Файл: Бураков, В. А. Применение гибких оболочек на транспорте.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2024
Просмотров: 66
Скачиваний: 0
0)
Рис. 56. Железнодорожная платформа, оборудованная |
подъемным устройством |
а — в нерабочем 'Положении; |
|
/ — подъемная платформа; 2 — гибкая оболочка; 3 — опорная |
балка; 4 — кран системы |
Оборудование думпкаров гибкими оболочками
Оборудование думпкаров гибкими оболочками может произво диться при замене отказавших в работе пневматических цилиндров и при изготовлении новых думпкаров. В этих случаях могут приме няться оболочки как подушечной 2 формы (рис. 57, оболочка по казана жирными линиями), так и цилиндрической 3 гофрированной формы (оболочка на рис. 57 показана пунктирными линиями). Обо лочка 2 подушечной формы размещается между нижней 4 и верхней 1 плитами и закрепляется к ним ремнями.
Подача воздуха в оболочки аналогична существующей на думп карах. Платформа при опрокидывании закрепляется крюками 5 с рычажными механизмами 6.
Гофрированные оболочки размещаются между хребтовой бал кой нижней рамы и полом верхней рамы в промежутках между
96
из гибких оболочек с .разгрузкой на обе стороны: б — в рабочем положении;
подачи воздуха; 5 н 6 - ограничительные тросы угла подъема платформы; 7 — тяга
поперечными балками. В зависимости от грузоподъемности думпка ра количество таких оболочек может быть от 3 до 6.
Оболочки подушечной формы при их длине 8—14 м могут раз вивать подъемную силу при избыточном давлении воздуха 1кгс/см2 равную 100—200 т и при 2 кгс/см2 — 200—400 т. Такие оболочки могут наполняться и отработавшими газами'от тепловозов.
В табл. 21 .приведены изменения потребного избыточного давле
ния воздуха в оболочках и его расхода при |
разгрузке |
думпкароз |
||||
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
21 |
|
Угол наклона |
Избыточное |
Расход возду |
Угол наклона |
Избыточное |
Расход возду |
|
лапление |
ха, приведен |
давление |
ха, приведен |
|||
платформы , |
воздуха в обо |
ный к |
платформ ы |
воздуха в обо |
ный к атмос |
|
|
лочках, кгс/см2 |
атмосферному |
|
лочках, кгс/см3 |
ферному |
|
|
|
давлению, м3 |
|
|
давлению, |
м3 |
|
|
|
|
|
||
0 |
4,2 |
4,2 |
30 |
со \о |
7,5 |
|
10 |
4,05 |
6,8 |
|
|
|
|
20 |
3,62 |
7,5 |
40 |
0,87 |
— |
|
4—3666 |
|
|
|
|
|
97 |
|
|
|
|
|
|
|
______ Y
Рис. 57. Думпкар, оборудованный подъемным устройством мз гибких оболочек
грузоподъемностью 180 т (тип ВС-180). Максимальное давление воздуха составляет 4,2 кгс/см2 в начале подъема кузова и при угле наклона 40° — 0,87 кгс/см2.
Расход воздуха, приведенный к атмосферному давлению, со ставляет 7,5 м3. На думпкаре размещено 8 оболочек по схеме, при веденной на рис. 58.
Диаметр оболочек принят cl0= 1000 мм, количество гибких эле ментов па = 4.
При вертикальном подъеме кузова на высоту 200 мм (режим амортизация) в начале загрузки давление в оболочках составляет 1,0 и в конце загрузки 5,0 кгс/см2.
98
Отсюда видно, что оболочками можно оборудовать все сущест вующие и перспективные типы думпкаров.
Приведенный на рис. 58 думпкар оборудован подъемно-аморти зационными устройствами из гибких оболочек. В этом случае обо лочки размещены в два ряда относительно хребтовой балки.
На рис. 59 показана разгрузка думпкара, оборудованного подъемно-амортизационным устройством из гибких оболочек.
Подъемно-амортизационными устройствами целесообразно обо рудовать также и существующие 60-тонные думпкары, которые за гружаются экскаваторами с ковшами большой емкости. В этом слу чае оболочки могут погасить 30—40 тонно-метров энергии удара падающей глыбы, что значительно увеличит срок эксплуатации думпкаров.
4* |
99 |
Рис. 59. Разгрузка думпкара, оборудованного подъемно-амортизационным устройством из гибких оболочек
Расчет гибких оболочек для оборудования вагонов
Расчет гибких оболочек цилиндрической формы, служащих для подъема кузова вагона, проводится по формулам [1—15].
Расчет гибких оболочек, предназначенных для вагонов с подъ емным полом, состоящим из двух шарнирно-соединенных частей, имеет свои-особенности. При расчете таких оболочек определяются следующие данные: периметр оболочки L„ в поперечном сечении; эффективная площадь оболочки 5Э; подъемная сила оболочки Q, потребное давление воздуха в оболочке Ар\ натяжение кордной ни-
100
Рлс. 60. Схема для расчета 'подъемного устройства
тн каркаса гибкой оболочки Т; объем оболочки V и время разгруз ки tp.
Периметр оболочки в 'поперечном сечении (рис. 60, а) опреде ляем из условия обеспечения заданного максимального угла ат ах найлона щитов подъемного пола по формуле
Ln — |
6 sin (Xmax cos Ctmax , |
|
|
_ |
■ . . |
|
||
---- ;—;---------------- |
|
[ (360 2йтах) Ф “Ь 2 tg атак] , (34) |
||||||
|
1 |
COS ttmas |
|
|
|
|
|
|
где В — ширина одного щита подъемного пола, см; |
|
|||||||
ф — величина, равная 0,01745 радиана. |
|
|||||||
Радиус такой оболочки |
будет |
|
|
|
|
|
||
|
6 ( 1 |
— cos a)tg-^- + |
|
26 (cos a — 6 )tg-^- |
|
|||
R = ----------- |
------------------------------------------ |
(и |
аф)tg — |
|
||||
|
|
2 |
|
|||||
Необходимая ширина площадки для |
размещения |
оболочки 3 |
||||||
сложенном ее состоянии составит 6 П |
U |
|
|
|||||
|
9 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Эффективная площадь половины оболочки определяется по фор |
||||||||
муле |
|
|
6 э —■b5ls, |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|||
где йэ — эффективная ширина половины оболочки; |
|
|||||||
4 — эффективная длина оболочки. |
|
оболочки |
определяется |
|||||
Эффективная |
ширина |
половины |
|
|||||
(рис. 60, б) по формуле |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
bs = В — (Ci —f—с —f—Сй—|— |
(35) |
|||||
!Ю1
При этом |
|
В (1 — cos а) |
Ci = В (1 — cos а ); |
|
|
с — В cos а — b; с2 = |
||
|
|
2 |
Аb = |
В (л — аф) |
|
ИЛИ |
||
|
|
2 |
B ( l - c o Sa ) t g - | + 2 ( f l c o s < , - 6 ) t g f ( я _ оф)2 |
||
АЬ = |
|
|
2 |
(я |
аф) tg — . |
где а — угол наклона щита тс раме вагона, град; |
||
Ci — текущее значение |
образуемого 'просвета (люка) между |
|
правой гранью щита и 'боковой обшивкой кузова вагона;
ф— величина, равная 0,01745 радиана;
с— расстояние от гибкой оболочки в сложенном ее состоянии до правой грани щита;
С2 — расстояние, на которое сбегает выпуклая часть оболочки в связи с перемещением правой грани щита на расстоя нии C)J
Аb — уменьшение эффективной половины ширины оболочки. Эффективная длина оболочки определяется из выражения
/э = к — 2 ДЬ,
где /о — длина оболочки ib сложенном состоянии.
Подъемная сила оболочки Q и потребное давление воздуха в оболочке определяются из следующих двух уравнений равновесия: суммы проекций сил на вертикальную ось
|
2Fa cos a — 2 {Q' - |
Q'B) + |
2ga = 0, |
откуда |
(Q' |
Qb) |
gn |
Fn = |
cos a |
|
|
|
|
|
и суммы моментов всех сил относительно шарнира О.
I |
3 |
— Fn~^~ + (Q' — Qb )— c o s a — guB cos a — gnkjpB sin a
откуда
В (Q' — QB)cos a — Fnl 2 В (cos a + kiVsin a)
где Q' — масса груза, приходящаяся на один щит;
Q / — масса груза, высыпающаяся в один просвет; Fп — составляющая подъемной силы оболочки;
I — величина, равная В — (Д6 + С2 + С); ^тр коэффициент трения.
(36)
0,
(37)
102
Подставляя значение gu в формулу (36) и решая уравнение от носительно Fп, получим
|
|
/V |
(Q' — Qb) [ 2 (cos а — feTp sin а) — cos а] |
|
(38) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
- |
; |
|
||
|
|
|
|
2 (cos2 а + feTp sin а cos а )----— |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
|
|
|
Подставляя в уравнение з н а ч е н и е : |
ApS3 |
, получим выражение |
|||||||||
cos а |
|||||||||||
потребиото давления воздуха в оболочке |
|
|
|
|
|||||||
|
|
Ар = (Q' — Qb) [ 2 (cos a -f- /гтрsin а) — cos а] cos а |
|
(39) |
|||||||
|
|
|
S3f 2(cos2 а + £Тр sin а cos а ) --- —I |
|
|
||||||
|
|
|
|
ь |
|
|
|
В -1 |
|
|
|
Решая уравнение относительно Q, получим подъемную |
силу |
||||||||||
оболочки при заданном Ар |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
ApSa £ 2(cos2 а + ^тр sin а cos а )----—j |
|
|
||||||
|
|
Q' = |
|
---------- ---------:-----=------------------ (- Q*. |
(40) |
||||||
|
|
|
|
[ 2 (cos а + «тр sin а) Jcos а |
|
|
|
|
|||
Величина .натяжения кордной нити в каркасе оболочки составит |
|||||||||||
|
|
|
|
|
ApR |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т = - nKt„c6 s2p |
|
|
|
(41) |
||
где |
г'к —плотность |
нитей корда |
оболочки, |
|
|
|
1 |
||||
нитей/см, равная |
|||||||||||
|
|
(tK— расстояние между осями нитей корда); |
|
|
|||||||
|
|
Р — угол наклона нитей, град (см, рис. 5); |
|
|
|
||||||
|
«к — число слоев корда. |
|
|
|
Т а б л и ц а 22 |
||||||
|
|
|
|
|
■ ■ ■<■■■ |
|
|
|
|||
|
|
|
Эффективная |
Избыточ ное |
Эффективная |
Избыточное |
Натяжение |
||||
Угол |
|
|
плошадь |
давление воз |
|
плошадь |
давление воз |
кордной |
|||
|
Ширина |
оболочки |
духа в оболочке |
оболочки, |
духа Ъ оболочке |
нити |
Г, |
||||
наклона |
S3, |
см’ |
Др, кгс/сма |
|
S a, см- |
Ар, |
кгс/сма |
кгс/иить |
|||
Ш И Т О В , |
|
люков |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Грузоподъемность полувагона, |
т |
|
|
|||
|
|
|
|
6 0 |
|
• |
1 2 5 |
|
|
||
0 |
|
0 |
83000 |
0,26 |
|
134000 |
|
0,33 |
~ 0 ,0 |
||
10 |
|
2 |
70000 |
0,31 |
|
113000 |
|
0,38 |
0,126 |
||
20 |
|
8 |
53000 |
0,59 |
|
82 000 |
|
0,49 |
0,35 |
||
30 |
|
19 |
35200 |
0,58 |
|
50 600 |
|
0,70 |
0,82 |
||
40 |
|
33 |
20900 |
0,99 |
|
26 200 |
|
1,20 |
1,9 |
||
45 |
|
42 |
11500 |
1,74 |
|
13200 |
|
2,50 |
4,0 . |
||
50 |
|
— |
4000 |
0,50 |
|
4 300 |
|
0,30 |
0,6 |
||
103