Мосты с неподвижной осью вращения

В мостах с неподвижной осью вращения пролетное строение в наведенном положении опирается на ось вращения, которая выполняет функцию опорной части. В однокрылых мостах пролетное строение при этом работает как двухпролетная неразрезная балка с пролетами l_кр и l_х (рис. 3.3, а). Кроме временной нагрузки, которая может занимать любое положение по всей длине крыла и хвостовой части, пролетное строение нагружено погонной нагрузкой от собственного веса (включая вес проезжей части и иных конструкций, находящихся на пролетном строении) р_кр и веса противовеса q_пр. На ось вращения передаются также прочие нагрузки, действующие на конструкцию (вес льда и снега на проезжей части, давление ветра и др.).

Рис. 3.3. Раскрывающийся мост с неподвижной осью вращения

а – с пропуском временной нагрузки над противовесным колодцем по хвостовой части;

б – с перекрытием противовесного колодца

 

Мощность механизма разводки, требуемая для обеспечения движения пролетного строения при разводке-наводке, определяется из условия

,

где – М_кр – момент относительно оси вращения от веса крыла Р_кр;

М_пр – момент относительно оси вращения, создаваемый хвостовой частью с противовесом Q_пр;

М_сопр – момент относительно оси вращения, создаваемый силами сопротивления движению (трением, ветровой нагрузкой и др.);

М_мех – момент относительно оси вращения, создаваемый механизмом разводки;

М_н – момент неуравновешенности.

Наименьшая потребная мощность механизмов разводки достигается при полном уравновешивании пролетного строения, когда момент неуравновешенности равен нулю. При этом мощность механизмов затрачивается только на преодоление сил сопротивления. Для обеспечения и сохранения полной уравновешенности при любом угле φ наклона крыла необходимо выполнение равенства

,

где р – расстояние от центра тяжести крыла Р до оси вращения О_в, а q – расстояние от центра тяжести противовеса Q до оси вращения О_в. Кроме того, центр тяжести крыла Р, центр тяжести противовеса Q и ось вращения О_в должны лежать на одной прямой.

В соответствии с действующими нормами в раскрывающихся мостах должна быть начальная неуравновешенность М_н0, величина которой должна составлять не менее трех процентов от момента, создаваемого весом крыла относительно оси вращения

.

Введение начальной неуравновешенности предотвращает возможность самопроизвольной разводки под действием случайных факторов, а также обеспечивает плотную посадку пролетного строения на опорные части по завершении наводки.

Недостатком рассмотренной конструкции является длительная работа подшипников оси вращения в статическом режиме, что особенно неблагоприятно при значительных перерывах между очередными разводками. При этом в подшипниках перераспределяется смазка, и в начале движения крыла после продолжительной работы пролетного строения в наведенном положении подшипники могут работать в условиях сухого трения. Кроме того, при этом подшипники выполняют функцию средней опорной части неразрезной балки и воспринимают значительные опорные реакции, в том числе от динамической составляющей временной нагрузки.

Другим серьезным недостатком рассмотренной конструкции является необходимость устройства сложного механизма подклинки, способного воспринимать значительные опорные реакции при расположении временной нагрузки на хвостовой части крыла за осью вращения, а также предотвращать возникновение отрицательной опорной реакции при расположении временной нагрузки на основном пролете.

Частично устранить отмеченные недостатки можно, если обеспечить проезд временной нагрузки за осью вращения не по хвостовой части крыла, а по перекрытию противовесного колодца (рис. 3.3, б), которое может быть как элементом опоры разводного пролета, так и выполняться в виде самостоятельной конструкции.

В этом случае временная нагрузка k может заходить за ось вращения О_в лишь на небольшое расстояние, и момент, создаваемый ею относительно оси вращения, существенно уменьшается. На основной длине хвостовой части временная нагрузка движется по перекрытию противовесного колодца. При этом уменьшается положительная опорная реакция, воспринимаемая механизмом подклинки, и несколько уменьшается опорная реакция от временной нагрузки, воспринимаемая осью вращения. Для дополнительного облегчения работы механизма подклинки устанавливается отрицательная опорная часть С, воспринимающая отрицательную реакцию на конце хвостовой части при загружении основного пролета l_кр.

Раскрывающиеся мосты с неподвижной осью вращения обладают простотой и ясностью статической работы как в наведенном положении, так и в процессе движения. Вместе с тем, передача на ось и на подшипники оси вращения усилий от временной нагрузки в наведенном положении моста приводит к заметному ухудшению условий их работы.