опорный башмак подвесной канатной дороги

Формула изобретения

Опорный башмак подвесной канатной дороги, выполненный в виде сектора кольца прямоугольного сечения, на наружной цилиндрической грани которого вдоль нее расположена полукруглая канавка, отличающийся тем, что радиус кривизны продольной оси полукруглой канавки выполнен переменным, причем радиус кривизны продольной оси полукруглой канавки на краях опорного башмака больше, чем в средней части опорного башмака, на величину, определяемую по формуле:

где R - разность между радиусом кривизны продольной оси полукруглой канавки на краях опорного башмака и радиусом кривизны продольной оси полукруглой канавки в средней части башмака;

R _ср - радиус кривизны продольной оси полукруглой канавки в средней части опорного башмака;

_ваг - радиус кривизны продольной оси несущего каната при его изгибе от веса груженой вагонетки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению, а именно к подвесным канатным дорогам с раздельным несущим и тяговым канатом, и направлено на продление срока службы несущего каната. Подвесные канатные дороги, как правило, имеют промежуточные опоры. Для опирания несущего каната на промежуточных опорах используются так называемые опорные башмаки.

Известны опорные башмаки с постоянным радиусом кривизны продольной оси полукруглой канавки [Дукельский А.И. Подвесные канатные дороги. - М. - Л.: Государственное научно-техническое издательство по машиностроению и металлообработке, 1934. - С.440, 107-114], который на грузовых канатных дорогах составляет 80...120 диаметров несущего каната.

Недостаток известных конструкций опорных башмаков - низкий срок службы несущего каната вследствие повышенного его изгиба на краях опорного башмака, поскольку проволоки каната попеременно испытывают напряжения от изгиба несущего каната под действием веса груженой вагонетки и от изгиба несущего каната на опорном башмаке. Что подтверждается практикой эксплуатации несущих канатов [Хальфин М.Н., Мамаев Ю.Д., Иванов Б.Ф. Несущие закрытые канаты грузовых подвесных канатных дорог. - Новочеркасск: Новочерк. гос. техн. ун-т, 1998. - 128 с.].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к данному изобретению является опорный башмак с постоянным радиусом кривизны продольной оси полукруглой канавки и с высокими бортами [Дукельский А.И. Подвесные канатные дороги. - М. - Л.: Государственное научно-техническое издательство по машиностроению и металлообработке, 1934. - С.440, 107-114]. Недостаток данного опорного башмака - такой же, как и у аналога, - низкий срок службы несущего каната, обуславливаемый наличием удара колес груженых вагонеток о несущий канат при скатывании груженых вагонеток с высоких бортов опорного башмака.

Изобретение направлено на повышение срока службы несущего каната путем выравнивания напряжений, возникающих в проволоках несущего каната при его изгибе в средней части опорного башмака, и в проволоках несущего каната при его изгибе на краях опорного башмака.

Это достигается тем, что опорный башмак подвесной канатной дороги выполнен в виде сектора кольца прямоугольного сечения, на наружной цилиндрической грани которого вдоль нее расположена полукруглая канавка, при этом радиус кривизны продольной оси полукруглой канавки выполнен переменным, причем радиус кривизны продольной оси полукруглой канавки на краях опорного башмака больше, чем в средней части опорного башмака на величину, определяемую по формуле:

где R - разность между радиусом кривизны продольной оси полукруглой канавки на краях опорного башмака и радиусом кривизны продольной оси полукруглой канавки в средней части опорного башмака;

R_ср - радиус кривизны продольной оси полукруглой канавки в средней части опорного башмака;

_ваг - радиус кривизны продольной оси несущего каната при его изгибе от веса груженой вагонетки.

На фиг.1 представлена промежуточная опора подвесной канатной дороги с опорным башмаком; на фиг.2 - конструкция опорного башмака с переменным радиусом кривизны полукруглой канавки.

На промежуточной опоре 1 подвесной канатной дороги установлен опорный башмак 2, выполненный в виде сектора кольца прямоугольного сечения 3, на наружной цилиндрической грани 4 которого вдоль нее расположена полукруглая канавка 5; радиус кривизны продольной оси 6 полукруглой канавки 5 выполнен переменным, причем радиус кривизны продольной оси 6 полукруглой канавки 5 на краях опорного башмака больше, чем в средней части опорного башмака на величину, определяемую по формуле:

Срок службы несущего каната увеличится, если сумма напряжений, возникающих в проволоках несущего каната при его изгибе на краях опорного башмака, будет равна напряжениям, возникающим в проволоках несущего каната при его изгибе в средней части опорного башмака:

где _кр - напряжения, возникающие при изгибе несущего каната о края опорного башмака;

_ваг - напряжения, возникающие при изгибе несущего каната от веса груженой вагонетки;

_ср - напряжения, возникающие при изгибе несущего каната в средней части опорного башмака.

Напряжения _кр, _ваг и _ср можно найти по общеизвестным формулам:

где Е - модуль упругости материала несущего каната;

_к - диаметр (толщина) наружной проволоки несущего каната;

R_кр - радиус кривизны продольной оси полукруглой канавки на краях опорного башмака;

_ваг - радиус несущего каната при его изгибе от веса груженой вагонетки;

R_ср - радиус кривизны продольной оси полукруглой канавки в средней части опорного башмака.

Подставив выражения (2) в формулу (1), получим:

откуда

Для выполнения условия (3) необходимо, чтобы радиус кривизны продольной оси полукруглой канавки на краю опорного башмака был больше радиуса кривизны продольной оси полукруглой канавки в средней части опорного башмака на величину

Таким образом, выполнение опорного башмака с переменным радиусом кривизны продольно оси полукруглой канавки, а именно увеличение этого радиуса в направлении от средней части опорного башмака к его краям, приводит к выравниванию напряжений при изгибе несущего каната на краях опорного башмака и в средней части опорного башмака, а это, в свою очередь, приводит к повышению срока службы несущего каната.