Рельсобалочная конструкция неждановых

 

Изобретение относится к реконструкции подкрановых путей цехов с тяжелым режимом работы кранов (8K, 7K) преимущественно черной и цветной металлургии. Рельсобалочная конструкция содержит подкрановую балку с верхним поясом, стенкой и нижним поясом. Подкрановая балка усилена разъемным, полым, четырехглавым рельсом 2, выполненным из четырех идентичных четвертей. В целом четыре четверти образуют замкнутый трубчатый контур, разделенный верхним поясом подкрановой балки на две половины. Каждая из четвертей содержит две главы, ориентированные вертикально и горизонтально, размещенные на шейках. Каждая из шеек соединена с ортогонально направленной криволинейной стенкой, ориентированной выпуклостью наружу (выпуклость наружу предпочтительней, так как резко возрастает момент инерции рельса при кручении). В шейках каждой из четвертей прошиты овальные отверстия, ориентированные вдоль рельса. Верхняя и нижняя половины рельса охватывают верхний пояс подкрановой балки и соединены с ним при помощи шпилек. Левая и правая четверти нижней половины охватывают стенку балки и также соединены с ней при помощи шпилек. Отверстия в стенке и верхнем поясе подкрановой балки выполнены круглыми или овальными, ориентированными вдоль. Технический результат - восстановление работоспособности подкрановой конструкции, повышение ее долговечности, ремонтопригодности и несущей способности. 2 ил.

Изобретение относится к реконструкции подкрановых путей цехов с тяжелым режимом работы кранов (8К, 7К) преимущественно черной и цветной металлургии.

За аналог примем решение, приведенное в учебнике [1, с. 374]. Аналог обладает существенными недостатками. Применяются трудновыполнимые потолочные сварные швы. При этом концентрация напряжений достигает четырех единиц. Не устраняется возможность появления усталостных трещин в местах крепления поперечных ребер жесткости. У верхних концов сварных швов эффективный коэффициент концентрации напряжений также достигает четырех единиц.

Технический результат изобретения - полное восстановление работоспособности подкрановой конструкции, повышение ее долговечности, ремонтопригодности и несущей способности.

Технический результат достигнут тем, что рельс выполнен полым, разъемным. Каждая из четвертей рельса содержит две главы с шейками, ориентированные взаимно ортогонально и соединенные криволинейным элементом выпуклостью наружу. Верхние четверти рельса размещены над верхним поясом подкрановой балки. Нижние четверти охватывают стенку подкрановой балки с двух сторон и соединены с ней шпильками, затянутыми с гарантированным натягом и обеспечивающими передачу сдвигающих усилий с одного элемента на другой посредством сил трения. В целом четыре четверти образуют замкнутый трубчатый контур, разделенный верхним поясом на две половины, причем центральная верхняя глава, состоящая из двух половин, воспринимает вертикальное воздействие Р от основного колеса крана, а боковые - горизонтальное воздействие Т от направляющих роликов крана.

Сопоставление с аналогом выявляет следующие отличия заявленного устройства. В целом четыре четверти образуют замкнутый трубчатый контур, разделенный верхним поясом на две половины, а стенкой балки на две четверти. В полости рельса заключена поврежденная усталостными трещинами верхняя часть подкрановой балки.

Таким образом, заявленное устройство существенно отличается от аналога.

На фиг. 1 показано сечение рельсобалочной конструкции. На фиг.2 - вид сбоку.

Рельсобалочная конструкция содержит подкрановую балку 1 с верхним поясом a, стенкой в и нижним поясом с. Подкрановая балка 1 усилена разъемным полым рельсом 2, выполненным из четырех идентичных четвертей. Каждая из четвертей содержит две главы d, ориентированные вертикально и горизонтально размещенные на шейках е. Каждая из шеек е соединена с ортогонально направленной криволинейной стенкой f, ориентированной выпуклостью наружу (выпуклость наружу предпочтительней, так как резко возрастает момент инерции рельса при кручении). В шейках каждой из четвертей прошиты овальные отверстия, ориентированные вдоль рельса.

Две верхние четверти рельса размещены над верхним поясом а подкрановой балки 1, а левая и правая нижние четверти охватывают стенку в балки 1. Все соединения 3 выполнены на шпильках. Отверстия в стенке и верхнем поясе подкрановой балки выполнены круглыми или овальными, ориентированными вдоль.

Восстановление работоспособности подкрановой балки с усталостными трещинами в верхней зоне заключается в следующем. В стенке и верхнем поясе подкрановой балки специальным оборудованием, установленным на рабочих площадках, прикрепленных к мостовому крану, образуют в проектных точках отверстия. Демонтируют изношенный обычный крановый рельс, срезают газорезкой верхние части опорных и промежуточных ребер жесткости, шлифовальным кругом зачищают остатки сварных швов заподлицо, монтируют нижние четверти полого рельса в проектное положение. Затем с гарантированным натягом затягивают шпильки, соединяющие рельс со стенкой балки. На рабочей сборочной площадке собирают верхнюю половину рельса, соединяя четверти шпильками. Приваривают к верхнему поясу а упоры 4 и способом поступательной надвижки [2] надвигают верхнюю половину рельса на нижнюю, размещая стыки рельсов в 1/3 -1/4 пролета подкрановой балки, перекрывая разрезные стыки подкрановых балок и нижней половины рельса для превращения разрезного подкранового пути в неразрезной.

Совмещают отверстия в верхней и нижней половине рельса и соединяют рельс в единое целое шпильками, превращая верхнюю часть рельсобалочной конструкции в замкнутое полое сечение, разделенное поясом подкрановой балки на верхнюю и нижнюю половины. Нижняя половина разделена стенкой балки на левую и правую четверти. Полый рельс и подкрановая балка также превращаются в единое целое и работают в дальнейшем как неразрезная подкрановая конструкция.

Усталостные трещины, возникшие в подкрановой балке 1 в результате предыдущей эксплуатации оказываются заключенными внутри замкнутого полого рельса. Сварной шов, соединяющий верхний пояс а со стенкой подкрановой балки 1, оказывается полностью разгруженным, так как теперь сдвигающие усилия передаются через вновь созданные соединения рельса 2 со стенкой в.

Дальнейшая эксплуатация продолжается до износа центральной верхней главы полого рельса 2. При ее износе полый рельс поворачивают на 180^o, то есть нижней главой вверх. В дальнейшем поворот производится на 90^o и затем еще раз на 180^o, то есть ремонтопригодность увеличивается в четыре раза по сравнению с аналогом.

При износе всех глав полого рельса ремонт производится следующим образом. Разбирается одно верхнее фрикционное соединение и с торца рельсового пути известным способом [3] вдавливается поступательно вдоль полого рельса обычный железнодорожный рельс. Затем соединения шпильками восстанавливаются. Таким образом, ремонтопригодность может быть повышена в десять и более з.

Разработанный полый разъемный рельс позволяет полностью восстановить работоспособность подкрановой балки с усталостными трещинами в верхней зоне [4] , причем рельсобалочная конструкция начинает работать в зоне неограниченной долговечности. Несущая способность конструкции повышается в 2 - 2,5 раза.

Экономический эффект возник из-за следующего: - повышена долговечность подкрановой конструкции, так как балка начинает работать в зоне неограниченной долговечности; - увеличена ремонтопригодность в 4 и более раз; - материал рельса включен в состав сечения подкрановой балки и значительно (в 2 - 2,5 раза) повышена несущая способность.

Источники информации 1. Беленя Е.И. Металлические конструкции.- М.: Стройиздат,1986.

2. Нежданов К. К. и др. Способ замены кранового рельса: А.С. 358248 М. Кл. В 66 С 7/08// БИ N 33, 1972.

3. Нежданов К. К. и др. Способ замены рельсового пути: А.С. 1146353 М. Кл. В 66 С 7/08// БИ N 11, 1985.

4. Повышение долговечности металлических конструкций промышленных зданий. А.И. Кикин, А.А. Васильев, Б.Н. Кошутин и др./ Под общ. ред. А.И. Кикина. - 2-е изд., перераб. и дополн. - М.: Стройиздат, 1984.

Формула изобретения

Рельсобалочная конструкция, содержащая рельс, установленный на подкрановой балке, отличающаяся тем, что рельс выполнен полым, разъемным, состоящим из четвертей, каждая из которых содержит две главы с шейками, ориентированные взаимно ортогонально и соединенные криволинейным элементом, обращенным выпуклостью наружу, при этом нижние четверти охватывают стенку подкрановой балки с двух сторон и соединены с ней при помощи шпилек, в целом четыре четверти образуют замкнутый трубчатый контур, разделенный верхним поясом подкрановой балки на две половины, при этом верхняя и нижняя половины рельса охватывают верхний пояс подкрановой балки и также соединены с ним при помощи шпилек.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2