Перспективные контактные подвески: Методические указания к практическим занятиям, страница 3

Для вычисления жесткости (или эластичности) контактной подвески достаточно знать величину подъема контактного провода в определенной точке пролета ∆h_кx и силу Р_x, вызвавшую его. Тогда в этой точке жесткость контактной подвески и эластичность определяют по выражениям (1) и (2):

Точно определить подъем контактного провода весьма сложно [1], так как, помимо зависимости от силы нажатия токоприемника (определяется конструкцией токоприемника, скоростью движения подвижного состава и др.) и параметров контактной подвески (натяжение проводов, геометрические размеры и др.) этот подъем зависит еще от состояния струн. Когда нажатия токоприемника невелики, струны, находящиеся вблизи точки приложения силы, как правило, не разгружаются, то есть продолжают выполнять свою функцию. При значительных нажатиях токоприемника струны ослабляются и могут разгрузится совсем. Полностью разгруженные струны перестают выполнять свое назначение, а нагрузка от контактного провода передается на струны, более удаленные от точки приложения силы нажатия токоприемника. И чем больше нажатие, тем больше струны разгружаются по обе стороны от точки его приложения. Особенно сложно определять подъем контактного провода в опорных узлах рессорных подвесок, где к перечисленным факторам прибавляется еще влияние изменения положения и натяжения рессорного троса. Этим же объясняется и то, что нельзя определять подъем контактного провода в различных частях пролета рессорной подвески по одним и тем же формулам.

Аналитическая методика определения подъема контактного провода под действием силы [2], предусматривает предварительный анализ состояния струн и в зависимости от конкретной ситуации предлагает соответствующие формулы. В проектной практике применяют более простую методику [1].

При расчетах по методике [1] в пролете контактной подвески различают три расчетные зоны (рис. 1). Зоны А и Б относятся к опорным узлам контактной подвески, а зона В – к средней части пролета. Каждой из этих зон соответствуют определенные расчетные формулы. Для опорных узлов контактных подвесок с рессорными тросами имеются опытные коэффициенты, полученные на основании обработки результатов массовых экспериментальных исследований. При этих исследованиях в широком диапазоне менялись все параметры контактных подвесок (пролет, натяжения проводов, геометрические размеры опорных узлов и др.), а нажатия токоприемника изменялись через каждые 2 даН до 30 даН включительно. Однако приводимые ниже опытные коэффициенты проверены только для контактных подвесок с положительными стрелами провеса контактного провода (проводов). Поэтому их можно применять без ограничений  лишь для компенсированных подвесок, а для полукомпенсированных – только при температурах, равных температуре беспровесного положения контактного провода (проводов) или температурах больше температуры беспровесного положения контактного провода (проводов).

Выбор расчетной формулы производится в зависимости от места расположения токоприемника в пролете и от соотношения между силой его нажатия и силой, при которой происходит разгрузка струн [1].

Рис 1. Расчетные зоны пролета рессорной контактной подвески

Если токоприемник находится под струной, то его нажатие может либо не вызывать разгрузку данной струны, либо вызвать ее разгрузку, но не разгружать соседние, либо разгружать и данную, и соседние струны. Когда токоприемник расположен между струнами, надо различать условия подъема проводов до и после разгрузки этих струн.

В дальнейшем следует принять следующие обозначения:

R₀ – сила, при которой начинается разгрузка подрессорных струн;

R₁ – сила, при которой начинается разгрузка околоопорной струны;

R'₁ – сила, при которой начинается разгрузка соседних струн с околоопорной струной;

R_с – сила, при которой начинается разгрузка любой струны в средней части пролета;

g_к, g_р – нагрузки от собственного веса соответственно контактного провода и рессорного троса, даН/м;

G'_c – нагрузка от струнового зажима вместе с частью струны, воспринимаемая при ее разгрузке, даН;