Стабилизирующее шпренгельное устройство
Патент 855162
Авторы
Классы МПК
Стабилизирующее шпренгельное устройство
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНЫЕ
ЫЗОВРЕТЕ Н ЫЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09.07.79 (21) 279347!/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) Я. Кл.
E 04 Н 12/00
Гесудврственный квинтет
СССР
Опубликовано 15.08.81. Бюллетень № 30 (53) УДК 624.97. .014.2 (088.8) Ilo аенам нзоеретенн» и открытий
Дата опубликования описания 25.08.81 (72) Авторы изобретения
Я. Л. Нудельман, Б. Д. Литовчин и Д. М. Гитерман
t !.
t t r q „<
14 ( е
I, ир ., " „ (1к"у 1,, .
ggQ j«к1w,р (71) Заявитель
Одесский институт инженеров морского флота
""Ъ (54) СТАБИЛИЗИРУЮЩЕЕ ШПРЕНГЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО
Изобретение относится к строительству и может быть использовано всюду, где имеется потребность в мачтах, опорах линий передач, колоннах, работающих на продольный изгиб.
Известно шпренгельное устройство, включающее систему одностоечных шпренгелей, каждый из которых состоит из распорки и шпренгельной тяги, соединяющей конец распорки с концами шарнирно опертого стержня 11).
Недостатком такого устройства является большая материалоемкость.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является стабилизирующее шпренгельное устройство, включа эщее шарнирно опертый по концам стержень, шарнирно прикрепленные к нему распорки и шпренгельные тяги, каждая из которых закреплена к концам стержня и последовательно ко всем распоркам, расположенным в ее плоскости 12).
Недостатком такого устройства является большая материалоемкость.
Цель изобретения — снижение материалоемкости.
Поставленная цель достигается тем, что в стабилизирующем шпренгельном устройстве, включающем шарнирно опертый по концам стержень, шарнирно прикрепленные к нему распорки и шпренгельные тяги, кажS дая из которых закреплена к концам стержня н последовательно ко всем распоркам, расположенным в ее плоскости, количество шпренгельных тяг выполнено по числу распорок, а каждая тяга расположена симметрично или кососимметрично относительно горизонтальной плоскос н, проходящей через середину стержня, причем шпренгельные тяги прикреплены к распоркам в точках, удаленных от оси стержня на расстояние
I; = 2 .Ш
m+1 где Х вЂ” число распорок, 1 - число точек, в которых данная шпренгельная тяга пересекает ocb стержня (з =0,1,2,...,к — 1); отсчитываемый от одного конца зе стержня номер распорки (j 1,2, ...,к);
C. — конструктивная постоянная.
На фиг. 1 изображен общий вид устройства, включающего четыре шпренгельные тя855162 тяга I I через те же распорки и в тех же местах |рилагает к стержню 1 систему реактивных сил, препятствующих возникновению второй формы потери устойчивости, что повышает несущую способность стержня и
s позволяет увеличить сжимающую его силу до значения третьей критической. При этом в работу включается шпренгельная тяга 12, которая таким же образом воспрепятствует потере устойчивости стержня по третьей форwe. Шпренгельная Тяга 13 подобным путем создает непреодолимые препятствия потере устойчивости стержня по четвертой форме.
Таким образом, если оснастить стержень в каждой из двух взаимно перпендикулярных главных плоскостей стержня двумя симметрично расположенными шпренгелями (фиг.
2-5), то ни в одном направлении стержень не потеряет устойчивость ии по одной из перэ вых четырех форм. Поэтому минимальная критическая сила стержня, подкрепленного данным шпренгельным устройством, станет равна его собственной пятой критической силе, за счет чего подкрепление повышает устойчивость стержня в 25 раз (для случая К=4).
Фориула изобретения гн и четыре распорки; на фиг. 2 — 5 — пер вая, вторая, третья и четвертая шпренгель ные тяги соответственно.
Стабилизирующее шпренгельное устройство включает подкрепляемый стержень 1 к которому цилиндрическими шарнирами
2 †. 5 прикреплены первая (j= 1) распорка 6 вторая () =2) распорка 7, третья (J =3) распорка 8 и четвертая (j= 4). распорка 9
Распорки 6 — 9 последовательно соединены каждой из шпренгельных тяг, а именнЪ: пер вой шпренгельной тягой 10, второй 11, тре
tbeA 12 и четвертой 13. И только крайние раепорки 6 и 9 присоединены каждой иэ шпренгельных тяг !0 — 13 к подкрепляемому стержню (к его концам). Шпренгельиые тяги 10 и 12 имеют симметричную форму шпренгельные тяги I l и 13 — кососимметрич ную форму. При этом первая шпренгельная тяга !О пересекает ось стержня 1 нуль ра (1=0), вторая шпренгельная тяга 11 один раз (1= l), третья шпренгельная тяга
12 — два раза (s = 2) и четвертая шпрен гельная тяга 13 — три раза (t — — 3) .
Рвсстояння .от оси стержня I до точек где шпренгельные тяги 10 — l3 присоединены к распоркам 6 — 9, неодинаковы. Эти расстояния соответствуют приведенной выше форМуле.
Так, например, точка а, где вторая (= 1) шпренгельная тяга 11 прикреплена к четвертой (j =4) распорке 9 удалена от оси стержня 1 на )у) «.kl,+ С4й1- -! у- "
"gQg+<%10,99%; а точка в, где эта. тяга зр прикрейлена к третьей () =3) распорке 8, уаалена от осн стержне 1 íà ттеа!с На фу !» с 31@ ф = 0,5 8S е
Задавшись каким-нибудь численным значением постоянной С, получают расстояния точек а н в от оси стержня 1. При указан- И ных условиях каждая шпренгельная тяга имеет вид ломаной линии, вписанной в изогнутую ось стержня 1, потерявшего устойчивость по,форме, номе которой равен порядковому номеру (a,+) шпренгельной тяги.
Стабилизирующ шпренгельное устройство работает следующим образом.
При сжатии стержня 1 осевой силой, приложенной к его верхнему торцу, в достижении этой силой значения первой критической несущая способность неподкрепленного 4з стержня 1 исчерпывается и дальнейший рост сжимающей силы становится невозможным. Однако, именно в этот момент шпренгельная тяга 10 через распорки 6 — 9 прилагает к стержню l, в местах расположения шарниров 2 — 5 систему реактивных зв сил, недопускающих потерю устойчивости стержня по первой (только} форме. Это создает воэможность дальнейшего наращивания сжимающей силы до второй критической. Но эта сила не может создать по. терю устойчивости стержня 1 по второФ форме благодаря тому, что шпренгельная.
Стабилизирующее шпренгельное устройство, включающее шарнирно опертый по концам стержень, шарнирно прикрепленные к нему распорки и шпренгельные тяги, каждая иэ которых закреплена к концам стержня и последовательно ко всем распоркам, расположенным в ее плоскости, отличающееся тем, что, с целью снижения материалоемкости, количество шпренгельных тяг выполнено по числу распорок, а каждая тяга расположена симметрично или кососимметричио относительно горизонтальной плоскости, проходящей через середину стержня, причем шпренгельные тяги прикреплены к распоркам в точках, удаленных от оси стержня на расстояние (!4 7
Яе, < число распорок, число точек, в которых данная шпренгельная тяга пересекает ось стержня (l =0,1,2,...,ê — l ); отсчитываемый от одного конца стержня номер распорки (j 12,,к» конструктивная постоянная, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Трофимов В. И. Исследование и расчет новых типов металлических опор линий электропередач. М., «Энергия», 1968, с. 77, рис. 2 — 13.
2, Авторское свидетельство СССР
¹ 331161, кл. Е 04 С 3/04, 1969 (прототип).
855162
71 е/-уигЗ
Составитель Г. Смиренная
Редактор А. Долянич Техред А. Бойкас Корректор С. ПЬ>мак
Заказ 6820/44 Тираж 765 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий ! I 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП кПатент». г. Ужгород, ул. Проектная, 4