Wykorzystanie łożysk pod mostem: 7 rodzajów

Ten artykuł rzuca światło na siedem najlepszych typów łożysk stosowanych pod mostami. Rodzaje to: 1. Łożyska ze stali miękkiej 2. Łożyska ze stopu twardego z miedzi i stali nierdzewnej 3. Łożyska stalowe 4. Łożyska z elastomerowej podkładki 5. Łożyska z elastomeru 6. Łożyska z klapą PTFE 7. Łożyska z betonu zbrojonego.

Typ # 1. Łożyska ze stali miękkiej:

Stal miękka może być wykorzystywana do produkcji łożysk wahliwych, rolkowych lub płytkowych. Aby łożyska ze stali miękkiej były wolne od rdzy, są one często zanurzane w smarze, zapewniając skrzynie ze smarem. Jednakże zaobserwowano, że z powodu braku właściwej konserwacji, łożyska ze stali miękkiej ulegają zardzewieniu z upływem czasu, co powoduje rzeczywisty wzrost współczynnika tarcia ponad wartość obliczeniową.

Generuje to dodatkową siłę poziomą na szczycie filarów i przyczółków. Z tego powodu, a także ze względu na dostępność innego rodzaju łożysk odpowiednich dla tego zakresu rozpiętości, np. Neoprenu, PTFE itp., Łożyska z miękkiej blachy stalowej nie są często używane tak jak wcześniej.

Typ # 2. Łożyska ze stopu twardego z miedzi i stali nierdzewnej:

Łożyska ze stopu twardego lub ze stali nierdzewnej są preferowane bardziej niż łożyska płytkowe MS, ponieważ są wolne od rdzy i mają mniejszą oporność na tarcie. Podobnie jak łożyska wahliwe i wałeczkowe, stosuje się dwa typy łożysk ślizgowych. łożysko z zawiasami na stałym końcu (zdjęcie 22.1-a) i łożysko ślizgowe (rys. 22.1-b) na wolnym końcu.

Łożysko zawiasowe składa się z jednej zakrzywionej płyty górnej na płaskiej płycie dolnej z kołkiem w środku, który umożliwia obrót, ale uniemożliwia przesunięcie w dowolnym kierunku. Łożysko ślizgowe składa się z jednej płytki nad drugą z grafitem lub smarem pomiędzy płytami dla ułatwienia ruchu. Płytki oporowe są przyspawane do dolnej płyty, aby zapobiec przesunięciu bocznemu.

Typ # 3. Łożyska stalowe:

ja. Steel Roller:

Łożyska wałeczkowe pozwalają na ruchy liniowe i obrotowe. Pojedynczy walec (rys. 22.2-a) jest używany do łożysk tocznych, o umiarkowanej wydajności, ale gdy łożyska wałeczkowe mają być projektowane dla większych wydajności, liczba rolek jest zwiększana przez utrzymywanie średnicy wałków prawie takich samych jak dla pojedyncze łożysko wałeczkowe.

Bezbłędne odlewanie wałków o średnicy większej niż 200 mm staje się trudne i w takich przypadkach wykrywanie defektów w odlewach, takich jak ubijane powietrze, pęcherzyki itp. Przez badanie rentgenowskie staje się trudne, jeśli rolki są wykonane z większej średnicy. Gdy liczba rolek w zespole rolek przekracza dwa, dopuszczalne obciążenie każdego z olejarek i i zmniejsza się.

W wielu łożyskach tocznych (ryc. 22.2-b) pomiędzy zespołem rolek a płytą górną umieszczona jest jedna płyta pośrednia znana jako "płyta siodełkowa" . Płyta siodełka działa jako nośnik umożliwiający zarówno obrót, jak i przesunięcie.

Rolki są zabezpieczone przed nadmiernym przetoczeniem przez zastosowanie występów lub płyt stopera, przy czym prowadnice uniemożliwiają ruch w kierunku poprzecznym. Prowadnice te zapewniają równomierny i regularny ruch rolek. Zespół rolek jest połączony za pomocą pręta w celu utrzymania stałego odstępu rolek podczas ruchu.

Rolki segmentowe w kształcie wahadła (nośność zmniejszona o 50%) są czasami wykonywane poprzez wyeliminowanie boków całego koła w celu zaoszczędzenia niektórych materiałów, ale rolki z pełnymi kołami są lepsze niż wałki segmentowe, ponieważ pierwszy odciąża ciężkie naprężenia w punkcie skontaktować się w lepszy sposób.

Ponadto zaobserwowano, że łożysko wałeczkowe o pełnym obwodzie zapobiegło przemieszczaniu się nadbudowy nawet w przypadku nadmiernego pochylenia lub obrotu w rolce z powodu różnicowego osadzenia fundamentu. Rolki segmentowe, jeśli są używane w takich przypadkach nie mógł zapobiec katastrofie.

ii. Steel Rocker:

Podczas gdy łożyska wałeczkowe umożliwiają zarówno obrót, jak i przesunięcie końców nadbudowy, łożyska wahacza umożliwiają jedynie obrót. Łożysko jest określane jako "Rocker", ponieważ górna płyta kołysa się na dolnej płycie.

Na Rys. 22.3 pokazano dwa rodzaje łożysk wahacza. Różnica w tych typach polega na zapobieganiu wzdłużnemu i poprzecznemu ruchowi górnej płyty, a także na powierzchni wahającej się - w jednej, płaskiej powierzchni na powierzchni wypukłej, a w drugiej wypukłej powierzchni na płaskiej powierzchni.

Typ # 4. Łożyska z elastomeru:

Łożyska elastomerowe mogą być wykonane z kauczuku naturalnego lub kauczuku syntetycznego. Łożyska z neoprenu z gumy syntetycznej są powszechnie stosowane w Indiach. Obciążenie pionowe z nadbudowy jest przyjmowane przez łożyska neoprenowe, gdy odkształcenie ściskające i naprężenie ściskające są opracowywane w poduszce neoprenowej (rys. 22.4-a).

Siła pozioma z nadbudowy jest jednak oparta na naprężeniu ścinającym i naprężeniu ścinającym (rys. 22.4-b). W przypadku obrotu nadbudowy w płaszczyźnie pionowej z powodu obciążenia i innych skutków, jednolite odkształcenie ściskające wytwarzane przez obciążenie pionowe jest zwiększane z jednej strony i zmniejszane z drugiej strony (rys. 22, 4-c).

Nie naprężone wkładki z neoprenu wybrzuszają się bardziej (ryc. 22.4-a), zmniejszając w ten sposób ich nośność i jako takie są stosowane ograniczające łożyska neoprenowe. W tych ograniczonych podkładkach, stal lub laminaty są wstawione między wielowarstwowe poduszki, jak pokazano na fig. 22.5-a.

Te stalowe laminaty są dobrze związane sposobem wulkanizacji z warstwami neoprenu, a zatem zmniejszają efekt wybrzuszenia, a w konsekwencji zwiększają swoją zdolność przenoszenia obciążenia (ryc. 22, 5-c i 22, 5-d).

Typ # 5. Łożyska elastomerowe:

Łożyska z elastomerowych podkładek mogą być używane do około 30 m rozpiętości. Gdy rozpiętość jest większa, zarówno obciążenie pionowe, jak i obrót łożysk są duże i dlatego łożyska łopatek w takich przypadkach nie są odpowiednie.

Łożyska toczne, które są zamkniętymi łożyskami elastomerowymi, są odpowiedzią na taką sytuację. Łożyska garnkowe składają się ze stosunkowo cienkiego, niezbrojonego kołowego podkładu z neoprenu, całkowicie zamkniętego w stalowym naczyniu mającym okrągły otwór na wkładkę neoprenową (ryc. 22.6).

Warstwa teflonowa zapewniona pomiędzy płytką lopów a płytą pośrednią umożliwia poziomy ruch pokładu, natomiast zamknięta wkładka neoprenowa wewnątrz garnka umożliwia obrót. Tego typu łożyska idealnie nadają się do pochylonych i zakrzywionych mostów, w których zmienia się kierunek ruchu, a łożyska te mogą przenosić zarówno ruch postępowy, jak i ruch obrotowy w dowolnym kierunku.

Typ # 6. Łożyska ślizgowe z PTFE:

PTFE (Poly Tetra-Fluoro-etylen) jest termoplastem i jest dostępny pod różnymi nazwami handlowymi, takimi jak Teflon, Hostaflon, TF, Algoflon i Fluon itp. Polimer ma dużą wytrzymałość molekularną, obojętność chemiczną i niski współczynnik tarcia.

Czysty PTFE nie jest stosowany w łożyskach mostu, ponieważ ma niską odporność na zużycie i podatność na zimny przepływ lub tendencję do orania pod obciążeniami ściskającymi. Dlatego też niektóre materiały wypełniające i środki wzmacniające, takie jak włókno szklane, grafitowy siarczek molibdenu itp. Lub ich kombinacja są mieszane. W tym ostatnim przypadku jednak niskie właściwości cierne są w pewnym stopniu poświęcane.

Można zastosować dwie podkładki z PTFE, jedna ślizgająca się względem drugiej, ale w takim przypadku istnieje możliwość większego efektu płużenia (szczególnie pod bardzo wysokim ciśnieniem). Dlatego zwykle umieszcza się go pod płytą matującą, zwykle płytą ze stali nierdzewnej, która jest odporna na korozję i warunki atmosferyczne.

Jednak w takim przypadku właściwości tarcia są zredukowane do pewnego stopnia, niż te dostępne z dwoma wkładkami PTFE. Zaobserwowano, że nawet z płytą matującą ze stali nierdzewnej, cienka warstewka żeli PTFE przenosi się na płytkę matującą po kilku ruchach i tworzy warunek, jak gdyby ślizganie miało miejsce pomiędzy dwiema powierzchniami PTFE.

Płytka matująca powinna mieć wystarczający margines po obu stronach poza podkładką z PTFE, aby nawet po przesuwaniu ładunki z nadbudówki zostały prawidłowo przeniesione na podkładki PTFE.

Podkładki PTFE powinny być odpowiednio połączone w podstawie z płytą podstawy lub płytą oporową albo stalową płytką albo wzmocnioną elastomerową podkładką w celu wyeliminowania lub znacznego zminimalizowania pełzania pod obciążeniem. Podkładki PTFE można łączyć z wysokotemperaturowymi klejami epoksydowymi w warunkach kontrolowanych przez producenta.

Typ # 7. Żelbetowe łożyska:

Łożyska ze staliwa są zwykle bardzo kosztowne i nie są łatwo dostępne od producentów, a zatem w przypadku mostów o średniej rozpiętości, gdzie stosowanie łożysk tocznych i wahaczowych jest obowiązkowe, czasami stosuje się łożyska RC.

Ponieważ łożyska są najbardziej wrażliwą częścią konstrukcji mostu, szczególną uwagę należy zwrócić na produkcję takich łożysk. Bogata mieszanina betonu 1: 1: 2 jest zwykle określona do produkcji łożysk.

ja. RC Roller:

Wałki RC są silnie wzmocnione zarówno w kierunku przenoszenia obciążenia, jak również w kierunku poprzecznym, aby zapobiec tendencji do rozrywania się walca (ryc. 22.8). Spirale blokujące są dostarczane w tym celu zarówno w pionie, jak iw poziomie. Krążki prowadzące z miedzianą wyściółką są zapewnione od mola lub nasady oporowej aż do pokładu przez eliptyczne otwory rolek.

Otwory te umożliwiają zwijanie rolek w razie potrzeby, natomiast kołki ustalające zapobiegają przesuwaniu się rolek. Blachy o grubości od 6 mm do 10 mm stosuje się zarówno na górze, jak i na dole rolek, dla równomiernego rozłożenia obciążenia na rolkach. Arkusz ołowiu pomaga również w łatwym zwijaniu rolek.

ii. RC Rocker:

RC Rocker to nic innego jak rolka segmentowa RC. W przeciwieństwie do stalowego łożyska wahacza, łożysko wahliwe RC umożliwia zarówno obroty, jak i przesunięcie (choć w mniejszym stopniu) pokładu podobnego do łożysk tocznych. Ale w przypadku wahacza nie ma dziurki eliptycznej, a drążek ustalający utrzymuje pokład w stanie półzawieszanym.

Łożyska o pełnym obwodzie rozprowadzają obciążenia w lepszy sposób niż łożyska segmentowe. Dotyczy to również segmentowych wałków RC i wahaczy, które nie są zalecane do przyjęcia. Łożyska wałeczkowe RC w pełnym koło, jak pokazano na ryc. 22.8, zostały użyte w Zachodnim Bengalu w wielu mostach. Zamiast wahacza RC (wałek segmentowy) można zastosować rodzaj wahacza pokazany na rys. 22.9.

iii. Zakrzywiony Pier Top (Rocker):

Czasami wierzchołki mola są zakrzywione, a nadbudówka spoczywa na nich, między nimi znajduje się ołowiany arkusz. Funkcją arkusza prowadzącego jest równomierne rozłożenie ładunku na pokrywie od nadbudowy.

Kołki rozporowe wyłożone podszewką z miedzianej blachy o grubości 16, aby zapobiec rdzewieniu, służą do utrzymywania pokładu na miejscu. Zakrzywiony wierzchołek mola działa jak łożysko wahacza i jako taki powinien mieć odpowiedni promień krzywizny dla odpowiedniego przeniesienia obciążenia. W razie potrzeby należy przewidzieć siatki rozpraszające lub spirale, zarówno w nadbudówce.

Ten typ łożyska jest bardzo ekonomiczny i może nadawać się do nadbudów o średniej rozpiętości.