Материалы для изготовления катковых опорных частей
А.1 Все составляющие элементы опорных частей - балансиры, шарниры, катки и опорные листы - при передаче динамических и вибрационных нагрузок от пролетного строения на опоры моста работают в тяжелонагруженном режиме, близком к предельному состоянию. Разрушение хотя бы одной опорной части или ее элемента под пролетным строением недопустимо, поскольку ведет к аварийной ситуации и остановке движения по мосту.
Материалы, из которых проектируют и изготавливают опорные части, должны соответствовать требованиям, предъявляемым к конструкциям, работающим на восприятие статических, динамических и вибрационных знакопеременных нагрузок.
Вместе с тем опорные части должны быть компактными и не слишком тяжелыми благодаря применению современных высокопрочных и высококачественных сталей - прокатных, кованых и литых. Срок службы опорных частей приравнивается к сроку службы мостового сооружения, т.е. 80-100 лет.
Марки сталей, их механические свойства и расчетные сопротивления с указанием элементов опорных частей, для которых эти стали рекомендуется применять, приведены в таблице А.1.
А.2 Для верхнего и нижнего балансиров опорных частей применяют, как правило, отливки из стали марки 20ФЛ, группа ответственности 3, категория прочности К30 по ГОСТ 977, поставка в нормализованном состоянии.
Заготовки - по [5]. Технология изготовления верхних балансиров по типовым проектам освоена на Ярославском заводе N 50.
А.З Шарнир, объединяющий верхний и нижний балансиры, изготавливают из сортового горячекатаного проката по ГОСТ 2590 из сталей марок 45 по ГОСТ 1050 или 40Х по ГОСТ 4543 с термообработкой "закалка плюс отпуск".
А.4 Для основных рабочих катков и опорных листов рекомендуется применять высокопрочную легированную сталь марки 17ХГН2МФБТ по [7].
Сталь поставляется в виде листа толщиной до 40 мм и круглых поковок диаметром 160 мм. Поковки для катков диаметром 200; 250; 300 мм из заготовок (слябов) изготавливают по ГОСТ 8479.
Не исключается применение других легированных сталей для катков и опорных листов. Марки (40ХН2МА, 12ХГН2МА), технические и прочностные характеристики приведены в таблице А.1.
А.5 Для нижних опорных листов, подкладываемых под опорные листы с поверхностью качения, рекомендуется прокатный лист любой толщины, требуемой по расчету из более дешевой низколегированной стали марки 09Г2С по ГОСТ 19281.
А.6 При определении расчетных сопротивлений для сталей, приведенных в таблице А.1, коэффициент надежности по материалу принимают равным =1,1 в соответствии с требованиями [1], таблица 49, и [2], таблица 2 (для сталей с пределом текучести свыше 380 МПа). Для стали марки 40ХН2МА расчетные сопротивления принимают по [1], таблица 52.
А.7 Расчетные сопротивления диаметральному сжатию катков приняты по формулам таблиц 48 и 52 [1].
Таблица А.1 - Нормативные и расчетные характеристики сталей, рекомендуемых к применению в опорных частях согласно действующим нормам
Марка стали, состояние поставки | Норматив- | Катего- | Нормативное сопротивление, МПа (кгс/см) | Расчетное сопротивление по [1], МПа (кгс/см) | Относи- | Ударная вязкость KCU, Дж/см | Толщина листа, мм | Способ | Назначе- | ||||
по пределу текучести | по временному сопро- | растяжение, сжатие, изгиб | сдвиг (срез)
| смятие в шарнирах и цапфах
| диамет- | ||||||||
25Л-3 литье стальное | К20 | 235 (2400) | 441 (4500) | 175 (1800) | 105 (1100) | 125 (1300) | 7 (70) | 19 | 39 | Любая | Норма- | Верхний балансир | |
20ФЛ-3 литье стальное | К30 | 294 (3000) | 491 (5000) | 220 (2250) | 130 (1350) | 155 (1600) | 8 (80) | 18 | 49 | Любая | Норма- | Нижний балансир | |
45 прокат, поковка | КП345 | 345 (3800) | 590 (6000) | 290 (2950) | 165 (1700) | 215 (2200) | 11 (110) | 18 | 59 | Круг не более 200 | Закалка плюс отпуск | Шарниры верхние | |
40Х прокат, поковка | КП490 | 490 (5000) | 655 (6600) | 445 (4500) | 260 (2650) | 290 (2950) | 15 (153) | 16 | 59 | Круг не более 200 | Закалка плюс отпуск | Шарниры верхние | |
40ХН2МА поковка | КП640 | 640 (6500) | 785 (8000) | 580 (5900) | 340 (3470) | 350 (3570) | 23 (235) | 12 | 59 | Круг не более 300 | Закалка плюс отпуск | Катки | |
12ХГН2М А прокат | 690 | 690 (7000) | 790 (8060) | 627 (6360) | 364 (3690) | 360 (3660) | 23 (235) | 16 | 50 | 8-50 | Норма- | Катки и опорные листы | |
17ХГН2М ФБТ прокат | [7] | 1000 | 1000 (10200) | 1100 (11200) | 910 (9270) | 530 (5380) | 500 (5100) | 35 (360) | 11 | 40 | 8-50 | Норма- | Катки и опорные листы |