Цель работы
Целью лабораторной работы является изучение работы полукомпенсированной контактной подвески в пролете при изменении натяжения несущего троса.
Краткие теоретические сведения
В определенном состоянии положение провода в пролете характеризуется набором параметров, к которым относятся: весовая нагрузка, натяжение провода, стрела провеса, температура и т.д. При изменении одного или нескольких параметров положение провода в пролете изменяется. Между двумя режимами существует зависимость, которая описывается при помощи уравнения состояния.
В исходном состоянии длина провода в пролете описывается следующим уравнением:
(3.5)
где l – длина пролета, [м];
q 1 – результирующая равномерно распределенная нагрузка на провод в первом режиме, [даН/м];
H 1 – натяжение провода в первом режиме, [даН].
Предположим, что при переходе в i -й режим произошло изменение температуры. Этому режиму будет соответствовать длина провода
(3.6)
Тогда изменение длины провода в пролете при переходе из одного режима в другой
(3.7)
С другой стороны зная коэффициент температурного удлинения провода α, его модуль упругости E и сечение S получим
(3.8)
где t i, t 1 – температура провода в i -м и первом режимах, ºС.
Приравнивая выражения (3.7) и (3.8) имеем
(3.9)
Разделив обе части уравнения (3.9) на αl запишем уравнение состояния
(3.10)
Зная уравнение состояния можно определять температурные зависимости натяжений и стрел провеса проводов и наоборот.
По аналогии можно получить выражения для цепной контактной подвески.
Стрелу провеса несущего троса полукомпенсированной контактной подвески определяют из выражения:
(3.11)
где Ti – натяжение несущего троса в i -м режиме, [даН];
Ki – натяжение контактного провода в i -м режиме, [даН];
fкi – стрела провеса контактного провода в i -м режиме, [м].
Стрелу провеса контактного провода находят по формуле:
(3.12)
где T 0 – натяжение несущего троса, соответствующее беспровесному положению контактного провода, [даН].
Описание стенда
В лаборатории смонтирована модель компенсированной контактной подвески. Данная модель также позволяет исследовать полукомпенсированную подвеску, переводя компенсированную подвеску в режим полукомпенсированной.
Содержание работы
На модели задают различные натяжения для несущего троса и измеряют соответствующие им стрелы провеса контактного провода и несущего троса, которые затем сравнивают с расчетными.
Порядок выполнения работы
1. Задают натяжение несущего троса равное 1,5 даН, а контактного провода равное 1 даН. При этом натяжении несущего троса по линейке определяют стрелу провеса несущего троса и отметку положения контактного провода. Полученные данные заносят в табл.3.3. Необходимо отметить, что при этом контактный провод расположен беспровесно.
2. С помощью грузов задают натяжение несущего троса равное 2даН, по линейке измеряют провес несущего троса в середине пролёта и отметку положения контактного провода (в середине пролёта).
3. Определяют провес контактного провода как разницу между отметкой контактного провода при натяжении несущего троса равном 1,5 даН и 2 даН. Полученные данные заносят в табл.3.3.
4. Натяжение несущего троса принимают равным 1 даН и проводят измерения аналогично вышеприведённым пунктам.
5. Определяют стрелы провеса несущего троса и контактного провода по приведённым выше формулам. Рассчитывают разницу между полученными фактическими и расчётными значениями. При расчетах следует принять l = 4,815 м; q = 0,05514 даН/м.
Таблица 3.3
Экспериментальные данные и результаты расчетов
| Ti, даН | 1,5 | |||
| Fi, м | фактическое | |||
| расчетное | ||||
| Δ Fi, м | ||||
| fкi, м | фактическое | |||
| расчетное | ||||
| Δ fкi, м |
Содержание отчёта
1. Рабочие схемы положения проводов контактной подвески при натяжении несущего троса 1,5 и контактного провода 1 даН.
2. Необходимые формулы, расчёты, таблицы.
3. Ответы на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы
1. Чем можно объяснить появление отклонений между фактическими и расчётными значениями?
2. Почему при одинаковом изменении натяжения Т относительно Т 0 на ± 0,5 даН провес несущего троса F изменяется относительно F 0 не на одинаковые значения?
3. Чем отличается работа полукомпенсированной подвески от компенсированной?
4. В чем преимущества компенсированной подвески по отношению к полукомпенсированной?
Литература
1. Горошков Ю.И., Бондарев Н.А. Контактная сеть: Учебник для техникумов.3-е изд. перераб. и доп. – М.:Транспорт, 1990. – 339 с.
2. Марквардт К.Г. Контактная сеть. – М.:Транспорт, 1977, с. 196 – 205.
3. Фрайфельд А.В., Бондарев Н.А., Марков А.С. Устройство, сооружение и эксплуатация контактной сети и воздушных линий. – М.:Транспорт, 1987. – 336 с.
Лабораторная работа №4
