Подвижный сдвиговой упор

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к строительству, а именно мостостроению, и может быть использована при сооружении мостов, путепроводов и эстакад транспортной инфраструктуры.
Подвижный сдвиговой упор предназначен для передачи горизонтального поперечного усилия от действия постоянных и временных нагрузок пролётного строения на опору с возможностью их взаимного продольного смещения.
Уровень техники
Наиболее близким к описываемому устройству по технической сущности является «Сдвиговой упор», описанный в Патенте РФ №180848 (дата публикации 28.06.2018 г., класс МПК E01D 19/04),  включающий в себя верхнюю и нижнюю опорные плиты, закреплённые соответственно на пролётном строении и опоре, продольные и поперечные ограничительные планки, сердечник и плиты, взаимодействующие с касанием и поворотной подвижностью. В центре нижней плиты закреплён прямоугольный сердечник, который, по поперечной оси двумя своими противоположными вертикальными  поверхностями с углублениями и с закреплёнными в них антифрикционными пластинами,  взаимодействует с ответными полированными поверхностями продольных ограничительных планок, охватывающих сердечник с двух сторон и прикрепленных к верхней плите. По продольной оси прямоугольный сердечник взаимодействует двумя другими своими вертикальными полированными поверхностями с ответными им плоскими поверхностями антифрикционных пластин, закреплённых в углублении на балансирах, которые фиксируются с помощью сухарей на поперечной ограничительной планке и контактируют с прямоугольным сердечником своей обратной поверхностью цилиндрической формы. Поперечные ограничители также прикреплены к верхней плите и расположены по обе стороны по продольной оси сердечника.
Это устройство позволяет обеспечить передачу горизонтальных усилий от пролетного строения на опору моста и свободные повороты опорных сечений.
Недостатком этого устройства является неподвижность элементов сдвигового упора в продольном направлении, при установке на подвижной оси опирания пролётного строения.
Раскрытие сущности полезной модели
Заявляемая полезная модель подвижного сдвигового упора предназначена для реализации способа  размещения  опорных  частей  по  патенту  РФ  № 2533513 «Способ размещения опорных частей на пролетных строениях».
Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей сдвигового упора, а именно, в возможности перемещения элементов сдвигового упора в продольном направлении.
Указанный технический результат достигается тем, что
подвижный сдвиговой упор включает в себя верхнюю и нижнюю опорные плиты, закреплённые соответственно на пролётном строении и опоре, ограничители, сердечник и плиты, взаимодействующие с касанием и поворотной подвижностью, в центре нижней плиты закреплён прямоугольный сердечник,  который по поперечной оси двумя своими противоположными вертикальными поверхностями с антифрикционными пластинами взаимодействует с ответными полированными поверхностями ограничителей, охватывающих сердечник с двух сторон, и прикреплённых к верхней плите, при этом продольный размер ограничителей обеспечивает передачу горизонтального усилия и возможность продольного перемещения и поворотов в вертикальных плоскостях за счёт того, что длина полированных поверхностей ограничителей превышает величину перемещения антифрикционной пластины не менее чем на 5 миллиметров в каждую из сторон от ее крайнего положения, при этом по продольной оси с противоположных сторон сердечника прикреплены защитные элементы типа кожух, выполненные например из тонколистовой стали в виде короба, расположенного между ограничителями.
Указанный технический результат достигается также тем, что в вертикальных поверхностях сердечника выполнено углубление, в котором располагается антифрикционная пластина, которая прикреплена механически (винты, болты), или любым другим доступным способом, в том числе запрессовка, напыление и т.д., при этом вертикальные поверхности сердечника снабжены, например, фиксаторами, с установленными на них балансиром, сам балансир одной своей выпуклой цилиндрической поверхностью контактирует с сердечником, а на его противоположной стороне выполнено углубление, в котором располагается антифрикционная пластина, при этом полированные поверхности выполнены с нанесением защитного слоя хрома толщиной не менее 100 мкм или выполнены прикреплением с плотным прилеганием полированного нержавеющего листа, при этом сердечник прикрепляют к нижней плите через переходный силовой элемент типа шпонка, а ограничители могут быть приварены непосредственно к верхней плите, или выполнены как единое целое с верхней плитой.
Сущность полезной модели поясняется чертежами
На фиг.1 показан  подвижный сдвиговый упор.
На фиг.2 показана выноска Б подвижного сдвигового упора.
На фиг.3 показан подвижный сдвиговой упор с балансиром.
На фиг.4 показана выноска В подвижного сдвигового упора с балансиром.
На фиг.5 показан вариант расположения элементов выноски Б.
На фиг.6 показан вариант расположения элементов выноски В.
Осуществление полезной модели
попер
В предлагаемой полезной модели подвижного сдвигового упора (фиг.1), который воспринимает горизонтальную поперечную N нагрузку, к опоре 1 при помощи, например, фундаментных болтов, крепят нижнюю плиту 3, которая может быть любая по конструкции, и изготовлена цельной или сборной, в том числе, и с рёбрами жёсткости 13. На нижней плите 3 выполнено углубление, в которое входит силовая шпонка 4, а на шпонку 4 своей нижней стороной, также с углублением, установлен сердечник 5.
На вертикальных поверхностях сердечника 5, располагают антифрикционные пластины 6. При этом существует 2 варианта расположения пластин 6. Первый вариант – это когда антифрикционная пластина 6 закреплена в выемке, выполненной непосредственно на сердечнике 5 (Фиг.2). Второй вариант – антифрикционная пластина 6 закреплена в выемке на одной из сторон балансира 12 (Фиг.4). Противоположная сторона балансира 12 имеет выпуклую цилиндрическую форму, контактирующую с вертикальными стенками сердечника 5. Балансир 12 зафиксирован на сердечнике 5, например сухарями 11 и имеет возможность поворота на угол φ, обеспечивая тем самым возможность поворота верхней плиты 9 относительно нижней плиты 3  в поперечной плоскости (Фиг.3).
Верхнюю плиту 9 одной своей плоской стороной с помощью например, высокопрочных болтов, прикрепляют к пролётному строению 2, а к другой ее стороне, с помощью, например, винтов, с двух сторон от сердечника 5 по поперечной оси прикрепляют ограничители 7. Ограничители 7 изготавливают цельными или сварными из двух или более деталей и прикрепляют к верхней плите 9 или выполняют как единое целое с ней.
Для передачи горизонтальной нагрузки от пролетного строения через верхнюю плиту 9, на ответной ей поверхности каждого ограничителя 7 имеется выступ - шип, а на местах установки ограничителей 7 на верхней плите 9 выполнены ответные этим выступам пазы. Глубина паза, как правило, больше выступания шипа.
На ограничителях 7 выполнена полированная поверхность 8, которая контактирует с антифрикционной пластиной 6, закреплённой в углублении на сердечнике 5 или балансире 12. Вариантом исполнения является противоположное расположение элементов: полированная поверхность 8 расположена на сердечнике 5, а антифрикционная пластина 6 в углублении на каждом ограничителе 7 (Фиг.5), или в углублении на балансире 12, закреплённом с помощью, например сухарей 11 на каждом ограничителе 7 (Фиг.6).
Для защиты поверхностей скольжения 8 от повреждения и попадания на них посторонних предметов по продольной оси на сердечник 5 установлен кожух 10. Кожух 10 выполнен из тонколистовой стали в виде короба и располагается между ограничителями 7. Величина стенок кожуха 10 выполнена таким образом, чтобы при перемещении верхней плиты 9 на расчётную величину Д2 рабочая область полированных поверхностей 8 была закрыта.
попер
Горизонтальная поперечная нагрузка N от пролётного строения 2 посредством прикрепления болтами передаётся на верхнюю плиту 9. Далее, через соединение верхней плиты 9 и ограничителя 7, нагрузка, посредством плотного касания полированной поверхности одного из ограничителей 7 с антифрикционной пластиной 6, закреплённой в углублении на сердечнике 5 или на балансире 12, через сам балансир, передаётся на сердечник 5. Далее, нагрузка через вертикальные поверхности сердечника 5 и силовую шпонку 4, установленную в нижнюю плиту 3, передаётся на саму плиту 3, и далее, посредством, например, прикрепления фундаментными болтами на опору 1.
Продольное перемещение пролётного строения смещает, закреплённую на нем, верхнюю плиту 2 относительно нижней плиты 3 и сердечника 5, при этом, за счёт большей длины ограничителей 7, горизонтальная поперечная нагрузка передаётся во всём диапазоне расчётных продольных перемещений.
Полированные поверхности 8 на ограничителях 7 позволяют осуществлять вертикальные и продольные перемещения пролётному строению, а также повороты в вертикальных плоскостях за счет скольжения по ним антифрикционных  пластин 6. При этом длина полированных поверхностей 8 ограничителей 7 превышает величину перемещения антифрикционной пластины 6 не менее чем на 5 миллиметров в каждую из сторон от крайнего его положения.
Зазор В1 (фиг.2) между поверхностями в зоне скольжения позволяет пролетному строению осуществлять требуемые возвратно-поступательные перемещения и поворот в вертикальной плоскости вдоль продольной оси. При этом,  перемещение на величину Д1 и поворот возникают при вертикальном смещении (прогибе) пролетного строения в пределах гарантированного зазора, который обеспечивается вертикальными размерами  всесторонне-подвижных опорных частей.  Перемещение на величину Д2 вызвано, в основном, температурным воздействием на материал пролётного строения 1 и связанным с этим линейным расширением, или сужением, а также переменной вертикальной нагрузкой.