Металлическая подкрановая конструкция неждановых

 

Использование: для реконструкции и строительства подкрановых сооружений преимущественно тяжелого режима работы . С щность изобретения: металлическая подкрановая конструкция, содержащая стенку, опорные ребра жесткости и пояса, и рельс Верхний пояс выполнен замкнутого контура в виде горизонтального листа и двух гнутых накладок с взаимоперпендикулярными концевыми участками для крепления соответственно к стенке и поясам балки и переходным участком, соединяющим концевые . Рельс прикреплен к верхнему поясу посредством двусторонних гнутых амортизаторов . Переходный участок накладки выполнен криволинейным S-образной формы, а стенка заведена в замкнутый контур верхнего пояса до упора в последний с разделением замкнутого контура на два отсека. Крепление концевых участков к поясу и стенке выполнено высокопрочными болтами . 1 з.п. ф-лы, 4 ил..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

>s В 66 С 6/00, Е 04 С 3/06

РСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

СТВО СССР

ЕНТ СССР) ЮЕГВ

ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОС ДА

ВЕД М (ГОС AT

1

89405/33 ,12.90 .01,93. Бюл, N 4 (21) 4 (22) 1 (46) 3

¹88 (54)

КОН (57) стро преи стенк рельс

И ции и ний и работ

И подкр нуюс е между

ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (75) К.К.Нежданов и А.К,Нежданов (56) вторское свидетельство СССР

909, кл. В 66 С 6/00, 1979.

ЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ПОДКРАНОВАЯ

ТРУКЦИЯ НЕЖДАНОВЫХ спользовайие: для реконструкции и тельства подкрановых сооружений ущественно тяжелого режима работы. С щность изобретения: металлическая подк ановая конструкция, содержащая, опорные ребра жесткости и пояса, и

Верхний пояс выполнен замкнутого

1 обретение относится к реконструкстроительству подкрановых сооружееимущественного тяжелого режима (7К-8К), вестна металлическая двутавровая новая балка, содержащая вертикальнку и горизонтальные пояса, причем ве хним поясом и ст нк и р е о располо жены ве симметричные относительно последн и накладки ломаного сечения, М образ ющие с листом верхнего пояса замкнутый треугольный в сечении конту . Опор р ные ж ребра приварены к поясам, стенке и накла кам. Подкрановые балки должны быть н только прочны, но и выносливы. На. верхн ю зону балки передаются через рельс локальные сосредоточенные динамические воздействия:

Pioс. — вертикальное, с эксцентриситетоме;

Тьс. — горизонтальное, приложенное к головк рельса с эксцентриситетом, равным высоте рельса hp, !

„, 5U „„1791340 A1 контура в виде горизонтального листа и двух гнутых накладок с взаимоперпендикулярными концевыми участками для крепления соответственно к стенке и поясам балки и переходным участком, соединяющим концевые. Рельс прикреплен к верхнему поясу посредством двусторонних гнутых амортизаторов, Переходный участок накладки выполнен криволинейным S-образной формы, а стенка заведена в замкнутый контур верхнего пояса до упора в последний с разделением замкнутого контура на два отсека.

Крепление концевых участков к поясу и стенке выполнено высокопрочными болтами. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Mloc Р = РЬс ° Е + Tloc ° hp КРУтЯЩИй момент, вызывающие усталостные разрушения и выводящие балку из эксплуатации.

Недостатки известного решения в следующем.

Мала выносливость сварйого соедине- ния опорного ребра с ломаными в сечении накладками, так как у верхнего конца сварного шва в зоне интенсивного воздействия

Ploc, Tloc, Mloc P ЭффЕКтИВНЫЕ КОзффИЦИЕНты концентрации напряженийдостигаютчетырех единиц (Кф =. 4). Одновременное применение сварных и болтовых соединений недопустимо, так как в сварных соединениях эффективные коэффициенты концентрации напряжений выше, а податливость больше у болтовых. Мала выносливость и ломаных в сечении накладок, так как при малых радиусах кривизны в зонах гиба

Кзф = 2-2,5.

Верхний пояс балки под рельсом при каждом проходе колеса работает на мест1791340

15

25

40

50

55 ный изгиб и в этой зоне также возможно появление усталостных трещин.

Цель изобретения — повышение выносливости и несущей способности подкрановой конструкции.

Цель достигается выполнением переходного участка накладки криволинейным

S-образной формы, причем стенка заведена в замкнутый контур верхнего пояса до упора в последний с разделенизм замкнутого контура на два отсека и подкреплена отогнутыми вверх концевыми участками накладок, а крепление последних к стенке и поясу выполнено высокопрочными фрикционными болтами.

Лист тормозной балки. расположен между рельсом и верхним поясом и соединен с последним этими же болтами, Несущая способность и выносливость подкрановой конструкции повышается также за счет выполнения амортизаторов, прикрепляющих рельс к балке, непрерывными по всей длине последней, с участком, примыкающим к шейке рельса и повторяющим ее форму,и соединены между собой посредством болтов, проходящих через шейку рельса, и прикрепленными к горизонтальному листу верхнего пояса высокопрочными болтами, Опорные же ребра балки выполнены иэ прокатных профилей (уголков или тавров), снабженных по концам фланцами, обеспечивающими соединение их с верхним и нижним поясом, причем ребра отогнуты в плоскости, перпендикулярной к стенке, установлены с зазором между накладками и верхней частью стенки, плотно примыкают и соединены с нижней ее частью посредством фрикционных высокопрочных болтов, На фиг.1 показана металлическая подкрановая конструкция, общий вид; на фиг,2 — то же, разрез; на фиг,3 — опорное ребро; на фиг.4 — линия регрессии Веллера.

Подкрановая конструкция состоит иэ рельса 1, тормозной балки 2 и подкрановой балки 3. Рельс 1 и подкрановая балка 3 соединены амортизаторами 4 между собой, а тормозная балка 2 зажата между ними, верхний пояс 5 подкрановой.балки состоит иэ двух гнутых деталей 6 и листа 7. Вертикальная стенка 8 доведена до упора своим торцом в лист 7 и делит замкнутый контур на два отсека. Гнутая деталь 6 содержит вертикальный участок "а" и горизонтальный участок "в", соединенные между собой

S-образным участком "S", Симметричные участки "а" накладок 6 подкрепляют стенку с двух сторон и соединены с ней высокопрочными болтами или шпильками 9, а горизонтальные участки "в" плотно примыкают к листу 7 снизу и соединены с ним высокопрочными. болтами 9, Нижний пояс 10 соединяется со стенкой 8 как в обычной балке.

Амортизатор 4 имеет участок "с", копирующий форму шейки рельса, а участок "d" плотно примыкает к балке сверху. Амортизация обеспечивается за счет гофра.

Металлическая подкрановая конструкция работает следующим образом. При воздействии на рельс 1 сосредоточенной силы

Р ос передающейся от колеса кранаона воспринимается рельсом и распределяется на верхний пояс балки. Замкнутый контур .5 передает эти локальные воздействия двумя путями: на торец стенки и через болтовое соединение на верхнюю часть стенки 8. Рационально распределить передачу усилия по Одному и другому пути поровну. В этом случае локальные напряжения в верхней части стенки, при центральном положении

Pi«., снизятся в два раза. Регулирование передачи усилия Proc. по одному или другому пути осуществляется за счет гофрирования стенки балки, чем изменяется ее вертикальная податливость. Так как верхний поясной шов отсутствует, то эффективный коэффициент концентрации снижен до своего минимума, т,е. К ф = 1. В балке (прототипе) с непроваром в поясном шве Кзф = 4, т,е. произошло снижение эффективного коэффициента концентрации в четыре раза. Таким образом, произошло снижение напряжений в восемь раз.

При воздействии на верхний пояс предлагаемой подкрановой балки сосредоточенного локального момента

Mlnc Р = bloc Е+Tloc hp, КР где e — эксцентриситет вертикальной силы, а

hp — высота рельса.

Верхний пояс закручивается и в стенке балки возникают локальные напряжения Oyloc P, КатОРЫЕ СУММИРУЮТСЯ С НаПРЯжЕниями oyioc при центральном приложении

СИЛЫ Ploc, bloc = bloc + у!ос

Величина напряжений сг ьс"Р в первую очередь зависит от момента инерции верхнего пояса балки на кручение 1пОЯсз"р.

В предлагаемой конструкции верхний пояс замкнутый, состоящих из двух отсеков, Момент инерции на кручение такого пояса в несколько десятков раз больше, чем у плоского листа, поэтому происходит пропорциональное снижение напряжений и повышение выносливости, Следовательно, произойдет качественное изменение работы подкрановой балки.

1791340! 7 ! !

1 ! ю

На фиг,4 показана линия регрессии

Веллера, которая делит всю область динамической работы на три зоны:

1. Усталостных разрушений.

2. Ограниченной выносливости, в которой работают современные подкрановые

1 конструкцйи (прототип).

3. Неограниченной выносливости, в кото ой работают железнодорожные конструкции и в которой по аналогии должны работать подкрановые конструкции, В результате предлагаемой конструк-цйи подкранового пути возникает сверхсуммарный эффект, так как обычная по дкрановая балка (прототип) работает в зо е ограниченной выносливости, а предлага мая в зоне неограниченной выносливост .

Балка изготавливается на традиционно м оборудовании заводов металлических ко струкций. Заготовки из листового металла режутся гильотиной. В заготовках детале и верхнего пояса предварительно пуансоном продавливаются отверстия, в

1 сб рке производится рассверловка отверстий на необходимый диаметр, затем произво ится гибка на листогибочном станке,, Первоначально производится сварка ни него пояса со стенкой балки, затем в сп циальном стане производится соединение деталей верхнего пояса со стенкой балки и с тормозной балкой. !

При затяжке болтов верхнего болтового со динения лист 7 плотно поджимают к торцу стенки 8.

Рельс 1 первоначально соединяют высо опрочными болтами 9 с амортизаторами

4, затем совмещают продольные оси рельса и балки и соединяют их между собой высокопрочными фрйкционными болтами 9.

Таким образом, оельс 1 и амортизаторы

4 бъединены с балкой 3 в единое целое.

Возрастает момент инерции всего сечения балки 1 и момент сопротивления 04 и соответственно снижаются напряжения при изгибе балки.

Одновременно возрастают моменты

5 инерции и моменты сопротивления верхнего пояса при локальном изгибе и кручении.

Локальные напряжения снижаются ниже предела выносливости и балка переходит иэ зоны ограниченной в зону неограниченной

10 выносливости, что обеспечивает надежную работу в течение не менее 50 лет интенсивной эксплуатации, Формула изобретения

15 1. Металлическая подкрановая конструкция, содержащая стенку; опорные ребра жесткости, пояса, верхний иэ которых выполнен замкнутого контура в виде горизонтального листа и двух гнутых накладок, с

20 взаимно перпендикулярными кольцевыми участками для крепления соответственно к стенке и поя ом балки и переходным участком, соединяющим концевые, penbc, прикрепленный к верхнему поясу посредством

25 двухсторонних гнутых амортизаторов, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения несущей способности и выносливости, . переходной участок накладки выполнен криволинейным S-образной формы, стенка

30 заведена в замкнутый контур верхнего пояса до упора в последний с разделением замкнутого контура на два отсека; а крепление концевых участков к поясу и стенке выполнено высокопрочными болтами.

35 2. Конструкция по п.1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что амортизаторы выполнены непрерывными по всей длине балки с участком, примыкающий к шейке рельса и повторяющим ее форму, и соединены между

40 собой посредством болтов, проходящих через шейку рельса, и прикрепленными к горизонтальному листу верхнего пояса высокопрочными болтами. I 7 13 М

1 . Составитель К. Нежданов

Редакто 3. Ходакова Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор В. Петраш

Заказ 1 8 . Тираж Подписное

ВН ИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5 енно-иадательскиа комбинат "Патент", г. Ужгород. Ул.гагарина, 101