Устройство для регулирования усилия в кабеле висячего моста

 

Устройство для регулирования усилия в кабеле висячего моста включает груз, на противоположных гранях которого имеются выступы. Груз прикреплен к оттяжке кабеля и размещен в колодце, на вертикальных стенках которого расположены под выступы направляющие в виде плоских поверхностей скольжения. На противолежащих гранях груза в местах расположения выступов образованы ниши, а выступы выполнены в виде части колеса, установленного в каждой нише посредством оси с цапфой. Направляющие выполнены наклонными к вертикальным стенкам колодца. 1 ил.

Изобретение относится к мостовым и строительным конструкциям. Оно может быть использовано в конструкциях висячих мостов и в висячих покрытиях зданий.

Недостатком известного устройства является то, что усилие в оттяжке, создаваемое им, во многом зависит от сил трения скольжения между выступами и поверхностями скольжения. Это снижает стабильность работы устройства, поскольку силы трения скольжения в большой степени зависят от состояния поверхностей скольжения.

Целью изобретения является резкое снижение влияния сил трения скольжения на усилие в оттяжке.

Цель достигается за счет того, что выступы на грузе выполнены так, что каждый из них представляет собой выступающую часть колеса, другая часть которого находится в нише, устроенной в грузе.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство.

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, представляющими собой выступающую часть колеса, другая часть которого находится в нише, устроенной в грузе. Выступ 5 ниже выступа 4, расположенного на грани груза с той стороны, куда направлена горизонтальная составляющая усилия в оттяжке.

Плоские поверхности, в которые упираются выступы - колеса, расположены под углом α к вертикальным плоскостям - поверхностям противолежащих стен колодца.

В предлагаемом устройстве между выступами, представляющими собой часть колеса, и наклоненными под углом α к вертикальным плоскостям плоскими поверхностями возникают не силы трения скольжения, а силы трения качения.

Сопротивление перекатыванию выступа - колеса равно T= F = f₀F (1), где К - коэффициент трения качения между выступом - колесом и наклоненной под углом α к вертикальной плоскости плоской поверхностью; f - коэффициент трения цапфы оси колеса в подшипнике; r - радиус цапфы оси колеса; R - радиус колеса; F - давление выступа - колеса на наклоненную под углом α к вертикальной плоскости плоскую поверхность, по которой колесо перекатывается.

Из формулы (1) видно, что сила трения качения в предлагаемом устройстве имеет значительно меньшую величину, чем сила трения скольжения в устройстве - прототипе.

Максимальное усилие, создаваемое предлагаемым устройством в оттяжке, равно S_max= (2), где A= ; Q - вес груза; β - угол наклона оттяжки к горизонтали (см. чертеж); С - расстояние между горизонтальными плоскостями, одна из которых проходит через точку, в которой оттяжка прикреплена к грузу, а другая - через ось цапф верхнего выступа - колеса;
h - расстояние между горизонтальными плоскостями, проходящими через оси цапф верхнего и нижнего выступов - колес;
f_o - коэффициент тяги, приведенный в формуле (1);
b - плечо силы трения качения (на чертеже не показано.

Расстояние от оси груза до граней, имеющих выступы - колеса, на чертеже обозначены через b₁ (они приблизительно равны плечу b).

Анализ формулы (2) показывает, что с увеличением угла α усилие в оттяжке увеличивается. При этом силы трения играют небольшую роль в создании усилия в оттяжке, что гарантирует высокую стабильность работы устройства.

Колеса, которые устанавливаются в нишах груза и выполняют роль выступов, имеют ось с цапфами. Их ширина должна быть достаточной, чтобы обеспечить устойчивость груза. Если потребуется большая ширина колес, то можно применить колесные пары.

Использование изобретения приведет к повышению стабильности усилия в оттяжке и надежности работы устройства, обеспечивающего постоянство усилия преднапряжения в кабеле висячего моста.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ УСИЛИЯ В КАБЕЛЕ ВИСЯЧЕГО МОСТА, включающее имеющий на противоположных гранях выступы груз, прикрепленный в оттяжке кабеля и размещенный в колодце, на вертикальных стенках которого расположены под выступы направляющие в виде плоских поверхностей скольжения, отличающееся тем, что на противолежащих гранях груза в местах расположения выступов образованы ниши, а выступы выполнены в виде части колеса, установленного в каждой нише посредством оси с цапфой, при этом направляющие выполнены наклонными к вертикальным стенкам колодца.

РИСУНКИ

Рисунок 1