3.4. Взаємодія контактного проводу|проводу| і струмоприймача|
Надійність і якість струмознімання| значною мірою|значною мірою| залежить від тиску|тиснення|, що створює струмоприймачем| на КП під час руху. При малому тиску|тисненні| зростає електричний| опір в контакті, відбувається|походить| нагрів КП| і дугоутворення|, що сприяє зносу, а також сходження струмоприймача| з|із| КП| в тролейбусній| мережі|сітях|, створюючи аварійну ситуацію.
При великому тиску|тисненні| відбувається|походить| посилений механічний знос контактного проводу|проводу|. При русі струмоприймача| контактною підвіскою відбуваються|походять| зміни положення|становища| струмоприймача| щодо висоти підвіски КП|, стріли підвіски, а також еластичності контактної| підвіски, що викликаються|спричиняються| змінами. Конструкція струмоприймача| передбачає, щоб натиснення струмоприймача| на КП| мало залежало від висоти.
У загальному|спільному| випадку натиснення струмоприймача| на КП| визначають, Н:
,
(3.10)
де Р0 – натиснення струмоприймача| на КП|, що визначене зусиллям пружини, Н;
РТ – сила тертя в шарнірах струмоприймача|, приведена до точки дотику, Н;
Ра– динамічна складова натиснення струмоприймача|, що приведена до
точки дотику і прискорення у вертикальному напрямі|направленні|, Н;
(Р0 ± РТ) – статична характеристика струмоприймача.
,
(3.11)
де
– мінімальна приведена маса струмоприймача|
до точки дотику
(використання сучасних легких конструкційних матеріалів)
( =(250-300) Н – трамвай; =(200-250) Н – тролейбус).
Рw– аеродинамічна складова натиснення струмоприймача|,
визначена діями повітря при русі потягу|поїзда|, Н.
а - прискорення вільного падіння, м/с.
Згідно з нормами, що встановлені|установленим| Міжнародною електротехнічною комісією, натиснення струмоприймача| при найбільшій швидкості руху, що допускається, не повинне змінюватися через аеродинамічний ефект більше ніж на 10% і менше ніж на 30%.
Конструкція КМ визначає траєкторію руху точки дотику струмоприймача|, тобто значення вертикального прискорення «а». Це прискорення в першу чергу|передусім,насамперед| залежить від еластичності| КМ «η», яку характеризує значення відтиснення КП Δh під дією прикладеної в даній точці|точці| вертикальної сили Р.
.
(3.12)
Точний розрахунок еластичності становить|уявляє| значні труднощі. Тому при розрахунках вводять|запроваджують| наступні|слідуючі| допущення: не враховувати жорсткість| контактного проводу|проводу| і несучого троса; вважати|лічити| незмінним натягнення КП|; силу натиснення струмоприймача прийняти невеликою в порівнянні з основним, рівномірно розподіленим навантаженням контактної підвіски (рівномірно розподіленої по довжині прольоту, а не по довжині проводу|проводу|). Тоді, наприклад, для значення еластичності простої контактної підвіски в точці|точці|, розташованій|схильній| на відстані х від кріплення проводу|проводу|, одержимо|отримаємо| вираз|вираження|:
,
(3.13)
де К, – натягнення КП, Н .
Цей вираз відповідає параболі з|із| максимальною ординатою в середині прольоту, рівній:
.
(3.14)
Контактним підвіскам різної конструкції відповідають різні графіки зміни еластичності по довжині прольоту. У табл|. 3.1 наведені вирази для визначення типів еластичних контактних підвісок (Т – натягнення несучого троса).
Таблиця 3.1 – Вирази для визначення типів еластичних КП
-
Тип підвіски
Формула для η
Проста жорстка
Проста еластична
Ланцюгова|цепна| жорстка
Знаючи статичну характеристику струмоприймача|, його приведену масу і графік еластичності, можна для кожної швидкості руху визначити траєкторію руху струмоприймача| і зусилля натиснення між полозом струмоприймача| і КП| для будь-якої точки прольоту.
Досягають цього спільним розв’язанням системи диференціальних рівнянь, або графічно, розбиваючи проліт на ділянки, де рух струмоприймача| приймають рівномірно прискореним, або за допомогою ЕОМ.
,
(3.15)
де
- тобто
сума приведеної маси струмоприймача і
маси
контактної підвіски, що рухається, Н;
V – швидкість руху потяга|поїзда|, км/год.;
y0 і уК| – початкова і кінцева|скінченна| ординати траєкторії струмоприймача|;
–
ордината
траєкторії КП|
без дії на нього струмоприймача|;
–
еластичність
контактної підвіски в точці|точці|
з|із|
ординатою «у»;
–
натиснення
в точці дотику струмоприймача|
й контактного проводу|проводу|.
Дослідження виразу|вираження| (3.15) дозволяє зробити наступний|такий| висновок|виведення| щодо конструкції КМ: для отримання|здобуття| задовільного струмознімання| еластичність контактної підвіски повинна бути постійною по всій довжині прольоту; необхідно, щоб не змінювалося натягнення проводів|проводів| КМ і на ній не розташовувалися зосереджені маси; КП повинен розташовуватися горизонтально.
Приклад розрахунку контактної мережі
Завдання|задача|: Підібрати|добрати| тип опори з|із| порядковим номером 5 (рис.П- 1) для установки на криволінійній двоколійній ділянці трамвая.
Рис.П-1 - Розрахункова схема підвіски контактного проводу трамвайної мережі
Дані розрахунку: радіус кривої внутрішнього шляху|колії,дороги| 50 м; контактний провід|провід| МФ-85|; сила тяжіння комплекту підвісу для одного проводу|проводу| на кривій 25 Н; відтяжки 20 Н; висота контактного проводу|проводу| в точці підвісу 5,8 м. Для криволінійної ділянки прийнятий ухил|уклон,схил| з зовнішньої сторони кривої 1:20, з|із| внутрішньою – 1:10.
Рішення|розв'язання,вирішення,розв'язування|: Довжина хорди (3.2):
;
Зусилля
від одного дроту|проводу|
на підвісі (зусилля від зламу контактного
проводу|проводу|)
.
Зусилля в кожній з відтяжок б-в і ж-к
від двох проводів|проводів|
буде по
.
Зусилля, що діє на сторону в-5 косинця
3-в-5, визначимо графічно, розклавши
зусилля у відтяжки. На сторону кутника
в-5 навантаження складе 6000 Н і 3000 Н на
сторону в-3.
Висоту закріплення сторони кутника в-5 на опорі визначається по відстані від точки б до перетину відтяжки з|із| перпендикуляром, опущеним з|із| точки опори 5; вона вимірюється на кресленні в прийнятому масштабі:
Відстань
Висота закріплення сторони в-5:
Виконавши
аналогічні побудови|шикування|
для кутника
5-к-7, одержимо|отримаємо|
зусилля осторонь|збоку|
косинця к-5, рівне 5200 Н, відстань
.
Висота закріплення сторони к-5:
Розрахунок поперечини|поперечки| 5-г-д-е|
Зусилля для зовнішньої ділянки кривої:
Висота закріплення
троса на опорі 5 при відстані
(вимірюється по кресленню).
По висоті пройде|мине,спливе| залізобетонна опора, що має вільну висоту 8,5 м.
Приведемо всі навантаження до цієї висоти:
Від сторони кутника в-5
Від сторони кутника к-5
Від поперечини|поперечки| 5-г-д-е|
Провівши геометричне
складання сил і
побудувавши|спорудивши|
багатокутник сил, визначаємо результуюче
навантаження
.
Для такого навантаження близько|поблизу| підходить|пасує,личить| залізобетонна опора СНЦ-10-12|, яка має вільну висоту 8,5 м і нормативне навантаження 10 кН.
Контрольні питання до розділу 3
Особливості розрахунок полігону.
Порядок визначення довжіні хорді на криволінійних ділянках трамвайної мережі.
Порядок визначення довжини хорди на криволінійних ділянках руху тролейбуса.
Взаємодія контактного проводу і струмоприймача.
Розділ |провод4. Розрахунок навантаження контактних підвісок