Устройство для регулирования усилия в кабеле висячего моста Советский патент 1989 года по МПК E01D11/02 

(Л

с

Изобретение относится к области мостостроения и может быть использо- ано в конструкциях висячих мостов. Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение эффективности и исключение возможности колебаний груза. Устройство для регулирования усилия в кабеле висячего моста включает груз 1, прикрепленный к оттяжке 2, размещенньпЧ в колодце 3 и снабженный расположенными на его противоположных гранях выступами 4 и 5, причем выступ 5 на удаленной от оси 6 моста грани размещен ниже выступа 4, расположенного на противолежащей грани, а колодец 3 снабжен направляющими 7 под выступы 4 и 5,имеющие цилиндрическую поверхность.Мост имеет качающиеся пилоны 8 и кабель 9. 2 ил. о SS

ел

N5

cfjus.f

Изобретение относится к мосто- ,строению и может быть использовано в конструкциях висячих мостов.

Цель изобретения - упрощение кон- струкции, повьшение эффективности и исключение возможности колебаний груза.

На фиг.1 показана схема висячего моста с предлагаемым устройством; на фиг. 2 - груз с буквенными обозначениями основных его размеров и силы, действующие на груз.

Устройство для регулирования усилия в кабеле висячего моста включает груз 1, прикрепленный к оттяжке 2, размещенный в колодце 3 и снабженный расположенными на его противоположных гранях выступами 4 и 5, причем выступ 5 на удаленной от оси 6 мое- та грани размещен.ниже выступа 4, расположенного на противолежащей грани, а колодец 3 снабжен направляющими 7 под выступы 4 и 5. Последние имеют цилиндрическую поверхность и оттяжка наклонена к горизонтали под углом И . Мост имеет качающиеся пилоны 8 и кабель 9.

Устройство работает следуюсщм образом.

При увеличении временной нагрузки начиная с нулевого ее значения, наступает момент, когда вертикальная составляющая усилия в оттяжке 2, увеличиваясь в соответствии с увеличением нагрузки, становится равной весу груза 1 - Q (фиг.2).

При дальнейщем увеличении временной нагрузки наступает момент, ког- да вертикальная составляющая усилия в оттяжке, возникающего от постоянной и временной нагрузок, становится равной сумме веса груза и сил трения скольжения между выступами на грузе и поверхностями скольжения. Это - предельное равновесие, соответствующее максимальному усилию в оттяжке. Дополнительное увеличение нагрузки сверх той, при которой возникает предельное равновесие, Не вы зывает увеличения усилия в оттяжке, поскольку при этом груз перемещается вверх.

Повьппение температуры вызывает удлинение кабеля, но он не провисае так как груз перемещается вниз, По- нижение температуры вызывает перемещение груза вверх, поэтому оно не

вызывает увеличения максимального усилия в оттяжке.

Максимальное усилие в оттяжке находится из трех уравнений, которые получают приравниванием нулю суммы проекций всех сил на вертикальную ось, суммы проекций всех сил на горизонтальную ось и суммы моментов всех сил относительно точки, в которой оттяжка прикреплена к грузу.

Уравнения равновесия:

S

макс

COS

- F, 4- F. 0;

0 5

0

р

5

45

50

В„„, sinp- Т,- Tj - q 0;

- F(h + с) + Т,Ъ - Tjb 0;

где v(j,5(. - максимальное усилие в

оттяжке; Q - вес груза;

F и Fj - реакции со стороны поверхностей скольжения; Т, и Т - силы трения Между выступами на грузе и поверхностями скольжения;

б - угол наклона оттяжки : к горизонтали;

с - плечо реакции F. (расстояние между горизонтальными плоскостями,одна из которых проходит через точку, в которой оттяжка прикреплена к грузу, а другая - через линию прикасания верхнего выступа к поверхности скольжения); h - расстояние между горизонтальными плоскостями, проходящими через линии прикасания выступов к поверхностям скольжения; (h + с) - плечо реакции Fj,;

Ъ - плечо сил трения (расстояние между поверхностью скольжения и параллельной ей плоскостью, проходящей через вертикальную ось груза).

Значения сил трения:

т; F,f; Т,1 Fjf,

где f - коэффициент трения скольжения .

Решая систему трех уравнений, находим

Q

MCikC

(1+- + -)fcosp

Анализ формулы для максимального усилия в оттяжке показывае т, что в предлагаемом устройстве усилие в оттяжке можно значительно увеличить не за счет увеличения массы груза, а за счет увеличения отношений 2с

2bf ..„ , т.

e. за счет рационального назначения основных размеров

груза. Это важно для повышения эффек-15 го устройства всегда проходит сво-

тивности и экономичности устройства.

Формула показывает, что за счет угла и основных размеров груза можно добиться того, что усилие в оттяжке будет превосходить вес груза в сто и больше раз. Этого можно добиться за счет только двух размеров: величины с и расстояния h между выступами на грузе в вертикаль ном направлении. Выгодно и то, что оба эти размера - размеры по вертикали. Размеры груза,в горизонтальных направлениях из конструктивных соображений лучше принимать по возможности меньшими, так как колодец должен закрываться железобетонной плитой.

Когда действие временной нагрузки прекращается полностью и темпераp

1451201

тура повьппается, усилие становится минимальным.

Минимальное усилие в

но

q-

мин 72с

sinfHd -t- -

Анализ формулы для минимального усилия в оттяжке показывает, что 5..„., достаточно высокое, хотя меньМИ

ше веса груза. Во всяком случае перемещение груза вниз у предлагаемободно.

Формулаиз обретения Устройство для регулирования усиЛИЯ в кабеле висячего моста, включающее груз, прикрепленный к оттяжке « размещенный в колодце, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, повьппения эффективности и исключения возможности колебаний груза, груз снабжен расположенными на его противолежащих гранях выступами, причем выступ на удаленной от поперечной оси моста грани

размещен ниже выступа, расположенного на противолежащей грани, а колодец снабжен направляющими под выс тупы.