ДП-23.05.05 Окутин А.Н. (1235076), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Рисунок 3.11– Зависимость изгибающего момента от длин смежных пролетов
Рисунок 3.12– Зависимость изгибающего момента от расстояния от оси пути до анкерной опоры
В результате анализа таблицы 3.1 и рисунков 3.9 - 3.12 были определены условия, создающие наибольший изгибающий момент на консольный изолятор. Элементы контактной сети, создающими столь высокий изгибающий момент являются: консоль ИС-VI, изолятор КСФ-70, производства Гжельского завода "Электрофарфор", фиксатор ФОИ2-VII. Приняв данные условия расчета, получим изгибающий момент, действующий на консольный изолятор, числено равный 173,4 Н·м.
3.3.2 Фиксаторный изолятор. Прямой фиксатор
Данные по анализу влияния отдельных переменных на величину изгибающего момента, действующего на стержневой изолятор в узле прямого фиксатора, сведены в таблицу 3.2
Таблица 3.2 – Влияние переменных на величину изгибающего момента, действующего на стержневой изолятор в узле прямого фиксатора
| Параметр | Значения параметра | Значения изгибающего момента, H·м | Относительное изменение изгибающего момента |
| Сечение контактного провода, мм2 | 85 | 166,01 | 2,2% |
| 100 | 166,94 | ||
| 120 | 168,05 | ||
| 150 | 169,71 | ||
| Расстояние между стойкой крепления дополнительного фиксатора и местом крепления фиксатора струнами, м | 0,6 | 142,5 | 20,5% |
| 0,7 | 148,6 | ||
| 0,8 | 154,7 | ||
| 0,9 | 160,8 | ||
| 1 | 166,9 | ||
| 1,1 | 173 | ||
| 1,2 | 179,2 | ||
| Угол подъема основного стержня фиксатора, град. | 0 | 117 | 34,6% |
| 2 | 127,4 | ||
| 4 | 137,9 | ||
| 6 | 148,3 | ||
| 8 | 158,6 | ||
| 10 | 168,9 | ||
| 12 | 179,2 | ||
| Натяжение контактного провода, даН | 500 | 92,3 | 9% |
| 600 | 94,2 | ||
| 700 | 96 | ||
| 800 | 97,8 | ||
| 900 | 99,6 | ||
| 1000 | 101,4 | ||
| Длины смежных пролетов, м | 30 | 252,8 | 44% |
| 40 | 204,1 | ||
| 50 | 174,9 | ||
| 60 | 155,4 | ||
| 70 | 141,4 |
Графическое отображение полученных зависимостей:
Рисунок 3.13 – Зависимость M от расстояния от сечения контактного провода
Рисунок 3.14– Зависимость изгибающего момента от расстояния между стойкой крепления дополнительного фиксатора и местом крепления основного стержня фиксатора струнами
Рисунок 3.15– Зависимость изгибающего момента от угла подъема основного стержня фиксатора
Рисунок 3.16– Зависимость изгибающего момента от натяжения контактного провода
Рисунок 3.17– Зависимость изгибающего момента от длин смежных пролетов
Фиксатором же, при котором на фиксаторный изолятор воздействует наибольший изгибающий момент, является ФКС-25 III. На основе таблицы 3.2 и рисунков 13-17, можно составить условия для максимального изгибающего момента, действующего на фиксаторный изолятор при прямом фиксаторе, который равен 257,7 Н·м.
3.3.3 Фиксаторный изолятор. Обратный фиксатор
Данные по анализу влияния отдельных переменных на величину изгибающего момента, действующего на стержневой изолятор в узле обратного фиксатора, сведены в таблицу 3.3
Таблица 3.3 – Влияние переменных на величину изгибающего момента, действующего на стержневой изолятор в узле обратного фиксатора
| Параметр | Значения параметра | Значения изгибающего момента, H·м | Относительное изменение изгибающего момента |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Сечение контактного провода, мм2 | 85 | -176,1 | 1,6% |
| 100 | -176,8 | ||
| 120 | -177,6 | ||
| 150 | -178,9 | ||
| Расстояние между стойкой крепления дополнительного фиксатора и местом крепления фиксатора струнами, м | 0,6 | -56,8 | 67,8% |
| 0,7 | -73,8 | ||
| 0,8 | -91,8 | ||
| 0,9 | -110,9 | ||
| 1 | -131,4 | ||
| 1,1 | -153,3 | ||
| 1,2 | -176,8 | ||
| Угол подъема основного стержня фиксатора, град. | 0 | -22,2 | 80% |
| 2 | -37,1 | ||
| 4 | -51,9 | ||
| 6 | -66,8 | ||
| 8 | -81,6 | ||
| 10 | -96,3 | ||
| 12 | -110,9 | ||
| Натяжение контактного провода, даН | 500 | -19,2 | 80% |
| 600 | -34,9 | ||
| 700 | -50,7 | ||
| 800 | -66,4 | ||
| 900 | -82,2 | ||
| 1000 | -98 |
Продолжение таблицы 3.3
| Длины смежных пролетов, м | 30 | -98 | 91,9% |
| 40 | -58,6 | ||
| 50 | -34,9 | ||
| 60 | -19,2 | ||
| 70 | -7,9 |
Графическое отображение полученных зависимостей:
Рисунок 3.18 Зависимость изгибающего момента от натяжения контактного провода
Рисунок 3.18 Зависимость изгибающего момента от расстояния между стойкой крепления дополнительного фиксатора и местом крепления основного стержня фиксатора струнами
Рисунок 3.19 Зависимость изгибающего момента от величины угла наклона основного стержня обратного фиксатора
Рисунок 3.20 Зависимость изгибающего момента от натяжения контактного провода
Рисунок 3.21 Зависимость изгибающего момента от длин смежных пролетов
Наибольший изгибающий момент, действующий на фиксаторный изолятор, возникает при использовании фиксатора ФО - 25 I. На основе таблицы 3.3 и рисунков 3.18-3.21, можно составить условия для максимального изгибающего момента, действующего на фиксаторный изолятор при обратном фиксаторе, который равен -234,7 Н·м.
Как видно из приведенных результатов, наибольшие изгибающие моменты, действующие на рассматриваемые стержневые изоляторы во всех расчетных схемах, не превышают допустимое значение в 3500 Н·м. Из чего можно сделать заключение, что конструкция изолятора соответствует нагрузкам, в рассмотренных схемах, т.е. предположение о том, что отказы изоляторов связаны с повышенными рабочими нагрузками не подтвердилось. Следует искать другие причины массовых отказов стержневых изоляторов.
3.4 Механические испытания изоляторов
Для проведения испытаний были представлены изоляторы двух типов разных заводов изготовителей. Изоляторы в состоянии поставки 10 штук и 3 изолятора, изъятых из эксплуатации двух разных производителей. В таблице 3.4 показана принятая в ходе испытаний маркировка. Нумерация производилась следующим образом: первая цифра – номер испытания, вторая цифра – порядок, в котором производились испытания (произвольная нумерация), номер 1.5 отсутствует по причине невозможности установления данного изолятора в испытательную установку.
Испытания проводились согласно [10]. Изоляторы стержневые фарфоровые для контактной сети железных дорог. Общие технические условия.Испытания проводили только на растяжение с помощью разрывной машины Р – 100.
По паспортным данным на изоляторы представленного типа разрушающая механическая сила при растяжении должна быть 70 кН = 7138 . Результаты испытаний занесены в таблицу 3.4. Образцы, чье усилие на разрыв оказалось меньше паспортного значения, отмечены желтым цветом.
Таблица 3.4 – Результаты механических испытаний изоляторов
| Номер образца | Модель изолятора | Год изготовления | Место разрыва | Усилие на разрыв, даН | Диаметр места разрыва, мм | Прочность на растяжение, МПа | Завод производитель | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |||||
| Поставка | ||||||||||||
| 1.1 | СФ – 70 – 25/0,95 УХЛ 1 | 2002 | Верх | 12000 | 95 | 16,60 | ЭЛИЗ | |||||
| 1.2 | СФ – 70 – 25/0,95 УХЛ 1 | 2004 | Низ | 5000 | 93 | 7,22 | ЭЛИЗ | |||||
| 1.3 | ФСФ – 70 – 25/0,95 УХЛ 1 | 2005 | Низ | 7000 | 95 | 9,68 | ЭЛЕКТРО ИЗОЛЯТОР | |||||
| 1.4 | ФСФ – 70 – 25/0,95 УХЛ 1 | 2007 | Низ | 8000 | 96 | 10,84 | ЭЛЕКТРО ИЗОЛЯТОР | |||||
| 1.6 | СФ – 70 – 25/0,95 УХЛ 1 | 2001 | Верх | 10000 | 95 | 13,84 | ЭЛИЗ | |||||
| 1.7 | СФ – 70 – 25/0,95 УХЛ 1 | 2001 | Верх | 8500 | 96 | 11,52 | ЭЛИЗ | |||||
| 1.8 | СФ – 70 – 25/0,95 УХЛ 1 | 2004 | Верх | 9500 | 99 | 12,10 | ЭЛИЗ | |||||
| 1.9 | ФСФ – 70 – 25/0,95 УХЛ 1 | 2005 | Верх | 9800 | 97 | 13,01 | ЭЛЕКТРО ИЗОЛЯТОР | |||||
Продолжение таблицы 3.4
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 1.10 | ФСФ – 70 – 25/0,95 УХЛ 1 | 2005 | Низ | 7500 | 97 | 9,95 | ЭЛЕКТРО ИЗОЛЯТОР |
| 1.11 | ФСФ – 70 – 25/0,95 УХЛ 1 | 2004 | Верх | 7300 | 98 | 9,49 | ЭЛЕКТРО ИЗОЛЯТОР |
| Изъятые из эксплуатации | |||||||
| 1.12 | СФ – 70 – 25/0,95 УХЛ 1 | 1997 | Низ | 10000 | 96 | 13,55 | ЭЛИЗ |
| 1.13 | СФ – 70 – 25/0,95 УХЛ 1 | 1996 | Верх | 8000 | 97 | 10,62 | ЭЛИЗ |
| 1.14 | ФСФ – 70 – 25/0,95 УХЛ 1 | 2005 | Низ | 9000 | 96 | 12,19 | ЭЛЕКТРО ИЗОЛЯТОР |
Расчет прочности произведен по сечению, в котором произошел излом изолятора (под металлической заделкой).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
