198769. lajstromszámú szabadalom • Süveggerenda
1 HU 198769 B 2 A találmány tárgya olyan süveggerenda, amelynek aluminiumötvözetből sajtolt hosszúkás teste, a testben kialakított hosszanti ürege, valamint a test két, egymással szemközti hosszanti oldulán kiképzett és egymással párhuzamos hordfelületei vannak, amelyek kétoldalt hosszanti peremmel vannak ellátva. ( Ilyen süveggerendákat általánosan használnak a bányászatban különféle föld alatti térségek biztosítására. Az élet- és vagyonvédelem szempontjai a föld alatti alkalmazásnál különleges követelményeket támasztanak a süveggerendákkal szemben. Lehetőség szerint ki kell zárni a hirtelen töréseket, mivel ezek katasztrófákhoz vezethetnek. A süveggerendának tehát törés előtt képlékeny alakváltozást kell szenvednie, hogy ezáltal minlegy jelezze a túlterhelést és a törésveszélyt.. A megfelelő teherbírás (szilárdság) és képlékenység egymásnuk ellentmondó követelményeit az eddigi gyakorlatban oly módon próbálták kielégíteni, hogy a süveggererida profiljának geometriáját .rogyásra hajlamossá ' tették. A hazai gyakorlatban általánosan alkalmazott KS 120 típusú süveggerendák testében kör keresztmetszetű hosszanti üreget alakítanak ki, és a profil kétoldalt ennek megfelelően kihasasodó. A süveggerenda anyaga AlMgSil típusú nemesített alumíniumötvözet, amelynek szakítószilárdsága R» = = 280 MPa, folyáshatára Rpo,2 = 210 MPa. A süveggerenda névleges hajlitónyomatéki teherbírása Mh = 35 kNm és egyirányú nyomóteherbírása Fny = 1200 kN. Fajlagos tömege mf = 17,5 kg/m. Ennél a süveggerendánál a keresztirányban szétnyomódó profil hivatolt biztosítani a megfelelő képlékeny séget, és a keresztmetszet egyéb helyeinek növelt falvastagsága a kivánt teherhiróképességet. A gyakorlatban azonban megmutaLkozott ennek a megoldásnak az a hiányossága, hogy nagy főterheléseknél, valamint nagyobb fesztávoknál, amikor két süveggerendát egymáshoz toldanak, a süveggerendák normál üzemi körülmények között is deformálódnak, és néhányszori egyengetés után ridegen tőrnek. További hiányosságot jelent, hogy az alkalmazott alumíniumötvözet nem hegeszthető, tehát a kapcsolóhidak csatlakoztatásához szükséges billenöesapok és védősaruk csak külön kötőelemek segítségével erősíthetők fel. Ez nagy mértékben megnöveli a gyártási költségeket. Hiányosság az is, hogy a folyómétersúly az elérhető szilárdsághoz viszonyítva nagy. Hiányosságként kell említenünk még, hogy nagy főteterhelések esetén a süveggerenda .dugózására" van szükség (a hosszirányú üregbe legalább a két végén tömör aluminiumhengert dugnak be.) A találmány célja a fenti hiányosságok kiküszöbölése. A találmány feladata olyan süveggerenda létrehozása, amely azonos anyagfelhasználás mellett lényegesen teherbíróbb az ismertnél, ugyanakkor üzemi körülmények között kevésbé hajlik he, tehát kevesebb egyengetést igényel, következésképpen csökken a felkeményedés és a kifáradásos törés veszélye. A találmány alapja az a felismerés, hogy a süveggerenda anyagául eddig általánosan alkalmatlannak tartott AlZnMg típusú ötvözetekkel az eddiginél sokkal előnyösebb kompromisszum hozható létre a szilárdság és képlékenység egymásnak ellentmondó követelményei tekinteLében, ha az ötvözetet sajtolás és edzés után túlöregítésnek vetjük alá, és a süveggerenda keresztmetszetét úgy alakítjuk ki, hogy a hosszanti üreg hosszirányra merőleges keresztmetszete nyújtott (pl. téglalap alakú). Fz a megoldás azért meglepően újszerű, mert. két vonatkozásban is ellentétes az eddigi általános műszaki felfogással, ugyanis olyan típusú öLvözetet alkalmazunk, amelyet eddig kifejezetten alkalmatlannak tartottak süveggerendák gyártásához, másrészt olyan keresztmetszetei., amelyet eddig éppen azért kerültek, mert. rogyásra nem hajlamos, tehát nem alkalmas a törésveszély .előrejelzésére’. Hogy megoldásunk a várakozással ellentétben nemhogy megfelelő, hanem több vonatkozásban előnyösebb az ismertnél, annak köszönhető, hogy az általunk kikisérletezett összetételű és túlöregítéssel kezelt alumíniumőtvózet a megerősített keresztmetszet ellenére is biztosítja a behajlással történő .előrejelzést’, tehát nem szükséges rogyásra hajlamos (következésképpen kisebb teherbiróképességű) kei’esztmetszetet alkalmazni, amely ráadásul nehezebben is gyártható. A találmány szerinti süveggerenda azonos befoglaló méreLek és azonos anyagfelhasználás melleit mintegy 70%-kal nagyobb névleges teherbírás, illetve terhelhetőség elérését teszi lehetővé, illetve módot ad arra, hogy azonos terhelhetőség mellett a folyómétersúlyl mintegy 30%-kal csökkentsük. Az üzemi behajlás lényegesen csökken, viszont túlterhelés esetén nem következik be rideg törés, hanem - a lúlöregítésből következőleg - csupán nagyobb behajlás. További lényeges előny, bogy az alkalmazott aluminiumölvözet hegeszthető, tehát a billenöesapok ugyanezen anyagból sajtolással elkészíthetők és egyszerű hegesztéssel felerősithetők. Mivel az anyag önnemesedő, hegesztés után a varrat környezetében a szilárdság visszaéli a nemesített anyagnak megfelelő értékre. Jelentős előny az is, hogy nagyobb fő terhelések, illetve fesztávok esetén sincsen szükség a süveggerendák .dugózására’. Az ismert süveggerendákkal legfeljebb 3,5 m fesztáv volt áthídalhal.ó, a találmány szerintiekkel 5 ;n is elérhető. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
