Определение допускаемого усилия на плашки

Усилие, с которым плашки воздействуют на трубу, однозначно связано с величинами напряжений, возникающих в последней. Для определения максимально допустимого значения усилий проследим взаимосвязь внутренних силовых фак­торов и внешней нагрузки.

Для оценки напряжений, возникающих в продольных сечениях гибкой трубы, сжатой плашками, рассмотрим возможные варианты их взаимодействия, которые определяют картину приложения внешних сил к трубе.

В дальнейшем примем следующие допущения, которые, как показывает практика, достаточно обоснованы: плашка пред­ставляет собой абсолютно жесткий монолит, а труба – упругое тело, поведение материала которой соответствует диаграмме растяжения-сжатия, представленной на рис. 4.1 (ли­ния 1).

При взаимодействии плашек с трубой возможны три варианта приложения сил:

·при R _тр.н < R _п возникает ситуация, изображенная на рис. 3.15, а;

·при R _тр.н > R _п имеет место вариант, представленный на рис. 3.15, в;

·при R _тр.н = R _п характерной является картина, изображенная на рис. 3.15, б.

Здесь R _тр.н – наружный радиус гибкой трубы, R _п – радиус кривизны контактной поверхности плашек.

Картины взаимодействия плашки и трубы, представленные на рис. 3.15, а, в, могут наблюдаться не только при несоответ­ствии размеров трубы и плашки, но и при деформации поперечного сечения трубы. Помимо этого встречаются и другие варианты приложения нагрузки, например, несимметричный. В этом случае каждая из плашек по-своему взаимодействует с трубой.

Для определения наиболее опасного с точки зрения прочности трубы случая взаимодействия плашки с ее поверхностью рассмотрим внутренние силовые факторы (см. рис. 3.15), возникающие при различных вариантах приложения сил [15].

Рис. 3.15. Схема взаимодействия плашек транспортера с гибкой трубой: при сжатии трубы: а – двумя сосредоточенными силами, б – равномерно распределенной нагрузкой, в – двумя парами сосредоточенных сил

Приложение двух сосредоточенных сил. Этот случай соответствует соотношению R _тр.н < R _п (см. рис. 3.15, а). При этом в поперечных сечениях трубы с угловой координатой j действуют следующие силы: