Катковые и секторные опорные части — подвижные конструкции, в которых горизонтальное перемещение пролётного строения обеспечивается качением металлического катка или сектора по опорным плитам. Это один из старейших типов подвижных опорных конструкций в мостостроении, применяемый с начала XX века. Сегодня катковые и секторные опорные части используются преимущественно в железнодорожных мостах.

Принцип работы катковых опорных частей

В катковых опорных частях металлический каток обеспечивает минимальное сопротивление трению при горизонтальных перемещениях, если поверхность качения достаточно чиста от грязи и ржавчины, а сопрягаемые детали изготовлены точно.

Катковые конструкции более, чем другие типы, чувствительны к трению. Они требуют введения дополнительных элементов для обеспечения геометрических требований и правильности положения катков, что усложняет конструкцию, увеличивает расход металла и стоимость изготовления.

Однокатковые и валковые опорные части

Простейшая конструкция — однокатковая опорная часть (ОКОЧ). Один каток реализует как горизонтальные перемещения, так и поворот опорного сечения. При небольших нагрузках и перемещениях получаются сравнительно простые конструкции.

При достаточно большом диаметре катка его боковые части могут быть срезаны — каток превращается в валок. Это обеспечивает экономию металла без ущерба для прочности, поскольку лимитирующими являются напряжения по линии контакта катка (валка) с опорными плитами.

Стремление увеличить нагрузки на однокатковые конструкции без существенного увеличения диаметров катков привело к применению высокопрочных сталей. В отечественных конструкциях ОКОЧ используются наплавки из стали 40Х13 (временное сопротивление 110 кГ/мм²) в зонах контакта, при основном металле из стали 09Г2С (32,5 кГ/мм²).

Многокатковые опорные части

При значительных вертикальных опорных реакциях применяют многокатковые опорные части с двумя или четырьмя катками. В таких конструкциях давление передаётся через верхний и нижний балансиры на катки и опорную плиту. Для предупреждения поперечных смещений и перекосов катков во всех катках устроены пазы, в которые входят гребни нижнего балансира и опорной плиты, а между балансирами — шпонка.

Секторные опорные части

Секторная опорная часть — усовершенствованная разновидность катковой, разработанная с целью уменьшения высоты конструкции. Нижняя часть катка заменяется стальным литым или сварным сектором с большим радиусом цилиндрической поверхности. Это позволяет:

• Уменьшить высоту по сравнению с однокатковыми при тех же нагрузках
• Сохранить принцип качения с его малым трением
• Снизить металлоёмкость конструкции

Верхняя часть секторной конструкции представляет собой подушку-балансир с тангенциальным или шарнирным опиранием. Для обеспечения поперечной неподвижности цилиндрический шарнир снабжён ребордами, а сектор — шпонкой с пазом на нижней подушке. Против скольжения сектора по нижней подушке устраиваются противоугонные зубья.

Секторные конструкции имеют меньшую высоту, чем однокатковые, но несколько большее сопротивление трения из-за большего радиуса и более плотного касания сектором подушки. Применяются в мостах под железную и автомобильную дорогу при пролётах до 50 м.

Область применения

Тип конструкции и основные размеры катковых опорных частей зависят от величины опорного давления и деформаций пролётного строения. В настоящее время в отечественном мостостроении катковые опорные части применяются только в железнодорожном строительстве и при ремонте мостов. В автодорожных мостах они практически полностью вытеснены комбинированными опорными частями скольжения с меньшей металлоёмкостью и стоимостью.

Стальные опорные части в каталоге ДОРОГАМОСТ

Для железнодорожных мостов ДОРОГАМОСТ поставляет стальные опорные части серии 3.501 — унифицированные конструкции для пролётов от 4 до 159 м. Для автодорожных мостов рекомендуются резинометаллические опорные части РОЧ или сферические ОЧ-СФ.