Подъемное усилие и мощность привода

Подъемное усилие определяется из уравнения равновесия — суммы моментов всех сил и реакций относительно оси вращения, точки О:

,

где k₁, k₂ — коэффициент запаса, , .

— плечо сил трения в уплотнениях, ;

— плечо сил трения в шарнирах.

.

Плечо силы меняется в зависимости от положения затвора, поэтому меняется и само усилие.

Подъемное усилие обычно меньше веса затвора, что является безусловным преимуществом по сравнению с плоским затвором.

Мощность привода определяется по зависимости:

, кВт,

где — скорость движения затвора, = 0,3÷0,5 м/мин;

— коэффициент полезного действия привода, = 0,6÷0,8.

Основы расчета затвора

В расчетном отношении сегментный затвор представляет собой две рамы, образуемые ригелями и опорными ногами (рис. 14.5) и имеющие, как правило, шарнирно-неподвижные связи. Верхняя и нижняя рамы (порталы) связаны между собой расположенной в вертикальной плоскости балочной решеткой.

Порталы могут быть плоскими (при малых пролетах ) и пространственным, с жестким или шарнирным соединением ригелей и ног (рис. 14.6).

Рис. 14.5. Расчетная схема сегментного затвора

а	б	в	г

Рис. 14.6. Схемы конструкций несущей части затвора и его опорных ног:
а — пролетное строение и опорные ноги в виде жесткой решетчатой конструкции; б — затвор с гибкими (деформирующимися) опорными ногами; в — затвор с вертикальными опорными шарнирами; г — затвор с наклонными опорными ногами

При жестком соединении пролета и ног в опорах и шарнирах появляются горизонтальные силы S (рис. 14.7).

Рис. 13.17. Эпюра моментов для портала с пространственной конструкцией ног

Для определения усилий в элементах пространственной конструкции необходимо, в первую очередь, определить реакции в опорах, а затем собрав нагрузку q_р в узлы фермы выполнить ее расчет (например, построением диаграммы Максвелла-Кремоны или посредством САПР).

При больших пролетах для уменьшения изгибающего момента используют наклонные ноги, которые уменьшают пролетный момент (рис. 14.8)

а	б

Рис. 14.8. Эпюра моментов для портала двухконсольного сегментного затвора:
а — двухконсольный сегментный затвор; б — эпюра моментов в ригеле

Опорные шарниры

Различают шаровые, цилиндрические и конические опорные шарниры.

Шаровые шарниры (рис. 14.9, г), позволяющие деформироваться опорным ногам во всех направлениях, не получили широкого распространения в виду сложности их изготовления.

Цилиндрические шарниры могут иметь одну (рис. 14.9, а) и две (рис. 14.9, б) проушину в подвижной части.

Конические шарниры применяют в затворах с наклонными ногами средних и больших пролетов и напоров (рис. 14.9, в).

Рис. 14.9. Опорные шарниры сегментных затворов (а—г) и их заделка в быках (д—ж):

1 ― подвижная часть; 2 ― неподвижная часть

а	б

Рис. 14.10. Статическая работа затвора при различных опорных шарнирах:
а — при цилиндрической опоре; б — при шаровой опоре