WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

где Х – расстояние от компенсатора до точки измерения; 1, 2, 3, 1, 2, 3 – коэффициенты аппроксимации различных типов контактной подвески; Tпр, Кпр – натяжение несущего троса и контактного провода, задаваемое компенсаторными грузами.

Коэффициенты аппроксимации

для различных типов проводов контактной подвески определяются с помощью метода наименьших квадратов. Достоверность аппроксимации составляет не менее 98 %.

Определение подъема контактных проводов в основных точках промежуточного пролета целесообразно выполнять по уточненным формулам, представленным в таблице.

Уточненные формулы для определения подъема контактных проводов

Расчетные

зоны (точки)

Расчетные формулы при условиях

1

2

До разгрузки данной струны

А

(0 и 0’)

, где

Б

(1 и 5)

, где

В

(2, 3 и 4)

Окончание таблицы

1

2

После разгрузки данной струны, но до разгрузки соседних струн

А

(0 и 0’)

, где

Б

(1 и 5)

, где

В

(2, 3 и 4)

В

(23 и 34)

После разгрузки соседних струн

Б

(1 и 5)

, где ; при P =

В

(2, 3 и 4)

В

(23 и 34)

где при P =

Усовершенствованный метод расчета эластичности контактной подвески в промежуточных пролетах обеспечивает приемлемую сходимость расчетных и экспериментальных данных, полученных в ходе линейных испытаний на участке Лихославль – Калашниково Октябрьской железной дороги (контактная подвеска – КС-200-06; расхождение результатов – не более 4 %).

Особенностью расчета эластичности контактных подвесок на сопряжениях является наличие в переходном пролете двух контактных подвесок, расположенных на определенном расстоянии по высоте друг относительно друга. Подробно вопросом аналитического определения эластичности контактных подвесок в трех- и четырехпролетных изолированных и неизолированных сопряжениях занимались доктора техн. наук В. А. Вологин и В. П. Михеев.

Монтаж контактных подвесок в сопряжении осуществляется так, чтобы переход токоприемника с одной подвески на другую осуществлялся плавно и без отрывов. В связи с этим при сопряжении двух контактных подвесок в средней части переходного пролета обе подвески монтируются параллельно друг другу на одинаковой высоте, уменьшая при этом эластичность контактной подвески в целом. Для расчета эластичности контактной подвески в переходном пролете введены новые расчетные зоны: действительная переходная зона, состоящая из конструктивной переходной зоны (К) и зоны подхвата (П).

Рис. 4. Расчетная схема для определения
координаты точки хп

Для аналитического расчета эластичности контактной подвески в переходном пролете необходимо знать величину действительной переходной зоны при различных нажатиях токоприемника. Расчет длины действительной переходной зоны сводится к определению координат точек пересечения сопрягаемых подвесок в переходном пролете (рис. 4).

Проход токоприемника по двум контактным подвескам осуществляется только в расчетной зоне В (см. рис. 2). При расчете приняты следующие допущения: траектория подъема рабочей ветви в зависимости от нажатия P осуществляется по параболе, а траектория подвеса нерабочей ветви прямолинейна.

Выражение для определения изменения высоты отходящей ветви по длине пролета имеет вид:

,

(3)

где hо.в – возвышение анкеруемых контактных проводов над рабочими на переходных опорах; lк.п.з – длина конструктивной переходной зоны при P = 0.

Уравнения для определения координаты точки пересечения сопрягаемых контактных подвесок для всех возможных случаев таковы:

до разгрузки данной струны –

;

(4)

после разгрузки данной струны, но до разгрузки соседних струн –

;

(5)

после разгрузки соседних струн –

,

(6)

где; ; ;.

Зная координаты точек пересечения контактных подвесок при различных нажатиях токоприемника, можно определить длину действительной переходной зоны.

При расчете длины действительной переходной зоны также необходимо учитывать изменение высотного положения контактных проводов между струнами, так как это позволяет повысить точность расчета эластичности контактной подвески в переходных пролетах сопряжений.

Рис. 5. Расчетная схема для определения
координаты точки пересечения хп

Для расчета длины действительной переходной зоны с учетом изменения высотного положения контактных проводов между струнами составлена рас-четная схема определения точки пересечения сопрягаемых контактных подвесок xп (рис. 5). Выражение для определения высоты подъема кон-

тных проводов в середине пролета в случае «разгрузки данной струны, но до разгрузки соседних струн» имеет вид:

,

(7)

где

Для определения координаты точки пересечения двух контактных подвесок необходимо найти корни уравнения:

.

(8)

Аналитическое определение корней уравнения (8) проводится на ПЭВМ с помощью универсальной математической программы MathCad.

При расчете эластичности в зоне К изначально определяется жесткость конструктивной переходной зоны по принципу суперпозиции сложением двух эпюр, полученных для каждой подвески отдельно, так как они находятся на одной высоте. Затем определяется эластичность контактной подвески, как величина обратная жесткости. Для определения эпюры эластичности в зоне П необходимо знать превышение неотжатого токоприемником провода отходящей ветви над проводом рабочей ветви (рис. 6).

Рис. 6. Схема для определения превышения неотжатого токоприемником

провода отходящей ветви над проводом рабочей ветви

Эластичность подвески в зоне П определяется по формуле:

(9)

где – превышение неотжатого токоприемником провода отходящей ветви над проводом рабочей ветви.

Усовершенствованный метод расчета эластичности контактной подвески в переходных пролетах обеспечивает приемлемую сходимость расчетных и экспериментальных данных, полученных в ходе линейных испытаний на участке Лихославль – Калашниково Октябрьской железной дороги (контактная подвеска – КС-200-06; расхождение результатов – не более 6 %).

По результатам проведенных исследований можно сделать вывод о том, что предложенные методы расчета эластичности контактной подвески в промежуточных и переходных пролетах с учетом изменения натяжения проводов по длине анкерного участка позволяют с заданной точностью рассчитывать эластичность проектируемых цепных контактных подвесок.

В четвертом разделе предложены конструкции устройств для измерения эластичности и натяжения проводов и тросов контактных подвесок и рассмотрены предъявляемые к ним требования.

В ОмГУПСе с участием автора разработаны устройства:

для измерения отжатий контактных проводов MECS-1, позволяющее увеличить скорость измерений эластичности контактной подвески в пролете в шесть раз с сохранением высокой точности измерения за счет расположения механизма нагружения под контактным проводом с возможностью четкого позиционирования его относительно контактного провода;

для измерения натяжения проводов и тросов контактных подвесок, обеспечивающее снижение трудозатрат и повышение точности измерений в широком диапазоне изменяющихся условий окружающей среды за счет устранения сил сухого трения в шарнирах и простой надежной конструкции.

Описаны методики измерения статических характеристик контактных подвесок с применением разработанных устройств.

Исследование статических характеристик контактных подвесок с дрезины (или лейтера) производится по методике ОмГУПСа, основанной на измерении величины отжатий контактных проводов при их нагружении вертикально направленными силами (действующими вверх или вниз) с помощью устройства MECS-1. Методика предполагает измерения эластичности в трех характерных пролетах анкерного участка (АУ): в АУ, в АУ и в переходном пролете. При измерениях функций отжатий фиксируются вертикально приложенные силы
(P = 0, 150 и 300 Н) и вертикальные перемещения контактных проводов, по которым определяются эпюры эластичности во всем пролете и другие параметры контактных подвесок.

Методика исследования приращения натяжения проводов и тросов контактных подвесок основана на измерении натяжения проводов и тросов в середине каждого пролета по длине половины анкерного участка с помощью разработанного устройства для измерения натяжения проводов и тросов УИН-М2.

В пятом разделе рассмотрены результаты экспериментальных исследований предложенных устройств для определения статических характеристик контактных подвесок и рассчитана технико-экономическая эффективность устройства MECS-1. Экспериментальные исследования проводились в рамках программы испытаний различных вариантов усовершенствованной контактной подвески КС-200-06И для скоростей движения до 250 км/ч на участке Лихославль – Калашниково. Экспериментальные эпюры эластичности сравниваются с расчетными (рис. 7).

Рис. 7. Расчетные и экспериментальные эпюры эластичности
в переходном пролете трехпролетного сопряжения

Экспериментальные исследования разработанных устройств при проведении испытаний на участке Лихославль – Калашниково показали эффективность их применения при низкой температуре окружающей среды, повышение точности измерений и уменьшение трудоемкости данных видов испытаний.

Экономический эффект от использования устройства MECS-1 составляет
2 млн р. на 20 устройств за 10 лет, инвестиционный проект можно считать экономически эффективным, так как индекс рентабельности инвестиций по результатам расчетов больше единицы. Срок окупаемости инвестиций составляет два года.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. На основе анализа существующих параметров и показателей контактных подвесок, а также способов их определения выявлены наиболее важные из них – эластичность контактных подвесок и натяжение контактных проводов и тросов, которые представляют значительные трудности при их определении по существующим методикам и с использованием имеющихся средств измерения.

2. Предложено и научно обосновано использование среднеквадратичного отклонения эластичности контактной подвески для определения ее изменения в пролете, что позволяет повысить точность оценки качества токосъема. Кроме того, при оценке качества токосъема влияние средней эластичности и ее СКО в пролете необходимо рассматривать в совокупности.

3. Усовершенствован метод расчета эластичности контактной подвески в промежуточных пролетах с учетом изменения натяжения проводов и тросов по длине анкерного участка, что позволило повысить сходимость расчетных и экспериментальных данных; улучшен метод расчета эластичности в переходных пролетах, позволяющий с высокой точностью определять ширину переходной зоны в зависимости от нажатия токоприемника.

4. Предложены новые конструкции устройств для измерения эластичнос-ти и натяжения проводов и тросов контактных подвесок, позволяющие повысить точность измерений и снизить трудозатраты.

5. Разработаны методики измерения эластичности контактных подвесок и приращения натяжения проводов и тросов по длине анкерного участка с помощью предложенных устройств.

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»