软横跨的预制计算.doc
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课程设计报告
课程高速电气化铁路接触网课程设计
题目软横跨的预制计算
学院自动化与电气工程学院
年级2006专业电气工程及其自动化
班级电气062学号20066735
学生姓名权云霞
指导教师张红生
设计时间2010年3月
兰州交通大学自动化与电气工程学院《高速电气化铁路接触网》课程设计报告
目录
1设计目的及要求 1
1.1.课程设计的目的 1
1.2对课程设计的要求 1
2设计的主要内容及过程 1
2.1设计题目 1
2.2设计过程 3
2.2.1确定有关参数 3
2.2.2确定悬挂负载 3
2.2.3假设最低点 4
2.2.4求横向承力索分段长度及总长度 4
2.2.5求上、下部固定绳长度 6
2.2.6计算校验结果 6
3小结 6
4参考文献 7
9
1设计目的及要求
1.1.课程设计的目的
本课程设计是学生在学完《高速电气化铁路接触网》课程之后，进行的一个综合性的教学实践环节。
通过本课程设计一方面使学生获得综合运用学过的知识进行接触网设计的基本能力，另一方面能巩固与扩大学生的电气综合设计知识，为毕业设计做准备，为后续课程的学习以及今后从事工程技术打下较坚实的基础。
[任务和地位]
接触网是电气工程自动化专业的主干课程之一，共分为接触网设计、接触网受流理论及接触网检测技术等三部分。
[知识要求]
在学习此课程前，学生应具备高等数学、理论力学、工程制图、电路分析、供电系统等课程的知识。
[能力要求]
通过本课程的学习，要求学生掌握接触网悬挂类型及技术标准，熟悉牵引供电系统的主要设计原则，特殊设计的技术原则，能够设计出基本的接触网平面设计布置图。
1.2对课程设计的要求
[目的要求]
学生要按照课程设计指导书的要求，根据题目所给的原始条件，通过所学习的理论，方法进行设计。
1、提出课程设计的框架；
2、依据所选题目，提出多种方案或方法；
3、对所提出解决问题的多种方案或方法进行理论论证；
4、对多种方案进行比较、选择；
5、对选取的最优方案进行参数测量或选取；
6、进行相关的设计计算或验证；
7、绘制相应的表格及图纸；
8、完成课程设计报告。
2设计的主要内容及过程
2.1设计题目
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）、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）、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）、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）、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，，，（其中，、为在上部定位索处的偏移距离）。
应该注意，考虑到支柱受力后产生的扰度和因基础返回而内倾，经验取值比一般计算值偏小；
（6）、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）、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，；
（8）、、、为相邻悬挂点间的水平距离，其中：
，。
试确定《高速电气化铁路接触网》一书中图3.2.1所示支柱22-23双横软横跨的结构尺寸。
支柱类型：
。
安装后外缘垂直，经现场实际测量，CX1=2.6m，CX2=3m，ɑ2=ɑ3=ɑ4=ɑ5=5m，，；
接触网悬挂类型：
正线：
，站线：
。
软横跨结构图见图2.1。
图2.1软横跨结构
2.2设计过程
2.2.1确定有关参数
（1）mm/m
（查表4.3.4钢柱型号规格表G:
ɑ=1200mm,b=400mm）
（2）mm
mm
（考虑到支柱受力后内倾及扰度影响，取mm,mm）
（3）m
m
（4），
（5）
=7050mm
=6350mm
（mm，其中：
为上不固定绳至正线轨面的高度，接触线高度，大站一般取，小站取，接触线距下部固定绳距离，一般取，为上、下部固定绳距离，一般取，对、、可根据现场实际情况取值）。
2.2.2确定悬挂负载
根据式和图2.1节点标注可得：
（）
则悬挂点负载：
1271N
同理
=2167N
=1792N
=1121N
=1215N
2.2.3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所在的悬挂点，即第股道上方。
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MA及MB，其计算式分别为：
其中,,…,
其中,,…,
22180
14131
（2）求横向承力索水平力T及分界力Y
根据式
可得：
N
N
由，又可以说明前面判断是正确的。
（3）求横向承力索分段长度
根据式以及图2.2所示
可得：
图2.2横向承力索结构尺寸
m
m
m
根据式
可得：
m
m
2.85m
根据式
，
可得：
=4.79m
=5.96m
=5.01m
=5.09m
=5.66m
=4.63m
（4）求横向承力索总长度
根据式
，
可得：
m
（5）求各悬挂点直吊弦长度
mm
mm
mm
（最短直吊弦取600mm）
mm
mm
2.2.5求上、下部固定绳长度
mm
mm
2.2.6计算校验结果
3小结
接触网担负着把从牵引变电所获得的电能直接输送给电力机车使用的重要任务。
因此接触网的质量和工作状态将直接影响着电气化铁道的运输能力。
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。
软横跨的预制计算，就是软横跨结构安装尺寸的计算。
在计算中，因结构复杂，涉及因素较多（如横向跨距、股道数目及间距、支柱类型与高差、侧面限界、有否货线及中间站台等），情况千差万别，工程计算结果长期打不到理想状态，给施工带来困难，成为接触网工程建设中的关键问题之一。
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。
在电气化工程中，为了解决阮横跨的预制及计算，已经做过不少有益的探讨，曾经采用过抛物线计算法、图解法、实测法等。
这些方法都具有简单易行的优点，但也都是存在计算精确度差的问题。
本次课程设计使我学会了面对一个实际问题，如何收集资料，如何运用已学过的课本知识，如何制定解决问题的方案并通过实践不断地分析和解决前进道路上的所遇到的一切问题，最终到达胜利的彼岸。
虽然已经按题目要求对相应的继电器配置了保护，但是忽略了许多实际中可能出现的问题，所以该设计还有许多不足之处，理论上计算出来的数据在实际中会出现很大的不同，所以该设计还需补充与改进，但是凭借自己仅学得的这点知识，只能做到此地步，由此我也明白自己的知识还很浅薄，所以会更加发奋学习新知识。
4参考文献
[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，2002
[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
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