ЗВЕНО НАПЛАВНОГО МОСТА-ЛЕНТЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО

Изобретение относится к мостостроительной технике и может быть использовано при оборудовании наплавных железнодорожных мостов на водных препятствиях с быстрым течением, в период половодья и паводков, а также в период прохождения воли прорыва, образующегося при разрушении сооружений гидроузлов.
Широкое применение при оборудовании переправ нашли понтонно-мостовые парки. Однако использование их при большой скорости течения вследствие потери устойчивости звеньев в потоке воды затруднено.
Известно звено моста-ленты системы ПМП на быстром течении, состоящее из четырех складных понтонов, включающих средние и крайние понтоны с обводами, днищем и проезжай частью, оборудованное гидродинамическими щитами, которые устраняют ограничения на применение мостов по предельно допустимой скорости течения, и может применяться при скорости течения превышающей 2,5 м/с (1, 2).
Недостатком этого звена является то, что оно предназначено для пропуска автомобильной и гусеничной техники и не может применяться для пропуска железнодорожных составов, так как имеет ограничения по грузоподъемности и может пропускать одиночные транспортные средства допустимой массой до 120 тонн только при двойной ширине ленты моста.
Известно также звено наплавного моста-ленты железнодорожного военно-транспортного МЛЖ - ВТ, содержащее шесть складных понтонов, включающих средние и крайние понтоны с закрепленными щитами-обводами на крайних понтонах (3).
Недостатком известного звена является то, что оно неустойчиво работает при большой скорости течения превышающей 2-4 м/с, когда образуется значительной дифферент звена, так как применяемые на звене щиты-обводы, закрепленные на крайних понтонах не устраняют причину, вызывающую дифферент, а только частично выравнивают поток воды, обтекающий крайний понтон с верховой стороны звена, что исключает возможность использования наплавного моста в этих условиях, особенно при изменении скорости течения во времени.
Целью изобретения является повышения эксплуатационных качеств звена наплавного моста-ленты железнодорожного, обеспечения возможности его использования при большой скорости течения.
Указанная цель достигается повышением гидродинамической устойчивости звена наплавного моста-ленты железнодорожного за счет оборудования его гидродинамическим устройством в виде разделителя потока, состоящего из треугольных в вертикальной плоскости пластин, повторяющих очертания щитов-обводов и днища крайнего понтона, соединенные по вертикали в блоки, треугольные в горизонтальной плоскости и направленные острым углом против направления течения, которые объединены в пакеты, крепящиеся на щитах-обводах под днищем с верховой стороны звена.
При работе звена в потоке воды наблюдается возрастание скорости течения жидкости на щитах-обводах и образование вихревых потоков под днищем крайнего понтона, что вызывает падение давления в приграничном слое на днище крайнего понтона, вследствие чего
возникает крепящий момент, вызывающий дифферент звена и приводящий к потере устойчивости звена в потоке.
Установленный на щитах-обводах под днищем крайнего понтона с верховой стороны звена разделитель потока способствует снижению скорости течения жидкости, обтекающей щиты-обводы крайнего понтона звена, за счет торможения потока между пластинами в блоке, вследствие чего увеличивается давление на щитах-обводах крайнего понтона звена, что создает равномерную эпюра давления в приграничном слое на щитах-обводах и днище крайнего понтона звена, при этом уменьшается дифферент звена в верховую сторону за счет увеличения восстанавливающего момента. Кроме того, за счет повышения давления на щитах-обводах и под днищем звена в блоке между треугольными пластинами поток воды отклоняется вниз, вследствие чего увеличивается гидродинамическая поддерживающая сила и вертикальная составляющая гидродинамических сил, возрастает восстанавливающий момент, что исключает дифферент звена. Все это повышает гидродинамическую устойчивость звена при большой скорости течения, улучшает его эксплутационные качества, обеспечивает возможность использования звена в широком диапазоне скоростей течения, а также в период прохождения волны прорыва, когда скорость изменяется в течение времени.
Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна». Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники (4) не позволяет выявить в них признаки, сходных с заявленным звеном наплавного моста-ленты железнодорожного с гидродинамическим устройством в виде разделителя потока, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию «существенные отличия».
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показан общий вид звена с установленным гидродинамическим устройством в виде разделителей потока; на фиг.2 показано звено со стороны днища; на фиг.3 показано крепление элементов гидродинамического устройства на криволинейном обводе крайнего понтона.
Звено наплавного моста-ленты железнодорожного содержит шесть складных понтонов, включающие средние 1 и крайние 2 понтоны с закрепленными щитами-обводами 3 на крайних понтонах 2, на котором оборудовано гидродинамическое устройство в виде разделителя потока 4, состоящего из треугольных в вертикальной плоскости пластин 5, повторяющих очертания щитов-обводов 3 и днища 6 крайнего понтона 2 звена, соединенные по вертикали в блоки 7, треугольные в горизонтальной плоскости и направленные острым углом против направления течения, при этом для облегчения монтажа блоки 7 объединены в пакеты 8, крепящиеся на щитах-обводах 3 под днищем 6 с верховой стороны звена с помощью шарнирных 9 и замковых 10 устройств.
Работает звено следующим образом. Перед оборудованием переправы на водном препятствии с быстрым течением или в период прохождения волны прорыва на звено устанавливается гидродинамическое устройство в виде разделителя потока. После сброса звена с транспортного автомобиля на воду оно переходит в рабочее положение. При функционировании переправы на водном препятствии с большой скоростью течения, обтекающий звено поток воды, попадая в суживающийся промежуток между пластинами в разделителе потока, тормозится, вследствие этого теряет свою энергию, что приводит к снижению его скорости в приграничном слое на щитах-обводах и днище, при этом повышается давление, чем вызывается снижение крепящего момента, приводящего к дифференту звена в верховую
сторону. Кроме того, возрастает вертикальная составляющая гидродинамических сил за счет отклонения потока вниз от криволинейного днища вследствие возрастания давления между вертикальными пластинами. Поэтому дифферент звена существенно уменьшается, что обеспечивает устойчивую работу звена в потоке воды.
Таким образом, оборудование на щитах-обводах под днищем крайнего понтона гидродинамического устройства в виде разделителя потока повышает устойчивость звена в потоке за счет уменьшения его дифферента при увеличении скорости течения. Это обеспечивает возможность использования звена наплавного моста-ленты железнодорожного при большой скорости течения, в том числе и при изменении ее в течении времени, что существенно улучшает эксплутационные характеристики звена.
Источники информации:
1. Понтонно-мостовой парк ПМЛ. Руководство по материальной части и применению. - М: Воениздат, 1981. - С.14-19.
2. Сайт http://www.rivestar.rn.
3. Сайт http://www.megakm.ru.
4. Егоров Д.Г., Козлов М.А., Шляпин О.М. Оборудование и содержание переправ. - М. ВИА, 1980. - С.274-278.