Определение исходного режима

Под исходным режимом при механическом расчете полукомпенсированной контактной подвески при заданных климатических условиях понимают такой режим температуры и нагрузки, при котором натяжение несущего троса достигает своего максимального значения, допускаемого по условиям прочности и другим ограничениям.

Максимальное натяжение несущего троса (Т_мах) может возникать как при минимальной температуре (режим t_min), так и при максимальной гололедной нагрузке при ветре, сопутствующем гололедообразованию (режим t_гv).

Исходный режим определим путем сравнения результирующей нагрузки на несущий трос (при гололеде с ветром) с критической нагрузкой. Величина критической нагрузки определяется по формуле

 

, (5.2)

 

где – нагрузка от собственного веса цепной подвески, Н/м (п.1.2);

– номинальное натяжение контактного провода, Н;

– приближенное значение натяжения несущего троса при

температуре беспровесного положения контактного провода t_o, Н;

a_Т – коэффициент линейного расширения материала несущего троса, 1/^оС;

φ - конструктивный коэффициент цепной подвески, находится по формуле:

 

, (5.3)

 

С – расстояние от опоры до ближайшей простой (нерессорной) струны, С=(6…12) м соответственно для длин прлетов от 40 до 75м;

- приведенная нагрузка цепной подвески при режиме

 

. (5.4)

 

- приведенное натяжение цепной подвески

(5.5)

Рассчитаем конструктивный коэффициент цепной подвески

 

 

Найдем приведенное натяжение цепной подвески

 

Н/м.

 

Определим приведенную нагрузку цепной подвески при режиме t_min

 

Н/м.

 

Найдем значение критической нагрузки

 

Н/м.

 

Полученную по формуле (5.2) нагрузку q_кр сравниваем с нагрузкой q_гv.

Т.к. q_кр < q_гv,то за исходный режим принимаем режим гололеда с ветром, сопутствующий гололедообразованию.

 

Определение температуры беспровесного положения контактного

Провода

Температура беспровесного положения контактного провода определяется по формуле

(5.6)

 

где – максимальная температура, ^оС;

– минимальная температура, ^оС;

= 15 ^оС – среднегодовая температура.

 

 

В результате расчета получили, что = -10 ^оC.

 

Определение точного значения натяжения несущего троса при

Беспровесном положении контактного провода

 

Для определения точного значения величины Т_о для исходного режима гололеда с ветром, сопутствующему гололедообразованию используется уравнение состояния:

 

, (5.7)

 

где , (5.8)

 

, (5.9)

 

, (5.10)

(5.11)

– модуль упругости материала несущего троса, МПа;

– фактическая площадь сечения несущего троса, мм²;

С = 219,8 - приложение В.1.

Определим величину Т_о. Расчет выполним по уравнениям (5.7) - (5.10), задаваясь искомым натяжением Т_о = 12560 Н.

Получаем:

 

,

,

^оС.

 

Значение Т_о=8795 Н соответствует температуре t₀. В дальнейших расчетах будем использовать это значение Т_о.

 

Определение натяжения несущего троса в зависимости от температуры для эквивалентного пролета

 

Зависимость натяжения несущего троса от температуры Т_х =¦ (t_х) определяется по уравнениям состояния для режима минимальной температуры:

 

^оС, (5.11)

где

 

(5.13)

(5.14)

 

(5.15)

 

(5.16)

 

Проведем расчеты по формулам (5,11) - (5.16). Примем T_x=15700 Н. Получаем:

 

 

Н,

 

Н/м,

 

,

 

⁰С.

 

Задаваясь значениями Т_х в диапазоне от Т_max до Т_min и подставляя их в уравнение (5.12) находим соответствующие значения t_x.

Результаты расчетов сводим в таблицу 5.

 

Определение натяжений несущего троса при наибольших

Дополнительных нагрузках для эквивалентного пролета

Наибольшими доплнительными нагрузками для контактной сети могут быть гололед с ветром и ветер максимальной интенсивности. Для определения натяжения несущего троса, которое возникает при дополнительных нагрузках, используются уравнения состояния в зависимости от исходного режима.

При исходном режиме величина не расчитывается, так как по определению исходного режима .

Определение натяжения несущего троса при ветре максимальной интенсивности

^оС (5.21)

где

(5.22)

 

(5.23)

 

. (5.24)

 

Значение φ_гv определяется по формуле (5.13) для значения Т_х=Т_tvmax.

Расчеты проводятся, как и по формулам (5.17) – (5.20).

Величину Т_tvmax определяем путем интерполяции: Т_tvmax= 7484 Н.

Проведем проверку:

 

Н,

 

Н/м,

 

,

 

^оС.

Значения Т_tгv и Т_tvmax наносятся на график Т_х =¦ (t_х) в виде отдельных точек при соответствующих температурах t_гv и t_vmax.