Коэффициент трения между поверхностями различных материалов

Наименование трущихся поверхностей	Коэффициент трения
Сталь по стали	0,15
Сталь по чугуну	0,3
Ч\тун по бетону	0,35
Металл по линолеуму	0,2-0,4
Металл по бетону	0,2-0,5
Металл по дереву	0,6
Резина по грунту	0,8
Коэффициент трения качения стального колеса: по рельсу по дереву	0,05 0,12-0,15

Рис. 8.2. Моменты сил, действующих на элемент при опрокидывании

Условием отброса элемента (сопровождающегося его деформацией и получением сильных или полных разрушений) является превышение

фактическим давлением скоростного напора предельного значения

скоростного набора в пять и более раз, определенного в районе расположения данного элемента по формуле (8.2).

Та б л и ц а 8.2

Коэффициенты аэродинамического сопротивления для элементов различных форм

Форма элемента	Рисунок		Направление движения воздуха
Параллелипипед		0,85 1,3	Перпендикулярно квадратной грани Перпендикулярно прямоугольной грани
Куб		1,6	Перпендикулярно грани
Пластина квадратная		1,45	Перпендикулярно пластине
Диск		1,6	Перпендикулярно диску
Цилиндр: h/d=1 h/d=4 h/d=9		0,4 0,43 0,46	Перпендикулярно оси цилиндра
Сфера		0,25
Полусфера		0,25	Параллельно плоскости основания
Пирамида Пирамида усеченная		1.1 1,2- 1,3	Параллельно основанию

По значениям давлений скоростного напора , рассчитанным по формулам (8.1) и (8.2), определяют избыточные давления по формуле (3.1) или по графику (рис. 3.3), что позволяет сравнивать устойчивость сооружений в единых показателях - ΔР_ф

Расчет элементов третьей группы на инерционные разрушения сводят к определению по формуле (8.3) предельного значения избыточного лобового давления ΔР_лоб, Па, по которому определяют предельное значение избыточного давления ударной волны

Считается, что при превышении значения элемент полностью выходит из строя, получая сильные и полные разрушения

. (8.3)

где m - масса прибора, кг;

а_доп - допустимое ускорение, м/с²;

_S - наибольшая площадь прибора, м².

Допустимые предельные ускорения а_доп для каждого конкретного изделия приводятся в технических условиях на его изготовление, и для наземной аппаратуры при ориентировочных расчетах а_доп можно принять равным 100 м/с².

По значениям ΔР_лоб, с использованием графика рис. 8.3 определяют величину и делают вывод о том, разрушен или не разрушен элемент.

Рис. 8.3. График зависимости избыточного лобового давления ΔР_лоб от избыточного давления ударной волны ΔР_ф

Примеры определения устойчивости сооружений с использованием расчетов.

Пример 8.1. Определить предельное значение ΔР_ф, превышение которого приведет к смещению вертикально-фрезерного станка, установленного в механическом цехе электродепо, относительно бетонного основания.

Исходные данные: длина станка / = 900 мм, ширина b = 800 мм, высота h = 1800 мм, масса т = 800 кг.

Решение:

1. По формуле (8.1) определяют давление скоростного напора, при превышении которого сместится станок. Коэффициент трения / чугунного основания станка по бетону равен 0,35 (табл. 8.1). Коэффициент аэродинамического сопротивленияравен 1,3 (табл. 8.2).

2. По величине= 1,3 кПа с использованием формулы (3.1) или графика рис. 3.3 определяют= 20 кПа.

Вывод: При в районе механического цеха, превышающем 20 кПа,

ударная волна вызовет смещение станка, что приведет к его слабому разрушению.

Пример 8.2. Определить, при каких условиях может опрокинуться порожний четырехосный полувагон, имеющий следующие характеристики: масса т = 22 т, длина кузова= 12,7 м, высота кузова= 2,5 м, высота от головки рельса h = 3,48 м, расстояние между колесами колесной пары, опирающихся на рельсы Ь= 1,52 м (рис. 8.4).

Решение:

1. По формуле (8.2) определяют значение, при превышении котоporo произойдет опрокидывание полувагона. Значения

(табл. 8.2), тогда

По графику (рис.3.3) или формуле (3.1) определяют, что давлению скоростного напоракПа соответствует избыточное давление

Вывод: При превышении данного давления при неблагоприятных условиях (фронт ударной волны распространяется перпендикулярно наибольшей площади полувагона) произойдет опрокидывание полувагона.

Рис. 8.4. Схема, поясняющая условия примера 8.2

Пример 8.3. Определить предельное значение избыточного давления ΔР_ф, при превышении которого электроприбор получит инерционное разрушение и полностью выйдет из строя. Характеристика прибора: длина l = 420 мм, ширина b = 420 мм, высота h = 720 мм, масса т = 60 кг, допустимое ускорение при ударе составляет = 100 м/с².

Решение:

1. Находят избыточное лобовое давление, которое может выдержать прибор:

2.Определяют по графику рис. 8.3 предельное значение : при ΔР_лоб,=20 кПа.

Вывод: При ΔР_ф > 18 кПа прибор получит сильные разрушения от инерционных перегрузок.

Подготовка данных о характере изменения при взрыве в зависимости от массы взрывоопасного вещества Q и расстояния R, а также об устойчивости сооружений позволяет перейти непосредственно к прогнозированию инженерной обстановки с использованием схемы ОЖДТ.