Расчет полукомпенсированной цепной контактной подвески

ТЕМА 8. (формулы)

РАСЧЕТ КОНТАКТНЫХ ПОДВЕСОК

ПРОСТЫЕ КОНТАКТНЫЕ ПОДВЕСКИ

Контактный провод простой контактной подвески представляет собой свободно подвешенный провод, расчет которого был рассмотрен в главе 3

РАСЧЕТ ПОЛУКОМПЕНСИРОВАННОЙ ЦЕПНОЙ КОНТАКТНОЙ ПОДВЕСКИ

(КП – конт провод, НТ – несущ трос)

Влияние стрелы провеса и натяжения КП на нагрузку НТ

Cуммарная нагрузка на НТ

g_экв = g_т + g_кт = g_т + g_к - 8Кf/l² = g^*_п - 8Кf/l² (8-8)

где g^*_п = g_к + g_т - нагрузка от веса подвески без учета струн

 

С увеличением температуры нагрузка на НТ от силы тяжести КП будет уменьшаться за счет увеличения стрелы провеса КП при постоянном значении натяжения К. При этом будет уменьшаться натяжение несущего троса Т.

 

При отрицательной стреле провеса к. пров. f - со знаком "-"

При нулевой стреле провеса к. пров. f=0

Положение (f) и натяжение (К) контактного провода самым существенным образом влияют на на-грузку несущего троса, а значит, и на его натяжение.

Уравнение равновесия для полукомпенсированной

Цепной подвески с простой струной в опорном узле

 

 

Рассмотрим простейшую модель подвески – с простой струной в опорном узле. Вертикальная нагрузка на НТ является равномерно распределенной нагрузкой. Это позволяет кривую провисания НТ описывать уравнением параболы. Следовательно, Стрела провеса НТ в i –м режиме

F_i = g_эквil²/8Т_i, (8-11)

где g_эквi – эквивалентная нагрузка на несущий трос.

F_i = ----(g_пil²/8 - Кf_i) (8-13)

Т_i

При гололеде величина стрелы провеса в вертикальной плоскости

определится по выражению (8-13), но g_пi – суммарная нагрузка на НТ форм. (2-27)

 

Стрела провеса контактного провода (без подробного вывода)

 

f_i = F_i - F₀ = (8-15)

g_пil²

= ------- (1 - g_пТ_i/g_пiТ₀)

8(К+Т_i)

 

Уравнение равновесия для полукомпенсированной

Цепной подвески с рессорным тросом

Отличие этой подвески (рис.8.4) заключается, во-первых, в том, что сила тяжести КП на участке ОС передается на НТ через околоопорную и подрессорную

 

l/2

c

Т₀-H₀ a

Т_i-H_i

y₀ y_i F₀ F_i

Т₀

Y₀

H₀ Т_i

Y_i

H_i d

К К

Δh_i f_i

К

К

Рис. 8.4

Расчетная схема полукомпенсированной цепной подвески

С рессорным тросом

 

струны. Второй и главной особенностью является то, что в контактную подвеску входит еще один элемент - рессорный трос (РТ) с горизонтальной составляющей натяжения Н.

. Введем следующие обозначения:

H₀, H_i –натяжения в рессорном тросе в режиме БПКП и в

i –м режиме;

Т₀, Т_i - натяжения НТ при БПКП и в i –м режиме;

К – натяжение КП (при наличии компенсаторов

неизменно);

Δh_i = F_i-F₀-f_i – перемещение КП в зоне опорного узла

в i –м режиме;

а - расстояние от оси опоры до точки крепления РТ к НТ;

с – расстояние от оси опоры до околоопорной струны;

d - расстояние от оси опоры до подрессорной струны;

Y_i, Y₀ – вертикальная проекция РТ в i –м режиме и при

БПКП;

у_i – вертикальная проекция отрезка НТ на участке от

точки подвеса до точки крепления к нему РТ

в i –м режиме;

у₀ - то же в режиме БПКП;

g_р - нагрузка от силы тяжести РТ;

G_ф – часть силы тяжести фиксатора, приходящаяся

на КП;

b_i = Y_i + у_i – параметр подвески в i –м режиме;

b₀ = Y₀ + у₀ – то же в режиме БПКП.

 

Выражения стрел провеса НТ, параметров Y и у в двух режимах, а также стрелы просева КП в i –м режиме получаются по аналогии со случаем простой опорной струны, но в случае подвески с рессорным тросом в выражения будут добавляться слагаемые натяжения РТ и распределенной нагрузки от силы тяжести РТ. Кроме того, стрела провеса КП будет определяться длиной (l-2c).

F_i =-----(g_пil²/8 - Кf_i + b_iH_i + g_ра²/2 + G_фа/2) (8-17)

Т_i

 

F₀ = ------(g_пl²/8 + b₀H₀ + g_ра²/2 + G_фа/2) (8-18)

Т₀

g_пi(l-2c)²

f_i = -------------(1 - g_пТ_i/g_пiТ₀) (8-19)

8(К+Т_i)

a

у₀ = ---------(g_пl/2 + g_ра - g_та/2 + G_ф/2) (8-20)

Т₀-H₀

a

у_i = ---------(g_пil/2 + g_рiа - g_та/2 + G_ф/2) (8-21)

Т_i-H_i

A - d

Y₀ = --------[g_к(c+d)/2 + g_р(а+d)/2 + G_ф/2] (8-22)

H₀

A - d

Y_i = --------[g_кi(c+d)/2 + g_рi(а+d)/2 + G_ф/2] (8-23)

H_i

Для того, чтобы найти натяжение H_i используем приближенное соотношение

H_i/Т_i» H₀/Т₀ , (8-24)

где Н₀ = 150÷300 даН.

 

 

Выбор исходного режима

l_кр ≈ (Т_мах + bК)√ 24 a_т (J_г-J_мин) /(q²_г - g_п²) (8-26)

 

где

 

q_г - результирующая нагрузка на НТ в режиме гололеда;

g_п – сила тяжести всех проводов подвески;

b = 0,15 для подвесок с одним КП;

b = 0,10 для подвесок с двумя КП.

Если l_р < l_кр, то исходным режимом будет режим минимальной температуры, а если l_р > l_кр, то в качестве исходного режима для расчетов по выражению (8-25), необходимо взять режим гололеда с ветром.

Цепная подвеска крепится к опоре шарнирно (на подвесных изо-

ляторах), поэтому в качестве расчетного пролета следует принимать

эквивалентный пролет, то есть пролет, в котором натяжение изменя-ется по тому же закону, что и во всем анкерном участке длиной l_а.

 

 

Подвески при отсутствии КП

Необходимо решить уравнение состояния. В этом уравнении за исходный режим обозначим режим с параметрами q₁, J₁ и Т₁, которые нам известны. В качестве рассчитываемого режима, режима с индексом «i» примем режим при отсутствии КП.

Цель расчета натяжения НТ при отсутствии КП – найти такое на-чальное натяжение троса, чтобы после подвешивания КП натяжение во всей системе изменялось по монтажной кривой, рассчитанной в диапа-зоне J_miК...J_max для данного района. Т_р – натяжение разгруженного троса. Необходимо еще раз решить уравнение состояния, в котором за рассчитываемый режим принимается режим разгруженного НТ, то есть q_i = g_т.

 

ТЕМА 8. (формулы)

РАСЧЕТ КОНТАКТНЫХ ПОДВЕСОК

ПРОСТЫЕ КОНТАКТНЫЕ ПОДВЕСКИ

Контактный провод простой контактной подвески представляет собой свободно подвешенный провод, расчет которого был рассмотрен в главе 3

РАСЧЕТ ПОЛУКОМПЕНСИРОВАННОЙ ЦЕПНОЙ КОНТАКТНОЙ ПОДВЕСКИ

(КП – конт провод, НТ – несущ трос)