Краткие теоретические сведения. Конечной целью механического расчёта поводов в анкерном участке является определение их натяжений и стрел провеса при различных температурах для построения
Конечной целью механического расчёта поводов в анкерном участке является определение их натяжений и стрел провеса при различных температурах для построения монтажных кривых и составления монтажных таблиц. Из теории механического расчёта цепной подвески известно, что для определения значения натяжения Тх при любой температуре tx и любой нагрузке qx, нужно знать исходное состояние – исходныйрасчётный режим, т.е. знать значения температуры t1, нагрузки q1 и соответствующее им значение натяжения несущего троса Т1.
Поскольку первоначально из всех возможных натяжений несущего троса известно только его максимальное натяжение, то необходимо установить, при каком из расчётных режимов для заданного типа подвески и заданных климатических условий в несущем тросе создаётся наибольшее натяжение. Принять этот режим за исходный и считать температуру и нагрузку при этом режиме с индексом «1», а натяжение – соответствующее максимальному.
При расчёте сначала определяют максимально допустимое натяжение несущего троса полукомпенсированной подвески, исходя из физического состояния провода, согласно этому значению выбирают максимальное натяжение несущего троса; устанавливают номинальное натяжение контактного провода.
Определение основных данных для расчёта проводов производится в следующем порядке:
- из таблицы П1 [7, с. 166] необходимо выписать основные данные несущего троса и контактного провода, входящих в заданный тип контактной подвески: 24 
и E S;
- определить максимальное натяжение несущего троса Tmax и номинальное натяжение контактного провода K.
Чтобы установить максимальное натяжение несущего троса, необходимо рассчитать максимально допустимое натяжение Tдоп.
Максимально допустимое натяжение несущего троса определяется по формуле:
Tдоп =0,95 
,
где 
- временное сопротивление разрыву материала проволок, из которых свит трос, Па; [7, с. 168, таблица П2];
- Sр – расчётное сечение несущего троса, м2;
- кз – номинальный коэффициент запаса прочности:
· для медных, бронзовых и алюминиевых многопроволочных тросов – не менее 2;
· для биметаллических, сталемедных и сталеалюминиевых многопроволочных тросов – не менее 2,5;
· для стальных многопроволочных тросов – не менее 3.
Максимальное натяжение несущего троса обычно принимают несколько ниже максимально допустимого. Рекомендуемые величины максимальных натяжений несущих тросов приведены в таблице 14.
Таблица 14. Натяжение несущих тросов контактных подвесок
| Тип подвески | Номинальное натяжение, Тном\, даН | Максимальное натяжение Тmax, даН | Ориентировочные значения натяжений несущих тросов полукомпенсированной подвески. | |||||||
| В режиме максималь-ого ветра, Тв, при темпе-ратуре tmin,0С | В режиме гололёда с ветром, Тг, при толщине корки bн, мм | При беспро-весном по-ложении к.п., Т0, даН | ||||||||
| -50 | -40 | -30 | 20 и более | |||||||
| М-95+МФ-100 М-95+2МФ-100 М-120+2МФ-100 М-120+МФ-150 М-120+2МФ-120 | 0,7Тmax | 0,8Тmax | 0,85Тmax | 0,8Тmax | 0,85Тmax | 0,9Тmax | Тmax | 0,75Тmax | ||
| ПБСМ-70+МФ-85 ПБСМ-70+МФ-100 ПБСМ-95+МФ-100 ПБСМ-95+2МФ-100 ПБСА-50/70+МФ-85 ПБСА-50/70+МФ-100 | 0,8Тmax | 0,85Тmax | 0,9Тmax | 0,75Тmax | 0,85Тmax | 0,95Тmax | Тmax | 0,8Тmax |
Примечание: данные таблицы справедливы, если вместо контактных проводов МФ-100 применены контактные провода МФО-100, БрФ-100, НлФ-100 и т.п.
Номинальное натяжение новых контактных проводов К может быть принято соответственно данным в таблице 15.
Таблица 15. Натяжения контактных проводов
| Марка контактных проводов | Номинальное натяжение контактных проводов, К, даН |
| Одиночные: МФ-85, НлФ-85 БрФ-85 МФ-100, МФО-100, НлФ-100 БрФ-100, БрФО-100 МФ-120, НлФ-120 МФ-150, НлФ-150 БрФ-150, БрФО-150 | |
| Двойные: 2МФ-100, 2МФО-100, 2НлФ-100 2БрФ-100, 2БрФО-100 2МФ120, 2НлФ-120 |
Расчётный режим определяется из сравнения эквивалентной длины пролёта в анкерном участке и критических пролётов в режимах: гололёда с ветром; максимального ветра.
Эквивалентный пролёт это пролёт, в котором при изменении температуры и дополнительной нагрузки натяжение провода будет изменяться по тому же закону, что и в анкерном участке при действительных пролётах. Для расчёта эквивалентной длины пролёта следует выбрать анкерный участок главных путей из монтажного плана станции или перегона курсового проекта по дисциплине «контактная сеть». Длину анкерного участка, действительные длины пролётов и их количество занести в исходные данные.
Определение длины эквивалентного пролета выполняется по формуле:
,
где li – действительные длины пролётов в анкерном участке, м.
n i – число пролетов длиной li в анкерном участке, шт.
L ау – длина анкерного участка.
Критический пролёт это пролёт, в котором натяжение провода достигает максимального допустимого значения, как при минимальной температуре, так и при наибольшей нагрузке. Значение критического полёта зависит от климатических условий, а также от физических свойств и максимального натяжения провода ( 
). Рассчитывается для режима гололёда с ветром и режима максимального ветра.
Длины критических пролётов рассчитываются в двух режимах по нижеприведенным формулам:
в режиме гололеда с ветром:
,
где Т max – максимальнодопустимое натяжение несущего троса;
- коэффициент температурного линейного расширения материала несущего троса.
В режиме максимального ветра:
Расчётный режим выбирают, исходя из сравнения величин эквивалентного и критических пролётов. Если 
и 
, расчетный режим – режим минимальной температуры, что означает, что максимального значения натяжение достигает при минимальной температуре. Если 
и , то расчётный режим – режим максимального ветра; если 
и , то расчётный режим – режим гололёда с ветром.
При расчёте кривых натяжения и стрел провеса проводов необходимо знать температуру беспровесного положения контактного провода, при которой контактный провод не будет иметь стрелы провеса. Эта температура для полукомпенсированной подвески обычно несколько ниже среднего значения температуры в заданном районе, что учитывается величиной t1.
Определить температуру беспровесного положения контактного провода можно по формуле:
T0 = 
,
где t1 - величина, зависящая от типа и количества контактных проводов (таблица 16).
Таблица 16. Значение величины t1, 0С для определения температуры беспровесного положения контактного провода.
| Тип контактного провода | Значение величины t1, 0С |
| Для одиночных контактных проводов, сечением 85-100 мм2 | |
| Для одиночных контактных проводов, сечением 150 мм2 | 10 – 15 |
| Для двойных контактных проводов | 5 – 10 |
Порядок выполнения
1. Определить максимальное натяжение несущего троса Tmax и номинальное натяжение контактного провода K.
2. Рассчитать длину эквивалентного пролета.
3. Рассчитать длины критических пролетов.
4. Выбрать расчетный режим.
5. Рассчитать температуру беспровесного положения контактного провода.
Содержание отчета
1. Описание порядка определения максимального натяжения несущего троса Tmax и номинального натяжение контактного провода K.
2. Расчет длины эквивалентного пролета.
3. Расчет длин критических пролетов.
4. Выбор расчетного режима.
5. Расчет температуры беспровесного положения контактного провода.
6. Выводы.
Контрольные вопросы
1. Для чего выполняется механический расчёт проводов в анкерном участке?
2. Что такое критический и эквивалентный пролёты?
3. Чем руководствуются, когда выбирают исходный расчётный режим?
4. Что такое температура беспровесного положения контактного провода?
5. Как выбирают максимальное натяжение несущего троса?
Практическое занятие № 9