4.3. Определение длины анкерных участков на станции и перегоне

Расчет длины анкерных участков компенсированной цепной подвески производится с учетом реакции струн и фиксаторов и расположения кривых в анкерном участке для принятых конструктивных параметров контактной подвески. При этом изменение натяжения компенсированного контактного провода в принятых расчетных пределах изменения температуры не должно превышать ±10 % от номинального натяжения контактных проводов, создаваемого компенсаторами.

Изменение натяжения контактного провода на кривых участках, вызываемого совместным действием струн цепной подвески и фиксаторов, рассчитывается по выражению:

(4.8)

Входящие в формулу (4.8) величины, выражающие приращения натяжения контактного провода, вызываемые действием только струн цепной подвески или только фиксаторов , и не учитывающие упругого удлинения контактного провода, вычисляются по формулам:

; (4.9)

, (4.10)

где К – натяжение контактного провода у компенсатора, даН;

L – расстояние от компенсатора до средней анкеровки, м;

R – радиус кривой, м;

d – длина фиксатора, считая от контактного провода до точки шарнирного крепления фиксатора на опоре, м;

e – средняя длина струны, м;

S_к – сечение контактного провода, мм²;

Е_к – модуль упругости контактного провода, МПа;

α_к – температурный коэффициент линейного расширения контактного провода, 1/°С;

∆t – изменение температуры, считая от среднего ее значения при нормальном положении струн и фиксаторов.

Значение ε в формулах (4.8) – (4.10) определяется по выражению:

, (4.11)

где f₁, f – стрела провеса контактного провода при расчетной и средней температуре, °С.

Если несущий трос и контактный провод выполнены из материалов, имеющих одинаковый температурный коэффициент линейного расширения, то при определении приращения натяжения контактного провода можно принять, что струны при всех значениях температуры располагаются вертикально, поэтому они не влияют на изменение натяжения контактного провода, вызываемого отклонениями фиксаторов, т. е. .

Для расчета длины анкерных участков контактного провода при принятых параметрах компенсированной цепной подвески, используя формулу (4.8), строят кривые приращений натяжения контактного провода у средней анкеровки в зависимости от длины анкерного участка. Построение этих кривых ведут для крайних расчетных значений температуры, считая, что анкерные участки расположены в однородных условиях трассы: на прямой и кривых различных радиусов, встречающихся на данной железнодорожной линии.

Пользуясь такими кривыми и исходя из условия, что наибольшее изменение натяжения контактного провода не превышает указанной выше величины (±10 %), можно определить допустимую длину каждого анкерного участка для кривой любого радиуса.

Если условия трассы меняются в пределах анкерного участка, то общее приращение натяжения контактного провода определяется как сумма приращений натяжения в однородных условиях. Методика определения общего приращения натяжения контактного провода приведена в работе [1, с. 130].

В компенсированной цепной подвеске длина анкерного участка должна быть такой, чтобы (кроме соблюдения указанных выше допустимых изменений натяжения контактного провода) колебания натяжения несущего троса не превышали 10 % от номинального натяжения несущего троса у компенсаторов.

При расположении консолей с внешней стороны кривой и при условии, что радиус кривой на протяжении рассматриваемого анкерного участка остается неизменным, приращение натяжения несущего троса

, (4.12)

где d_к – горизонтальная проекция поворотной консоли, считая от точки крепления несущего троса на консоли до оси шарнирного крепления консоли на опоре;

_н – температурный коэффициент линейного расширения несущего троса, 1/°С;

T – натяжение несущего троса у компенсатора, даН.

Значение приращения натяжения несущего троса компенсированной цепной подвески у средней анкеровки в зависимости от длины анкерного участка в курсовом проекте необходимо рассчитать для всех кривых участков пути. Значения приращения определяются для крайних значений температуры. При построении зависимостей приращения натяжения несущего троса принять, что опоры расположены на внешней стороне кривой и ее радиус не меняется на всем протяжении от средней анкеровки до компенсатора.

На основании этого метода и при определенном значении допустимого приращения натяжения несущего троса рассчитывается значение наибольшей длины для каждого анкерного участка компенсированной цепной подвески в различных условиях трассы. Длина анкерного участка на прямых участках пути должна быть не более 1600 м, на участках скоростного движения (161 – 200 км/ч) – не более 1400 м [2, с. 27].