Методика испытаний, расчета и конструкция стальных катковых опорных частей автодорожных мостов

• Автор: Харламов, Дмитрий Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 185 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Глава 1. Анализ современного состояния вопроса.

1.1. Роль и место опорных частей в работе мостовых сооружений

1.2. Классификация опорных частей.

1.3. Анализ методов и результатов обследования и испытания опорных частей эксплуатируемых мостов.

1.4. Контролируемые параметры состояния элементов конструкции.

1.5. Выводы по первой главе современное состояние нормативного и расчетнометодического обеспечения качества опорных частей, актуальность исследования опорных частей и постановка задач исследования.
Глава 2. Выбор и обоснование методики экспериментальных исследований работы опорных частей.
2.1. Методики и виды испытания опорных частей. Испытания статической и динамической нагрузкой.

2.2. Испытательные стенды. Определение физикомеханических характеристик.

2.3. Методы исследования опорных частей.

2.4. Прямые и косвенные методы измерения используемые при испытаниях опорных частей. Особенности сертификационных испытаний.
2.5. Выводы по второй главе.
Глава 3. Стендовые испытании опорных частей.
3.1. Определение физикомеханических свойств карт скольжения, используемых при надвижке пролтных строений мостов.
3.2. Учт влияния температурных факторов на работу опорных частей мостовых сооружений.
3.3. Определение коэффициентов трения в двухкатковых опорных частях конструкции ОАО ЦНИИС.
3.4. Выводы но главе соответствие техникоэксплуатационного свойства опорных частей современным требованиям к мостовым сооружениям.
Глава 4. Расчетноаналитические исследования напряженнодеформированного состояния НДС стальных опорных частей.
4.1. Пространственная конечноэлементная модель тангенциальных опорных частей с цилиндрическими контактными поверхностями.
4.2. Пространственная конечноэлементная модель двухкатковых опорных частей с цилиндрическими контактными поверхностями.
4.3. Определение контактных напряжений. Контактные конечные элементы.
4.4. Геометрия области деформирования.
4.5. Выводы по главе расчетные конечноэлементные модели опорных частей с нелинейными поверхностями. Расчеты НДС на базе программных комплексов и Глава 5. Предложения по совершенствованию конструкций и методов расчета опорных частей.
5.1. Методика расчета НДС опорных частей с нелинейными контактными поверхностями.
5.2. Предложения по совершенствованию конструкций опорных частей мостов.
5.3. Предложения по совершенствованию методики испытаний опорных частей.
5.4. Расчт экономического эффекта от использования на производстве новой конструкции опорной части.
5.5. Выводы по главе новая конструкция двухкатковой опорной части автоматизированная методика расчета конечноэлементной модели стальных опорных частей методика испытания опорных частей результаты экономической эффективности от использования разработанной конструкции опорной части.
Основные выводы.
Список литературы


Необходимо выработать более рациональную технологичность, которая в свою очередь повлечет за собой корректировку таких важных параметров, как габариты изделия и его масса. Естественно данный вид корректировок должен быть направлен на уменьшение этих параметров. Далее следует такой важный момент как повышение наджности конструкции. Этого можно добиться путм внедрения новых конструктивных форм и методик более глубокого расчта напряжнно деформированного состояния. После корректировки геометрических размеров, по данным расчта, детали опорных частей изготавливаются. И возникает потребность контроля на допуски с применением современных измерительных систем. Следует также стремится к уменьшению собственных коэффициентов трения и восприятию больших нагрузок. Актуальная задача, которая стоит сегодня перед мостостроителями это повышение конструкционной и эксплуатационной функциональной безопасности, как основного потребительского свойства опорных частей. Эта задача может быть решена при условии гарантированного обеспечения работы всех элементов конструкции в упругой стадии без образования зон пластического деформирования и накопления остаточных деформаций. Для наглядности составлена блок схема актуальных задач мостостроения, связанных с проблемами опорных частей. В строительстве применяют различные типы опорных частей, которые различаются но функциональному назначению, применяемым материалам, конструкции. Соответственно и системы классификации могут быть различными. Все опорные части можно разделить на четыре класса по количеству степеней свободы, системная классификация представлена в таблице 1. В Катковых опорных частях рис. При применении только одного катка допускается подвижность в одном направлении и вращение. Если предусматривается несколько катков один за другим, то необходима дополнительная конструкция для обеспечения вращения балансириые элементы. Подвижность в обоих направлениях возможна лишь при расположении двух опорных частей одна над другой. Катковые опорные части всегда устраивают подвижными. В целях экономии материала боковые части катков можно срезать, превращая их в валки. Многокатковые опорные части представляют собой одиночные и двойные катковые опорные части с большим числом тонких катков, помещенных в направляющий корпус, заполняемый при необходимости маслом. Рис. Катковая опорная часть. Качающиеся опорные части имеют стойку, на концах которой предусмотрены шарнирные опорные части. Пролтное строение. Верхний балансир. Каткн. Шарнир. Нижний балансир. Опорная плита. Шарнирнонеподвижные опорные части рис. Эти опорные части могут быть частью подвижных опорных частей, обеспечивая их поворот конструкции. К шарнирнонеподвижным опорным частям относятся также свинцовые плоские, резиновые, стаканные рис. Пролтное строение. Верхний балансир. Шарнир. Нижний балансир. Рис. Шарнирная опорная часть. В качестве опорных частей скольжения применяют комбинированные конструкции с тангенциальными, шарнирными, стаканными, эластичными опорными частями с шаровым сегментом. Стаканные опорные части рис. З предназначены для восприятия деформаций вращения. Нагрузка от пролтного строения передатся на опору через стальной стакан, который заполняют эластичным материалом например, резина, а раньше заполняли песком. При взаимном вращении стакана и крышки нижней плиты опорной части материал, заполняющий стакан деформируется. Стаканные опорные части бываю как подвижные, так и неподвижные опорные части скольжения и раньше многокатковыс. У . УУУУ
1. Верхний балансир крышка. Резина. Резина. Стакан. Нижний балансир стакан. Рис. Стаканная опорная часть. В опорных частях с шаровым сегментом рис. Данный вид опорных частей может быть как подвижным, так и неподвижным. Для уменьшения усилий при повороте в опорной части необходимы две поверхности скольжения. I. Верхний балансир крышка. Ж Ц 1 2. Фторопласт. Нижний балансир стакан. Рис. Шаровая стаканная опорная часть. Стальные опорные части могут быть различными. Тангенциальными, с шаровым шарниром, катковые или опорной частью скольжения сталь по стали, которые используются во второстепенных конструкциях.