接触网工程课程设计专业:电气工程及其自动化班级:姓名:学号:指导教师:兰州交通大学自动化与电气工程学院2012 年 7月 13日1方案选择1.1设计题目软横跨的预制计算。
1.2设计方案结合软横跨所在位置、支柱类型,确定软横跨模拟简图,根据实际条件进行参数测量及负载计算,完成软横跨的预制计算,并校验正确性,节点设计。
2设计计算 2.1设计数据软横跨预制计算。
在计算中,一般应具有以下原始结构尺寸数据:(1) 1CX 、2CX 为侧面限界,在正线轨面水平面内,左右侧支柱内缘分别至临近线路中心的距离(m )。
(2) L 为横向跨距,直两支柱悬挂点(支柱顶端内缘向下100mm 处,下同)间的水平距离(m )。
(3) 1l 、2l 为不等高悬挂或不对称悬挂,由横向承力索最低点分别至两悬挂点的水平距离(m )。
(4) 1δ、2δ为支柱结构的斜率和调整倾斜度之和,即安装后的支柱内缘相对于铅垂线的总斜率(mm/m )。
(5) 1d 、2d 为偏移距离,即支柱结构斜率和调整倾斜率值所形成的偏移距离之和,简称偏距,其值为11δH d =,22δH d =,1'1δS H d =,2'2δS H d =(其中,'1d 、'2d 为在上部定位索处的偏移距离)。
(6) 1S 、2S 为基础面至正线轨面的高差,即支柱地面(钢筋混凝土支柱由地线孔至轨面)至轨面的垂直距离,当支柱底面高出轨面时,S 为正值,反之为负值。
(7) 1f 、2f 为横向承力索的驰度,即由横向承力索最低点分别至两悬挂点铅垂方向的距离,当为等高悬挂时,m in 21f f f ==。
(8) 1a 、2a 、 、n a 为相邻悬挂点间的水平距离,其中:111δH CX a +=,221δH CX a n +=+。
支柱类型:152002G。
安装后外缘垂直,经现场实际测量,m 61=CX ,m 32=CX ,m 55432====a a a a ,mm 4501=S ,mm 2502-=S ;接触网悬挂类型:正线:GJ-100+TCG110,站线:GJ-70+TCG85。
2.2设计过程2.2.1确定相关参数(1) mm 53.3351004002121=-=-==H a b δδ(查表4.3.4钢柱型号规格表152002G: mm 400=a ,mm 1200=b )(2) mm 829)1.045.015(33.53)(11111h 11=-+=-+==h S H H d δδ mm 781)1.025.015(33.53)(22122h 22=--=-+==h S H H d δδ (考虑到支柱受力后内倾及扰动影响,取mm 7001=d ,mm 6502=d ) (3) m 7.67.06111=+=+=d CX a m 55432====a a a a mm 65.365.03226=+=+=d CX a(4) mm 4501=S ,mm 2502-=S(5) mm 7250100-400-4507700-15000100-m in 1S11=+=-+-=C S H H fmm 6550100400250770015000100m in 2S22=----=--+-=C S H H f(7700mm 9503006450S S2S1=++=++===上、下H H H H H H h x S S S H H H ==21为上不固定绳至正线轨面的高度,x H 接触线高度,大站一般取6450mm ,小站取6000mm 。
接触线距下部固定绳距离,一般取300mm ,H 上、下为上、下部固定绳距离,一般取950mm ,对x H 、h H 、上、下H 可根据现场实际情况取值)。
2.2.2确定悬挂负载根据式i i i i M P G J Q +++=S 和图1节点标注可得:i i i i P G J Q ++=)0(=i M⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯+⨯+=++=)21701.11708.0(70113331a a P G J Q +[]N =⨯+⨯+⨯127110)(026.16548.121a a同理:N =++=21664442P G J Q N =++=17925553P G J Q N =++=21116664P G J Q N =++=21417775P G J Q2.2.3假设最低点由于此软横跨为五股道,即奇数股道,所以悬挂最低点出现在中间节点处。
也即是悬挂最低点出现悬挂负载3Q 所在的悬挂点,即第I 股道上方。
2.2.4求横向承力索分段长度及总长度(1) 求子力矩所谓子力矩,它是从拟定的最低点分开,将两侧股道悬挂负载分别对相应侧的悬挂点取力矩值,分别用M A 及M B ,其计算式分别为:i k i i x Q M ∑==1-1A 其中11a x=,212a a x +=,…i i a a a x ⋯++=2111k B ++=∑=i n i i xQ M 其中11++=n n a x ,n n n a a x +=+1,11...++++=n i i i a a a xm 8.32538)54.6(21667.61226)(21211A ⋅N =++⨯=++=a a Q a Q Mm 65.17323)65.35(113565.31251)(65465B ⋅N =++⨯=++=a a Q a Q M (2) 求横向承力索水平力T 及分界力Y 根据式12212A 1B f l f l l M l M T ++=12211B 2A f l f l f M f M Y +-=N =⨯+⨯⨯+⨯=++=91.496225.535.1355.44.1635.138.325384.1665.1732312212A 1B f l f l l M l M T=+-=12211B 2A f l f l f M f M Y N =⨯+⨯⨯-⨯42.39425.535.1355.44.1625.565.1732355.48.32538由30Q Y <<可以说明前面判断是正确的。
(3) 求横向承力索分段长度 根据式TYQ Q a m k i ii ++=...以及见附录A 图2所示 m 27.491.496242.394216612267.62111=++⨯=++⨯=T Y Q Q a m m 58.291.496242.39421665222=+⨯=+⨯=T Y Q a m m 397.091.496242.394533=⨯=⨯=T Y a m 根据式TYQ Q a m k i i i -+=-''1...可得:m 4.1344=-⨯=TYQ a m m 55.23455=-+⨯=TYQ Q a m m 55.234566=-++⨯=TYQ Q Q a m根据式22i i i m a b +=可得:m 05.821211=+=m a b m 63.522222=+=m a b m 02.523233=+=m a b m 19.524244=+=m a b m 61.525255=+=m a b m 21.426266=+=m a b(4) 求横向承力索总长度 根据式∑+==11n i i b B 可得:m 71.33...621=++=b b b B(5) 求各悬挂点直吊弦长度mm 1055258797221=+=+=m C C mm 797400397332=+=+=m C Cmm 400m in 3==C Cmm 18004001400344=+=+=C m C mm 430025001800545=+=+=m C C mm 680025004300656=+=+=m C C2.2.5求上下部固定绳长度mm 67.298247.753.5530004500060007.753.55S22254321S11S =⨯++⨯++⨯=+++++++=H CX a a a a CX H L δδmm8.2969045.655.53300045000600045.633.532225432111=⨯++⨯++⨯=+++++++=x x x H CX a a a a CX H L δδ2.2.6计算校验结果m 25.7m 247.7397.058.227.41321'1=≈=++=++=f m m m f 6.55m m 5.655.255.24.12654'2=≈=++=++=f m m m f3设备选择及绘制装配图3.1设备选择选择支柱152002G,接触网悬挂类型:正线:GJ-100+TCG110,站线:GJ-70+TCG85。
3.2绘制装配图见附录A 图1。
4总结软横跨的预制计算,就是软横跨结构安装尺寸的计算。
合理的解决软横跨结构尺寸的计算,既可以提高机械化施工的程度,又可以节省调整时间,既有利于安全,又能大大提高功效和工程质量,对于加速铁路电气化建设具有重要意义。
因而,对它加以讨论和研究是很必要的。
软横跨是多股道站场接触悬挂的横向支持设备。
软横跨由电气化铁道两侧的支柱和挂在支柱上的横向承力索,上、下部固定绳以及支持和连接它们的零件组成。
参考文献[1]于万聚.高速电气化铁路接触网.成都:西南交通大学出版社,2003[2]李爱敏.接触网生产实习指导.北京:中国铁道出版社,2000[3]李伟.接触网.北京:中国铁道出版社,2000附录A图图1软横跨的结构图2横向承力索结构尺寸。