Sử dụng vòng bi dưới cầu: 7 loại

Bài viết này đưa ra ánh sáng trên bảy loại vòng bi hàng đầu được sử dụng dưới cầu. Các loại là: 1. Vòng bi thép nhẹ 2. Vòng bi hợp kim cứng và thép không gỉ 3. Vòng bi thép 4. Vòng bi đệm Elastomeric 5. Vòng bi nồi Elastomeric 6. Vòng bi Pad Pad 7. Vòng bi bê tông cốt thép.

Loại # 1. Vòng bi thép nhẹ:

Thép nhẹ có thể được sử dụng trong sản xuất vòng bi rocker, con lăn hoặc tấm. Để giữ cho vòng bi thép nhẹ không bị rỉ sét, chúng thường được ngâm trong dầu mỡ bằng cách cung cấp hộp mỡ. Tuy nhiên, nó đã được quan sát thấy rằng do không bảo trì đúng cách, vòng bi thép nhẹ bị rỉ theo thời gian dẫn đến sự gia tăng thực tế của hệ số ma sát so với giá trị thiết kế.

Điều này tạo ra lực ngang bổ sung trên đỉnh của trụ và mố. Vì lý do này và cũng do sự sẵn có của các loại vòng bi khác phù hợp với phạm vi nhịp này, neoprene, PTFE, v.v., vòng bi thép nhẹ không thường xuyên được sử dụng như đã làm trước đây.

Loại # 2. Hợp kim đồng cứng và thép không gỉ:

Hợp kim đồng cứng hoặc vòng bi thép không gỉ được ưa chuộng hơn vòng bi tấm MS vì chúng không bị gỉ cũng như ít ma sát hơn. Tương tự như vòng bi rocker và con lăn, hai loại vòng bi được sử dụng, viz. ổ đỡ bản lề ở đầu cố định (Hình 22.1-a) và ổ trục tấm trượt (Hình 22.1-b) ở đầu tự do.

Ổ đỡ bản lề được cấu tạo bởi một tấm trên cùng cong trên một tấm đáy phẳng với một chốt ở giữa cho phép xoay nhưng ngăn dịch theo bất kỳ hướng nào. Ổ trục trượt bao gồm một tấm trên tấm kia bằng than chì hoặc mỡ giữa các tấm để di chuyển dễ dàng. Các tấm chặn được hàn vào tấm dưới cùng để ngăn chặn chuyển động ngang.

Loại # 3. Vòng bi thép:

tôi. Con lăn thép:

Vòng bi lăn cho phép cả chuyển động tuyến tính và quay. Con lăn đơn (Hình 22.2-a) được sử dụng cho vòng bi lăn, công suất vừa phải nhưng khi vòng bi lăn được thiết kế cho công suất lớn hơn, số lượng con lăn được tăng lên bằng cách giữ đường kính của các con lăn gần giống như đối với ổ lăn đơn.

Việc đúc hoàn hảo các con lăn có đường kính trên 200 mm trở nên khó khăn và trong những trường hợp như vậy, việc phát hiện các khuyết tật trong vật đúc như không khí bị vỡ, bong bóng, v.v. bằng cách kiểm tra bằng tia X trở nên khó khăn nếu các con lăn được làm từ đường kính lớn hơn. Khi số lượng con lăn trong một cụm con lăn vượt quá hai, tải trọng cho phép trên mỗi con tàu dầu i sẽ giảm.

Trong nhiều vòng bi lăn (Hình 22.2-b), một tấm trung gian được gọi là Tấm Yên Yên có thể được chèn giữa cụm con lăn và tấm trên cùng. Các tấm yên có chức năng như một phương tiện cho phép cả xoay và dịch.

Các con lăn được ngăn không cho lăn quá mức bằng cách cung cấp các vấu hoặc tấm chặn, chuyển động theo hướng ngang được ngăn chặn bởi các hướng dẫn. Những hướng dẫn này cũng đảm bảo sự di chuyển đồng đều và thường xuyên của các con lăn. Việc lắp ráp các con lăn được kết nối bằng một thanh giằng để duy trì khoảng cách cố định của các con lăn trong quá trình di chuyển.

Con lăn phân đoạn hình con lắc (khả năng chịu tải giảm 50%) đôi khi được tạo ra bằng cách loại bỏ các cạnh của vòng tròn hoàn chỉnh để tiết kiệm một số vật liệu nhưng con lăn hình tròn đầy đủ thích hợp hơn con lăn phân đoạn vì trước đây làm giảm các ứng suất nặng tại điểm liên hệ một cách tốt hơn.

Hơn nữa, người ta đã quan sát thấy rằng vòng bi lăn toàn phần đã ngăn cản cấu trúc thượng tầng không bị trật ngay cả khi có độ nghiêng hoặc xoay quá mức trong trục lăn do độ lún của nền móng. Con lăn phân đoạn, nếu được sử dụng trong những trường hợp như vậy, không thể ngăn chặn thảm họa.

ii. Rocker thép:

Trong khi vòng bi lăn cho phép cả xoay và dịch các đầu của cấu trúc thượng tầng, vòng bi rocker chỉ cho phép quay. Vòng bi được gọi là Rock Rocker vì các tấm đá trên cùng nằm trên tấm dưới cùng.

Trong hình 22.3, hai loại ổ bi được hiển thị. Sự khác biệt trong các loại nằm ở sự sắp xếp ngăn chặn chuyển động dọc và ngang của tấm trên cùng và cả trên bề mặt đá - trong một, đá bề mặt phẳng trên bề mặt lồi và mặt khác, đá bề mặt lồi trên bề mặt phẳng.

Loại # 4. Vòng bi Pad Elastomeric:

Vòng bi Elastomeric có thể được làm từ cao su tự nhiên hoặc cao su tổng hợp. Vòng bi pad cao su tổng hợp làm từ cao su tổng hợp thường được sử dụng ở Ấn Độ. Tải trọng thẳng đứng từ cấu trúc thượng tầng được lấy bởi vòng bi cao su khi biến dạng nén và ứng suất nén được phát triển trong lớp đệm cao su (Hình 22.4-a).

Tuy nhiên, lực ngang từ cấu trúc thượng tầng chịu được lực cắt và ứng suất cắt (Hình 22.4-b). Trong trường hợp quay của cấu trúc thượng tầng trong mặt phẳng thẳng đứng do tải trọng và các hiệu ứng khác, biến dạng nén đồng nhất được tạo ra bởi tải trọng thẳng đứng được tăng lên ở một bên và giảm ở phía bên kia (Hình 22.4-c).

Các miếng đệm cao su không căng thẳng phình ra nhiều hơn (Hình 22.4-a) do đó làm giảm khả năng chịu tải của chúng và như vậy các vòng bi cao su hạn chế như vậy được sử dụng. Trong các miếng đệm hạn chế này, thép hoặc gỗ được đặt xen kẽ giữa các miếng đệm nhiều lớp như trong hình 22.5-a.

Các lớp thép này được liên kết tốt bởi quá trình lưu hóa với các lớp cao su tổng hợp và do đó làm giảm hiệu ứng phồng và do đó tăng khả năng chịu tải của chúng (Hình 22, 5-c và 22, 5-d).

Loại # 5. Vòng bi nồi Elastomeric:

Vòng bi pad Elastomeric có thể được sử dụng trong khoảng 30 m. Khi nhịp càng lớn, cả tải trọng thẳng đứng và góc quay trên ổ trục đều lớn và do đó, ổ bi trong các trường hợp như vậy được tìm thấy không phù hợp.

Vòng bi nồi là vòng bi đàn hồi hạn chế là câu trả lời cho tình huống như vậy. Vòng bi nồi được cấu tạo từ miếng đệm cao su tròn không có lớp phủ tương đối mỏng được bao bọc hoàn toàn trong một nồi thép có vỏ tròn cho miếng đệm cao su tổng hợp (Hình 22.6).

Lớp Teflon được cung cấp ở giữa tấm lop và tấm trung gian cho phép chuyển động ngang của sàn trong khi lớp đệm cao su giới hạn bên trong nồi cho phép xoay. Loại vòng bi này phù hợp lý tưởng cho các cầu xiên và cong, nơi hướng chuyển động khác nhau và các vòng bi này có thể thực hiện cả chuyển động tịnh tiến và quay theo bất kỳ hướng nào.

Loại # 6. Vòng bi Pad Pad:

PTFE (Poly Tetra-Fluoro-Ethylene) là một loại nhựa nhiệt dẻo và có sẵn dưới nhiều tên thương mại khác nhau như Teflon, Hostaflon, TF, Algoflon và Fluon, v.v. Polyme có độ bền phân tử lớn, tính trơ hóa học và hệ số ma sát thấp.

PTFE nguyên chất không được sử dụng trong vòng bi cầu vì nó có khả năng chống mòn thấp và dễ bị ảnh hưởng bởi dòng chảy lạnh hoặc xu hướng cày dưới tải trọng nén. Do đó, một số vật liệu phụ và chất gia cố nhất định như sợi thủy tinh, than chì molybdenum sunfua, v.v. hoặc kết hợp chúng là hỗn hợp. Tuy nhiên, trong trường hợp sau, các tính chất ma sát thấp được hy sinh ở một mức độ nào đó.

Hai miếng đệm PTFE có thể được sử dụng, một miếng trượt so với cái kia nhưng trong trường hợp như vậy, có khả năng hiệu ứng cày (leo) nhiều hơn đặc biệt dưới áp lực rất cao. Do đó, nó thường được đặt bên dưới một tấm thảm, thông thường là một tấm thép không gỉ, chống ăn mòn và thời tiết.

Tuy nhiên, trong trường hợp như vậy, các tính chất ma sát được giảm đến một mức độ nào đó so với các đặc tính có sẵn với hai miếng đệm PTFE. Người ta đã quan sát thấy rằng ngay cả với một tấm thảm bằng thép không gỉ, màng siêu mỏng của các loại gel PTFE được chuyển sang tấm trải sau vài chuyển động và tạo ra một điều kiện như thể sự trượt xảy ra giữa hai bề mặt PTFE.

Tấm phủ phải có đủ lề ở cả hai phía bên ngoài tấm lót PTFE để ngay cả sau khi trượt, tải trọng từ cấu trúc thượng tầng được chuyển đúng sang tấm lót PTFE.

Các miếng đệm PTFE phải được liên kết chính xác ở đế bằng tấm đế hoặc tấm lót hoặc tấm thép hoặc tấm đàn hồi được gia cố với mục đích loại bỏ hoặc giảm thiểu đáng kể độ rão dưới tải. Tấm lót PTFE có thể được liên kết với chất kết dính epoxy nhiệt độ cao trong điều kiện nhà máy kiểm soát.

Loại # 7. Vòng bi bê tông cốt thép:

Vòng bi thép đúc thường rất tốn kém và không dễ dàng có sẵn từ các nhà sản xuất và do đó, đối với cầu nhịp trung bình trong đó việc sử dụng vòng bi lăn và rocker là bắt buộc, đôi khi sử dụng vòng bi RC.

Vì vòng bi là bộ phận dễ bị tổn thương nhất trong cấu trúc cầu, nên cần đặc biệt cẩn thận khi sản xuất vòng bi đó. Một hỗn hợp bê tông phong phú 1: 1: 2 thường được chỉ định để sản xuất vòng bi.

tôi. Con lăn RC:

Các con lăn RC được gia cố mạnh cả về hướng truyền tải cũng như theo hướng ngang để ngăn chặn xu hướng nổ của con lăn (Hình 22.8). Các xoắn ốc lồng vào nhau được cung cấp cả theo chiều dọc và chiều ngang cho mục đích này. Các thanh cốt thép có lớp lót bằng đồng được cung cấp từ trụ hoặc nắp trụ lên đến boong thông qua các lỗ hình elip của các con lăn.

Những lỗ này cho phép lăn các con lăn khi được yêu cầu trong khi các thanh cốt thép ngăn ngừa việc lăn quá mức của các con lăn. Tấm chì có độ dày 6 mm đến 10 mm được sử dụng cả ở đầu và cuối của các con lăn để phân phối tải trọng đồng đều trên các con lăn. Các tấm chì cũng giúp dễ dàng lăn các con lăn.

ii. RC Rocker:

RC Rocker không có gì ngoài một con lăn phân đoạn RC. Không giống như vòng bi thép đúc, vòng bi RC cho phép cả xoay và dịch (mặc dù ở mức độ thấp hơn) của sàn tương tự như vòng bi lăn. Nhưng trong trường hợp rocker, không có lỗ hình elip nào được cung cấp và thanh chốt giữ sàn trong điều kiện bán bản lề.

Vòng bi đầy đủ phân phối tải trọng một cách tốt hơn so với vòng bi phân đoạn. Điều này cũng đúng với con lăn RC và rocker phân đoạn và vì vậy những thứ này không được khuyến nghị áp dụng. Vòng bi lăn RC vòng tròn đầy đủ như trong hình 22.8 đã được sử dụng ở Tây Bengal trong một số cây cầu. Thay vì rocker RC (con lăn phân đoạn), loại rocker thể hiện trong hình 22.9 có thể được sử dụng.

iii. Cầu tàu cong (Rocker):

Đôi khi các đỉnh trụ được làm cong và cấu trúc thượng tầng nằm trên nó với một tấm chì ở giữa chúng. Chức năng của tấm dẫn là phân phối tải đều trên nắp trụ từ cấu trúc thượng tầng.

Các thanh cốt thép được lót bằng tấm lót đồng 16 đo để chống gỉ được sử dụng để giữ cho sàn được giữ đúng vị trí. Đỉnh cong của trụ có chức năng như một ổ trục, và như vậy sẽ được cung cấp với bán kính cong phù hợp để truyền tải đủ. Lưới phân tán hoặc xoắn ốc khi cần thiết phải được cung cấp cả trong cấu trúc thượng tầng.

Loại ổ trục này rất kinh tế và có thể phù hợp với cấu trúc thượng tầng nhịp trung bình.


Đề XuấT

Chi chính: Phytophthora và Pythium là quan trọng nhất trong họ Pythiaceae
2019
Marketing phát triển như thế nào? (Giải thích với các đặc điểm khác biệt)
2019
Lựa chọn công nghệ cho tăng trưởng kinh tế (7 khó khăn)
2019