромками пазов проушин также со скользящей посадкой.

Неподвижная опорная часть работает следующим образом.

Балансиры 1 и 2 через несущую цилиндрическую поверхность шарнира 3 передают на опору всю опорную нагрузку Q. При этом параллельно данной нагрузке происходит диаметральное сжатие шарнира 3 и соответственно сближение балансиров 1 и 2 на величину, обусловливаемую как диаметральной деформацией самого шарнира 3, так и глубиной его вдавливания в балансиры 1 и 2. Этому сближению не препятствует обеспечиваемая скользящей посадкой и глубиной пазов возможность свободного перемещения концевых участков шарнира 3 по пазам проушин 4 и 5, установленных на балансирах 1 и 2. При отсутствии такой возможности концевые участки шарнира начали бы принимать на себя часть опорной нагрузки, и преждевременно разрушаться. Свободное перемещение концевых участков шарнира 3 по пазам проушин 4 и 5 в зависимости от варианта исполнения осуществляется либо с помощью вкладышей 8 и 9, либо только вкладышей 8 по пазам проушин 4 и соответственно подготовленных мест контакта концевых участков шарнира 3 по пазам проушин 5.

При эксплуатации сооружения от воздействия момента M балансир 1 поворачивается вокруг несущей цилиндрической поверхности шарнира 3. При этом под действием передаваемого проушинами 4 усилия также беспрепятственно поворачиваются вкладыши 8 вокруг концевых участков шарнира 3, что обеспечивается их концентричным сопряжением со скользящей посадкой с отверстиями вкладышей.

Плоская форма контакта взаимодействующих между собой со скользящей посадкой деталей предлагаемой неподвижной опорной части, геометрические допуски на эту посадку обусловливают высокую долговечность этих деталей при воспринятии горизонтальных усилий. Передача значительных вертикальных опорных нагрузок при свободном касании балансиров и шарнира обеспечивается в настоящее время изготовлением их контактных поверхностей из высокопрочных материалов с высокой поверхностной твердостью. Использование резьбового соединения для прикрепления ограничителей перемещений (проушин) от горизонтальных нагрузок позволяет при необходимости (например, при непредусмотренном разрушении осуществлять их замену без подъемки пролетного строения.

Таким образом, предлагаемая опорная часть отвечает всем требованиям, необходимым для конструкций такого типа, содержит основные несущие элементы унифицируемые с подобными элементами подвижной опорной части и на 10-15% менее металлоемка по сравнению с прототипом.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для протяженных строительных сооружений, например, мостов, крановых эстакад, трубопроводных переходов, транспортных галерей и др. Неподвижная опорная часть включает воспринимающие при свободном касании вертикальную опорную нагрузку балансиры и размещенный между ними шарнир с несущей цилиндрической поверхностью и ограничители перемещений от горизонтальных нагрузок. Новым является то, что ограничители выполнены в виде установленных на балансирах с возможностью съема проушин, каждая из которых выполнена с пазом, кромки которого расположены параллельно вертикальной опорной нагрузке и сопряжены со скользящей посадкой с концевыми участками шарнира с обеспечением их перемещений по пазу на величину не менее, чем величина сближения балансиров от диаметрального сжатия шарнира вертикальной опорной нагрузкой при свободном касании. При этом хотя бы на одном из балансиров проушины могут содержать сопряженные со скользящей посадкой с их пазами вкладыши с отверстиями, которые, в свою очередь, со скользящей посадкой сопряжены концентрично несущей цилиндрической поверхности шарнира с его концевыми участками. Места контакта концевых участков шарнира, взаимодействующих с проушинами не содержащими вкладыши, могут быть выполнены плоскими и также сопряжены с пазами этих проушин со скользящей посадкой. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Неподвижная опорная часть, включающая воспринимающие при свободном касании вертикальную опорную нагрузку балансиры и размещенный между ними шарнир с несущей цилиндрической поверхностью и ограничители перемещений от горизонтальных нагрузок, отличающаяся тем, что ограничители выполнены в виде установленных на балансирах с возможностью съема проушин, каждая из которых выполнена с пазом, кромки которого расположены параллельно вертикальной опорной нагрузке и сопряжены со скользящей посадкой с концевыми участками шарнира с обеспечением их перемещений по пазу на величину не менее, чем величина сближения балансиров от диаметрального сжатия шарнира вертикальной опорной нагрузкой при свободном касании. 2. Опорная часть по п.1, отличающаяся тем, что хотя бы на одном из балансиров проушины содержат сопряженные со скользящей посадкой с их пазами вкладыши с отверстиями, которые, в свою очередь, со скользящей посадкой сопряжены концентрично несущей цилиндрической поверхности шарнира с его концевыми участками. 3. Опорная часть по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что места контакта концевых участков шарнира, взаимодействующих с проушинами, не содержащими вкладыши, выполнены плоскими и также сопряжены с пазами этих проушин со скользящей посадкой.