- •Улан-Удэнский институт железнодорожного транспорта - филиал гоу впо « ИрГупс» в г. Улан-Удэ
- •Оглавление:
- •1. Расчет нагрузок на провода цепной подвески
- •1 Расчет нагрузок на главных путях станции
- •Расчет промежуточных опор
- •7.1 Определяем изгибающий момент на внутреннюю сторону кривой
- •2235,5Кгм
- •2793,7Кгм
- •Список использованной литературы
1. Расчет нагрузок на провода цепной подвески
Порядок выполнения работы.
1 Расчет нагрузок на главных путях станции
1.1 Расчет вертикальных нагрузок
К вертикальным нагрузкам относим вес проводов, вес гололеда, вес изоляторов, вес всей арматуры и определяем по формуле:
g = gнт + gкп + gс, кг/пог.м, (Л-1)
где gнт- вес несущего троса, кг/пог. м,
gкп- вес контактного провода, кг/пог.м,
gс- вес струн и зажимов, кг/пог.м,
Для данного контактного провода НлФ-100 принимаем
gкп = 0,89 кг/пог.м,(Л-1)
Для несущего троса ПБСМ-70 принимаем
gнт = 0,606 кг/пог.м, (Л-1)
При одном контактном проводе
gс = 0,05 кг/пог.м, (Л-1).
Полная вертикальная нагрузка на трос при отсутствии гололеда определяется по формуле
g = 0,89+0,606+0,05=1,546 кг/пог.м, (Л-1)
Вес гололеда на контактном проводе и несущем тросе определяем по формуле:
gгт = 0,0009** вр*(dт + вр), кг/пог.м, (Л-1)
где dт- диаметр троса, мм dт = 11 мм,
врт - расчетная стенка гололёда на тросе определяется по формуле:
врт = K’г* K”г* вн, мм, (Л-1)
где K’г- поправочный коэффициент который учитывает диаметр несущего троса, (Л-1);
K”г- коэффициент, учитывающий высоту насыпи на которой расположена подвеска, (Л-1);
вн- нормативная стенка гололеда, определяется по заданному району гололеда, (Л-1);
врт = 10*0,99*1= 9,9 мм
Определяем нагрузку от веса гололеда на несущий трос
gгт = 0,0009*3,14 *9,9*(11+9,9)= 0,85 кг/пог.м,
Нагрузка на контактный провод от веса гололеда определяется по формуле;
gгк = 0,0009** вк*( dк + вк), мм, (Л-1)
dк- диаметр контактного провода, определяется по формуле:
dк = , мм, (Л-1)
dк =
вк = 0,5*врт, мм, (Л-1)
где вк – расчетная стенка гололеда на контактном проводе
вк = 0,5*9,9= 4,95 мм
gгк = 0,0009*3,14*4,95 (12,3+4,95)=0.241 кг/пог.м,
Нагрузка гололеда на провода цепной подвески:
gг = gгт + gгк, кг/пог.м, (Л-1)
gг = 2,83+0,87 = 3,7 кг/пог.м,
1.2 К горизонтальным нагрузкам относим ветровые нагрузки и нагрузки от натяжения проводов и определяем для режима максимального ветра и для режима гололёда с ветром.
Режим максимального ветра:
Р = Сх*(Uр2*dт)/16000, кг/пог.м, (Л-1)
где Сх- аэродинамический коэффициент лобового сопротивления провода; Сх=1,25
Uр- расчетная скорость ветра определяется по формуле:
Uр = Uн *K’в, м/с, (Л-1)
где K’в- коэффициент учитывающий высоту насыпи , (Л-1)
Uн- нормативная скорость ветра берется в зависимости от региона, м/с
Uр = 36*1= 36 м/с
Р = 1,25(362*11)/16000 = 1,11 кг/пог.м.
Режим гололеда с ветром;
Uг = 0,6*Uр, м/с, (Л-1)
Uг = 0,6*36=21,6 м/с
Р = Сх*Uг*(dт+2* врт)/16000, кг/пог.м. (Л-1)
Р = 1,25*(21,62(11+2*9,9)/16000)=1,12 (Л-1)
1.3 Горизонтальные нагрузки на контактный провод
Режим максимального ветра:
Р = Сх*(Uр2*dк)/16000, кг/пог.м, (Л-1)
Р = 1,25*(362*12,3)/16000 = 1,26 кг/пог.м,
Режим гололеда с ветром:
Р = Сх*Uг*(dк+2* вк)/16000, кг/пог.м. (Л-1)
Р = 1,25*21,62*(12,3+2*4,95)/16000 = 0,8 кг/пог.м.
1.4. Определяем суммарные нагрузки на трос:
Режим максимального ветра
gTUmax = √gпров2+ РTUmax2, кг/пог.м. (Л-1)
где g- вес проводов цепной подвески, кг/пог.м.
PTUmax - нагрузка при максимальном ветре, кг/пог.м.
gт= √1,542+1,112 = 1,89 кг/пог.м. (Л-1)
Режим гололеда с ветром:
g г = √(g+gг+к)2+P2ГU , кг/пог.м, (Л-1)
где gг- нагрузка на трос от веса гололеда,
PTU – нагрузка при гололеде с ветром
gг = √(1,54+0,58+0,24)2 +(1,12)2 = 2,61 кг/пог.м,
2. Расчет длин пролетов
1.Расчет длин пролетов на главных путях станции:
1.1 Для определение расчетного режима, при котором определяем длины пролетов сравнивая ветровые нагрузки на контактный провод в режиме максимального ветра и в режиме гололеда.
1.2 Длины пролетов определяем для режима максимального ветра.
Определяем длину пролета при условии, что Рэ = 0, по формуле:
L max = 2*√К/Pк*(В к доп.- Yк + √ (В к доп.- Yк )2 – а2), м, (Л-1),
где Yк - прогиб опоры на уровне крепления контактного провода, м;
а- зигзаг контактного провода, м;
К- натяжение контактного провода, кг.
Для данного контактного провода – НлФ-100 принимаем К = 1000кг, (Л-1)
Зигзаг контактного провода принимаем а = 0,3,м (Л-1)
Прогиб опоры на уровне крепления Yк = 0,02 м (Л-1)
L max = 2*√1000 /1,26*(0,5- 0,02+ √ (0,5.- 0,02 )2 – 0,32) = 52,55 м,
1.3 Определяем нагрузки Рэ по формуле:
где Рк, Рт- ветровые нагрузки на контактный провод и несущий трос для расчётного режима, кг/пог.м;
Т-натяжение несущего троса, определяется по формуле;
Т = 0,8*Т max кг, (Л-1);
где 80% берем при температуре равной -30 0С
Т = 0,8*1600 = 1280, кг
L-длина пролёта при Рэ = 0, м;
hи – высота гирлянды изоляторов в точке подвеса несущего троса принимается в зависимости от типа консоли, так как консоль изолированная
hи = 0,16 м
qт - результирующая нагрузка на трос для расчетного режима
Yт- прогиб опоры на уровне крепления троса
Sср- длина электрической струны определяется по формуле
Sср = h – 0,115*gпр*L2/Т0
где h- конструктивная высота подвески по исходным данным
Т0 натяжение троса при бес провесном положении контактного провода, определяется по формуле
Т0 = 0,8*Тmax = 0,8*1600 = 1280, кг.
Sср = 1,8-0,115*1,54*52,552/1280 = 1,42 м
1.4 Определяем окончательную длину пролета с Рэ по формуле:
L max = 2*√К/(Pк –Рэ)*(В к доп.- Yк + √ (В к доп.- Yк )2 – а2), м, (Л-1),
L max = 2*√1000/(1,2+0,097)*(0,5.- 0,02 + √ (0,5.- 0,02 )2 – 0,32) = 55,94 м, ≈56 м
Подбор поддерживающих устройств.
Подбор консолей
1 Условия подбора консолей
1.1 Тип консоли по уровню изоляции- изолированная,
1.2 Габарит опоры – принимаем согласно монтажного плана перегона,
1.3 Тип опоры,
1.4 Профиль пути.
Подбираем консоли и сводим их в таблицу 2.
Таблица 2
Промежуточные опоры |
Тип консоли при проектном габарите опор, м | ||||||||
Типовые опоры |
Прямая |
3,1…3,5 |
3,7 |
4,9 | |||||
Внешняя сторона кривой |
ИТР-II |
ИТР-III |
ИТР-III +удл 1000 мм | ||||||
Внутренняя сторона кривой радиусом |
Св. 1000 м |
ИТС-II |
ИТС-III |
ИТС-III + удл | |||||
1000 м и менее |
ИТС-IIп |
ИТС-IIIп |
ИТС-IIIп + удл | ||||||
Опоры на воздушной стрелке |
Прямая |
2ИС-II-5 |
2ИС-III-5 |
2ИС-У-6,5 | |||||
Опоры средней анкеровки |
Прямая |
ИТС-II |
ИТС-III |
ИТС-IIIп + удл | |||||
Внешняя сторона кривой | |||||||||
|
Внутренняя сторона кривой радиусом |
Св. 1800 м |
ИТС-II |
ИТС-III |
ИТС-IIIп + удл | ||||
1800 м и менее |
ИТС-IIп |
ИТС-IIIп |
ИТС-IIIп + удл |
Подбор фиксаторов.
2. Условия подбора фиксаторов.
2.1 Учитываем направление зигзагов.
2.2 Учитываем габарит опоры.
2.3 Тип консоли.
2.4 Профиль пути.
2.5 Тип опоры.
Подбираем фиксаторы для опор и сводим в таблицу 3.
Таблица 3.
Тип опоры |
Назначение фиксатора |
Тип фиксатора при габарите. | |||
3,1…3,4 |
3,5 |
4,9 | |||
Проме-жуточ- ная
|
Прямая |
Зигзаг к опоре. |
ФПИ-1 |
ФПИ-2 |
ФПИ-3 |
Зигзаг от опоры |
ФО-II-3 |
ФП-III-3 |
ФО-V-3 | ||
Внешняя сторона кривой |
R до вел |
ФГИ- I |
ФГИ- 2 | ||
R свыше вел |
ФПИ- 2 |
ФПИ- 3 |
ФПИ-4 | ||
Внутренняя сторона кривой |
ФОИ-2 |
ФОИ-2 |
ФПИ-I-фиксатор(Ф),прямой(П) для изолированной консоли, для линии переменного тока, длина основного стержня вида фиксатора I-1200 мм.
ФОИ-II-фиксатор обратный (О) для изолированной консоли, для линии переменного тока, длина основного стержня вида фиксатора II-3400 мм.
ФАИ фиксатор анкеруемой ветви, изолированной консоли.
Подбор жестких поперечин.
Подбор производится по формуле ;
L=∑раст.м.д путями+2Г+ dу.г.р. +а,м
Г- габарит опоры.
d- Диаметр опоры на уровне головки рельса равен 290мм.
а - строительный запас, а=0,15м.
3.1 Число перекрываемых путей.
3.2 Габарит опор.
Расчет производим в таблице 4.
Таблица 4.
Номер опор |
Расчетная длина. |
Стандартная длина. |
Тип поперечины. |
1-2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П-43-44.2- поперечина с несущей способностью(43)тс*ми основным расчетным пролетом – 44.2м.
П-27-29.1 - поперечина с несущей способностью(27)тс*ми основным расчетным пролетом – 29.1м.
П-13-22.5-поперечина с несущей способностью (13)тс м и основным расчетным пролетом-22.5м