Рисунок 6.1 – Расчетная схема для выбора опоры № 10 на перегоне (опора типа СС136,6)
Буква j в формулах обозначает расчетный режим - режим гололеда или режим ветра.
Вертикальная нагрузка от веса контактной подвески:
| (6.1) |
где gj - линейная нагрузка от веса подвески, Н/м;
L - расчетнаяа длина пролета, равная полусумме длин пролетов смежных с расчетной опорой, м;
Gи = 150 Н - нагрузка от веса изоляторов;
Сф = 200 Н - нагрузка от веса половины фиксаторного узла.
Горизонтальная нагрузка на опору под действием ветра на провода:
| (6.2) |
Усилие на опору от изменения направления провода на кривой:
| (6.3) |
где Hij - натяжение провода, Н/м;
R - радиус кривой, м.
Нагрузка на опору от изменения направления провода при отводе его на анкеровку
| (6.4) |
где Z=F+D/2 (Г и D - габарит и диаметр опоры, м)
Усилие от изменения зигзагов:
| (6.5) |
где а - зигзаг на прямом участке пути, м.
Нагрузка от давления ветра на опору:
| (6.6) |
где Сх = 0,7 - аэродинамический коэффициент для металлических опор;
Vp - расчетная скорость ветра, м/с;
Sоп - площадь диаметрального сечения опоры,
м2
где hoп, d, D - высота, верхний и нижний диаметры опоры соответственно;
Суммарный изгибающий момент относительно условного обреза фундамента
| (6.7) |
Суммарный изгибающий момент относительно пяты консоли
| (6.8) |
Произведем расчет нагрузок на промежуточную опору на прямом участке
Нагрузка от КПод, H/m
Gкпод=29,93*70+150+200=2445
Нагрузка от консоли, H/m
Gконс=24*9,8=235,2
Нагрузка от кронштейна с полевой стороны, Н/м
Gкдпр=41*9,8=401,8
Нагрузка от ДПР, Н/м
Gпдпр=1,72*70=120,8
Ветровая нагрузка на линию ДПР, Н/м
Рдпр=5,52*70=387,06
Горизонтальная нагрузка на опору под действием ветра на провода КС
HT
Pнт=6,72*70=470,8
КП
Pкп=8,39*70=587,3
Площадь поверхности на которую действует ветер
Sоп=(9.6*(0.3+0.4))/2=3.36
Нагрузка от давления ветра на опору
Pоп=0.615*0,7*252*3,36=904,05
Произведем расчет моментов
Moг=9,27*387,05-120,8*0,6-401,8*0,5+235,2*1,8+9*470,8+2*7*587,3+ +0,5*904,05*9,6+3,3*2445,2=28607,6 Н·м
Моп=(9,27-6,75)*387,05-120,8*0,6-401,8*0,5+235,2*1,8+(9-6,75)*470.8+2*(7-6,75)*587,3+0,5*904.05*(9,6-6,75)+3,3*2445,2=8672,1 Н·м
Таблица 6.1
| Наименование | Режим мах. ветра | Режим гололеда с ветром | Режим min. температуры | ||
| Мог | Моп | Мог | Моп | Мог | Моп |
| Промежуточная опора | 8496,7 |
В режиме гололеда с ветром момент наибольший. По этому моменту выбираем опору при условии, что он должен быть меньше нормативного момента. Выбираем опору СС 136,6-2 с нормативным моментом = 59000 Н. Расчеты для остальных опор производятся на ЭВМ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе работы по проектированию контактной сети заданного участка был произведен расчет нагрузок на провода контактной сети (для главного пути gк=8,73 Н/м; gн=10,47 Н/м; g=29,9 Н/м) для заданных климатического, ветрового и гололедного районов, результаты сведены в таблицу 1.1. На основании расчетных нагрузок определили допустимые длины пролетов (таблица 2.1), разработали планы контактной сети станции и перегона. Выполнили план контактной сети станции: подготовели план станции, намечетили места фиксации контактных проводов, расставили опоры в середине станции и по ее концам, выполнили расстановку зигзагов, трассировку анкерных участков на станции, питающих линий, выбрали поддерживающие и опорные конструкции. Также выполнили план контактной сети перегона: подготовили план перегона, выполнили разбивку опор и анкерных участков, расставили зигзаги, произвели выбор типов опор. Выполнили обработку планов контактной сети и составил необходимые спецификации.
На основании рассчитанных нагрузок и длин пролетов на перегоне произведен механический расчет 1-ого пути участка «а». С помощью его был определен расчетный режим - режим гололеда с ветром, т.е. наибольшее натяжение несущего троса возникает при температуре -5 для данного района. С помощью расчета построили монтажные кривые для строительства контактной сети. После чего рассчитали нагрузки от проводов и ветровые нагрузки на опору в трех режимах. Выбрали по наибольшему изгибающему моменту опору СС 136,6-2 с нормативным изгибающим моментом 59000 Н.
Было доказано, что на станции при прохождении контактной подвески под пешеходным мостом наилучшим оказался способ прохода под ИССО без креплением к нему.
В ходе проектирования большая часть расчетов осуществлялась на ЭВМ, что сократило время расчетов и сделало их более точными.
Проектирование ведем с тем чтобы увеличить пропускную способность и сменить тепловозную тягу на электрическую, что значительно дешевле.
ЛИТЕРАТУРА
1. А.В. Ефимов, А.Г. Галкин, Е.А. Полыгалова, А.А. Ковалев. Контактные сети и ЛЭП. – Екатеринбург: УрГУПС, 2009. – 88с.
2. Маркварт К. Г. Контактная сеть. М: Транспорт, - 1977г. - 271с.
3. Фрайфельд А. В., Брод Г. Н. Проектирование контактной сети.
М.: Транспорт, - 1991г. - 335с.