Перспективные контактные подвески: Методические указания к практическим занятиям, страница 4

G'ф – часть нагрузки от веса фиксатора, передающаяся на контактный провод при воздействии токоприемника, даН;

nк, nc, nф – число соответственно контактных проводов, струн и фиксаторов;

Т, К, Н – натяжения соответственно несущего троса, контактного провода и троса рессорной струны, даН

Обозначения остальных величин приведены на рис. 1.

Если нажатие токоприемника Р приложено под струной, то для дальнейших расчетов можно воспользоваться выражениями, приведенными в таблице 1 (см. рис. 1).

Таблица 1

Условия расчета

Соотношение сил в зоне

Б (точки 1 и 5)

В (точки 2, 3, 4)

До разгрузки данной струны

РR1

РRс

После разгрузки данной струны, но до разгрузки соседних струн

R1 < РR'1

Rc < Р ≤ 3Rc

После разгрузки соседних струн

Р > R'1

3Rc < Р ≤ 5Rc

Если нажатие токоприемника Р приложено в середине между струнами, то для дальнейших расчетов можно воспользоваться выражениями, приведенными в таблице 2 (см. рис. 1).

Таблица 2

Условия расчета

Соотношение сил в зоне

А (точка 0)

А (точки 01 и 50)

Б (точки 12 и 45)

В (точки 23 и 34)

До разгрузки соседних струн

РR0

РR1 + Rc

Р ≤ 2Rc

После разгрузки соседних струн

Р > R0

Р > R1 + Rc

2Rc < Р ≤ 4Rc

Силы, при которых происходит разгрузка различных струн, определяют по формулам, полученным на основании экспериментальных исследований:

R0 = nкgк(с +а1) + gр · 2а + ncG'c + nфG'ф + 2N;

(8)

R1 = nкgк · 0,5(с - а1 + c1) + G'c + N1;

(9)

R'1 = nкgк(с + 1,5c1) + 3G'c + N'1;

(10)

Rc = (nкgкcc + G'c - Nc)(T + К) / Т;

(11)

В формулах (3), (4), (5), (6)

N = 4fK / (l – 2c);

(12)

N1 = N[1 - c1 / (l – 2c)];

(13)

N'1 = N[1 - 3c1 / (l – 2c)];

(14)

Nc = 8fKcc / (l – 2c)2

(15)

Остальные формулы [1] для определения подъемов контактных проводов в зонах А и Б получены с обычными допущениями – не учитывается собственная жесткость проводов, натяжение несущего троса и контактных проводов при нажатии токоприемника считаются неизменными. Кроме того, не учитываются подъемы контактных проводов и изменения натяжений рессорных тросов на опорах, соседних стой, для которой рассчитывается опорный узел. Однако введение в эти формулы опытных коэффициентов компенсирует допущения, принятые при выводе, и результаты расчетов по ним весьма близки к экспериментальным данным [1].

Для определения подъема контактного провода в точке 0 (рис. 1), если нажатие токоприемника не вызывает разгрузки подрессорных струн, можно составить расчетную схему (рис. 2).

На рис. 2 половина силы нажатия токоприемника Р отнесена к рассматриваемому пролету, а вторая половина – к соседнему (левому) пролету. Определив сумму моментов всех сил относительно точки Б сначала до, а затем после воздействия токоприемника, а после этого вычитая первую сумму из второй, получим следующее выражение:

0,5(V'АVА)l + 0,5Рl – (К + Н') ∆h0 + (Н'Н)b = 0

(16)

Рис. 2. Расчетная схема для определения ∆h0

Пренебрегая незначительными горизонтальными перемещениями, рассмотрим уравнение равновесия сил в узле А до и после воздействия токоприемника (рис. 3).

Рис. 3. Расчетные схемы для вывода уравнения равновесия в узле А

Вычитая первое уравнение для половины вертикальной составляющей опорной реакции из второго, получим

0,5(V'АVА) = – (ТН')∆hа / а – (Н'Н)yа / а = 0

(17)

Подставим значение полуразности вертикальной составляющей опорной реакции из выражения (17) в выражение (16), выполним необходимые преобразования и найдем ∆h0 (18).

(18)

Обозначим отношение подъемов проводов ∆hа / ∆h0 = γ1 и подставим в выражение (18).

(19)