Определение подъемного усилия и реакций опор затворов

Для равно­весия затвора в любом положении при вкатывании равнодействую­щая силы давления воды W и веса затвора G суммарной реакции А = са опор и подъемного усилия S_Р (рис. 19.33, a), действую­щих на затвор, должна быть равна нулю. При подъеме затвора требуется преодолеть момент силы , силы трения в уп­лотнениях, трения качения бандажа по рельсам и трения скольже­ния зубцов. Составляющая S_Р подъемного усилия находится из уравнения моментов, составленного относительно точки С, условного мгновенного центра вращения вальца. При равенстве радиу­сов R₁ = R₂ сила SР определяется по формуле (19.27). В действи­тельности радиус R1точки крепления цепи не равен радиусу R₂ точки катания цилиндра, поэтому

               (19.30)

Для определения составляющих подъемного усилия, затрачивае­мых на преодоление трения качения (между бандажом и рельсом) и трения скольжения (между зубцами рейки и бандажа), необходимо знать нормальные  и тангенциальные составляющие опорных реакций.

Определение реакций опор и их составляющих проще графическим способом, построением плана сил на плоскости, нормальной к оси вальца.

Подъемное усилие S_Р определенное по формулам (19.27), (19.30) или графически (рис. 19.33, б), требуется для преодоления действия силы Р. Кроме того, определяются составляющие подъем­ных усилий:

силы для преодоления трения в уплотнениях шириной b

 (19.31)

 силы для преодоления трения качения

         (19.32)

 и силы для преодоления трения в зубцах реек

        (19.33)

 где Т_у - находят по формуле   (19.16); 

 f_к - коэффициент  трения, (плечо) качения;

z - плечо силы трения скольжения зубцов банда­жа по зубцам реек, равное расстоянию от мгновенного центра вра­щения С до точки касания поверхностей зубцов;

f₀ - коэффициент трения скольжения.

Полная величина подъемного усилия

           (19.34)

 где к₁ - коэффициент перегрузки, к₁ = 1,1;

к₂ - коэффициент усло­вий работы, к₂= 1,2-1,3.

Вес (тс) вальцового затвора площадью Р (м²) в первом прибли­жении может быть найден по формуле А. Р. Березинского

                  (19.35)

 Подъемное усилие определяется для различных положений за­твора и максимальное его значение принимается за расчетное. Сле­дует отметить, что составляющие подъемного усилия S_К и S₃ весь­ма невелики.