6.Расчет диафрагмы.

6.1. Компоновка сечения диафрагм

Диафрагма представляет собой поперечную балку, опирающуюся на ригели и воспринимающие опорные реакции стрингеров (рис. 18).

Расчетную схему диафрагмы можно изобразить в виде двухконсольной балки на 2-х опорах (рис. 19), нагруженной неравномерным давлением, определяющимся гидростатическим давлением

, где

d- ширина площади загружения, т.е. расстояние между диафрагмами.

Высота диафрагмы принимается конструктивно по высоте ригеля за вычетом толщины обшивки и высоты стрингера(рис. 20). Толщина стенки принимается такой же, как у стенки ригеля.

Рис. 18

В месте примыкания верхней консоли к ригелю предусматривают монтажный разъем для возможности перевозки затвора к месту монтажа частями. На монтаже стыкуются обшивка, приваривается стенка диафрагмы к стенке ригеля двухсторонними угловыми швами, и безнапорный пояс диафрагмы стыковым швом соединяется с поясом ригеля. При необходимости нижняя консоль так же может присоединяться на монтаже, что обуславливается габаритной шириной монтажных элементов, которая не должна превышать 3,85 м. Для пропуска поясных швов ригеля в стенке диафрагмы делают вырезы размером 40 ×40 мм. Крайние диафрагмы, так называемые опорно-концевые стойки, не имеют монтажных разъемов и привариваются к ригелям на месте сборки.

Высота сечения опорно-концевых стоек принимается равной высоте ригеля на опоре (рис. 20). Ширина их безнапорного пояса должна быть не менее 300 мм. для удобства крепления опорных полозьев. Напорным поясом стойки служит обшивка затвора (рис. 20).

6.2. Проверка прочности узлов диафрагмы.

Принятое конструктивно сечение диафрагмы, как правило, обладает большим запасом прочности и детального проверочного расчета не требует. Однако в узле примыкания верхней консоли к ригелю действуют большие изгибающий момент и поперечная сила, поэтому прочность угловых швов крепления стенки диафрагмы к ригелю следует проверять. Поскольку данное соединение выполняется на монтаже, то расчётные характеристики этих швов принимаются как для ручной сварки.

Рис. 20

Принятое конструктивно сечение диафрагмы, как правило, обладает большим запасом. Однако в узле примыкания верхней консоли к ригелю действуют большие изгибающий момент и поперечная сила, что влечет за собой необходимость проверки на прочность монтажных сварных швов крепления стенки диафрагмы к стенке ригеля.

Стенкой диафрагмы воспринимается вся поперечная сила и часть момента :

,

где момент инерции стенки относительно оси, через центр тяжести сечения диафрагмы;момент инерции всего сечения диафрагмы.

Монтажная сварка обычно предполагается ручная, катет швов kв затворах принимают толщиной не менее 5 мм.

Условие прочности швов имеет вид:

.

Компонуем сечение диафрагмы (рис. 21):

высота сечения: ,

принимаем

Рис. 21

;

Момент, воспринимаемый монтажными швами:

Расчетные параметры швов при ручной сварке и катете к= 6 мм.

Монтажные швы испытывают напряжения:

Прочность швов удовлетворена.

7. ФЕРМА ПРОДОЛЬНЫХ СВЯЗЕЙ.

В плоскости безнапорных поясов ригелей и диафрагм устанавливаются раскосы, что образует продольную вертикальную ферму. При подъёме затвора ферма воспринимает около 40% веса затвора Gи передает эту нагрузку на опорно-концевые стойки. Кроме того, связевая ферма вместе с ригелями и обшивкой создает пространственное ядро жёсткости – центроплан, снижающее изгибно-крутильные деформации затвора.

Рис. 22

Расчётная погонная нагрузка, воспринимаемая фермой, имеет величину:

, гдекоэффициент надёжности по нагрузке;

- вес затвора, где

Q - равнодействующая гидростатической нагрузки на затвор,

L– ширина отверстия в свету,м.

Опорная реакция фермы вызывает наибольшее растяжение в приопорном раскосе

Безнапорные пояса ригелей, являясь поясами связевой фермы одновременно, испытывают усилия , где- изгибающий момент, действующий в сечении фермы посередине пролёта;

В результате, в поясе нижнего ригеля возникает дополнительное растягивающее нормальное напряжение:

Следовательно, прочность безнапорного пояса должна проверяться на действие суммарных нормальных напряжений

Ферма продольных связей несет нагрузку:

Опорная реакция фермы:

Усилие в опорном раскосе:

Требуемое сечение раскоса:

Принимаем уголок 63 × 6;

Усилие в безнапорном поясе нижнего ригеля от собственного веса равно:

Суммарные напряжение в поясе имеет значение:

Условие прочности выполняется.

8. ОПОРНО – ХОДОВЫЕ ЧАСТИ.

Концевая стойка передает давление ригелей через ходовые части на рельс. Опорно-ходовые части располагаются у узла примыкания ригелей.

Простейший по конструкции тип ходовых частей – скользящие в виде полоза. Корпус полоза, прикрепляемый к безнапорному поясу опорно-концевой стойки, имеет вкладыш из древесно-слоистого пластика, уменьшающего силы трения в зоне контакта с рельсом при перемещении затвора.

Длину полоза определяют по допускаемому давлениюв зоне контакта от опорной реакции ригеляQ:

Минимальная длина ограничивается 600 мм.

Кроме полозов на опорно-концевой стойке располагаются направляющие колёса– боковые и обратные– предотвращающие перекосы и вибрацию затвора при его движении.

При величине опорной реакции ригеля Q= 1450кН. получаем требуемую длину полоза:

Принимаем минимально допустимую длину 600 мм.

Рис. 23

27