- •Федеральное агентство железнодорожного транспорта российской федерации петербургский государственный университет путей сообщения
- •Контактная сеть
- •Изучение устройств контактных сетей электрических железных дорог постоянного и переменного тока
- •Исследование взаимодействия контактных подвесок и токоприёмников
- •Часть 1 исследование состояния свободно подвешенного провода
- •Часть 2 исследование параметров полукомпенсированной контактной подвески в различных режимах
- •Исследование схем питания и устройств секционирования контактной сети постоянного и переменного тока
Часть 1 исследование состояния свободно подвешенного провода
Цель работы
Целью работы является исследование провисания в пролете свободно подвешенного провода при точках подвеса, расположенных на разных уровнях.
Краткие теоретические сведения
Расположение точек подвеса провода на одном уровне относится к идеальному случаю. В общем случае, что наиболее часто встречается в практике, уровень подвеса разный.
На рис.3.1 изображена расчетная схема провисания провода в пролете с точками подвеса, расположенными на разных уровнях (точки А и В).
Рис.3.1. Расчетная схема
Рассмотрим эквивалентную схему провисания провода в пролете с точками подвеса на одном уровне (точки А и С). Уравнение кривой провисания для этой схемы
(3.1)
где g – нагрузка, равномерно распределенная вдоль пролета, [даН/м];
H – натяжение провода, [даН];
l1 – длина пролета между точками А и С, [м].
С помощью выражения (3.1) описывается положение провода в пролете с точками подвеса на разных уровнях.
С учетом зависимости между l1 и l
(3.2)
выражение (3.1) можно записать следующим образом:
(3.3)
где Δh – разность уровней подвеса провода, [м];
– стрела провеса провода в пролете с длиной l при точках подвеса, расположенных на одном уровне, [м].
Для определения расстояния до точки, соответствующей максимальной стреле провеса, находят экстремум функции (3.3).
Тогда
(3.4)
Подставляя значение, полученное из выражения (3.4), в выражение (3.3) определяют максимальную стрелу провеса.
Описание стенда
В лаборатории смонтирована модель свободно подвешенного провода, который заанкерован жёстко на опоре №2, а на опоре №3 имеется компенсатор.
Содержание работы
Задают натяжение проводу и измеряют его фактические провесы, которые затем сравнивают с расчетными.
Порядок выполнения работы
В соответствии с вариантом задания (табл.3.1) задают натяжение провода.
Через каждые 100 мм с помощью линейки определяют провес провода от опоры №2 к опоре №3 (от более высокой точки подвески к более низкой). Полученные данные заносят в таблицу 3.2.
Замеряют разность уровней ∆h на опоре №3 (по осям проводов).
По приведённым формулам вычисляют расчётным путём провес провода в тех же самых точках, что и при физическом опыте. Данные заносят в табл.3.2. Здесь же вычисляют разность между фактическими и расчётными значениями провеса в каждой точке. При расчетах следует принять l = 4,815 м; g = 0,021 даН/м.
Расчётным путем находят расстояние от опоры №2 до нижайшей точки провода в пролёте и рассчитывают максимальную стрелу провеса. Расчёты заносят в табл.3.2 и производят расчёт отклонений (как разницу между фактическим и расчётным значением).
Таблица 3.1
Варианты задания
Вариант 1 |
250 грамм |
Вариант 5 |
450 грамм |
Вариант 2 |
300 грамм |
Вариант 6 |
500 грамм |
Вариант 3 |
350 грамм |
Вариант 7 |
550 грамм |
Вариант 4 |
400 грамм |
Вариант 8 |
600 грамм |
Таблица 3.2
Экспериментальные данные и результаты расчетов
x, м |
0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
… |
4,8 |
|
yx, м |
фактическое |
|
|
|
|
|
|
расчетное |
|
|
|
|
|
|
|
Δy = yфакт – yрасч, м |
|
|
|
|
|
|
Содержание отчёта
Цель работы
Рабочая схема положения свободно подвешенного провода при заданном натяжении.
Необходимые формулы, расчёты, таблицы
Ответы на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы
Чем можно объяснить появление отклонений между фактическими и расчётными значениями?
Как изменяется место положения нижней точки провода в пролёте при изменении натяжения провода?