Транспортна балка для підвісної монорейкової дороги

Транспортна балка для підвісної монорейкової дороги, що містить стінку та симетрично розташовані їздові полиці, яка відрізняється тим, що транспортна балка виконана у вигляді двотаврового прокатного профілю, при цьому ширина полиці двотаврового прокатного профілю, що утворює симетрично розташовані їздові полиці, становить 8,0-11,0 товщини стінки, середня товщина їздових полиць становить 2,0-2,4 товщини стінки, і їздові полиці виконані з ухилом внутрішніх граней 1315%. Об'єкт, що заявляється, відноситься до транспортних систем із заданою траєкторією руху і може бути використаний у підвісних монорейкових дорогах, які установлюються, переважно, у шахтах. Найбільш близьким по сукупності ознак до об'єкту, що заявляється, є обрана як прототип транспортна балка для підвісної монорейкової дороги із симетрично розташованими їздовими полками, над якими встановлене захисне пристосування. Балка містить стінку у вигляді вертикально орієнтованої багатошарової стрічки з парним числом шарів. їздові полки виконані з окремих жорстких, наприклад, бетонних елементів трапецієподібного профілю зі стовщеннями по краях і на кутах. Горизонтальні частини елементів розташовані нижче з'єднаних з несучою стрічкою вертикальних частин. Робочі поверхні їздових полиць по всій довжині постачені змінним покриттям, наприклад, з армованої гуми. Захисне пристосування являє собою покрівлю "вагонного" профілю, закріплену по верху несучої стрічки, шари якої над їздовими полками розділені надвоє (патент RU №2219083, МПК В61У13/04, публікація 20.12.2003). У об'єкта, що заявляється, і прототипу збігаються наступні суттєві ознаки: транспортні балки для підвісної монорейкової дороги містять стінку і симетрично розташовані їздові полки. Аналіз технічних властивостей прототипу, обумовлених його ознаками, показує, що одержанню очікуваного нового технічного результату при використанні прототипу перешкоджають наступні причини. Виконання стінки балки у вигляді вертикально орієнтованої багатошарової стрічки з парним числом шарів, а їздових полиць із окремих твердих, наприклад, бетонних елементів трапецієподібного профілю зі стовщеннями по краях і на кутах, ускладнює виготовлення та збільшує матеріалоємність підвісної монорейкової дороги. В основу об'єкта, що заявляється, поставлено задачу створити таку транспортну балку для підвісної монорейкової дороги, у якій удосконалення шляхом введення нових елементів і зміни форми виконання елементів дозволило б при використанні об'єкта, що заявляється, забезпечити досягнення технічного результату, який полягає в спрощенні виготовлення та зниженні матеріалоємності підвісної монорейкової дороги. (19) UA (11) 87419 (13) C2 (21) a200809347 (22) 12.08.2008 (24) 10.07.2009 (46) 10.07.2009, Бюл.№ 13, 2009 р. (72) ФІЛАТОВ ЮРІЙ ВАСИЛЬОВИЧ, ЛУКАЧ ЛЕОНІД МАТВІЙОВИЧ, РЕЗНІКОВ СТАНІСЛАВ ЮРІЙОВИЧ, ПРИХОДЬКО ВОЛОДИМИР ВІКТОРОВИЧ, АЗАРКЕВИЧ АНАТОЛІЙ АНАТОЛІЙОВИЧ, КРЮКОВ ЮРІЙ БОРИСОВИЧ (73) ТОВАРИСТВО З ОБМЕЖЕНОЮ ВІДПОВІДАЛЬНІСТЮ "ГРУПА "ЕНЕРГО" (56) DE 3332197 A1; 21.03.1985 ГОСТ 8239-89 Двутавры стальные горячекатаные. Сортамент. 27.09.1989 SU 110911; 15.05.1958 SU 660879; 05.05.1979 GB 2059894 A; 29.04.1981 3 Транспортна балка для підвісної монорейкової дороги, що заявляється, містить стінку й симетрично розташовані їздові полки. Відмітною рисою є те, що транспортна балка виконана у вигляді двотаврового прокатного профілю. При цьому ширина полиці двотаврового прокатного профілю, що утворює симетрично розташовані їздові полки, становить 8,0-11,0 товщини стінки, середня товщина їздових полиць становить 2,0-2,4 товщини стінки і їздові полиці виконані з ухилом внутрішніх граней 13-15%. При використанні об'єкта, що заявляється, очікується досягнення технічного результату, що полягає в спрощенні виготовлення та зниженні матеріалоємності підвісної монорейкової дороги. Між сукупністю суттєвих ознак об'єкта, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, існує наступний причинно-наслідковий зв'язок. Виконання транспортної балки у вигляді двотаврового прокатного профілю, що містить стінку й полки, сформовані в процесі прокатки (а не при послідовному виготовленні, як в прототипі, стінки балки у вигляді вертикально орієнтованої багатошарової стрічки з парним числом шарів і прикріпленні до неї їздових полиць із окремих твердих, наприклад, бетонних елементів трапецієподібного профілю зі стовщеннями по краях і на кутах) і вибір вищенаведених оптимальних параметрів їздових полиць стосовно товщини стінки двотаврового прокатного профілю забезпечує спрощення виготовлення та зниження матеріалоємності підвісної монорейкової дороги. Вибір граничних значень параметрів, включених у формулу об'єкта, що заявляється, обумовлений наступним. Якщо ширина полиці двотаврового прокатного профілю, що утворює симетрично розташовані їздові полки, буде становити менш чим 8,0 товщини стінки, а середня товщина їздової полиці буде становити менш чим 2,0 товщини стінки, то величина еквівалентних напруг у стінці профілю, що працює переважно на розтягання, буде суттєво менше, чим величина еквівалентних напруг у їздових полках, що працюють на вигин і розтягання. При цьому міцність стінки буде суттєво більше міцності їздових полиць. У цьому випадку міцність транспортної балки підвісної монорейкової дороги буде визначатися міцністю їздових полиць, а стінка балки буде недовантажена, тобто в її конструкції буде надлишок матеріалу, у цьому випадку металу. Така нерівноміцність транспортної балки веде до підвищення матеріалоємності підвісної монорейкової дороги. А якщо ширина полиці двотаврового прокатного профілю, що утворить симетрично розташовані їздові полки, буде становити більш ніж 11,0 товщини стінки, а середня товщина їздової полиці буде становити більш ніж 2,4 товщини стінки, то величина еквівалентних напруг у стінці профілю буде суттєво більше, ніж величина еквівалентних напруг у їздових полках. При цьому міцність стінки буде суттєво менше міцності їздових полиць. У цьому випадку зайвою матеріалоємністю характеризуються їздові полки транспортної балки й матеріалоємність підвісної монорейкової дороги в цілому також підвищується. 87419 4 Виконання їздових полиць із ухилом внутрішніх граней менш чим 13% недоцільно тому, що при цьому через незначну величину горизонтальної складової сили реакції їздової полиці на колеса рухливого состава не забезпечується стійке самоцентрування рухливого состава щодо осі монорейкового шляху. Це призводить до коливань рухливого состава щодо осі монорейкового шляху та збільшенню динамічних навантажень на транспортну балку підвісної монорейкової дороги. При таких підвищених динамічних навантаженнях у конструкцію транспортної балки необхідно закладати завищений, у порівнянні з оптимальним значенням, запас міцності. У результаті матеріалоємність транспортної балки й монорейкового шляху при цьому збільшується. Виконання їздових полиць із ухилом внутрішніх граней більш ніж 15% недоцільно тому, що через надмірну величину горизонтальної складової сили реакції їздової полиці на колеса рухливого состава буде відбуватися інтенсивне зношування їздових полиць і коліс рухливого состава. Для компенсації такого зношування необхідно збільшувати товщину відповідних елементів підвісної монорейкової дороги, тобто її матеріалоємність. Сутність об'єкта, що заявляється, пояснюється кресленням, на якому зображений поперечний переріз транспортної балки для підвісної монорейкової дороги. На кресленні проставлені наступні позначення: 1 - стінка; 2 - верхня полиця двотаврового прокатного профілю; 3 - нижня полиця двотаврового прокатного профілю; 4 - їздова полиця; 5 - їздова полиця; 6 - внутрішня грань їздової полиці; 7 - внутрішня грань їздової полиці; s - товщина стінки; b - ширина нижньої полиці двотаврового прокатного профілю; h - висота двотаврового прокатного профілю; t - середня товщина їздової полиці. У конкретному прикладі виконання транспортна балка для підвісної монорейкової дороги, що заявляється, виконана у вигляді двотаврового прокатного профілю, що містить стінку 1, верхню полицю 2 і нижню полицю 3. Нижня полиця двотаврового прокатного профілю 3 утворює дві симетрично розташовані їздові полки 4 і 5, що мають відповідно внутрішні грані 6 і 7, по яких будуть рухатися опорні ролики транспортного візка або колеса рухливого состава. Висота h двотаврового прокатного профілю в конкретному прикладі дорівнює 155мм. Товщина s стінки 1 дорівнює 7мм. При цьому ширина b нижньої полиці двотаврового прокатного профілю 3, що утворює симетрично розташовані їздові полки 4 і 5, дорівнює 68мм, що становить 9,71 товщини стінки 1. Середня товщина t їздових полиць 4 і 5 становить 16,2мм, що становить 2,31 товщини стінки 1. їздові полки 4 і 5 виконані з ухилом внутрішніх граней 6 і 7 рівним 14%. При таких геометричних співвідношеннях 5 87419 міцність стінки транспортної балки та міцність їздових полиць будуть оптимальними при мінімальній металоємкості транспортної балки. Вищеописана транспортна балка із заданими геометричними параметрами формується прокаткою в прокатному стані, що складається з набору прокатних клітей, використовуваних для прокатки двотаврового прокатного профілю. Прокатана транспортна балка із вищенаведеними геометричними параметрами має оптимальну міцність і металоємність, не вимагає додаткової обробки, не Комп’ютерна верстка О. Рябко 6 містить матеріалоємних бетонних елементів і готова для використання в конструкції підвісної монорейкової дороги. При монтажі підвісної монорейкової дороги верхня полиця двотаврового прокатного профілю 2 жорстко закріплюється на опорах. При використанні підвісної монорейкової дороги, змонтованої на основі транспортної балки, що заявляється, транспортний візок або рухливий состав переміщується на опорних роликах або колесах по внутрішніх гранях 6 і 7 їздових полиць 4 і 5. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601