|
|
|
Навигация
|
Главная » Мануалы Опорное сооружение выполнено из отдельных блоков длиной в несколько десятков метров каждый. Стойки в виде цилиндрической оболочки (более высокие диаметром 2000 мм, меньшие по высоте диаметром 1600 мм), заделанные в фундамент под углом 83° к горизонтальной поверхпости, соединены трубчатыми элементами диаметром 720 мм. На этих элементах расположены рабочие площадки, па которых устанавливаются копструкции для креплепия вибраторов. Тракты питания вибраторов и лестницы-стремянки для подъема па сооружение расположены впутри стоек. На рис. 1.44 приведен фрагмент системы с аптеппой аналогичного пазпачепия, по с горизонтально расположенными элементами отражающей поверхпости. Система состоит из опор в виде башеп, перед фронтом которых размещена отражающая поверхность из горизоптальпых биметаллических проводов. Перед отражающей поверхностью показаны жесткие вибраторы и тракты их питания. На рис. 1.45 приведена система с аптеппой (в зависимости от размеров излучающей поверхпости может бьггь средневолновая, длипповолповая и сверхдлипповолповая) из гибких элементов, играющих роль излучателей, с мачтовыми опорами.  Рис.1.44. Фрагмент сис- Рис.1.45. Система с антенной из гибких элементов, играющих темы с опорным соору- роль излучателей с мачтовыми опорами жепием в виде отдельных бащеппых опор В данном случае аптеппое полотно представляет из себя разветвленную вапто-вую систему в плапе в виде правильного пятиугольника. Аптеппое полотно состоит из треугольных секторов, подвешенных в центре и по углам многоугольника к мачтам. Высоты мачт варьируются от 150 до 385 м при расстоянии между ними до 2000 м. Каждый сектор аптеппого полотна выполняется из радиальных проводов, расходящихся от вершины треугольника, прикрепленного к центральной мачте, и присоединяемых к несущему леерпому канату, закрепляемому к периферийным мачтам. От мачт аптеппое полотно изолируется при помощи изоляторов. Крепле- ние полотна к периферийным мачтам может быть как жестким, так и с помощью системы постоянного тяжения за счет противовесов или с использованием автоматической системы предельного тяжения, управляющей включением лебедок подъема-спуска. 1.4.3. Особенности расчета систем. Расчет систем в настоящее время, как правило, производится с использованием ПЭВМ. При этом для расчета опорньгх конструкций как с жесткими, так и с гибкими связями, а также частей антенн из гибких элементов применяются соответствующие программы. При расчете опорньгх сооружений с одиночными опорами антенн с плоской отражающей поверхностью наихудшими загружениями являются: для промежуточных опор - действие ветра или обледенения и ветра при направлении нормально отражающей поверхности антенны; для концевых и анкерных опор - обледенение и ветер под некоторым углом к отражающей поверхности. Наиболее опасное направление следует установить, проведя расчеты при различньгх направлениях ветра. В первом приближении можно принять действие ветра перпендикулярным диагонали поперечного сечения каждой опоры. Если система образуется из опор, работающих в двух взаимно перпендикулярньгх направлениях, как системы с односторонними связями, принцип суперпозиции неприменим, и необходимо составлять выражения, устанавливающие изменение усилий при одновременном действии в обоих направлениях. Гибкие нити (вертикальные и горизонтальные) и системы из гибких нитей, представляющие собой разветвленные вантовые системы в плане, рассчитываются с использованием ПЭВМ по программам, разработанным в ЦНИИпроектстальконструкция. Антенное полотно из гибких нитей с точки зрения строительной механики, представляет собой нелинейную вантовую систему, состоящую из участков нитей, работающих как струны или как цепные линии. При расчете таких систем рассматривают следующие типы расчетных задач: определение геометрических размеров элементов, при которьгх удовлетворяются технологические требования по прогибам элементов системы. На данной стадии фактически решается задача создания конструктивного решения системы с заданными запасами прочности в ее элементах; привязка системы к местности, при этом задаются конкретные отметки точек крепления системы к опорам; расчет подъема-спуска системы (при разработке горизонтальных антенных полотен); расчет на расчетное ветровое воздействие; расчет на гололедные отложения, ветровое воздействие и температурный перепад. Расчет последних двух типов задач производится на различные направления ветра. Полученные в точках крепления системы реакции прикладываются с соответствующим сочетанием внешних нагрузок к опорным сооружениям или отдельным опорам при их расчете. В случае необходимости расчет с приведенной выше последовательностью повторяется с учетом прогибов мачт. 1.5. Перебазируемые антенные устройства Конструктивные решения антенных устройств рассматриваемого типа должны обеспечивать возможность их перебазирования, а также перевода из транспортного положения в рабочее и обратно на месте дислокации. Наиболее широкое применение в качестве опор перебазируемых антенных устройств находят мачты. Перебазируемые антенные устройства с опорами в виде мачт обычно подразделяют па перевозные и мобильные. Такое разделение определяется, в основном, требованиями ко времени их развертывания (свертывания) и работы в эксплуатационном режиме па одном месте, а также способом транспортирования. Перевозные опоры могут перевозиться любым видом транспорта, отвечающим требованиям по габаритам и грузоподъемпости, при этом источники питания механизмов развертывания пе связаны с транспортным средством. Мобильные опоры перевозятся па специально доработанном транспортном средстве (носителе), а источником питания механизмов их развертывания служит двигатель носителя. Одним из наиболее существенных отличий перебазируемых мачт от стационарных при развертывании их па пеподготовлеппых площадках является конструктивное решение опорных закреплений ствола мачты и оттяжек, в значительной степени влияющих па время развертывания мачт. При развертывании мачт па заранее подготовленных площадках конструкция фундаментов пе имеет принципиальных отличий от фундаментов стационарных мачт. При развертывании мачт па пеподготовлеппых площадках наиболее широкое примепепие в качестве закреплений оттяжек к грунту находят завертываемые анкерные устройства (рис. 1.46). Завертывание в грунт производится вручную или специальным устройством, монтируемым па автомобиле (рис. 1.47). Конструктивное решение мачт перевозных аптеппых устройств, в принципе, пезпачительпо отличается от стационарных, поскольку доминирующим фактором, влияющим па их конструктивное решение, как и для стационарных мачт, является ветровое воздействие. Однако при выборе копструкции мобильных мачтовых опор определяющими могут оказаться особеппости принятого способа развертывания (свертывания), а также требования по габаритпости при транспортировании. Перевозные антенно-мачтовые устройства включают мачты различной копструкции высотой от 20-30 до 130-150 м. Расчет - в количестве 8-10 человек осуществляет развертывание или свертывание мачтовой опоры, используя имеющееся в комплекте оборудование, за время от 4-8 до 24 часов. Развертывание мачты, как правило, производится при помощи специального подъемника, путем последовательного вьщвижепия и соедипепия между собой секций ствола с удержанием их в промежуточных положениях па кулачках стопорного механизма подъемника. Устойчивость мачты во время монтажа обеспечивается оттяжками из стальных канатов, стравливаемых с барабанов лебедок, устанавливаемых па анкерных устройствах. При этом в канатах поддерживается заданное усилие.  Рис.1.46. Схема анкерного устройства  Рис.1.47. Машина для завертывания винтовых анкерных свай а - установка анкерной сваи; 6 - свая уложена в нанравляюш;ее устройство; в - нанравляюш;ее устройство со сваей в рабочем ноложении; г - свая завернута; д - нанравляюш;ее устройство в транснортируемом ноложении Легкие перевозные мачты для размещения технологического оборудования небольшой наветренной площади и веса (например, для автоматических метеостанций) высотой примерно до 30 м могут выполняться со стволом из отдельньгх секций из труб (рис. 1.48). Секции ствола соединяются между собой при помощи втулок, воспринимающих изгибающий момент. В качестве материала труб могут применяться как сталь, так и алюминиевые сплавы. Мачты этой конструкции, как правило, монтируются в собранном виде при помощи падающей стрелы . Широкое применение в нашей стране нашли перевозные опоры высотой до 52 м (промежуточно фиксируемые высотой 23,6 и 38,0 м) для технологического оборудования с наветренной площадью до 20 м^ и весом до 2-х тонн (рис. 1.49). Ствол такой опоры квадратного сечения с базой 400 мм собирается из пространственньгх решетчатьгх секций высотой 2465 мм с элементами из углового профиля. В верхнем сечении каждой секции к поясам (вертикальным элементам) прикреплены втулки, в которые при развертывании мачты входят пальцы, прикрепленные к поясам в нижнем сечении каждой секции. Пальцы фиксируются во втулках специальными винтами (рис. 1.50). В последнее время разработана конструкция секции треугольного сечения для перебазируемьгх мачт высотой до 130-150 м. Секция собирается из плоских ферм на месте развертывания (рис. 1.51). Плоские фермы и другие элементы конструкции мачты при перевозке упаковываются в контейнер. В зависимости от высоты мачты, наветренной площади, веса технологического оборудования и ветрового района места дислокации, мачта может выполняться с базой 1300 мм и 1500 мм. Сечения элементов конструкций мачты определяются расчетом.   Рис.1.48. Мачта высотой 22 метра для автоматических метеостанций 1 - ствол из дюралюминиевых труб 110x5 мм и опорный шарнир; 2 -присоедипепие оттяжек к стволу; 3 - креплепие проволочной аптеппы; 4 - анкерное креплепие оттяжек Рис. 1.49. Перевозная мачта высотой 52 метра Рис. 1.50. Соедипепие секций мачты между собой а - общий вид мачты; 6 - узел соедипепия секций мачты  шов приварки к трубе (поясу) Рис. 1.51. Секция мачты, собираемая из плоских ферм а - общий вид секции; 6 - узел соедипепия плоских ферм Соединение секций между собой осуществляется нри помощи втулок и пальцев с фиксацией их быстро-съемными элементами, аналогичное соединение применяется при сборке пространственной секции из плоских ферм (рис. 1.51, вариант 1). При применении мачты описанной конструкции в качестве стационарной опоры конструкция соединения секций между собой, а также соединения плоских секций при сборке пространственной секции представлена на рис. 1.51 (вариант 2). Развертывание мачты производится при помощи подъемника (рис. 1.52), расположенного снаружи ствола мачты. Мобильные антен-но-мачтовые устройства - в состав этих устройств в зависимости от назначения тех- нологического оборудования могут входить мачты высотой 40, 50 и 100 м. По результатам работ, проведенньгх как в нашей стране, так и за рубежом, оптимальным конструктивным решением ствола мачтовой опоры для этого типа устройств признана телескопическая конструкция, в наибольшей степени отвечающая требованиям быстроты развертывания опоры в рабочее положение и способам транспортирования. Ствол такой мачтовой опоры состоит из пространственньгх секций в собранном положении телескопически входящих одна в другую с минимальным зазором. В верхней и нижней частях каждой секции расположены ролики, направленные соответственно внутрь и наружу секции. При развертывании ствола опоры ролики каждой секции передвигаются по поясам смежньгх секций. В проектном положении секции удерживаются кулачковым стопорным механизмом. Развертывание секций производится поочередно, начиная с верхней секции, гидроцепным подъемником, расположенным внутри ствола мачты. Устойчивость ствола мачты во время монтажа обеспечивается оттяжками, стравливаемыми с барабанов лебедок, установленньгх на анкерные устройства. В транспортном положении ствол мачты размещен на транспортном средстве-носителе. Перевод в вертикальное положение ствола мачты на месте дислокации осуществляется при помощи гидроцилиндров.  Рис. 1.52. Подъемник для развертывания мачты высотой от 130 до 150 метров В нашей стране в 60-х годах бьша создана мобильная телескопическая мачта высотой 40 м, па которой могли бьггь размещены две параболических аптеппы диаметром 60 см (рис.1.53). Ствол мачты состоял из пяти прострапствеппых секций треугольного сечепия с элементами из труб. В эксплуатационном режиме мачта пе отсоединялась от носителя (автомобиль ЗиЛ-157), который для передачи нагрузок от ствола па грунт снабжен четырьмя аутригерами. В конце 70-х и начале 80-х годов бьша создана мачта высотой 50 м для размещения аптеппы Квадрат . Ствол мачты состоял из семи прострапствеппых секций треугольного сечепия. Пояса секций (вертикальные элементы) были выполнены из плоскоовальпых труб, обращенных большей осью овала к центру секции. Такая конструкция обеспечивала лучшее прилегание роликов к  Рис.1.53. Телескопическая мачта высотой 40 метров  Рис.1.54. Установка ствола мачты на грунт  поясам при развертывании и исключала рысканье секций при подъеме. Ствол мачты устанавливался непосредственно на грунт (рис.1.54), его конструкция позволяла, в случае необходимости, производить отсоединение от носителя. Перевод в вертикальное положение осуществлялся при помощи двух гидроцилиндров. В транспортном положении (рис. 1.55) обеспечивались все требования по габаритности. В настоящее время проводятся работы по модернизации мачты этой конструкции. Дополнительно предусматривается возможность установьси мачты на опорный изолятор и установка изоляторов в отгяжьси для размещения на мачте антенны зонтичного типа (рис. 1.56). К конце 80-х годов бьша создана мачта высотой 40 м для размещения полноповоротной антенны с наветренной площадью до 20 м^ и весом до 2-х т. Принципиально по своей конструкции ствола эта мачта незначительно отличалась от предьщущей, однако она бьша смонтирована на специальной платформе, установленной на шасси прицепа типа МАЗ-Р950 и снабжена аутригерами для передачи нагрузки от ствола мачты на грунт. В настоящее время закончена разработка мачты высотой 100 м для размещения антенны зонтичного типа (рис. 1.57). Ствол мачты состоит из девяти пространственньгх секций треугольного сечения. В остальном конструкция этой мачты идентична модернизированному варианту мачты высотой 50 м. Транспортирование мачты осуществляется тягачом типа КрАЗ 6443 и подкатной тележкой модели 9383 или на полуприцепе МАЗ-9389. Из зарубежньгх образцов можно отметить разработки фирмы Зальцгиттер АГ. Этой фирмой выпускаются мобильные мачты высотой от 22 до 40 м, на которьгх может размещаться оборудование до 2-х антенн диаметром 1600 мм. Пространст- Рис.1.55. Телескопическая мачта в транспортном положении  Рис. 1.56. Установка ствола телескопической мачты высотой 52 метра на изолятор венные секции этих мачт выполнены из круглых труб и имеют квадратное сечепие. В рабочем положепии предусмотрено размещение мачт па носителе и па раме, отделяемой от носителя. 100,00  Рис.1.57. Телескопическая мачта высотой 100 метров 1.6. Зеркальные АНТЕННЫ 1.6.1. Состав зеркальной антенны (ЗА). В общем случае ЗА состоит (рис. 1.58) из зеркальной системы (ЗС) 7, формирующей определенным образом радиолуч, (радиосигнал) и опорпо-поворотпого устройства (ОПУ) 2, обеспечивающего заданную прострапствеппо-времеппую ориентацию этого радиолуча. Основная доля потерь эффективности работы ЗА приходится па рефлектор ЗС, который в тоже время доминирует по сложности решения, габаритам и массе. Поэтому рефлектор рассматривается как первичная (основная) конструктивная подсистема, в свою очередь, подразделяющаяся па две группы конструкций (рис. 1.59): зеркало 7 и каркас 2. В качестве вторичной (дополнительной) подсистемы выступает совокупность функциональных групп конструкций (ФГК), образующих радиомехапиче-ский тракт ЗА: например, коптррефлектор 3 с опорой 4 для поддержания его в зоне фокуса и облучатель 5 с конструкцией его подвески 6. ОПУ могут иметь крайне разнообразное построение. Характерным для пих является наличие таких основных ФГК как несущие копструкции, опоры и приводы вращения.   Рис.1.58. Состав зеркального радиотелескопа: 1 - зеркальная система; 2 - онор-но-новоротное устройство (ОПУ) Рис.1.59. Состав зеркальной системы: 1 - зеркала рефлектора; 2 - каркас рефлектора; 3 - контр-рефпектор; 4 - опора коптррефпектора; 5 - облучатель; 6 -опорная конструкция облучателя (стрела) ЗС и ОПУ в совокупности образуют конструктивно-механическую систему (KMC) ЗА, которая и является предметом рассмотрения проектировщиков-строителей. Кроме того, в состав ЗА входят: антенно-фидерная система (АФС) и автоматическая система наведения (АСП). 1.6.2. Проблема прецизионности. Проблема, возникающая при создании ЗА, связана с необходимостью начальной реализации и последующего сохранения геометрической формы сооружения с отклонениями, не превышающими 1/16 длины волны, т.е. величин, измеряемьгх долями миллиметра. Превьшхение искажениями формы элементов ЗА указанного предела приводит к резкому снижению эффективности работы антенны. В строительном аспекте проблема заключается в создании металлоконструкций, обеспечивающих сохранение геометрической формы и взаимоположения элементов ЗА при вращении относительно горизонта, при действии переменного ветра, при температурной дестабилизации и т.п. с точностью 1/10-1/10 от основного размера (диаметра рефлектора). Поскольку данный предел на несколько порядков жестче требований, нреднисьшаемьгх строительными нормативами (1/10), ограничения деформативности становятся определяющим условием проектирования металлоконструкций ЗА. В аспекте формообразования эту проблему следует понимать как проблему прецизионности, сущность которой сводится к необходимости такого приближения конструктивной формы к условиям эксплуатации, при котором первостепенное и определяющее значение в формообразовании играют деформационные ограничения, на два - четыре порядка более жесткие, чем регламентируемые строительными нормативами. Компоненты проблемы прецизионности: - доминирующее влияние конструктивньгх факторов на эффективность работы ЗА; - необходимость обеспечения крайне высокой точности изготовления и монтажа металлоконструкций, в пределах 1/10 от диаметра рефлектора, что равнозначно распространению машиностроительньгх допусков на инженерные сооружения, габариты которьгх достигают 100 м и более; - подвижность ЗА, особенно вращение ее относительно горизонта, которое приводит к изменчивости напряженно-деформированного состояния конструкций, вызванного действием гравитационньгх сил; - большая, чем у традиционных строительньгх конструкций, зависимость (в аспекте снижения эффективности работы ЗА) конструктивной формы от внешних воздействий и, в первую очередь, от ветра и температуры; - необходимость учета стохастического характера исходных условий, а именно: фактического рассеяния геометрических параметров сооружения и физических характеристик материала, а также, в определенной мере, случайного характера ветровой нагрузки и температурной дестабилизации. 1 ... 3 4 5 6 7 8 9 ... 53 |
 |
 |