Мосты с разгруженной осью вращения

В мостах с разгруженной осью вращения разводное пролетное строение в наведенном положении опирается на постоянную положительную опорную часть, при этом нагрузка на ось вращения не передается.

Добиться разгрузки оси вращения можно, поставив на опоре разводного пролета на некотором расстоянии е перед осью вращения О_в постоянную опорную часть D (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Разгрузка оси вращения с помощью механизма подклинки

а – положение пролетного строения в момент посадки на постоянную опорную часть;

б – положение пролетного строение в конце наводки; в – статическая схема работы пролетного строения в наведенном положении

 

В конце наводки, когда крыло не дошло до своего нормального положения на некоторый угол φ₀, равный φ₀ ≈ 5...7˚, происходит посадка крыла на опорную часть D (рис. 3.4, а) При этом между элементами крыла и постоянной опорной частью А, а также отрицательной опорной частью С имеются зазоры δ_А >0 и δ_С >0 соответственно. В то же время зазоры между осью вращения О_в и ее стойкой и в опорной части D равны нулю: δ_Ов =0 и δ_D =0.

После этого в работу вводится механизм подклинки В, развивающий усилие S_B, направленное снизу вверх, под воздействием которого крыло начинает поворачиваться относительно опорной части D. При этом между осью вращения О_в и стойкой возникает зазор δ_Ов >0, что обеспечивает ее разгрузку (рис. 3.4, б). Величина зазора обычно находится в пределах 5...10 мм. Опорную реакцию начинает воспринимать опорная часть D. В наведенном положении разводное пролетное строение по-прежнему работает как неразрезная балка, однако длины пролетов ее меняются на величину е (рис. 3.4, в).

Для разгрузки оси вращения О_в механизм подклинки В должен преодолеть значительную неуравновешенность, так как крыло при этом поворачивается относительно опорной части D, а не оси вращения О_в. Величина усилия S_B, которое должен развить механизм подклинки, составляет (без учета сил сопротивления)

Уменьшить усилие, развиваемое механизмом подклинки, можно за счет уменьшения расстояния е между опорной частью D и осью вращения О_в. В этом случае, однако, для получения требуемой величины зазора δ_Ов посадку крыла на опорную часть D необходимо производить при увеличенном угле раскрытия φ₀, что приводит к возрастанию требуемой величины хода механизма подклинки и его усложнению.

В однокрылых мостах разгрузку оси вращения можно произвести, установив на противоположной опоре разводного пролета ригельное замковое устройство (рис. 3.5).

В конце наводки, когда крыло не дошло до своего нормального положения на угол φ₀, за счет вращения зубчатой шестерни 1 выдвигается ригель 2 замка, имеющий скошенный передний конец (рис. 3.5, а). При движении ригель своей скошенной передней частью развивает направленное вниз усилие S_Р, которое заставляет крыло поворачиваться вокруг опорной части D, разгружая ось вращения О_В (рис. 3.5, б).

 

Рис. 3.5. Разгрузка оси вращения с помощью ригельного замкового устройства

а – положение пролетного строения в момент посадки на постоянную опорную часть; б – положение пролетного строение в конце наводки; в – статическая схема работы пролетного строения в наведенном положении

1 – ведущая зубчатая шестерня; 2 – ригель; 3 – направляющие устройства (ролики)

 

Усилие S_Р, которое должно быть создано ригелем замка, равно

В такой конструкции, с учетом работы замкового устройства, отпадает надобность в механизме подклинки и в отрицательной опорной части. При этом пролетное строение в наведенном положении работает по статической схеме одноконсольной балки (рис. 3.5, в).

Так как длина крыла l_кр значительно больше длины хвостовой части l_х, усилие S_Р, которое должно быть создано замком, меньше усилия S_В, создаваемое механизмом подклинки. Вместе с тем, в этом случае требуется применение нового механизма – замкового устройства, располагаемого на противоположной опоре разводного пролета, что усложняет обслуживание механизмов. Кроме того, к замковому устройству необходимо подвести энергию, а управление замком должно осуществляться с единого пульта управления работой механизмов разводного пролета, что является серьезным недостатков такого способа разгрузки оси вращения.

Общим недостатком обоих рассмотренных способов разгрузки оси вращения является необходимость использования для этого специального механизма – либо мощного механизма подклинки, либо замка.

В настоящее время широко применяется другой способ разгрузки оси вращения, при котором разгрузка происходит на начальной стадии разводки в процессе естественного движения крыла. Добиться этого можно, выполнив опирание крыла на шарнирные качающиеся стойки, расположенные на одной вертикали с осью вращения (рис. 3.6).

Рис. 3.6. Разгрузка оси вращения при опирании крыла на качающиеся стойки

а –пролетное строение в наведенном положении; б – положение крыла в процессе движения;

в – схема движения крыла и качающейся стойки при разгрузке оси вращения

1 – ось вращения; 2 – вертикальные направляющие; 3 – крыло; 4 – опорная стойка (рама) оси вращения; 5 – упор; 6 – качающаяся стойка

 

В наведенном положении крыло 3 шарнирно опирается на стойки 6, в свою очередь шарнирно опирающиеся на опору (рис. 3.6, а). При этом между подшипниками оси вращения 1 и их основаниями 4 имеется зазор δ_Ов >0, вследствие чего нагрузка на ось вращения не передается. Так как при шарнирном опирании на качающиеся стойки крыло находится в состоянии неустойчивого равновесия, на основаниях подшипников осей вращения сделаны вертикальные направляющие 2, препятствующие свободным горизонтальным перемещениям оси вращения и крыла в целом.

В процессе движения крыло поворачивается вокруг оси вращения О_в. При этом происходит поворот шарнирного сочленения F, где крыло опирается на качающуюся стойку, которая в свою очередь поворачивается вокруг шарнира Е, установленного на опоре (рис. 3.6, б). Это вызывает перемещение вниз шарнира F и одновременное опускание крыла в вертикальной плоскости. Горизонтальные перемещения крыла невозможны благодаря установленным на основании подшипников оси вращения вертикальным направляющим 2.

На начальной стадии разводки при повороте крыла на некоторый угол φ₀ стойка поворачивается на угол α₀ и начинает опираться на установленный перед ней упор 5, а шарнир в узле F размыкается. Одновременно зазор δ_Ов ликвидируется δ_Ов =0 и подшипники оси вращения опускаются на свое основание. Крыло начинает опираться на ось вращения, сходит с шарнирного узла F качающейся стойки EF и продолжает свободное вращательное движение относительно оси вращения О_в (рис. 3.6, в).

При наводке всё описанное происходит в обратной последовательности.

Рассмотренный способ позволяет выполнить разгрузку оси вращения основным механизмом, осуществляющим разводку моста, без использования дополнительных механизмов в виде подклинивающих устройств или замков запирания.