RU2475386C1 - Yunitsky's conveying system and method of configuring string-type conveying system - Google Patents
Yunitsky's conveying system and method of configuring string-type conveying system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2475386C1 RU2475386C1 RU2011136053/11A RU2011136053A RU2475386C1 RU 2475386 C1 RU2475386 C1 RU 2475386C1 RU 2011136053/11 A RU2011136053/11 A RU 2011136053/11A RU 2011136053 A RU2011136053 A RU 2011136053A RU 2475386 C1 RU2475386 C1 RU 2475386C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- track structure
- supports
- span
- power
- track
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Platform Screen Doors And Railroad Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области транспорта, в частности к транспортным системам с путевой структурой, родственной путям подвесного и эстакадного типов. Оно может быть использовано в различных природных условиях при создании рельсовых транспортных систем грузового транспорта, переправ через реки и водоемы, магистралей к горным спортивным базам, в условиях сильно пересеченной местности, а также при построении межцеховых транспортных структур рассредоточенных производственных предприятий или их объединений - структур как многорельсовых (в частности, бирельсовых), так и монорельсового типа.The invention relates to the field of transport, in particular to transport systems with track structure, akin to the ways of suspended and flyover types. It can be used in various environmental conditions when creating rail transport systems of freight transport, crossing rivers and ponds, highways to mountain sports bases, in conditions of very rough terrain, and also when building inter-workshop transport structures of dispersed production enterprises or their associations - structures as multi-rail (in particular, rail), and monorail type.
Известна транспортная система канатного типа («подвесная канатная дорога»), содержащая подвешенные на анкерных опорах несущие канаты, опирающиеся на переходные участки пути на опорах, создаваемые оголовками опор с демпфируемыми консольными башмаками, шарнирно закрепленными на них. При этом вагоны перемещаются посредством вспомогательного тягового каната (патент RU № 2184665, кл. В 61 В 7/02, 2000).Known transport system of the cable type ("cableway") containing suspension ropes suspended on anchor supports, supported by transition sections of the track on the supports created by the ends of the supports with damped cantilever shoes pivotally mounted on them. In this case, the cars are moved by means of an auxiliary traction rope (patent RU No. 2184665, class B 61 B 7/02, 2000).
Транспортные системы такого типа рассчитаны на весьма ограниченные скорости движения подвижных средств и могут использоваться лишь на трассах сравнительно небольшой протяженности - в фуникулерах, так как с увеличением протяженности существенно возрастают проблемы, связанные с наличием тягового каната.Transport systems of this type are designed for very limited speeds of moving vehicles and can only be used on routes of a relatively small length - in funiculars, since with the increase in length the problems associated with the presence of a traction rope increase significantly.
Известна струнная транспортная система Юницкого, включающая, по меньшей мере, одну натянутую над основанием, в пролете между опорами, рельсовую нить в виде силового органа, заключенного в корпус с поверхностью качения для самоходных подвижных средств, а также переходные участки пути на анкерных опорах, сопряженные с подвесными участками пути в пролете между опорами (патент RU № 2080268, кл. В 61 В 5/02, 1994).The Unitsky string transport system is known, including at least one tensioned above the base, in the span between the supports, a rail thread in the form of a power element enclosed in a housing with a rolling surface for self-propelled movable vehicles, as well as transition sections of the track on anchor supports, conjugated with suspended sections of the path in the span between the supports (patent RU No. 2080268, class B 61 5/02, 1994).
Способ построения струнной транспортной системы такого типа включает установку анкерных опор на основании, подвеску в пролете между ними, по меньшей мере, одного силового органа в виде многослойного пакета силовых элементов - проволок, лент, полос, нитей, канатов и/или прядей, последующее послойное натяжение и фиксацию концов его силовых элементов на анкерных опорах, а также заключение предварительно напряженного силового органа в корпус рельса и последующую объемную фиксацию в нем.A method of constructing a string transport system of this type includes the installation of anchor supports on the base, a suspension in the span between them of at least one power element in the form of a multilayer package of power elements - wires, ribbons, strips, threads, ropes and / or strands, the subsequent layered tension and fixation of the ends of its power elements on the anchor supports, as well as the conclusion of a prestressed power organ in the rail body and subsequent volumetric fixation in it.
Такая транспортная система обеспечивает высокие эксплуатационно-технические характеристики, однако при значительных усилиях натяжения рельсовой нити требует увеличения затрат на строительство из-за существенного роста расхода строительных и конструкционных материалов на изготовление предварительно напряженного силового органа и анкерных опор.Such a transport system provides high operational and technical characteristics, however, with significant efforts to tension the rail yarn, it requires an increase in construction costs due to a significant increase in the consumption of building and structural materials for the manufacture of a prestressed power body and anchor supports.
Известна также транспортная система Юницкого, включающая размещенные на основании на опорах, по меньшей мере, две предварительно натянутые рельсовые нити в виде силовых органов, заключенных в корпусы с сопряженными с ними поверхностями качения для движения подвижных средств, образующие две путевые структуры, и установленные на них груженые и порожние подвижные средства (патент RU № 2325293, кл. B 61B 3/02, E 01 B 25/22, 2006).Unitsky’s transport system is also known, including at least two pre-tensioned rail threads placed on the supports on the supports in the form of power bodies enclosed in housings with associated rolling surfaces for the movement of movable vehicles, forming two track structures and installed on them loaded and empty movable means (patent RU No. 2325293, CL B 61B 3/02, E 01 B 25/22, 2006).
Способ построения струнной транспортной системы такого типа включает установку опор на основании, подвеску и натяжение между ними, по меньшей мере, двух силовых органов, последующую фиксацию концов силовых органов в опорах, а также крепление силовых органов относительно корпусов, имеющих поверхности качения и образующих две путевые структуры для движения подвижных средств.A method of constructing a string transport system of this type includes the installation of supports on the base, suspension and tension between them of at least two power organs, subsequent fixation of the ends of the power organs in the supports, as well as the fastening of the power organs relative to the bodies having a rolling surface and forming two track structures for the movement of mobile vehicles.
Такая транспортная система обеспечивает высокие эксплуатационно-технические характеристики, однако выполнение двухпутной трассы (прямой и обратной линий) требует повышенного расхода конструкционных и строительных материалов не только на две путевые структуры, выполненные в виде разнесенных по горизонтали пространственных конструкций, но и на опоры, промежуточные и анкерные, которые должны поддерживать эти конструкции. Кроме этого, требуется дополнительное изъятие у землепользователя почв под каждую из путевых структур и под опоры под ними, что наносит дополнительный экологический ущерб природе.Such a transport system provides high operational and technical characteristics, however, the implementation of a double-track route (direct and return lines) requires an increased consumption of structural and building materials not only for two track structures made in the form of spaced apart horizontal structures, but also for supports, intermediate and anchor which should support these designs. In addition, additional removal from the land user of soils under each of the track structures and under supports under them is required, which causes additional environmental damage to nature.
Целью изобретения является повышение эффективности транспортной системы за счет обеспечения движения на ней как в прямом, так и в обратном направлениях без расширения площади изъятия земли под опоры, что позволяет решить задачу уменьшения стоимости ее строительства, а также снижения материалоемкости конструкции при сохранении ее надежности и долговечности. The aim of the invention is to increase the efficiency of the transport system by ensuring movement on it both in the forward and in the opposite directions without expanding the area of land removal under the supports, which allows us to solve the problem of reducing the cost of its construction, as well as reducing the material consumption of the structure while maintaining its reliability and durability .
Решение поставленной задачи в транспортной системе Юницкого, включающей размещенные на основании на опорах, по меньшей мере, две предварительно натянутые рельсовые нити в виде силовых органов, заключенных в корпусы с сопряженными с ними поверхностями качения для движения подвижных средств, образующие две путевые структуры, и установленные на них груженые и порожние подвижные средства, согласно изобретению достигается тем, что путевые структуры на опорах размещены друг под другом на расстоянии, определяемом из соотношения:The solution of the problem in the Unitsky transport system, including at least two pre-tensioned rail threads placed on the supports on the supports in the form of power bodies enclosed in housings with associated rolling surfaces for the movement of movable vehicles, forming two track structures, and installed on them loaded and empty movable means, according to the invention is achieved by the fact that the track structures on the supports are placed under each other at a distance determined from the ratio:
1,5 ≤ H / h ≤ 20, (1) 1,5 ≤ H / h ≤ 20, (1)
где: H - расстояние между поверхностями качения верхней и нижней путевых структур на опорах, м;where: H is the distance between the rolling surfaces of the upper and lower track structures on the supports, m;
h - наибольшая высота подвижных средств, м, h is the greatest height of the movable means, m,
и предварительно натянуты до усилий, определяемых из соотношения and pre-stretched to the forces determined from the ratio
0,2 ≤ T1(M2g + m2g L) / T2(M1g + m1g L) ≤ 5, (2) 0.2 ≤ T1 (M2g + m2g L) / T2 (M1g + m1g L) ≤ 5, (2)
где: T1 - суммарное усилие предварительного натяжения в верхней путевой структуре силовых органов и корпусов с сопряженными с ними поверхностями качения, Н; where: T1 is the total pre-tensioning force in the upper track structure of the power organs and bodies with rolling surfaces associated with them, N;
T2 - суммарное усилие предварительного натяжения в нижней путевой структуре силовых органов и корпусов с сопряженными с ними поверхностями качения, Н; T2 is the total pre-tension force in the lower track structure of the power organs and bodies with the rolling surfaces associated with them, N;
M1 - суммарная масса подвижных средств, находящихся на верхней путевой структуре в пролете между смежными опорами, кг;M1 is the total mass of vehicles located on the upper track structure in the span between adjacent supports, kg;
M2 - суммарная масса подвижных средств, находящихся на нижней путевой структуре в пролете между смежными опорами, кг; M2 is the total mass of vehicles located on the lower track structure in the span between adjacent supports, kg;
L - длина пролета между смежными опорами, м; L is the span between adjacent supports, m;
m1 - погонная масса верхней путевой структуры в пролете между смежными опорами, кг/м; m1 - linear mass of the upper track structure in the span between adjacent supports, kg / m;
m2 - погонная масса нижней путевой структуры в пролете между смежными опорами, кг/м; m2 - linear mass of the lower track structure in the span between adjacent supports, kg / m;
g - ускорение свободного падения, м/с2. g - acceleration of gravity, m / s2.
Таким выполнением транспортной системы с путевыми структурами, размещенными друг под другом на определенном расстоянии и при определенном их натяжении, достигается уменьшение материалоемкости и стоимости строительства транспортной системы. При этом уменьшается изъятие почв у землепользователя под строительство двухпутных трасс, как и снижается наносимый при этом экологический ущерб природе.Thus, the implementation of the transport system with track structures placed one below the other at a certain distance and with a certain tension, reduces material consumption and the cost of building a transport system. At the same time, soil withdrawal from the land user for the construction of double-track routes is reduced, as well as the environmental damage caused to this is reduced.
Решение задачи достигается и тем, что груженые подвижные средства установлены на верхней путевой структуре, а порожние - на нижней путевой структуре.The solution to the problem is achieved by the fact that loaded vehicles are installed on the upper track structure, and empty - on the lower track structure.
Таким выполнением также обеспечивается уменьшение материалоемкости конструкции, так как менее нагруженная порожними подвижными средствами нижняя путевая структура может быть выполнена облегченной.This embodiment also provides a reduction in the material consumption of the structure, since the lower track structure less loaded with empty moving means can be made lightweight.
Решение задачи обеспечивается и тем, что груженые подвижные средства установлены на нижней путевой структуре, а порожние - на верхней путевой структуре.The solution to the problem is also ensured by the fact that the loaded mobile devices are installed on the lower track structure, and empty ones on the upper track structure.
Таким выполнением также обеспечивается уменьшение материалоемкости конструкции, так как менее нагруженная порожними подвижными средствами верхняя путевая структура может быть выполнена облегченной.This embodiment also provides a reduction in the material consumption of the structure, since the upper track structure less loaded with empty moving means can be made lightweight.
Решение задачи обеспечивается также достижением технического результата предлагаемым в качестве другого изобретения способом построения струнной транспортной системы, включающим установку опор на основании, подвеску и натяжение между ними, по меньшей мере, двух силовых органов, последующую фиксацию концов силовых органов в опорах, а также крепление силовых органов относительно корпусов, имеющих поверхности качения и образующих две путевые структуры для движения подвижных средств. Согласно способу по изобретению силовые органы размещают на опорах на разных уровнях друг под другом вначале на верхнем уровне, а затем - на нижнем уровне на расстоянии друг от друга, определяемом из соотношения (1):The solution to the problem is also achieved by achieving the technical result, proposed as another invention, the method of constructing a string transport system, including the installation of supports on the base, suspension and tension between them of at least two power organs, the subsequent fixation of the ends of the power organs in the supports, as well as fastening the power bodies relative to housings having a rolling surface and forming two track structures for the movement of movable means. According to the method according to the invention, the power organs are placed on supports at different levels one above the other, first at the upper level, and then at the lower level at a distance from each other, determined from relation (1):
1,5 ≤ H / h ≤ 20,1,5 ≤ H / h ≤ 20,
где: H - расстояние между поверхностями качения верхней и нижней путевых структур на опорах, м;where: H is the distance between the rolling surfaces of the upper and lower track structures on the supports, m;
h - наибольшая высота подвижных средств, м, h is the greatest height of the movable means, m,
и натягивают силовые органы и корпусы с поверхностями качения в каждой путевой структуре до усилий, удовлетворяющих соотношению:and pull the power organs and bodies with rolling surfaces in each track structure to efforts satisfying the ratio:
2 ≤ (T3 + T4) / (Mg + mgL) ≤ 50, (3) 2 ≤ (T3 + T4) / (Mg + mgL) ≤ 50, (3)
где: T3 - суммарное усилие натяжения в путевой структуре силовых органов, Н;where: T3 is the total tension force in the track structure of the power organs, N;
T4 - суммарное усилие натяжения в путевой структуре корпусов с поверхностями качения, Н;T4 is the total tension force in the track structure of buildings with rolling surfaces, N;
M - суммарная расчетная масса подвижных средств, находящихся на путевой структуре в пролете между смежными опорами, кг; M is the total estimated mass of vehicles located on the track structure in the span between adjacent supports, kg;
m - погонная масса путевой структуры в пролете между смежными опорами, кг/м; m is the linear mass of the track structure in the span between adjacent supports, kg / m;
L - длина пролета между смежными опорами, м; L is the span between adjacent supports, m;
g - ускорение свободного падения, м/с2. g - acceleration of gravity, m / s2.
Указанными приемами по способу обеспечивается эквидистантность верхней и нижней путевых структур на пролетах при движении по ним расчетных (по массе) подвижных средств во время эксплуатации транспортной системы. Поэтому верхняя и нижняя путевые структуры во время их эксплуатации будут находиться относительно друг друга примерно на равном расстоянии на всем протяжении каждого пролета. Это позволяет проектировать транспортную систему с минимальной высотой опор и, соответственно, с минимальной их материалоемкостью и стоимостью.The indicated methods of the method ensure the equidistance of the upper and lower track structures on the spans when the calculated (by weight) moving means move during operation of the transport system. Therefore, the upper and lower track structures during their operation will be relatively equal to each other at approximately equal distance throughout the entire span. This allows you to design a transport system with a minimum height of supports and, accordingly, with their minimum material consumption and cost.
Сущность представленных изобретений поясняется с помощью фиг. 1 - фиг. 4, на которых изображены:The essence of the presented inventions is illustrated using FIG. 1 - FIG. 4, which depict:
фиг. 1 - фрагмент схемы общего вида струнной транспортной системы;FIG. 1 is a fragment of a general view of a string transport system;
фиг. 2 - один из возможных вариантов выполнения рельсовой нити (поперечное сечение);FIG. 2 - one of the possible embodiments of the rail thread (cross section);
фиг. 3 - общий вид опоры (в направлении движения подвижных средств);FIG. 3 - general view of the support (in the direction of movement of the movable means);
фиг. 4 - поперечный разрез груженого подвижного средства.FIG. 4 is a cross-sectional view of a loaded vehicle.
Предлагаемая транспортная система Юницкого (фиг. 1) содержит рассредоточенные на основании 1 из грунта вдоль трассы анкерные опоры 2 и поддерживающие (промежуточные) опоры 3, предназначенные для размещения на них подвесных участков пути. Подвесные участки пути представляют собой закрепленные на опорах 2 и 3, по меньшей мере, две натянутые рельсовые нити - верхняя нить 4 и нижняя нить 5 в виде силовых органов 4a (фиг. 2), заключенных в корпусы 4b с сопряженными с ними поверхностями качения 4c рельсовой головки 4d. На рельсовых нитях 4 и 5, образующих соответственно верхнюю и нижнюю путевые структуры, установлены груженые и порожние подвижные средства: на верхней путевой структуре - подвижные средства 6, на нижней путевой структуре - подвижные средства 7.The proposed Unitsky transport system (Fig. 1) contains anchor supports 2 dispersed on the base 1 from the soil along the route and supporting (intermediate) supports 3, designed to accommodate suspended sections of the track on them. Suspended sections of the path are at least two tensioned rail threads fixed on supports 2 and 3 - the
Анкерные опоры 2 содержат в своей верхней части (фиг. 3) устройства крепления 2a верхних и устройства крепления 2b нижних силовых органов соответственно верхней и нижней путевых структур, в которых закреплены концы натянутых в пролетах между смежными опорами 2 и 3 (или между смежными опорами 3 и 3, или между смежными опорами 2 и 2) соответственно верхних 4 и нижних 5 рельсовых нитей. Нижняя рельсовая нить 5 размещена (закреплена) на каждой опоре 2 и 3 под верхней рельсовой нитью 4, причем расстояние между нитями и соответственно между силовыми органами нитей и поверхностями качения верхней и нижней путевых структур равно H.Anchor supports 2 contain in their upper part (Fig. 3) the
Каждая опора снабжена переходными участками пути 3a и 3b, которые плавно сопряжены с подвесными участками пути в пролетах между опорами и обеспечивают плавное движение подвижных средств по верхним и нижним путевым структурам при переходе через опоры 2 и 3.Each support is equipped with transition sections of the track 3a and 3b, which are smoothly interfaced with the suspended sections of the track in the spans between the supports and provide a smooth movement of movable means along the upper and lower track structures when crossing through supports 2 and 3.
Устройства крепления 2а и 2b силовых органов (и рельсовых нитей в целом) в анкерных опорах 2 представляют собой любые известные устройства, аналогичные устройствам, используемым в висячих и вантовых мостах, канатных дорогах и предварительно напряженных железобетонных конструкциях для крепления (анкерения) натянутых силовых органов (арматуры, канатов, высокопрочных проволок и др.).The
Конструкция анкерной опоры 2 может изменяться в зависимости от места установки опоры. В частности, форма устройств крепления 2а верхних и устройств крепления 2b нижних силовых органов на анкерных опорах, устанавливаемых на поворотах трассы, на линейных участках пути, в горах или по концам трассы, может быть различной, так как упомянутые устройства, определяющие направление для переходного участка пути, должны быть плавно сопряжены с подвесными участками пути в пролетах между опорами. Кроме того, форма устройств крепления верхних и нижних рельсовых нитей анкерной опоры может определяться и тем, что они являются местом размещения узлов организации развязок (стрелочных переводов и поворотов) струнной рельсовой магистрали.The design of the anchor support 2 may vary depending on the installation location of the support. In particular, the shape of the
В зависимости от конкретного назначения транспортная система может включать в себя от одного до множества пролетов L между смежными опорами 2 и 3 (или смежными опорами 3 и 3, или смежными опорами 2 и 2), число которых, в свою очередь, будет пропорционально длине конкретной трассы (минимальное количество анкерных опор - две опоры по концам трассы). Транспортная система может и не содержать промежуточные опоры 3 и может иметь только анкерные опоры 2.Depending on the specific purpose, the transport system may include from one to many spans L between adjacent supports 2 and 3 (or adjacent supports 3 and 3, or adjacent supports 2 and 2), the number of which, in turn, will be proportional to the length of a particular routes (minimum number of anchor supports - two supports at the ends of the route). The transport system may not contain intermediate supports 3 and may only have anchor supports 2.
Каждая путевая структура транспортной системы может содержать от одной рельсовой нити (монорельсовая система) до нескольких рельсовых нитей (многорельсовая и, в частности, бирельсовая система).Each track structure of a transport system can contain from one rail yarn (monorail system) to several rail yarns (multi-rail and, in particular, rail-rail system).
Суммарное усилие предварительного натяжения в верхней путевой структуре силовых органов 4a и корпусов 4b с сопряженными с ними поверхностями качения 4c рельсовых головок 4d равно T1, а в нижней путевой структуре - T2. Суммарное усилие натяжения только силовых органов 4a в каждой путевой структуре (верхней или нижней) равно T3, а суммарное натяжение только корпусов 4b с поверхностями качения 4c головки 4d в каждой путевой структуре (верхней или нижней) равно T4. The total pre-tension force in the upper track structure of the power members 4a and the bodies 4b with the rolling surfaces 4c of the rail heads 4d associated with them is equal to T1, and in the lower track structure, T2. The total tension force of only the power members 4a in each track structure (upper or lower) is T3, and the total tension of only the bodies 4b with the rolling surfaces 4c of the head 4d in each track structure (upper or lower) is T4.
Суммарная масса подвижных средств 6, находящихся на верхней путевой структуре в пролете L между смежными опорами, равна M1, а подвижных средств 7, находящихся на нижней путевой структуре в пролете L между смежными опорами, равна M2.The total mass of
Масса путевой структуры на пролете может превышать массу рельсовых нитей, входящих в путевую структуру, так как к рельсовым нитям могут быть подвешены контактная сеть с электроизоляторами (для транспортной системы с электроприводом подвижных средств), тяговый канат, датчики системы управления, освещение и т. д. Натяжение в путевой структуре может отличаться от натяжения рельсовых нитей, так как в путевой структуре дополнительно могут быть натянуты контактный провод, тяговый канат и т.д. Поэтому суммарное усилие натяжения в путевой структуре будет равно величине T0, значение которого будет больше или равно суммарному значению (T3 + T4). Суммарная же расчетная масса подвижных средств, находящихся на каждой путевой структуре (верхней или нижней) в пролете L между смежными опорами, будет равна M, а погонная масса путевой структуры (верхней или нижней) в пролете L между смежными опорами будет равна m. Таким образом, при описании устройства транспортной системы обозначения параметров системы разделены на верхнюю и нижнюю путевые структуры (соответственно M1, m1, T1 и M2, m2, T2), а при описании способа построения струнной транспортной системы эти же параметры не разделены (M, m, T3, T4).The mass of the track structure on the span can exceed the mass of the rail threads included in the track structure, since a contact network with electrical insulators (for a transport system with an electric drive for mobile vehicles), a traction rope, control system sensors, lighting, etc. can be suspended from the rail threads The tension in the track structure may differ from the tension of the rail threads, since in the track structure the contact wire, traction cable, etc. can be additionally tensioned. Therefore, the total tension force in the track structure will be equal to the value of T0, the value of which will be greater than or equal to the total value (T3 + T4). The total estimated mass of the movable means located on each track structure (upper or lower) in the span L between adjacent supports will be equal to M, and the linear mass of the track structure (upper or lower) in the span L between adjacent supports will be equal to m. Thus, when describing the device of the transport system, the designations of the system parameters are divided into upper and lower track structures (M1, m1, T1 and M2, m2, T2, respectively), and when describing the method of constructing a string transport system, these parameters are not divided (M, m , T3, T4).
Как натяжение T0 в путевой структуре, так и масса M подвижных средств на пролетах являются величинами переменными. Усилие T0 в значительной степени зависит от температуры окружающей среды и от веса подвижных средств, находящихся на смежных пролетах, а масса M - от количества подвижных средств, одновременно находящихся на одном пролете, и от степени их загрузки перевозимыми пассажирами и/или грузами. Поэтому задаваемые в описываемых изобретениях диапазоны изменения значений усилий натяжения в путевой структуре силовых органов T3 и корпусов с сопряженными с ними поверхностями качения T4, а также их суммарные значения T1 в верхней путевой структуре и T2 - в нижней путевой структуре определены с учетом прогнозируемых реальных температурных режимов эксплуатации транспортной системы, а массы M - с учетом прогнозируемой реальной нестабильности количества подвижных средств на трассе и степени их загрузки перевозимыми пассажирами и/или грузами.Both the tension T0 in the track structure and the mass M of moving vehicles on the spans are variable values. The force T0 depends to a large extent on the ambient temperature and on the weight of the vehicles located on adjacent spans, and the mass M on the number of vehicles located on the same span and the degree of their loading by passengers and / or cargo. Therefore, the ranges of changes in the values of the tension forces specified in the described inventions in the track structure of the power organs T3 and the housings with the rolling surfaces T4 associated with them, as well as their total values T1 in the upper track structure and T2 in the lower track structure are determined taking into account the predicted real temperature conditions operation of the transport system, and mass M - taking into account the predicted real instability of the number of vehicles on the highway and the degree of their loading by transported passengers and / or cargo and.
Выбором оптимальных расстояний H между верхней и нижней путевыми структурами, отношением H к наибольшей высоте h подвижных средств и оптимальных усилий натяжения верхних и нижних путевых структур определяется минимизация высоты размещения путевых структур транспортной системы над основанием 1 и соответственно высоты опор и их материалоемкости, а также их стоимости.The choice of the optimal distances H between the upper and lower track structures, the ratio of H to the maximum height h of the movable means and the optimal tension forces of the upper and lower track structures determines the minimization of the height of the track structure of the transport system above base 1 and, accordingly, the height of the supports and their material consumption, as well as their cost.
При величине соотношения H / h < 1,5 расстояние между верхней и нижней путевыми структурами будет настолько малым, что подвижные средства, находящиеся на верхней путевой структуре, особенно в средней части пролета, могут задевать при своем движении нижнюю путевую структуру или подвижные средства, движущиеся во встречном направлении и находящиеся на нижней путевой структуре (например, при раскачке путевых структур пульсирующим ветром).When the ratio H / h <1.5, the distance between the upper and lower track structures will be so small that the moving tools located on the upper track structure, especially in the middle part of the span, can touch the lower track structure or moving tools moving in the opposite direction and located on the lower track structure (for example, when swinging track structures with a pulsating wind).
При величине соотношения H / h > 20 расстояние между верхней и нижней путевыми структурами будет чрезмерно большим, что потребует увеличения высоты опор, так как в средней части пролета должна быть обеспечена безопасная высота проезда подвижных средств над поверхностью основания 1. При этом возрастет стоимость опор, так как их материалоемкость примерно пропорциональна квадрату высоты из-за увеличения опрокидывающих моментов, действующих как на тело опор, так и на их фундаменты из-за воздействия горизонтальных сил (не только сил натяжения в путевых структурах, но и поперечных ветровых нагрузок, действующих как на путевые структуры, так и на подвижные средства, одновременно находящиеся на смежных пролетах).When the ratio H / h> 20, the distance between the upper and lower track structures will be excessively large, which will require an increase in the height of the supports, since in the middle of the span a safe passage height of the moving means above the surface of the base must be ensured. since their material consumption is approximately proportional to the square of the height due to the increase in overturning moments acting both on the body of the supports and on their foundations due to the influence of horizontal forces (not only tension forces in Utev structures, but also cross wind loads acting both on the structure of the travel, and the moving means are simultaneously in adjacent bays).
Поэтому рельсовые нити 4 и 5 и соответственно верхняя и нижняя путевые структуры на опорах 2 и 3 размещены друг под другом на расстоянии, определяемом из соотношения (1): 1,5 ≤ H / h ≤ 20. Therefore,
При величине соотношения T1(M2g + m2gL) / T2(M1g + m1gL) < 0,2 верхняя 4 и нижняя 5 рельсовые нити при движении по ним подвижных средств 6 и 7 сближаются друг с другом в средней части пролета из-за относительной перегруженности верхней путевой структуры и увеличенного ее относительного провиса под нагрузкой на пролете. Поэтому во избежание аварийных ситуаций необходимо будет разносить по вертикали рельсовые нити относительно друг друга, то есть увеличивать расстояние между ними на опорах. Это увеличит высоту опор, их материалоемкость и стоимость.When the ratio T1 (M2g + m2gL) / T2 (M1g + m1gL) <0.2, the upper 4 and lower 5 rail yarns, when moving means 6 and 7 move along them, approach each other in the middle part of the span due to the relative congestion of the upper track structure and its increased relative sag under load on the span. Therefore, in order to avoid accidents, it will be necessary to span the rail threads vertically relative to each other, that is, increase the distance between them on the supports. This will increase the height of the supports, their material consumption and cost.
При величине соотношения T1(M2g + m2gL) / T2(M1g + m1gL) > 5 верхняя и нижняя рельсовые нити при движении по ним подвижных средств удаляются друг от друга в средней части пролета из-за относительной перегруженности нижней путевой структуры и увеличенного ее относительного провиса под нагрузкой на пролете. Поэтому для обеспечения безопасной высоты размещения путевой структуры транспортной системы над основанием 1 необходимо будет увеличивать высоту размещения нижней и верхней рельсовых нитей на опорах. Это увеличит высоту опор, их материалоемкость и стоимость.When the ratio T1 (M2g + m2gL) / T2 (M1g + m1gL)> 5, the upper and lower rail threads when moving vehicles move along them are removed from each other in the middle part of the span due to the relative congestion of the lower track structure and its increased relative sag under load on the span. Therefore, to ensure a safe height of the track structure of the transport system above the base 1, it will be necessary to increase the height of the lower and upper rail threads on the supports. This will increase the height of the supports, their material consumption and cost.
Поэтому рельсовые нити 4 и 5 на анкерных опорах 2 предварительно натянуты до усилий, определяемых из соотношения (2): Therefore, the
0,2 ≤ T1(M2g + m2g L) / T2(M1g + m1g L) ≤ 5. 0.2 ≤ T1 (M2g + m2g L) / T2 (M1g + m1g L) ≤ 5.
Верхняя рельсовая нить 4 в данной транспортной системе представляет собой сборную многослойную конструкцию (фиг. 2), в которой силовой орган 4а состоит из набранных в пакет слоев отдельных силовых элементов в виде высокопрочных проволок, лент, полос, нитей, канатов и/или прядей. В минимальном исполнении силовой орган может включать один силовой элемент. Нижняя рельсовая нить 5 конструктивно выполнена аналогично. The
Погонная масса путевых структур (масса структур протяженностью 1 м), определяемая, преимущественно, массой рельсовых нитей (одной или нескольких), входящих в путевую структуру, равна верхней - m1, нижней - m2.The linear mass of the track structures (the mass of structures 1 m long), determined mainly by the mass of rail threads (one or several) included in the track structure, is equal to the upper one - m1, the lower one - m2.
В показанном на фиг. 2 предпочтительном варианте исполнения силового органа 4a в многослойном пакете силовых элементов может быть применено от одного до двадцати слоев высокопрочной стальной проволоки диаметром от одного до шести миллиметров каждая. Проволоки предпочтительно должны быть связаны между собой связующим 4e, а также - с корпусом 4b и с головкой 4d в монолит (по всему объему) посредством любого из известных заполнителей, например цементного раствора или полимерного связующего (в частности, на основе эпоксидной смолы), нагнетаемого в корпус под давлением после сборки рельсовой нити и герметизации корпуса 4b.As shown in FIG. 2 of the preferred embodiment of the force member 4a in a multilayer stack of power elements, one to twenty layers of high strength steel wire with a diameter of one to six millimeters each can be applied. The wires should preferably be connected together by a
В зависимости от вида реализуемой путевой структуры - бирельсовой или монорельсовой - подвижные средства 6 и 7 в струнной транспортной системе могут располагаться как над рельсовыми нитями 4 и 5 (см. фиг.1), так и подвешиваться к ним снизу. Depending on the type of track structure being implemented - bearel or monorail -
Согласно предлагаемому способу построения струнной транспортной системы необходимо обеспечивать стабилизацию положения силовых органов в пространстве. Эту функцию могут выполнять сами элементы силового органа рельсовых нитей, если при их сборке слои силовых элементов натягивать до различных напряжений, уменьшающихся от верхнего слоя пакета к нижнему в пределах соотношения (3), с последующей объемной фиксацией в корпусе рельса.According to the proposed method for constructing a string transport system, it is necessary to provide stabilization of the position of power organs in space. This function can be performed by the elements of the power organ of the rail threads themselves, if during their assembly the layers of the power elements are pulled to various stresses, decreasing from the upper layer of the packet to the lower within the limits of relation (3), followed by volumetric fixation in the rail body.
Подвижное средство 6 или 7 имеет максимальную высоту h с обязательным учетом находящегося в нем груза 6а и снабжено любым из возможных типов привода колес 6b, обеспечивающего перемещение подвижного средства в транспортной системе, а именно двигателем внутреннего сгорания, электроприводом, тяговым канатом и т.п. (фиг. 4).The movable means 6 or 7 has a maximum height h with the necessary consideration of the load 6a located in it and is equipped with any of the possible types of
В качестве одного из вариантов реализации предлагаемой транспортной системы груженые подвижные средства установлены на верхней путевой структуре, а порожние - на нижней путевой структуре.As one of the options for implementing the proposed transport system, laden mobile vehicles are installed on the upper track structure, and empty ones on the lower track structure.
Так как нижняя путевая структура в этом случае в меньшей степени будет нагружена порожними подвижными средствами, она может быть выполнена облегченной за счет уменьшения количества высокопрочных проволок в силовом органе рельсовой нити 5 и, соответственно, путем уменьшения натяжения T2.Since the lower track structure in this case will be less loaded with empty moving means, it can be made lightweight by reducing the number of high-strength wires in the power organ of the rail thread 5 and, accordingly, by reducing the tension T2.
Груженые подвижные средства могут быть также установлены и на нижней рельсовой нити 5, а порожние - на верхней рельсовой нити 4. В этом случае верхняя путевая структура в меньшей степени будет нагружена порожними подвижными средствами, поэтому она может быть выполнена облегченной за счет уменьшения количества высокопрочных проволок в силовом органе рельсовой нити 4 и, соответственно, путем уменьшения натяжения T1.The loaded movable means can also be installed on the lower rail thread 5, and empty on the
Согласно другому изобретению предлагается способ построения представленной выше струнной транспортной системы, включающий установку опор на основании, подвеску и натяжение между ними, по меньшей мере, двух силовых органов, последующую фиксацию концов силовых органов в опорах, а также крепление силовых органов относительно корпусов, имеющих поверхности качения и образующих две путевые структуры для движения подвижных средств.According to another invention, there is provided a method of constructing the string transport system presented above, comprising installing supports on the base, suspending and tensioning between at least two power organs, subsequently fixing the ends of the power organs in the supports, and also securing the power organs with respect to bodies having surfaces rolling and forming two track structures for the movement of mobile vehicles.
Способ реализуют следующим образом. На основании 1 из грунта устанавливают опоры 2, в верхней части которых подвешивают две путевые структуры, каждая из которых включает натянутые рельсовые нити, соответственно 4 и 5, в виде силовых органов 4a, заключенных в корпусы 4b с сопряженными с ними поверхностями качения 4c. Затем на путевые структуры устанавливают груженые и порожние подвижные средства 6 и 7. Между анкерными опорами 2 могут быть размещены промежуточные опоры 3 (в отдельных случаях транспортная система может быть построена и без опор 3).The method is implemented as follows. On the base 1, supports 2 are installed from the ground, in the upper part of which two track structures are suspended, each of which includes tensioned
Концы натянутых в пролетах L между анкерными опорами 2 верхних 4 и нижних 5 рельсовых нитей закрепляют в расположенных в верхней части опор 2 (фиг. 3) устройствах крепления 2а верхних и устройствах крепления 2b нижних силовых органов.The ends of the spans L stretched in the spans between the anchor supports 2 of the upper 4 and lower 5 rail threads are fixed in the
На каждой опоре устройство крепления 2а верхних силовых органов размещено на определенном расстоянии H от устройства крепления 2b нижних силовых органов.On each support, the
Согласно предлагаемому способу по изобретению силовые органы размещают на опорах на разных уровнях друг под другом вначале на верхнем уровне, а затем - на нижнем уровне на расстоянии друг от друга, определяемом из соотношения (1):According to the proposed method according to the invention, the power organs are placed on supports at different levels under each other, first at the upper level, and then at the lower level at a distance from each other, determined from the relation (1):
1,5 ≤ H / h ≤ 20,1,5 ≤ H / h ≤ 20,
где: H - расстояние между поверхностями качения верхней и нижней путевых структур на опорах, м;where: H is the distance between the rolling surfaces of the upper and lower track structures on the supports, m;
h - наибольшая высота подвижных средств, м, h is the greatest height of the movable means, m,
и натягивают силовые органы 4a и корпусы 4b с поверхностями качения 4c в каждой путевой структуре до усилий, удовлетворяющих соотношению (3):and tensioning the force members 4a and the housings 4b with the rolling surfaces 4c in each track structure to forces satisfying the relation (3):
2 ≤ (T3 + T4) / (M g + m g L) ≤ 50,2 ≤ (T3 + T4) / (M g + m g L) ≤ 50,
где: T3 - суммарное усилие натяжения в путевой структуре силовых органов, Н;where: T3 is the total tension force in the track structure of the power organs, N;
T4 - суммарное усилие натяжения в путевой структуре корпусов с поверхностями качения, Н;T4 is the total tension force in the track structure of buildings with rolling surfaces, N;
M - суммарная расчетная масса подвижных средств, находящихся на путевой структуре в пролете между смежными опорами, кг; M is the total estimated mass of vehicles located on the track structure in the span between adjacent supports, kg;
m - погонная масса путевой структуры в пролете между смежными опорами, кг/м; m is the linear mass of the track structure in the span between adjacent supports, kg / m;
L - длина пролета между смежными опорами, м; L is the span between adjacent supports, m;
g - ускорение свободного падения, м/с2. g - acceleration of gravity, m / s2.
В случае одновременного выполнения условия (1) и соотношения If condition (1) and the relation
(T3 + T4) / (M g + m g L) < 2 (T3 + T4) / (M g + m g L) <2
у путевой структуры (верхней или нижней) будет чрезмерный провис на пролете как от собственного веса, так и от веса подвижных средств, находящихся на пролете. Это потребует увеличения высоты опор, как анкерных, так и промежуточных и, соответственно, увеличения их материалоемкости и стоимости.the track structure (upper or lower) will have an excessive sag on the span, both from its own weight and from the weight of the moving vehicles on the span. This will require an increase in the height of the supports, both anchor and intermediate, and, accordingly, an increase in their material consumption and cost.
При одновременном выполнении условия (1) и соотношенияUnder condition (1) and the relation
(T3 + T4) / (M g + m g L) > 50(T3 + T4) / (M g + m g L)> 50
предварительное натяжение в путевой структуре (верхней или нижней) будет чрезмерно высоким, что потребует значительного увеличения поперечного сечения силовых органов и, соответственно, увеличения материалоемкости и стоимости как путевой структуры, так и опор, анкерных и промежуточных.the preliminary tension in the track structure (upper or lower) will be excessively high, which will require a significant increase in the cross section of the power organs and, accordingly, an increase in the material consumption and cost of both the track structure and the supports, anchor and intermediate.
При достижении одновременного выполнения условий (1) и (3) верхние и нижние рельсовые нити с расположенными на них подвижными средствами, составляющие соответственно верхнюю и нижнюю путевые структуры, во время их эксплуатации будут находиться относительно друг друга примерно на равном расстоянии на всем протяжении каждого пролета. Это позволяет проектировать транспортную систему с ее оптимизацией по высоте опор. Поэтому, как показывает практика, для снижения материалоемкости и стоимости построения струнной транспортной системы усилие натяжения силовых элементов в каждой путевой структуре должно удовлетворять условию (3):Upon reaching the simultaneous fulfillment of conditions (1) and (3), the upper and lower rail threads with movable means located on them, constituting the upper and lower track structures, respectively, during their operation will be relatively equal to each other at approximately equal distance throughout the span . This allows you to design a transport system with its optimization of the height of the supports. Therefore, as practice shows, to reduce the material consumption and the cost of building a string transport system, the tension force of the power elements in each track structure must satisfy the condition (3):
2 ≤ (T3 + T4) / (M g + m g L) ≤ 502 ≤ (T3 + T4) / (M g + m g L) ≤ 50
при одновременном выполнении условия (1):while fulfilling the condition (1):
1,5 ≤ H / h ≤ 20.1.5 ≤ H / h ≤ 20.
Пример конкретного выполненияConcrete example
Грузовая трасса транспортной системы Юницкого для перевозки железной руды имеет следующие заданные оптимальные значения характеристик, входящих в соотношения (1) - (3): H = 1,6 м, h = 0,4 м, M1 = 12000 кг (на одном пролете - десять груженых подвижных средств грузоподъемностью 1000 кг каждое, приводимых в движение канатной тягой), M2 = 2000 кг (на каждом пролете - десять порожних подвижных средств, приводимых в движение канатной тягой), m1 = 34,2 кг/м (верхняя бирельсовая путевая структура с двумя рельсовыми нитями), m2 = 21,4 кг/м (нижняя бирельсовая путевая структура с двумя рельсовыми нитями), L = 100 м, T1 = 1,8·106 Н (при этом силовые органы верхней путевой структуры натянуты до усилия 1,7·106 Н, а корпусы с сопряженными с ними поверхностями качения - до усилия 105 Н), T2 = 4,4·105 Н (при этом силовые органы нижней путевой структуры натянуты до усилия 4,2·105 Н, а корпусы с сопряженными с ними поверхностями качения - до усилия 2·104 Н). Усилия натяжения приведены для средней температуры расчетного температурного диапазона в 100°C (зимой эти усилия будут возрастать, а летом при нагреве на солнце будут падать). The freight route of the Unitsky transport system for transporting iron ore has the following specified optimal values of the characteristics included in relations (1) - (3): H = 1.6 m, h = 0.4 m, M1 = 12000 kg (on one span - ten loaded mobile vehicles with a lifting capacity of 1000 kg each, driven by cable traction), M2 = 2000 kg (on each span - ten empty mobile vehicles, driven by cable traction), m1 = 34.2 kg / m (upper rail structure with two rail threads), m2 = 21.4 kg / m (lower double rail track structure with two washing with rail threads), L = 100 m, T1 = 1.8 · 106 N (in this case, the power organs of the upper track structure are stretched to a force of 1.7 · 106 N, and bodies with associated rolling surfaces to a force of 105 N) , T2 = 4.4 · 105 N (in this case, the power organs of the lower track structure are stretched to a force of 4.2 · 105 N, and the bodies with the associated rolling surfaces to a force of 2 · 104 N). The tensile forces are given for the average temperature of the calculated temperature range of 100 ° C (in winter these forces will increase, and in the summer when heated in the sun they will fall).
В приведенном примере соотношения (1) - (3) будут равны: соотношение (1): H / h = 4; соотношение (2): T1(M2g + m2g L) / T2(M1g + m1g L) = 1,1; соотношение (3): (T3 + T4) / (M g + m g L) = 11,9 для верхней путевой структуры и (T3 + T4) / (M g + m g L) = 10,8 для нижней путевой структуры. Эти соотношения в данном примере являются оптимальными. Рассмотрим граничные значения соотношений (1) - (3) для данного примера.In the above example, relations (1) - (3) will be equal to: ratio (1): H / h = 4; ratio (2): T1 (M2g + m2g L) / T2 (M1g + m1g L) = 1.1; the ratio (3): (T3 + T4) / (M g + m g L) = 11.9 for the upper track structure and (T3 + T4) / (M g + m g L) = 10.8 for the lower track structure. These ratios in this example are optimal. Consider the boundary values of relations (1) - (3) for this example.
При величине соотношения H / h < 1,5 расстояние между верхней и нижней путевыми структурами (между поверхностями качения путевых структур) будет равно всего 0,6 м, т. е. будет настолько малым, что подвижные средства, находящиеся на верхней путевой структуре, особенно в средней части пролета, могут задевать при своем движении подвижные средства, движущиеся во встречном направлении и находящиеся на нижней путевой структуре (например, при раскачке путевых структур пульсирующим ветром).When the ratio H / h <1.5, the distance between the upper and lower track structures (between the rolling surfaces of the track structures) will be only 0.6 m, i.e., it will be so small that the movable means located on the upper track structure, especially in the middle part of the span, mobile vehicles moving in the opposite direction and located on the lower track structure (for example, when the track structures are swinging with a pulsating wind) can touch during their movement.
При величине соотношения H / h > 20 расстояние между верхней и нижней путевыми структурами будет более 8 м, что потребует увеличения высоты опор и, соответственно, их материалоемкости и стоимости. Это обусловлено тем, что в средней части пролета дополнительный прогиб верхней путевой структуры под нагрузкой от груженых подвижных средств будет равен 0,77 м, поэтому зазор между гружеными подвижными средствами, движущимися по верхней путевой структуре, и нижней путевой структурой, превышающий величину 8 - 0,77 = 7,33 м, будет явно завышенным из условий безопасности движения (даже с учетом раскачки под действием ветра).When the ratio H / h> 20, the distance between the upper and lower track structures will be more than 8 m, which will require an increase in the height of the supports and, accordingly, their material consumption and cost. This is due to the fact that in the middle part of the span, the additional deflection of the upper track structure under load from loaded vehicles will be 0.77 m, therefore, the gap between loaded vehicles moving along the upper track structure and the lower track structure is greater than 8 - 0 , 77 = 7.33 m, will be clearly inflated from the conditions of traffic safety (even taking into account the buildup under the influence of wind).
При величине соотношения T1(M2g + m2gL) / T2(M1g + m1gL) < 0,2 либо величина натяжения T1 в данном примере должна быть снижена в 5,5 раза (натяжение менее 3,3·105 Н), либо во столько же раз должно быть увеличено количество порожних подвижных средств, размещенных на одном пролете нижней путевой структуры (их суммарная масса должна в этом случае превышать 11000 кг). Это привело бы к чрезмерным провисам на пролете длиной 100 м, например более 1,32 м - под собственным весом верхней путевой структуры и более 4,24 м - при проезде груженых подвижных средств (суммарный провис на пролете в этом случае будет более 5,56 м). Для компенсации такого провиса потребовалось бы увеличение высоты опор, что привело бы к увеличению стоимости транспортной системы.When the ratio T1 (M2g + m2gL) / T2 (M1g + m1gL) <0.2, either the tension value T1 in this example should be reduced 5.5 times (tension less than 3.3 · 105 N), or the same times should be increased the number of empty vehicles placed on one span of the lower track structure (their total weight in this case should exceed 11000 kg). This would lead to excessive sagging over a span of 100 m long, for example, more than 1.32 m - under the own weight of the upper track structure and more than 4.24 m - when traveling loaded vehicles (the total sag on the span in this case would be more than 5.56 m). To compensate for such a slack, an increase in the height of the supports would be required, which would lead to an increase in the cost of the transport system.
При величине соотношения T1(M2g + m2gL) / T2(M1g + m1gL) > 5 верхняя и нижняя рельсовые нити при движении по ним подвижных средств будут удаляться друг от друга в средней части пролета из-за относительной перегруженности нижней путевой структуры и увеличенного ее относительного провиса под нагрузкой на пролете, т.к. нижняя путевая структура должна быть натянута в этом случае в 4,5 раз слабее (усилие натяжения должно быть менее 9,8·104 Н). Поэтому для компенсации увеличенного в 4,5 раза провиса и для обеспечения безопасной высоты размещения путевой структуры транспортной системы над основанием необходимо будет увеличивать высоту размещения как нижней, так и верхней рельсовых нитей на опорах. Это увеличит высоту опор, их материалоемкость и стоимость.When the ratio T1 (M2g + m2gL) / T2 (M1g + m1gL)> 5, the upper and lower rail threads moving with them moving means will be removed from each other in the middle part of the span due to the relative congestion of the lower track structure and its increased relative sag under load on the span, because the lower track structure must be tensioned in this case 4.5 times weaker (the tension force should be less than 9.8 · 104 N). Therefore, to compensate for the sagging increased by 4.5 times and to ensure a safe height of the track structure of the transport system above the base, it will be necessary to increase the height of placement of both the lower and upper rail threads on the supports. This will increase the height of the supports, their material consumption and cost.
При величине соотношения (T3 + T4) / (M g + m g L) < 2 у путевой структуры (верхней или нижней) будет чрезмерный провис на пролете как от собственного веса, так и от суммарного веса подвижных средств, находящихся на пролете. Например, в приведенном примере в этом случае усилие натяжения в верхней путевой структуре должно быть снижено более чем в 5,9 раз, а в нижней - более чем в 5,4 раза. Тогда суммарный провис верхней путевой структуры на пролете превысил бы величину 6,5 м, а нижней - 6,2 м, что потребовало бы увеличения высоты опор, как анкерных, так и промежуточных, и, соответственно, увеличения их материалоемкости и стоимости.When the ratio value (T3 + T4) / (M g + m g L) <2, the track structure (top or bottom) will have excessive sag on the span both from its own weight and from the total weight of the vehicles on the span. For example, in the above example, in this case, the tension force in the upper track structure should be reduced by more than 5.9 times, and in the lower - by more than 5.4 times. Then the total sag of the upper track structure on the span would exceed 6.5 m, and the bottom - 6.2 m, which would require an increase in the height of the supports, both anchor and intermediate, and, accordingly, an increase in their material consumption and cost.
При величине соотношения (T3 + T4) / (M g + m g L) > 50 предварительное натяжение в путевой структуре (верхней или нижней) будет чрезмерно высоким, что потребует значительного увеличения поперечного сечения силовых органов и, соответственно, увеличения материалоемкости и стоимости как путевой структуры, так и опор, анкерных и промежуточных. Например, в приведенном примере суммарное усилие T3 + T4 в верхней путевой структуре должно было бы быть в таком случае в 4,2 раза более высоким (усилие более 7,5·106 Н или более 750 тонн), а в нижней - более чем в 4,6 раза более высоким (усилие более 2·106 Н или более 200 тонн).When the ratio value (T3 + T4) / (M g + mg L)> 50, the preliminary tension in the track structure (upper or lower) will be excessively high, which will require a significant increase in the cross section of the power organs and, accordingly, an increase in material consumption and cost as a track structures and supports, anchor and intermediate. For example, in the above example, the total force T3 + T4 in the upper track structure would then be 4.2 times higher (force more than 7.5 · 106 N or more than 750 tons), and in the lower - more than 4.6 times higher (force more than 2 · 106 N or more than 200 tons).
Кроме перечисленных усилий и напряжений в провисающей (криволинейной) на пролете конструкции рельсовых нитей, будут возникать также температурные напряжения, примерно равные 2·106 Н/м2 (или примерно 20 кгс/см2) на один градус Цельсия изменения температуры (для продольных элементов, выполненных из стали). Поэтому транспортная система проектируется с учетом того, что при снижении температуры на 50°C (относительно среднего значения температуры) в несущей стальной конструкции рельсовой нити напряжения увеличатся на 108 Н/м2 (или примерно на 1000 кгс/см2), а при повышении температуры на 50°C (относительно среднего значения температуры) в несущей стальной конструкции рельсовой нити напряжения снизятся на 108 Н/м2 (или примерно на 1000 кгс/см2). Поэтому соотношения (1) - (3) составлены также с учетом температурного фактора таким образом, чтобы в оптимально спроектированной конструкции рельсовых нитей возникающие суммарные напряжения за весь период эксплуатации не превысили бы напряжений, которые допускаются нормативами, по которым проектируются мосты и эстакады, к разновидности которых и относится транспортная система Юницкого.In addition to the listed efforts and stresses in the sagging (curvilinear) span of the rail structure, temperature stresses will also arise, approximately equal to 2 · 106 N / m2 (or approximately 20 kgf / cm2) per degree Celsius of temperature change (for longitudinal elements made of steel). Therefore, the transport system is designed taking into account the fact that when the temperature decreases by 50 ° C (relative to the average temperature) in the load-bearing steel structure of the rail, the voltage increases by 108 N / m2 (or by about 1000 kgf / cm2), and when the temperature increases 50 ° C (relative to the average temperature) in the load-bearing steel structure of the rail, the stress decreases by 108 N / m2 (or by about 1000 kgf / cm2). Therefore, relations (1) - (3) are also made taking into account the temperature factor in such a way that, in an optimally designed design of rail threads, the resulting total stresses for the entire period of operation would not exceed the stresses allowed by the standards for designing bridges and overpasses to which includes the Unitsky transport system.
Строительство струнной транспортной системы в приведенном примере конкретного выполнения согласно изобретению осуществляют посредством следующих технологических операций.The construction of the string transport system in the example of a specific implementation according to the invention is carried out by means of the following technological operations.
На подготовленные в основании из грунта фундаменты устанавливают опоры, анкерные и промежуточные. На опоры подвешивают и натягивают между ними силовые органы двух путевых структур с последующей фиксацией концов силовых органов в анкерных опорах. Силовые органы размещают на опорах на разных уровнях друг под другом: вначале на верхнем уровне, а затем - на нижнем уровне. При этом силовые органы разных уровней фиксируют на опорах на расстоянии 0,6 м друг под другом, что удовлетворяет требованиям соотношения (1).On the foundations prepared in the base from the ground, supports, anchor and intermediate are installed. The power organs of two track structures are suspended and pulled between the supports with the subsequent fixation of the ends of the power organs in the anchor supports. The power organs are placed on supports at different levels under each other: first at the upper level, and then at the lower level. At the same time, power organs of different levels are fixed on supports at a distance of 0.6 m from each other, which meets the requirements of relation (1).
Затем монтируют, например, надвижкой на силовой орган корпус каждой рельсовой нити с поверхностью качения. После сборки рельсовых нитей, натяжения корпусов и их герметизации корпусы крепят к опорам и закрепляют относительно силовых органов, например, нагнетанием под давлением в их объем связующего на основе эпоксидной смолы.Then mount, for example, by sliding onto the power organ the body of each rail filament with a rolling surface. After the assembly of rail threads, the tension of the housings and their sealing, the housings are attached to the supports and fixed relative to the power organs, for example, by injection under pressure into their volume of a binder based on epoxy resin.
Силовые органы верхней путевой структуры при этом натягивают до усилия T3=1,7·106 Н, а корпусы верхней путевой структуры с сопряженными с ними поверхностями качения - до усилия T4=105 Н. Таким образом, суммарное усилие натяжения в верхней путевой структуре силовых органов и корпусов с сопряженными с ними поверхностями качения составит T1 = 1,7·106 + 105 = 1,8·106 Н. Это отвечает требованиям как соотношения (2), так и соотношения (3).In this case, the force organs of the upper track structure are pulled up to a force of T3 = 1.7 · 106 N, and the bodies of the upper track structure with the rolling surfaces mating with them are pulled up to a force of T4 = 105 N. Thus, the total tension force in the upper track structure of the power organs and housings with rolling surfaces associated with them will be T1 = 1.7 · 106 + 105 = 1.8 · 106 N. This meets the requirements of both relation (2) and relation (3).
Силовые органы нижней путевой структуры при этом натягивают до усилия T3=4,2·105 Н, а корпусы нижней путевой структуры с сопряженными с ними поверхностями качения - до усилия T4=2·104 Н. Таким образом, суммарное усилие натяжения в нижней путевой структуре силовых органов и корпусов с сопряженными с ними поверхностями качения составит T2 = 4,2·105 + 2·104 = 4,4·105 Н. Это отвечает требованиям как соотношения (2), так и соотношения (3).The force organs of the lower track structure in this case are pulled up to a force of T3 = 4.2 · 105 N, and the bodies of the lower track structure with their associated rolling surfaces are pulled up to a force of T4 = 2 · 104 N. Thus, the total tension force in the lower track structure power organs and bodies with rolling surfaces associated with them will be T2 = 4.2 · 105 + 2 · 104 = 4.4 · 105 N. This meets the requirements of both relation (2) and relation (3).
Усилия предварительных натяжений T1, T2, T3 и T4 даны для средней температуры сборки, например, равной +20 °C (для расчетного диапазона температур в 100 °C: например, от -40 °C зимой до +60 °C летом в результате нагрева конструкции на солнце).The preload forces T1, T2, T3 and T4 are given for the average assembly temperature, for example, equal to +20 ° C (for the design temperature range of 100 ° C: for example, from -40 ° C in winter to +60 ° C in summer as a result of heating designs in the sun).
Изобретение может найти применение в грузовых транспортных системах, в горах, а также в системах организации переправ через водные препятствия, в рудниках, шахтах и т. п.The invention can find application in freight transport systems, in the mountains, as well as in systems for organizing crossings over water obstacles, in mines, mines, etc.
Claims (4)
где Н - расстояние между поверхностями качения верхней и нижней путевых структур на опорах, м;
h - наибольшая высота подвижных средств, м,
и предварительно натянуты до усилий, определяемых из соотношения
где T1 - суммарное усилие предварительного натяжения в верхней путевой структуре силовых органов и корпусов с сопряженными с ними поверхностями качения, H;
T2 - суммарное усилие предварительного натяжения в нижней путевой структуре силовых органов и корпусов с сопряженными с ними поверхностями качения, Н;
M1 - суммарная масса подвижных средств, находящихся на верхней путевой структуре в пролете между смежными опорами, кг;
M2 - суммарная масса подвижных средств, находящихся на нижней путевой структуре в пролете между смежными опорами, кг;
L - длина пролета между смежными опорами, м;
m1 - погонная масса верхней путевой структуры в пролете между смежными опорами, кг/м;
m2 - погонная масса нижней путевой структуры в пролете между смежными опорами, кг/м;
g - ускорение свободного падения, м/с2.1. A transport system including at least two pre-tensioned rail threads placed on a support base in the form of power bodies enclosed in housings with rolling surfaces conjugated with them for the movement of movable vehicles, forming two track structures and loaded on them and empty movable means, characterized in that the track structures on the supports are placed under each other at a distance determined from the ratio
where H is the distance between the rolling surfaces of the upper and lower track structures on the supports, m;
h is the greatest height of the movable means, m,
and pre-stretched to the forces determined from the ratio
where T 1 is the total pre-tension force in the upper track structure of the power organs and bodies with rolling surfaces associated with them, H;
T 2 - the total pre-tensioning force in the lower track structure of the power organs and bodies with rolling surfaces associated with them, N;
M 1 - the total mass of vehicles located on the upper track structure in the span between adjacent supports, kg;
M 2 - the total mass of vehicles located on the lower track structure in the span between adjacent supports, kg;
L is the span between adjacent supports, m;
m 1 - linear mass of the upper track structure in the span between adjacent supports, kg / m;
m 2 - linear mass of the lower track structure in the span between adjacent supports, kg / m;
g - acceleration of gravity, m / s 2 .
1,5≤H/h≤20,
где H - расстояние между поверхностями качения верхней и нижней путевых структур на опорах, м;
h - наибольшая высота подвижных средств, м,
и натягивают силовые органы и корпуса с поверхностями качения в каждой путевой структуре до усилий, удовлетворяющих соотношению:
где T3 - суммарное усилие натяжения в путевой структуре силовых органов, H;
T4 - суммарное усилие натяжения в путевой структуре корпусов с поверхностями качения, H;
M - суммарная расчетная масса подвижных средств, находящихся на путевой структуре в пролете между смежными опорами, кг;
m - погонная масса путевой структуры в пролете между смежными опорами, кг/м;
L - длина пролета между смежными опорами, м;
g - ускорение свободного падения, м/с2. 4. A method of constructing a string transport system, including the installation of supports on the base, suspension and tension between them of at least two power organs, the subsequent fixation of the ends of the power organs in the supports, as well as the fastening of the power organs relative to the bodies having a rolling surface and forming two track structures for the movement of mobile vehicles, characterized in that the power bodies are placed on supports at different levels under each other, first at the upper level, and then at the lower level, at a distance from each other, predelyaemom from the relationship (I):
1,5≤H / h≤20,
where H is the distance between the rolling surfaces of the upper and lower track structures on the supports, m;
h is the greatest height of the movable means, m,
and pull the power organs and bodies with rolling surfaces in each track structure to efforts satisfying the ratio:
where T 3 is the total tension force in the track structure of the power organs, H;
T 4 - the total tensile force in the track structure of buildings with rolling surfaces, H;
M is the total estimated mass of vehicles located on the track structure in the span between adjacent supports, kg;
m is the linear mass of the track structure in the span between adjacent supports, kg / m;
L is the span between adjacent supports, m;
g - acceleration of gravity, m / s 2 .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011136053/11A RU2475386C1 (en) | 2011-08-31 | 2011-08-31 | Yunitsky's conveying system and method of configuring string-type conveying system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011136053/11A RU2475386C1 (en) | 2011-08-31 | 2011-08-31 | Yunitsky's conveying system and method of configuring string-type conveying system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2475386C1 true RU2475386C1 (en) | 2013-02-20 |
Family
ID=49120921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011136053/11A RU2475386C1 (en) | 2011-08-31 | 2011-08-31 | Yunitsky's conveying system and method of configuring string-type conveying system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2475386C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017219112A1 (en) * | 2016-06-20 | 2017-12-28 | Анатолий Эдуардович Юницкий | Communications system |
| WO2017219113A1 (en) * | 2016-06-20 | 2017-12-28 | Анатолий Эдуардович Юницкий | Transportation system |
| EA032041B1 (en) * | 2016-06-20 | 2019-03-29 | Анатолий Эдуардович Юницкий | Unitsky's communication system (embodiments) |
| WO2021056090A1 (en) | 2019-09-25 | 2021-04-01 | Анатолий Эдуардович Юницкий | String transport system |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2223357C1 (en) * | 2002-05-30 | 2004-02-10 | Юницкий Анатолий Эдуардович | Transportation system (versions) and method of its building |
| EA006359B1 (en) * | 2004-06-07 | 2005-12-29 | Анатолий Эдуардович Юницкий | Transport system of yunitsky and method of building the transport system |
| JP2006096057A (en) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Masao Honda | Elevated track transportation, transportation system |
| RU2325293C2 (en) * | 2006-07-27 | 2008-05-27 | Анатолий Эдуардович Юницкий | Stringed transportation system of yunitsky and methods of stringed transportation system build-up |
-
2011
- 2011-08-31 RU RU2011136053/11A patent/RU2475386C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2223357C1 (en) * | 2002-05-30 | 2004-02-10 | Юницкий Анатолий Эдуардович | Transportation system (versions) and method of its building |
| EA006359B1 (en) * | 2004-06-07 | 2005-12-29 | Анатолий Эдуардович Юницкий | Transport system of yunitsky and method of building the transport system |
| JP2006096057A (en) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Masao Honda | Elevated track transportation, transportation system |
| RU2325293C2 (en) * | 2006-07-27 | 2008-05-27 | Анатолий Эдуардович Юницкий | Stringed transportation system of yunitsky and methods of stringed transportation system build-up |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017219112A1 (en) * | 2016-06-20 | 2017-12-28 | Анатолий Эдуардович Юницкий | Communications system |
| WO2017219113A1 (en) * | 2016-06-20 | 2017-12-28 | Анатолий Эдуардович Юницкий | Transportation system |
| EA032041B1 (en) * | 2016-06-20 | 2019-03-29 | Анатолий Эдуардович Юницкий | Unitsky's communication system (embodiments) |
| EA033575B1 (en) * | 2016-06-20 | 2019-11-06 | Anatoly Eduardovich Yunitsky | Yunitsky's communication system and use thereof to transport liquids and/or gases, and/or distribute power, and/or operate communication systems |
| EA034463B1 (en) * | 2016-06-20 | 2020-02-11 | Анатолий Эдуардович Юницкий | Yunitskiy's communication system and its application for transportation of liquids and/or gases and/or in power supply and/or communication networks |
| WO2021056090A1 (en) | 2019-09-25 | 2021-04-01 | Анатолий Эдуардович Юницкий | String transport system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2325293C2 (en) | Stringed transportation system of yunitsky and methods of stringed transportation system build-up | |
| RU2475387C1 (en) | Yunitsky's conveying system and method of configuring string-type conveying system | |
| RU2475386C1 (en) | Yunitsky's conveying system and method of configuring string-type conveying system | |
| RU2520983C2 (en) | Transportation system of yunitsky | |
| KR101193608B1 (en) | Beam launcher anchorage system for constructing bridge | |
| CN115427283B (en) | You Nici base chord cable transportation system | |
| EP3395637B1 (en) | Communications system | |
| EP3907117B1 (en) | String transport system | |
| RU2224064C1 (en) | Transportation system and method of its building | |
| KR101566526B1 (en) | Air-floating elevated structures of Light Rail Transit | |
| CN111417558B (en) | String type track structure | |
| CN108505428B (en) | Large-included-angle small-radius multi-tower curve cable-stayed bridge | |
| RU2223357C1 (en) | Transportation system (versions) and method of its building | |
| CN113957755A (en) | Medium-low speed magnetic levitation traffic combined U-shaped beam structure | |
| CN111094100B (en) | Truss type track structure and guide rail | |
| WO2021007642A1 (en) | Transport system | |
| WO2017219112A1 (en) | Communications system | |
| CN203583345U (en) | Suspension type frame-shaped bridge | |
| CN213925807U (en) | Wing-holding type stayed-cable arch bridge | |
| EA039257B1 (en) | Yunitsky transport system | |
| WO2017219115A1 (en) | Communications system | |
| EA036973B1 (en) | Yunitsky's transport system | |
| EA006111B1 (en) | Transport system of yunitsky and method of building the transport system | |
| CN116873461A (en) | Sling belt conveying system | |
| CN117468329A (en) | Construction efficient U-shaped segmental beam structure for urban rail transit and storage and transportation method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130901 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20150220 |