接觸網(wǎng)課程設(shè)計

1、課程名稱：接觸網(wǎng)站場平面設(shè)計設(shè)計題目：站場平面設(shè)計院 系：電氣工程系專 業(yè)：鐵道電氣化年級：2011級姓名：陳浩學(xué)號：20116687指導(dǎo)教師：王老師西南交通大學(xué)峨眉校區(qū)2015 年 1 月 8 日課程設(shè)計任務(wù)書專業(yè) 鐵道電氣化姓名陳浩學(xué)號 20116687開題日期：2014年 月 日完成日期：2015年 月 日題 目接觸網(wǎng)站場平面設(shè)計一、設(shè)計的目的通過該設(shè)計，使學(xué)生初步掌握接觸網(wǎng)站場平面設(shè)計的設(shè)計步驟和方法，熟悉 有關(guān)平面設(shè)計圖紙的使用；基本掌握站場平面設(shè)計需要考慮的元素；鍛煉學(xué)生綜 合運(yùn)用所學(xué)知識的能力，為今后進(jìn)行工程設(shè)計奠定良好的基礎(chǔ)。二、設(shè)計的內(nèi)容及要求1 負(fù)載計算。2 最大跨距計算。

2、3半補(bǔ)償鏈形懸掛安裝曲線計算。4 半 補(bǔ)償鏈形懸掛錨段長度及張力增量曲線決定。5 平面設(shè)計：（1）基本要求；（2）支柱布置；（3）拉出值及之字值標(biāo)注；（4）錨段關(guān)節(jié)；（5）咽喉區(qū)放大圖；（6） 接觸網(wǎng)分段。6 站場平面表格填寫：側(cè)面限界、支柱類型、地質(zhì)情況、基礎(chǔ)類 型、安裝參考圖號。三、指導(dǎo)教師評語四、成績指導(dǎo)教師（簽章）年 月 日接觸網(wǎng)課程設(shè)計任務(wù)書、原始資料1懸掛形式：正線全補(bǔ)償簡單鏈形懸掛，站線半補(bǔ)償簡單鏈形懸掛。2 氣象條件：學(xué)號尾數(shù) 1的為第一典型氣象區(qū)，學(xué)號尾數(shù)2的為第二典型氣象區(qū)，學(xué)號尾數(shù)3的為第三典型氣象區(qū)，學(xué)號尾數(shù)4的為第四典型氣象區(qū)，學(xué)號尾數(shù)5的為第五典型氣象區(qū)，學(xué)號尾數(shù)6

3、的為第六典型氣象區(qū)，學(xué)號尾數(shù)7的為第七典型氣象區(qū)，學(xué)號尾數(shù)8的為第八典型氣象區(qū)，學(xué)號尾數(shù)0、9的為第九典型氣象區(qū)。3 懸掛數(shù)據(jù)：學(xué)號尾數(shù) 0、1的結(jié)構(gòu)高度為1.1米，學(xué)號尾數(shù)2的結(jié)構(gòu)高度為1.2米，學(xué)號 尾數(shù)3的結(jié)構(gòu)高度為1.3米，學(xué)號尾數(shù)4的結(jié)構(gòu)高度為1.4米，學(xué)號尾數(shù)5的結(jié)構(gòu)高度為1.5 米，學(xué)號尾數(shù)6、7的結(jié)構(gòu)高度為1.6米，學(xué)號尾數(shù)8、9的結(jié)構(gòu)高度為1.7米。站線：承力索 JT70, Tcmax=1500kg； 接觸線 CT85,Tjm=1000kg。 正線：承力索 JT70, Tcm=1500kg； 接觸線 CT110,Tjm=1000kg。e=4m4 土壤特性：(1) 女生：安息角

4、(承載力)=300,挖方地段。(2) 男生：安息角(承載力)=300,填方地段。、設(shè)計內(nèi)容1 .負(fù)載計算2 最大跨距計算3 半補(bǔ)償鏈形懸掛安裝曲線計算4 半補(bǔ)償鏈形懸掛錨段長度及張力增量曲線決定5.平面設(shè)計(1 )基本要求(2 )支柱布置(3) 拉出值及之字值標(biāo)注(4 )錨段關(guān)節(jié)(5) 咽喉區(qū)放大圖(6) 接觸網(wǎng)分段6 站場平面表格填寫支柱編號、側(cè)面限界、支柱類型、地質(zhì)情況、基礎(chǔ)類型、安裝參考圖號 三、驗(yàn)算部分1 各種類型支柱校驗(yàn)2 緩和曲線跨距校驗(yàn)四、使用圖紙按學(xué)號最后兩位相加之和的末位數(shù)使用站場0-站場9的圖紙五、課程設(shè)計于任務(wù)書下達(dá)后六周內(nèi)交老師，延期交以不及格論處，特殊情況申請延期除

5、外。第一章負(fù)載計算1.1計算的條件1.1.1氣象條件的確定第典型氣象區(qū)，查表可知：最高溫度：tma 40 C 最低溫度：垢山=-40。覆冰溫度： = -5 C 最大風(fēng)速時的溫度：tv5C 最大風(fēng)速：Vmax二30 m S 覆冰時的風(fēng)速：Vb=15ms覆冰厚度：b=10mm 覆冰密度：b =90(kg /帛1.1.2技術(shù)條件的確定JT -70 : dc = 10.5mm， g = 0.599kg m， S=65.81 mm正線：CT110：= 12.34mm， 8 = 12.34mm， g = 0.992kg m， S=111mm2站線：CT85： A=10.8mm， B=10.76mm， g=

6、0.769kg/m吊弦：gd =0.5 10KN /m風(fēng)速不均勻系數(shù)a，最大風(fēng)速時：a = 0.85；覆冰時：a = 1.00風(fēng)負(fù)載體型系數(shù)k，鏈形懸掛：k=1.251.2負(fù)載計算1.2.1 自重負(fù)載1、承力索 JT 70 的自重負(fù)載：gc =0.599 9.81 10 =5.88 10KN/m2、 接觸線 CT110的自重負(fù)載：gjH0 =0.992漢9.81匯10 =9.730kN/m3、接觸線 CT85的自重負(fù)載：gj85 =0.769 9.81 10 =7.54 10”kN/m4、吊弦及線夾的自重負(fù)載：gd =0.5 10“kN/m1.2.2冰負(fù)載1、承力索的覆冰重力負(fù)載:gcbo n

7、宀b b(b d) gH 10= 3.14 900 10 (10.5 10) 9.81 10=5.68 10kN/m2、接觸線的覆冰重力負(fù)載：b b A + B_9gjb110 二二 b () gH 102 2 2= 3.14 900 -一-10 (1 . 12.34 12.34) 9.81 10* =2.404 10；kN/m2vb R丄A + Bgjb85 =b () g H 102 2 210 10 10.80 +10.76= 3.14 900() 9.81 10=2.187 10 kN /m2 2 1.2.3風(fēng)負(fù)載1、 最大風(fēng)速時承力索單位長度的風(fēng)負(fù)載：2 6Pcv =0.615 a

8、K vmax de 10-0.615 0.85 1.25 302 10.5 10-6.17 10kN/m2、 最大風(fēng)速時接觸線單位長度的風(fēng)負(fù)載：Pj110v =0.615 a K v；ax A 10=0.615 0.85 1.25 302 12.34 10-6=7.26 10-3kN/m2 6Pj85v =0.615 a K Vmax A 10=0.615 0.85 1.25 302 10.85 10-6 =6.381 10-3kN/m3、 覆冰時承力索單位長度的風(fēng)負(fù)載：2_62_6Pebv =0.615 a K Vb deb 10 =0.615 a K % (de 2b) 10-0.615

9、1 1.25 102 (10.5 2 10) 102.34 10kN/m4、覆冰時接觸線單位長度的風(fēng)負(fù)載：2_6Pj110bv =0.615 a K vb (A+b) 10263=0.615 1 1.25 10 (12.34 10) 10- =1.717 10- kN/m2_6Pj85bv =0.615 a K vb (A+b)10=0.615 1 1.25 102 (10.80 10) 10-6 =1.599 10-3kN/m1.2.4合成負(fù)載在計算鏈形懸掛的合成負(fù)載時(是對承力索而言的)，其接觸線上所承受的水 平風(fēng)負(fù)載，被認(rèn)為是傳給了定位器而予以忽略不計。1、無冰、無風(fēng)時的自重合成負(fù)載：正

10、線：q。二 gc gjiio gd = (5.88 9.73 0.5) 10 =16.11 10”kN/m站線：qo =gc +gj85 +gd =(5.88 + 7.54 + 0.5)=10第二章最大跨距計算2.1計算的條件1、直線區(qū)段“之”字值a=300mm曲線區(qū)段拉出值選用表表2.1曲線半經(jīng)R(m)300ERE12001200R18001800 ER直線拉出值a(mm)4002501503002、接觸線張力:Tj 二Tjmg = 1000kg 10N/kg =10KN鏈形懸掛接觸線當(dāng)量系數(shù)m取0.9接觸線單位長度上的風(fēng)負(fù)載：內(nèi)10 =7.26 10kN/mPj85 =6.381 10kN

11、/m接觸線的最大風(fēng)偏移值：直線區(qū)段：bjmax = 500mm曲線區(qū)段：bjmax = 450mm支柱在接觸線水平面內(nèi)受風(fēng)時的位移(擾度)： 50mm2.2最大跨距的計算1、在直線區(qū)段上正線:=2J 10000 卩.50.05 + &0.5 0.05)2 032 I,0.9 7.26 L=69.34mlmax站線:=2漢 J 100乞0.50.05 + J(0.5 0.05)2 0.32 = 73.96mY0.9X6.381V故對于直線區(qū)段，最大跨距取lmax=65m第三章簡單鏈形懸掛安裝曲線計算3.1 （站線）半補(bǔ)償鏈型懸掛有載承力索的安裝曲線3.1.1計算條件承力索JT-70 : Tcma

12、x = 1500kg，即承力索最大允許張力：Tcmax=15KN ;承力索計算截面積：S=65.8mm2 ；承力索彈性系數(shù)Ec=105GPa ；線脹系數(shù):c =17 10K J ;承力索自重負(fù)載 gc=5.88 10kN, m接觸線CT-85: Tjm -1000kg，即接觸線最大允許張力：Tj -10KN ；接觸線計算截面 積：S=86mm2 ；接觸線彈性系數(shù) Ej -120GPa ;線脹系數(shù)廣仃10K_1經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，與材質(zhì)特性有關(guān)，銅承力索為0.75由懸掛點(diǎn)到最近的簡單支柱吊弦間的距離（m） e = 4m無冰無風(fēng)時的合成負(fù)載：q0 = gcgj g 13.92 10kN/mtmax = 40

13、 C tmin=40C t -5 C t0 二矗血一10-10。2當(dāng)量跨距l(xiāng) D二60m(Id -2e)2=0.7513.1.2計算與繪制步驟1 、半補(bǔ)償鏈型懸掛臨界負(fù)載:qij 八q0Tc024 Z：ax(tb - tmin)2-2VVt minViDq。由于Tc0還是未知數(shù)，對于銅承力索，用下式近似算出：Tc0 二 Tcmax =0.75 15=11.25kN其中 Zmax 二 TcmaxTjWt m i n= q。工Tc0Wmin 二 q0 70丄=13.92 10 13.92 10 0.751 10 = 23.21 10kN/mTe011.25q0jTe0+ ：24僅，Zmax(tb)

14、+2血biD13.92 10 0,24 17 汩 吟12(一5 40) (23.21 10節(jié)11.2560=41.19 10JkN/m由于：qy =41.19 10kN/m q 21.91 10”kN/m,所以取最低溫度時條件為計算的起始條件。又qv =15.23 10-KN /m : qb,無須校驗(yàn)。初始條件：b 二tmin - -40 C, q1 = q 二 13.92 10K N/m2 2IdESTeo 的計算：TcO ATcOBTco0A =aES(t -tj 2 T T- Temax 二-11.079524(TcmaxTj )2qq。盯 jbESB2 =5.95346612(Tema

15、xTj)2q；lDEScp2T2j-1p -178.48524Temax：Tj2 2. 7 4 1 OK N則利用MATLAB可算出：Tco=11.85kNWX =qx q0=22.74 10KN /m W = qTc0乙二TxTj =(Tx 7.51)KN乙二TcmaxT 2 2 . 5N2、有載承力索張力溫度曲線計算公式:txwjiD+乙1十W；lDGESe _24吃L厶X es將數(shù)據(jù)代入上式得：tx =142.62竺2理-衛(wèi)半(Tex 7.51)2117.47 10tC)-40-30-20-10010203040Tex(KN )1513.93312.88211.84910.8369.84

16、88.8887.9597.067由此利用matlab繪出Tex -t曲線如下:有載承力索張力溫度曲線3、有載承力索弛度溫度曲線計算公式:wxii28Z；由上式可得Fxtx列表:Fx(m)tx(C)X-40-30-20-10010203040Fx(li=35m)0.1550.1620.1710.1800.1900.2010.2120.2250.239Fx(li=40m)0.2020.2120.2230.2350.2470.2620.2770.2940.311Fx(li=45m)0.260.2730.2870.3030.3190.3370.3570.3780.401Fx(li= 50m)0.322

17、0.3370.3550.3740.3940.4160.4410.4670.495Fx(li=60m)0.4630.4860.5110.5380.5680.60.6350.6720.713Fx(li= 65m)0.5430.570.60.6310.6660.7040.7450.7890.837由列表繪出的Fxtx曲線如下:有載承力糜弛度擁度曲線4、接觸線弛度曲線可由下式得：fx(t)二“Fx-Feo)Fx 待求條件下承力索弛度Feo 接觸線無弛度時的承力F e0goli28Te0-14.68 10*1：由上式可得Fxtx列表:x(C)fx(mm)、-40-30-20-10010203040fx

18、(li =35m)-18.76-13.52-6.7607.5115.7724.7834.5545.06fx (li =40m)-24.78-17.27-9.0109.7621.0332.2945.0658.58fx(li =45m)-32.29-22.53-12.02012.0225.5340.5556.3373.6fx (h =50m)-39.05-27.79-14.27015.0231.5450.3269.8490.87fx(li =60m)-56.33-39.05-20.28022.5346.5672.85100.6131.4fx(lj =65m)-66.09-45.81-23.2802

19、6.2954.8285.61118.7154.7由列表繪出的Fxtx曲線如下:接觸線弛度呂度曲線5、觸線在定位點(diǎn)附近，第一吊弦范圍內(nèi)的高度變化曲線接觸線在定位點(diǎn)附近，第一吊弦范圍內(nèi)的高度變化由 也二(1 -)(Fx - Feo)決定, 曲線為3.2 （站線）半補(bǔ)償鏈型懸掛無載承力索的安裝曲線3.2.1、計算條件t0 = tmax min 也22S=65.81mm=-10 Cgc =5.88 10kN, mEc=105GpaTco=11.85KN:c =17 10“K，Id = 60mqgc g j g13.92 1kN/mTcwo 在to溫度時，無接觸線時的承力索張力Tcwx 無接觸線時的承力

20、索張力Tcw0由下式得:T_ gc 1 D EcW _ T _ q0 I ESccw0 一 24Tcw02_ c0 一 24Tc02解得 Tcwo=11.945KN無載承力索張力計算由下式可得:tx 二(to2 2g c1 D24 T2c cwOTg2 1 2cw0 ) + g c1 DE S 7 24 T2wxTcwxcEcSc無載承力索張力溫度曲線得到Tcwx -t列表tC)-40-30-20-10010203040Tcwx(kN)15.369914.220713.078411.945310.82529.72388.64917.61366.6347無載承力索各實(shí)際跨距內(nèi)的弛度曲線可由下式得

21、:g2wx8Tcwx無載承力索弛度溫度曲線Fwx -t數(shù)據(jù)列表:(C)Fwx (mm)、-40-30-20-10010203040Fwx(li =35m)65.170.8377.6185.795.48107.4122.1140.1161.9Fwx(h =40m)85.0292.51101.4111.9124.7140.3159.5183211.5Fwx (h = 45m)107.6117.1128.3141.7157.8177.6201.8231.6267.7Fwx(h =50m)132.9144.6158.4174.9194.9219.2249.2285.9330.5Fwx(li=60m)1

22、91.3208.2228.1251.9280.6315.7358.8411.7475.9Fwx (h = 65m)224.5244.3267.7295.6329.3370.5421.1483.2558.5無載承力索弛度溫度曲線Fwx -t曲線:無載重力糜弛度雀度曲線4.1計算條件 承力索JT-70 :承力索計算截面積：S = 65.81mm2 ;承力索彈性系數(shù)Ec =105GPa ;線脹系數(shù)：飛=17 10K 接觸線CT-85:接觸線計算截面積：S=86mm2 ；接觸線彈性系數(shù)Ej =120GPa ;線脹系數(shù)：j =仃 10KJ tmax = 40 C圻.=40Ct + to吊弦及定位器處于正

23、常位置時的溫度td =也2tmin =0 C，溫差 At=tmax -td =40 CAt =tmin -td = -40 C ；J結(jié)構(gòu)高度h =1.6m ,Tc0 =11.85kN懸掛的自重合成負(fù)載：qgc gj gd13-92 10kN/m接觸線的單位自重負(fù)載：g j85= 7.54 10；kN/m接觸線無弛度時，承力索的弛度lwpii2qh2F 0 -8Zc8Tc02吊弦的平均長度尹站線承力索弛度及吊弦平均長度ii( m354045506065R(m)3003505006002000直線Fo ( m0.17990.23490.29730.36710.52860.6204C(m)1.480

24、11.44341.40181.35531.24761.18644.2半補(bǔ)償鏈形懸掛張力增量及錨段長度的計算1、吊弦造成的張力增量L(L l)gj( rt)2c式中：.汀jd 只考慮溫度變化時，吊弦所引起的張力增量（kN）gj 接觸線單位長度自重負(fù)載（kN/m）L 由中心錨結(jié)至補(bǔ)償器間的距離（m）（半錨段長度） c吊弦平均長度（m則厶Tjd結(jié)果見下表：-40 C 時354045506065 丄=2000.0814060.0852520.0896110.094580.1068510.114524J 丄=3000.1740710.1811610.189280.1986110.2219210.2366

25、1Ed 丄=4000.3013760.3125910.3255250.3404770.3780880.401913% 丄=5000.4633220.4795430.4983460.5201730.5753510.610432% 丄=6000.6599090.6820160.7077420.7376990.8137110.862168 丄=7000.8911370.9200120.9537150.9930571.0931671.157121 丄=8001.1570061.1935291.2362631.2862451.413721.495289% 丄=9001.4575161.5025671.5

26、553871.6172641.7753691.87667440 C時l354045506065Ed 丄=200-0.08141-0.08525-0.08961-0.09458-0.10685-0.11452 ,L =300-0.17407-0.18116-0.18928-0.19861-0.22192-0.23661.耳丄=400-0.3013-0.312598.：Tjd 丄=500-0.4633-0.479542-:Tjd 丄=600-0.6599-0.682021丄=700-0.8911-0.920014丄=800-1.1570-1.193531丄=900-1.4575-1.5025722

27、、定位器形成的張力增量0.32552-0.34048-0.378090.49835-0.52017-0.575350.70774-0.7377-0.813710.95371-0.99306-1.093171.23626-1.28625-1.413721.55539-1.61726-1.77537-0.40191-0.61043-0.86217-1.15712-1.49529-1.87667L(L l)( 7；t)2Rd -0.5L(L -l)(.r.：t)(Tjm 3)曲線式中：汀jw 只考慮溫度變化時，定位器所引起的張力增量(kN) ； R區(qū)段的曲率半徑m ； d定位器的長度m ；m 接觸線

28、在補(bǔ)償器處的張力(kN)-40 C 時L ：Tjw ,Tjw , : Tjw ,T jw , Tjw ,：Tjw ,R=300R=350R=500R=600R=2000R=30002000.3183190.2639390.1782820.1435770.0400290.0257273000.7891730.6598880.4486960.3653250.104040.067864001.5107511.263660.8565930.6992310.1994440.1307745002.5428412.1186671.4237711.1610250.3287440.2159956003.9795

29、863.2912872.1818961.7731280.4952660.3255267005.9698674.8823983.1759422.5665870.7032360.4618858008.7564467.0480174.4696633.5840280.9578760.62813390012.7565510.038176.1544824.88421.2655310.82792940 C時LTjw ,Tjw ,Tjw ,T jw , - Tjw , Tjw ,R=300R=350R=500R=600R=2000R=3000200-0.30855-0.25719-0.17518-0.1415

30、6-0.03987-0.02566300-0.73206-0.6195-0.42966-0.35261-0.10298-0.06741400-1.31587-1.12447-0.79033-0.65448-0.19564-0.12913500-2.03971-1.75779-1.25134-1.04389-0.31866-0.2116600-2.88128-2.50323-1.80567-1.51679-0.47304-0.3158700-3.81825-3.34405-2.44565-2.06862-0.65998-0.44289800-4.82997-4.26415-3.16339-2.6

31、9456-0.88078-0.59419900-5.89849-5.24894-3.95119-3.38972-1.13688-0.77118距 Id =60m2 gj 接觸線單位自重負(fù)載(kg/m) ； c 吊弦的平均長度(m)，其值為c = h-F。；3:接觸線線脹系數(shù)(1/K) ； Ej 接觸線彈性系數(shù)(Kg/mm2)S 接觸線的截面積(mm2)。.訂j-L數(shù)據(jù)表如下：LTj (-40 C 時)-：Tj (40 C 時)2000.111176-0.111183000.228308-0.228314000.383123-0.383125000.57215-0.572156000.79136

32、7-0.791377001.036395-1.036398001.302696-1.30279001.58575-1.5857510001.881203-1.8812由公式：L(L I)gj( ； - : :t)Tj2決疋2C 3EjSjL(L l)gj3、直線區(qū)段張力增量的計算，即不考慮.汀jw時由中心錨結(jié)至補(bǔ)償器之間的距離式中L(m)； i 跨距，此處取當(dāng)量跨則直線區(qū)段張力增量曲線:直線區(qū)段張力增量曲線4、曲線區(qū)段張力增量的計算由公式：厶Tj二一1汀 jd =Tjw2( Fd3EjSj(： ：t -決定w);)40 r時R300350 Tj ( KN)-0.376-0.331L=20003

33、65 Tj ( KN)-0.834-0.744L=3003106 Tj ( KN-1.401-1.264L=4008744 Tj ( KN-2.022-1.845L=5001815 Tj ( KN-2.649-2.445L=6007831 Tj ( KN-3.253-3.034L=7007274 Tj ( KN)-3.816-3.594L=8003818 Tj ( KN-4.330-4.11350060020003000-0.258-0.230-0.144-0.1382996734-0.584-0.523-0.315-0.29557791749-1.008-0.909-0.544-0.5059040854-1.500-1.361-0.824-0.76231730349-2.028-1.856-1.146-1.05995815941-2.569-2.371-1.502-1.3885682859-3.102-2.888-1.883-1.7438478641-3.615-3.393-2.281-2