【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 墜砣高度安裝曲線　　對(duì)于全補(bǔ)償鏈形懸掛，不僅在接觸線下錨處設(shè)有補(bǔ)償裝置，在承力索兩端也設(shè)有補(bǔ)償裝置。因此，可以近似地認(rèn)為接觸線張力和承力索張力均近似為常數(shù)（不考慮因溫度變化形成的張力增量）。在溫度變化時(shí)，接觸線、承力索雖然也會(huì)發(fā)生線性伸長(zhǎng)（或縮短），由于設(shè)有補(bǔ)償器，它們的張力不受溫度變化的影響，其弛度可以認(rèn)為與溫度變化無(wú)關(guān)（實(shí)際受張力增量的影響，弛度也會(huì)有相應(yīng)變化）?！　∪a(bǔ)償鏈型懸掛，在無(wú)附加負(fù)載（覆冰）時(shí)，認(rèn)為接觸線呈無(wú)弛度狀態(tài)，此時(shí)承力索弛度由下式?jīng)Q定 式中 ——錨段內(nèi)的實(shí)際跨距值（m）； Z——承力索換算張力（KN）； ——承力索最大許用張力（KN）； ——鏈型懸掛合成自重負(fù)載（KN/m）； ——鏈型懸掛換算負(fù)載，其值為 　　由上兩式可知，全補(bǔ)償鏈型懸掛承力索弛度,在跨距一定時(shí)，由懸掛的負(fù)載和承力索張力決定。在常溫下，若不考慮冰，風(fēng)等附加負(fù)載的影響，和均近似的被認(rèn)為是常數(shù)，而承力索弛度是不變的，但它的大小由補(bǔ)償器給定的承力索張力決定?！　‰S著大氣溫度的變化，承力索和接觸線會(huì)發(fā)生線性伸長(zhǎng)（或縮短）。為了不使承力索和接觸線在最高溫度時(shí)，因補(bǔ)償器墜砣著地而失去補(bǔ)償作用及在最低溫度時(shí)補(bǔ)償裝置因卡住滑輪而發(fā)生事故，一般根據(jù)錨段長(zhǎng)度的不同，計(jì)算出在極限范圍內(nèi)墜砣串的安裝高度，稱為全補(bǔ)償鏈形懸掛墜砣安裝高度曲線。安裝曲線通常是受上端和下端控制，由于我國(guó)疆域遼闊，南北方的極限溫度的溫差較大，一般在北方由上端控制，計(jì)算出的安裝距離（墜砣頂部至滑輪組）；在南方有下端距地面的安裝高度控制，其安裝曲線是表示墜砣串底部至基礎(chǔ)面（鋼筋混泥土支柱為至地面）的高度。 由于本設(shè)計(jì)氣象區(qū)處于南方地區(qū)，故計(jì)算的安裝距離。其計(jì)算公式為 式中 ——墜砣串頂部至滑輪組的最小允許距離（m）；——半個(gè)錨段的長(zhǎng)度（m）；——新線延伸率，；——承力索或接觸線的線脹系數(shù)（）?！a(bǔ)償滑輪傳動(dòng)比——安裝時(shí)的大氣溫度（℃）。根據(jù)鐵〔2007〕69號(hào)《接觸網(wǎng)運(yùn)行檢修規(guī)程》規(guī)定，任何情況下、值均應(yīng)大于200mm，故取值300mm。根據(jù)《電氣化鐵道接觸網(wǎng)零件》知補(bǔ)償滑輪組的傳動(dòng)比分為1:1:1:4三種。本設(shè)計(jì)接觸線為1:2，承力索為1:南方接觸線安裝曲線數(shù)據(jù) 表25 Ltxbx 3004005006007008009001000 40 30 20 10 010利用MATLAB繪制出接觸線的的安裝曲線如圖22所示圖 22利用MATLAB繪制出承力索的安裝曲線如圖23所示圖 23 直線區(qū)段錨段長(zhǎng)度的確定僅按在極限溫度下，中心錨結(jié)與補(bǔ)償器之間接觸線的張力差不大于其額定張力的177。15%來(lái)要求。即不考慮承力索的張力差變化。曲線區(qū)段錨段長(zhǎng)度的確定按在極限溫度下，中心錨結(jié)與補(bǔ)償器之間的張力差，接觸線不大于其額定張力的177。15%，承力索不大于其張力差的177。10%來(lái)要求?！　⊥瑫r(shí)由于全補(bǔ)償鏈形懸掛中，接觸線弛度的變化很小，因溫度變化而損耗與弛度變化的位移更小，故在計(jì)算中可令為零。1. 計(jì)算條件 : 溫差 ；吊弦及定位器處于正常位置時(shí)的溫度， 結(jié)構(gòu)高度 =02. 全補(bǔ)償鏈形懸掛接觸線無(wú)弛度時(shí)承力索弛度及吊弦平均長(zhǎng)度式中 　　——錨段內(nèi)實(shí)際跨距值　　Z——承力索換算張力　　——承力索最大許用張力　　——鏈形懸掛合成自重負(fù)載　　——鏈形懸掛換算負(fù)載吊弦的平均長(zhǎng)度（m），其值為，計(jì)算結(jié)果表26所示(m)4045505560(m)(m)表263. 接觸線張力差計(jì)算直線區(qū)段　　直線區(qū)段由于接觸線交替受拉和受壓，定位器對(duì)接觸線張力變化影響很小，可以忽略不計(jì)，此時(shí)僅考慮吊弦作用，在同時(shí)考慮溫度變化和彈性變形時(shí)的張力差計(jì)算公式為 　　由于，故在此時(shí)接觸線由吊弦引起的張力差為0，根據(jù)參考京滬高速的暫行設(shè)計(jì)規(guī)范，故在正線直線區(qū)段，錨段長(zhǎng)度取1400m。曲線區(qū)段　　此時(shí)僅考慮定位器引起的張力增量，計(jì)算公式為 式中 　　——曲線半徑；　　——定位器長(zhǎng)度，；　　——跨距,此處取?？紤]到代入數(shù)據(jù)并化簡(jiǎn)得 計(jì)算結(jié)果如表27所示 △T(kN) RL 2700m100m200m300m400m500m600m700m 表27故總張力差 帶入數(shù)據(jù)化簡(jiǎn)得 計(jì)算結(jié)果如表28所示△T(kN) RL 2700m100m200m300m400m500m600m700m利用MATLAB繪制出接觸線的安裝曲線如圖24所示 圖244. 承力索張力差計(jì)算直線區(qū)段　　承力索沿線路中心布置，在溫度變化時(shí)，承力索雖有轉(zhuǎn)動(dòng)，仍可認(rèn)為承力索不產(chǎn)生張力增量。曲線區(qū)段張力增量由下確定式中——水平拉桿長(zhǎng)度，；——曲線半徑；——承力索在補(bǔ)償器處的拉力。帶入公示化簡(jiǎn)得計(jì)算結(jié)果如表29所示 △T(kN) RL 2700m100m200m300m400m500m600m700m 表29所以 　　　　帶入數(shù)據(jù)化簡(jiǎn)得 計(jì)算結(jié)果如210所示 △T(kN) RL 2700m100m200m300m400m500m600m700m 表210利用MATLAB繪制出承力索的安裝曲線如圖25所示 圖251. 計(jì)算條件 吊弦及定位器處于正常位置時(shí)的溫度溫差 結(jié)構(gòu)高度 =02. 全補(bǔ)償鏈形懸掛接觸線無(wú)弛度時(shí)承力索弛度及吊弦平均長(zhǎng)度式中 ——錨段內(nèi)實(shí)際跨距值Z——承力索換算張力——承力索最大許用張力——鏈形懸掛合成自重負(fù)載——鏈形懸掛換算負(fù)載　　吊弦的平均長(zhǎng)度（m），其值為由于本設(shè)計(jì)時(shí)速為，根據(jù)參考京滬高速的暫行設(shè)計(jì)規(guī)范，本設(shè)計(jì)跨距一般采用，特殊處采用及。計(jì)算結(jié)果如表211所示。(m)4045505560(m)(m)表2113. 接觸線張力差計(jì)算直線區(qū)段直線區(qū)段由于接觸線交替受拉和受壓，定位器對(duì)接觸線張力變化影響很小，可以忽略不計(jì)，此時(shí)僅考慮吊弦作用，在同時(shí)考慮溫度變化和彈性變形時(shí)的張力差計(jì)算公式為 由于，故在此時(shí)接觸線由吊弦引起的張力差為0，根據(jù)參考京滬高速的暫行設(shè)計(jì)規(guī)范，故在正線直線區(qū)段，錨段長(zhǎng)度取1400m。曲線區(qū)段此時(shí)僅考慮定位器引起的張力增量，計(jì)算公式為 式中 　　——曲線半徑；　　——定位器長(zhǎng)度，；　　——跨距,此處取?？紤]到代入數(shù)據(jù)并化簡(jiǎn)得 計(jì)算結(jié)果如表212所示 △T(kN) RL 300m1200m100m200m300m400m500m600m700m表212故總張力差 帶入數(shù)據(jù)化簡(jiǎn)得 計(jì)算結(jié)果如表213所示 △T(kN) RL 300m1200m100m200m300m400m500m600m700m 表213利用MATLAB繪制出接觸線的安裝曲線如圖26圖27所示圖26圖274. 承力索張力差計(jì)算直線區(qū)段承力索沿線路中心布置，在溫度變化時(shí)，承力索雖有轉(zhuǎn)動(dòng)，仍可認(rèn)為承力索不產(chǎn)生張力增量。曲線區(qū)段張力增量由下確定式中　　——水平拉桿長(zhǎng)度，；　　——曲線半徑；　　——承力索在補(bǔ)償器處的拉力。帶入數(shù)據(jù)化簡(jiǎn)得計(jì)算結(jié)果如表214所示 △T(kN) RL 300m1200m100m200m300m400m500m600m700m表214所以 帶入數(shù)據(jù)化簡(jiǎn)得計(jì)算結(jié)果如表215所示 △T(kN) RL 300m1200m100m200m300m400m500m600m700m利用MATLAB繪制出承力索的安裝曲線如圖28圖29所示 圖28 圖29 吊弦長(zhǎng)度計(jì)算 　　吊弦是鏈形懸掛的重要組成部件之一，接觸線通過(guò)吊弦掛在承力索上，調(diào)節(jié)吊弦的長(zhǎng)度可以保證接觸懸掛的結(jié)構(gòu)高度和接觸線距軌面的工作高度，增加了接觸線的懸掛點(diǎn)，提高電力機(jī)車受電弓的取流質(zhì)量。 基本條件分析　　簡(jiǎn)單鏈型懸掛的基本圖如圖21所示，從圖的幾何關(guān)系中可以看出，當(dāng)?shù)扔诹銜r(shí)，即為等高懸掛，否則不管是正還是負(fù)，都為不等高懸掛。在此處的計(jì)算推導(dǎo)中，我們作出如下的假設(shè)條件：簡(jiǎn)單鏈型懸掛的基本圖 如圖21所示圖 21　　承力索及接觸線為理想的柔軟索，只能承受沿其軸線方向的拉力，忽略其剛度的影響（接觸線及承力索細(xì)長(zhǎng)比很大，可忽略其剛度）；承力索及接觸線自身質(zhì)量沿X 方向均勻分布，在受力分析時(shí)考慮其數(shù)值，但不再畫(huà)出其分布圖；每根吊弦的質(zhì)量由兩部分組成：固定質(zhì)量（吊弦的上下線夾、緊固螺栓、基本接頭質(zhì)量總和）及長(zhǎng)度質(zhì)量（隨吊弦長(zhǎng)度變化而改變的質(zhì)量，若每根吊弦質(zhì)量為確定數(shù)值，則長(zhǎng)度質(zhì)量為零）；不考慮預(yù)留弛度（基本不使用預(yù)留弛度）?！缇? ——結(jié)構(gòu)高度 ——左右定位點(diǎn)高度差 ——接觸線張力 ——承力索張力 ——接觸線線密度 ——承力索線密度 ——吊弦線密度 ——吊弦固定質(zhì)量跨距, 結(jié)構(gòu)高度H=, 承力索張力，接觸線張力，，吊弦的固定質(zhì)量吊弦線密度，定位點(diǎn)高度差均勻布置7根吊弦1. 由設(shè)計(jì)參數(shù)確定每根吊弦的x坐標(biāo)值，即（=0）按設(shè)計(jì)規(guī)范要求及吊弦均勻條件求得0、562. 由 0、0、0、0、0、0、0、03. 計(jì)算接觸線上每根吊弦處的懸掛力 　　　　　　、、4. 計(jì)算每根吊弦對(duì)承力索的作用力 其中、、5. 計(jì)算承力索左支點(diǎn)的支座反應(yīng)力為 計(jì)算得6. 計(jì)算承力索每根吊弦處 、、7. 計(jì)算接觸線上每根吊弦的長(zhǎng)度 、、故得出以下計(jì)算結(jié)果，吊弦的長(zhǎng)度分別為125101868871011255?！　≈е淖畲髲澗?，除了與支柱所在的位置、支柱類型、接觸懸掛類型、線索懸掛高度、支柱跨距及支柱的側(cè)面限界有關(guān)外，還與計(jì)算氣象條件有直接的關(guān)系。最大彎矩可能出現(xiàn)在最大風(fēng)速、覆冰時(shí)或最低溫度時(shí)，故選取支柱極端工作條件，以得到支柱的最大彎矩。一般來(lái)說(shuō)最大彎矩多發(fā)生在最大風(fēng)速時(shí)及覆冰時(shí)。正線采用全補(bǔ)償鏈形懸掛，其合成負(fù)載要比站線全補(bǔ)償鏈形懸掛來(lái)得重，故選取正線最大跨距下的中間柱作為計(jì)算對(duì)象。本次設(shè)計(jì)欲選用的中間柱為GH 240X/ 電氣化鐵路接觸網(wǎng)H形鋼柱系列—GH 240X/ 鋼柱規(guī)格 截面尺寸 hbt1t2 mm 柱高L m 標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)彎矩MkkNm柱頂撓度檢驗(yàn)彎矩MSkNm導(dǎo)高處撓度檢驗(yàn)彎矩MW kNm扭矩標(biāo)準(zhǔn)值 kNm扭矩力臂S mmGH 240X/