logo search
Темы,Задан

1. Определение предела устойчивости и радиуса функционирования базового элемента, оборудованного электроприводом

В данном параграфе необходимо:

• привести назначение и характеристику базового элемента; (для зданий, оснащённых электрооборудованием: этажность, конструкция и характеристика электрооборудования; для транспортных и технических средств, оборудованных электроприводом: масса, габариты и характеристика электропривода).

• дать понятие о физической устойчивости, пределе устойчивости элементов ИТК и радиусе функционирования Rф ( безопасности Rб)(см. §2, тема 11 настоящих методических указаний) или [33, с. 59,60]; (привести поясняющий рисунок);

При определении устойчивости принято все сооружения делить на три группы.

Группа I — массивные, устойчивые сооружения больших размеров, как правило, с фундаментом (здания различных типов, защитные сооружения, трансформаторные и тяговые подстанции, водонапорные башни, опоры мостов, защитные сооружения и др.). Сооружения этой группы разрушаются в основном при действии на них избыточного давления во фронте воздушной ударной волны ΔРф. Их устойчивость достаточно хорошо исследована экспериментальным путем и с достаточно полно представлена в справочниках.

Для этой группы базовых элементов предел устойчивости может быть определён по прил.1 темы 11а настоящих методических указаний (нижняя граница ΔРф, средних разрушений).

Группа II - элементы, быстро обтекаемые ударной волной (локомотивы, вагоны, машины, станки, различные технические средства). Разрушение элементов этой группы происходит под действием давления скоростного напора воздуха ΔРск, который смещает, опрокидывает или отбрасывает элемент.

Устойчивость элементов второй группы зависит от их характеристик (габаритов , массы, конфигурации, положения центра тяжести и опорных частей), которые у каждого элемента индивидуальны.

По этой причине устойчивость элементов этой группы определяется расчётным путём с учётом перечисленных характеристик (в справочниках приведены ориентировочные усреднённые данные).

Группа III - элементы, подверженные инерционному разрушению и воздействию ЭМИ (аппаратура связи и СЦБ, ЭВМ, электроприводы локомотивов, машин, измерительные приборы, электрооборудование тяговых, трансформаторных подстанций и др.). Для элементов этой группы опасны большие ускорения, получаемые ими в результате действия ударной волны. В элементах электроприборов, имеющих определенную массу и упругость, возникают силы, способные привести к внутренним повреждениям схем (отрыву припаянных элементов, разрыву соединений приборов, разрушению хрупких элементов). Устойчивость элементов третьей группы определяется расчетом на инерционное разрушение и на воздействие ЭМИ, вызывающего высокие напряжения в электросистемах.

Таким образом, предел устойчивости базовых элементов первой группы определяется по справочникам, второй группы – путём расчёта на опрокидывание.

Расчёт базовых элементов второй группы на опрокидывание

Принято считать, что при опрокидывании под воздействием давления скоростного напора воздуха ΔРск. транспортные (технические) средства получают деформации, соответствующие средней степени разрушения, и теряют свою устойчивость (без ремонта их дальнейшая эксплуатация невозможна). Поэтому расчёты на опрокидывание сводятся к определению предельного значения давления скоростного напора воздуха Δ, кПа при превышении которого происходит опрокидывание элемента.

В пояснительной записке необходимо указать базовый элемент, подлежащий расчёту на опрокидывание; привести формулу расчёта на опрокидывание [9, формула 8.2] с обозначениями; схему элемента с действующими нагрузками, размерами и массой [9, рис.8.4]. Рекомендации по данному вопросу приведены так же в §3 предыдущей темы настоящих методических указаний.

Для перехода от рассчитанного по формуле значения к единому показателю Δ используют эмпирическую зависимость:

, кПа (12.1)

С помощью формулы (1) необходимо построить график

ΔРск = ƒ(ΔРф); (значения ΔРф могут быть заданы от 0 до 100 кПа).

По графику определяют значение Δ, соответствующее рассчитанному по формуле 1 значению .

По пределу устойчивости базового элемента Δопределяют его радиус функционирования Rф. Для этой цели необходимо построить график изменения избыточного давления ΔРф, кПа в зависимости от расстояния до центра взрыва R, м при заданной мощности ядерного боеприпаса

q, кт. Данные для построения графика приведены в прил.12.1.

На оси ординат графика целесообразно отложить максимальное значение ΔРФ, равное 100 кПа, т. к. большинство наземных сооружений, транс­портных и технических средств имеют предел устойчивости меньше этого значения. На горизонтальной оси откладывается расстояние, м от 0 до максимального табличного значения. На график наносится сетка.

Оси графика градуируются равномерно: вертикальная ось с шагом – 10 кПа; горизонтальная – с шагом – 50м. На кривой графика отмечается точка, соответствующая пределу ус­тойчивости Δ базового элемента, на горизонтальной оси – радиус функционирования Rф. Указанные сведения приводятся в пояснительной записке.

Смысл понятия «радиус функционирования» заключается в том, что при попадании базового элемента в его пределы теряется устойчивость элемента, а за его пределами устойчивость сохраняется.

Значения пределов устойчивости и радиусов функционирования базовых элементов являются основными показателями при оценке и повыше­нии устойчивости, размещенных или смонтированных в них систем элек­тропривода (электроаппаратуры). Необходимо стремиться к тому, чтобы предел устойчивости базовых элементов ИТК и электрооборудования бы­ла одинаков.