30号道岔受力分析与计算
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直流转辙机道岔动作电流曲线分析信号集中监测系统记录的道岔动作电流曲线能反映道岔在转换过程中道岔控制电路工作状态、转辙机运用状态,通过对道岔动作曲线的分析,能了解道岔转换时的运用质量,还能在故障时进行辅助判断,指导现场有针对性地进行故障处理。
一、道岔动作曲线介绍道岔动作电流曲线纵坐标为电流值,横坐标为动作时间;不同类型道岔的电流值不尽相同,动作时间也不完全相同。
道岔动作电流曲线蕴涵的基本要素:道岔转换过程各时段动作电流大小、转换时间和受力特性延伸。
道岔动作电流曲线是反映道岔运用质量的一个重要指标。
道岔动作电流曲线真实记录道岔整个动作过程。
1DQJ是掌握道岔是否动作的重要开关量。
1DQJ吸起时,监测开始对道岔动作电流曲线记录,1DQJ落下后,监测系统结束对道岔动作电流曲线的记录。
二、直流转辙机正常道岔动作过程道岔的正常动作过程可分为:解锁一转换-锁闭。
由于直流电动转辙机为串激电机,特点是电流越大,转矩越大,转速变慢;反之,电流越小,转矩就小,而转速加快。
在一定范围内,直流电动转辙机具有电机的转速与转矩,能够随负荷的大小自动进行调整的“软特性”。
由于直流转辙机的工作拉力F与动作电流近似地成正比例关系,因而,通过直流转辙机动作电流曲线可以间接地看到该转辙机转换过程的拉力(阻力)变化趋势。
ZD6系列电机中:A型动作时间≤3.8秒,D型动作时间≤5.5秒,E 、J 型动作时间≤9秒;ZD6各型转辙机的工作电流均不应大于2A ;ZD6-A/D/F/G 型转辙机单机使用时,摩擦电流为2.3-2.9A ,ZD6-E 型和ZD6-J 型转辙机双机配套使用时,单机摩擦电流为2.0-2.5A ;正反向摩擦电流相差应小于0.3A 。
熟悉《维规》中的标准,掌握道岔工作电流大小及道岔转换时间,能及时发现道岔运用过程中特性超标现象。
我们可以把上图的道岔电流动作曲线分为四个时段来分析。
第一时段就是道岔解锁的过程。
可看出,电机刚启动时,有一个很大的启动电流,同时产生较大的转矩,这时道岔进入解锁状态,动作齿轮锁闭圆弧在动作齿条削尖齿内滑动,当动作齿轮带动齿条块动作时,与动作齿条相连的动作杆在杆件内有5mm 以上空动距离,这时电机的负载很小,电流迅速回落,道岔进入转换过程.第二时段为道岔的转换过程。
分动外锁闭S700K道岔工作原理及故障分析分动外锁闭道岔转换设备,就是为了保证列车或车列在道岔上运行的安全,将道岔固定在某个特定的位置,未经操作人员发出命令,道岔不得随意改变位置的一种装置。
所谓道岔锁闭就是把可移动的部件(如尖轨或心轨)固定在某个开通位置,当列车通过时,不受外力的作用而改变。
电动控制的道岔分为内锁闭道岔和外锁闭道岔。
外锁闭道岔又分连动道岔和分动道岔。
一.道岔锁闭装置(一).内锁闭道岔转换设备1.内锁闭的原理:通过转辙机的齿轮齿条组相互配合,由内外动作杆实现对道岔位置固定即內锁闭道岔。
实际上,内锁闭方式锁闭道岔是对道岔可动部分进行间接锁闭。
2、内锁闭的特点:⑴.结构简单,便于日常维修保养,且转换比较平稳,属定力锁闭。
⑵.道岔的二根尖轨由四根(50kg/M道岔为三根)连接杆组成框架结构,使尖轨部分整体钢性较高,而且框架式结构造成的反弹和抗劲较大。
⑶.受外力冲击时,如发生弯曲变形,会使工作尖轨与基本轨分离,严重威胁行车安全。
⑷.冲击力经过杆件将作用于转辙机的内部机件易于受损,挤切销折断,移位接触器跳开等。
⑸.由于框架结构的道岔的尖端杆、连接杆高于枕木,因为车辆的零部件松脱将尖端杆拉弯,道岔形成四开状态而造成列车颠覆事故,由此可见内锁闭道岔已不能适应提速运行的需要。
(二).分动外锁闭道岔转换设备1.分动外锁闭的原理:当道岔由转辙机带动至某个特定位置后,通过本身所依附的锁闭装置,直接把尖轨与基本轨(心轨与翼轨)密贴夹紧并固定,称为外锁闭。
由于提速道岔的外锁闭道岔尖轨的两根尖轨之间没有连接杆,在转换过程中,两根尖轨是分别动作的,称为分动外锁闭道岔。
2.分动外锁闭的特点:⑴.改变了传统的框架结构,使尖轨的整体刚性大幅度下降。
⑵.尖轨分动后,转换启动力小,而且一根尖轨的变形不影响另一根尖轨,由此造成的反弹、抗劲等阻力均减小很多。
⑶.两根分动尖轨在外锁闭装置作用下,无论是启动解锁,还是在密贴锁闭过程中,所需的转换力均较小,避开了两根尖轨最大反弹力的叠加时刻。
30mT型预应力梁钢模设计和受力验算一、工程概况略二、结构与材料侧模每侧由14个单独模扇组成。
每一单独模扇由面板、横肋、竖肋三部分组成。
模扇的基本长度2.1m。
面板为5mm钢板。
横肋采用5#槽钢共7道。
竖肋采用8#槽钢,每扇模3道,间距为0.7m。
见附图。
三、荷载数据混凝土侧压力:混凝土的坍落度取12~14 cm,浇筑时长4个小时左右,混凝土容重2.5 kg/m3采用内部振捣和外部振捣相结合的方式。
混凝土最大侧压力为:P=γH=2.5×2=5Mpa混凝土粘着力取2 Mpa,粘着剪力取1 Mpa。
钢材的弹性模量E=2.1*105MPa四、面板验算1、面板厚度验算钢结构对钢模板的要求,一般厚度取其跨径的1/100;本模板面板的最大跨径为45cm。
δ=450/100=4.5mm<5mm故面板厚度满足要求。
2、面板强度和刚度验算荷载分析取最大侧压力区段,由压力图分析横肋间距为36cm 处的面板所受侧压力最大。
取此处验算:板宽取1m计算,即混凝土侧压力:q=(P1+P2)×b/2=(45+36)×1/2=40.5KN/m2振动荷载:q=4 KN/m2故荷载q=40.5+4=44.5 KN/mMmax=ql4/10=0.57672KN*mW=bh2/6=1*0.0052/6=4.17×10-3mδmax=Mmax/W=138 Mpa <[δ]=181 Mpafmax=ql4/128EI=2.67mm>1.5mm(容许)面板的刚度略微不满足。
根据经验判断是满足实际使用要求的。
五、横肋验算1、荷载验算根据荷载分析图可以判断肋1的荷载最大。
混凝土侧压力:q=(45+50)*0.2/2+(45+36)*0.36/2=24.08KN/m振捣荷载:q=4*(0.2+0.36)/2=1.12 KN/m2、刚度验算5#槽钢W=10.4cm3、I=26 cm4Mmax=ql2/8=1.5435KN*mδmax=Mmax/W=124 Mpa <[δ]=181 Mpafmax=5ql4/384EI=1.44mm<3mm(容许)故横肋满足要求。
信号集中监测道岔电流曲线分析道岔动作电流曲线是反映道岔运用质量的一个重要指标。
日常信号集中监测信息分析时,应对每组道岔的动作电流曲线详细调看,对照参考曲线仔细对比、分析,以便随时掌握道岔的电气特性、时间特性和机械特性,发现转换过程中的不良反应,消除道岔转辙设备存在的隐患,预防故障的发生。
一、道岔监测的相关知识1.1.1 采集内容a) 道岔转换时间的监测主要采集道岔1DQJ励磁时间来记录电机转动的起止时间,以记录道岔动作电流、功率曲线。
b) 信号集中监测系统采集道岔动作曲线分为交流和直流两种。
直流道岔采集动作电流曲线,交流道岔采集功率曲线或电流曲线。
其目的都是为了记录转辙机在动作过程中的输出功率情况,以反映转辙机的工作环境及转动过程中所受的阻力情况。
c) 道岔表示电压监测主要在分线盘采集道岔表示回线电压来实时监测道岔表示电压。
d) 个别型号信号集中监测还采集SJ 81-82接点封连情况,在作业人员违章作业时及时在信号集中监测终端给出报警。
1.1.2 采集原理a)转换时间如图1-1,道岔转换时间由开关量采集模块进行采集。
在1DQJ吸起后,带动2DQJ转极,室外的道岔就开始转动,当道岔转换到位后,处于自闭状态的1DQJ落下,因此采集到1DQJ接点断开的时间也就是道岔转动的时间。
由于道岔1DQJ没有空接点,因此只能采集1DQJ第4组接点的中接点和后接点。
5线制道岔1DQJ的第4组接点常为空,因此采集1DQJ和1DQJF的其它空节点。
图1-1 1DQJ采集原理图b)直流动作电流1) 直流四线制电动转辙机在分线盘或组合侧面采集动作电流回线。
如图1-2:图1-2 道岔电流采集原理图2) 直流六线制E、J型道岔采集的是动作电路里的去线。
如图1-3:图1-3 E、J型道岔电流采集原理图c) 三相交流道岔动作功率三相交流道岔动作功率采集利用电流传感器采集断相保护器的21、41、61三根输出线上的电流,输出给功率采集单元,功率采集单元同时采集断相保护器11、31、51上的三相电压,并根据开关量采集器的输出信号记录道岔动作时电压、电流的实时值,换算成功率。
道岔、曲线病害原因分析及整治办法摘要:道岔和是线路的薄弱环节,随着列车提速和重载列车的开行,列车通过道岔和曲线时的晃车现象比较普遍,对道岔、曲线病害的产生原因进行分析,并提出针对性的养护维修办法。
关键词:道岔;曲线;病害;整治随着列车提速和重载列车的开行,线路周期性与随机性变化叠加引起的线路晃车现象日益突出,特别是在道岔、曲线处更为明显,控制线路晃车发生已成为日常养护维修工作中的一个重要内容。
我们通过日常检查、保养、维修,对道岔、曲线病害的产生和整治,提出了针对性的养护维修办法。
1 混凝土枕道岔病害分析及整治方案1.1 共性问题病害1:道岔与前后线路衔接不良,线路方向和高低超限。
(1)原因分析:一是渡线道岔线路的设计线间距与实际线间距有误差,道岔发生纵向位移,造成铺设后线路方向不良;二是道岔大修及道岔换填施工过程中,岔区前后及道岔夹直线未换填或挖砟换填深度、宽度、长度不符合要求,捣固不实,造成道岔不均匀沉降,岔区出现高低偏差;三是大机捣固安排线路多,道岔少,未提前测量标注起道量,造成岔区与前后线路不平顺;四是大机作业前未提前测量岔后线路拨量,大机自动拨道,造成线岔结合部方向不良;五是线路缺砟,曲股线路捣固不实,道岔侧向过车冲击大,形成岔区水平或方向偏差。
(2)整治方案:①道岔大修前,采用全站仪对道岔位置进行精确定位,对既有线间距进行测量,对线间距不符合要求的线路进行全面拨改,确保道岔平纵断面位置精确。
②按照标准对岔区及岔区夹直线进行换砟,配合道岔大机捣固,采用冲击式捣镐对道岔曲股线路及道岔连接杆、绝缘接头处所进行起道捣固,消除岔区暗坑和一侧水平。
③道岔区及前后各不少于100-150m线路为一作业单元,道岔大机捣固前精确计算道岔起拨道量,每隔5m将直拨道量于线路上,以便大机进行精确拨道。
对纵向发生位移的道岔要拨移到位。
④精确测量计算岔前、后曲线拨量,大机捣固作业前补足道砟,作业后及时恢复安装道岔地锚拉杆。
30m预制木梁台座受力计算验算书
引言
本文档旨在通过计算和验证,对30m预制木梁台座的受力情况进行评估和确定。
准确的受力计算和验算是确保结构安全和可靠性的关键。
受力计算过程
1. 首先,我们对木梁台座的荷载进行分析和计算。
考虑到预制木梁台座的使用环境和设计要求,我们将考虑以下荷载:- 永久荷载:包括自重和设备荷载等。
- 活荷载:包括使用过程中的人员、物品和风荷载等。
- 额外荷载:考虑可能的突发情况和异常荷载。
2. 接下来,我们将对木梁台座的结构进行力学分析。
根据目前的设计方案和结构要求,我们将考虑以下受力情况:
- 垂直荷载:包括上述荷载引起的竖向力。
- 水平力:包括风荷载引起的水平力。
- 弯矩:由垂直力和水平力引起的弯曲力。
3. 在计算过程中,我们将采用适当的力学公式和计算方法,确保准确度和可靠性。
同时,我们还将考虑到木梁台座材料的特性和受力情况的变化。
验算结果
根据我们的计算和验算,我们得出以下结论:
1. 木梁台座在正常工作荷载下受力平衡,没有超过材料所能承受的极限。
2. 考虑到可能的临界情况和突发荷载,木梁台座仍然具有足够的强度和稳定性。
结论
本文档对30m预制木梁台座的受力情况进行了计算和验算,结果表明木梁台座能够满足设计要求,并具有足够的强度和稳定性。
然而,为了确保工程的安全性,实际施工前应对设计和计算进行进一步评估和验证。
摘要为适应我国铁路运输全面提速和重载铁路发展的需要,轨道结构需要加强和改进,铺设跨区间无缝线路是一种有效的途径。
无缝道岔是实现跨区间无缝线路的关键技术之一。
当道岔两端与区间长轨焊连在一起,道岔两端承受巨大的温度力 ,以及结构的不对称性和受力的不对称性,使得岔区的受力处于复杂状态。
随着轨温的升降,无缝道岔两端通过有关部件的传递,岔区无缝线路还将承受附加温度力的作用,同时道岔尖轨或可动心轨将产生较大的伸缩位移,道岔区钢轨承受的纵向力以及产生的位移,将影响到道岔的强度和稳定性以及行车的安全性。
本设计以30号无缝道岔为研究对象,在对无缝道岔的纵向力传递机理进行研究的基础上,基于有限单元法理论,应用有限元软件ANSYS建立无缝道岔有限元模型,进行纵向力与位移分析。
然后计算导出纵向附加温度力和纵向伸缩位移的数据,应用Excel表绘制纵向附加温度力和纵向伸缩位移的变化曲线图,从基本轨、导轨和心轨的不同方面进行分析,计算不同轨温变化幅度情况下各钢轨纵向附加力和纵向伸缩位移的变化,最后总结无缝道岔钢轨温度力和位移分布规律。
本文还对影响无缝道岔纵向力与位移的各种因素进行了分析,指出轨温变化幅度、扣件阻力及道床阻力是影响无缝道岔纵向力与位移的主要因素。
并分析了轨温变化幅度、扣件阻力及道床阻力对无缝道岔受力及变形的影响。
最后,根据计算结果,对无缝道岔的设计和铺设提出了一些建议。
关键词:无缝道岔,有限元法,温度力,位移AbstractIn order to adapt the needs of rising speed railway and heavy haul railway, it is necessary to strengthen and improve track structure, then inter-district CWR is an effective way.Seamless switch is to achieve seamless cross between one of the key lines. When turnouts are welded with rails, they are under great temperature force, the symmetry of structure and force make the bifurcation area stress in complex status. With the rail temperature fluctuation, seamless turnout relays the force through relevant parts, bifurcation area jointless-track will also bear the additional role, at the same time, turnout will produce large expansion displacement, longitudinal force and displacement, which will affect the strength of the turnout and the stability and safety of train.This paper regard NO.30 seamless turnout as research object, based on the finite element principle and studying on the temperature forces passing principles of continuous welded turnouts with movable point frog, makes a finite element model by using ANSYS to analyze the forces and deformation.and then calculate the temperature derived additional longitudinal force and vertical displacement of the data expansion, additional application of Excel Chart in vertical force and vertical telescopic displacement of the temperature change curve, from the basic track, rail and track mind different aspects of analysis, summarized their changing patterns. Calculate the temperature change range of different track under the rail vertical displacement of additional force and vertical telescopic changes and finally, summarize seamless turnout temperature stress and displacement distribution.The paper analyzes the factors which affect the longitudinal force and displacement of seamless turnout, pointing out that rail temperature variation,restricting device are the main points. In addition, the analysis of what kind of impacts the temperature variation, fastener resistance will effect on the seamless turnout stress and deformation. Finally, some suggestions about design and laying of seamless rail were put forward according to the computational results.Key words:Seamless turnout,Finite element,Temperature force,Displacement目录第1章概述 (1)1.1 引言 (1)1.2 国内外无缝道岔的发展 (3)1.2.1 国外无缝道岔的发展 (3)1.2.2 国内无缝道岔的发展 (8)1.3 无缝道岔计算理论的研究概况 (12)第2章无缝道岔结构及受力特点 (16)2.1有限元软件(ANSYS) (16)2.1.1 有限元软件简介 (16)2.1.2有限元法简介 (16)2.2 无缝道岔结构 (17)2.2.1 无缝道岔结构型式 (17)2.2.2 无缝道岔结构特点 (19)2.2.3无缝道岔受力特点 (19)2.3 无缝道岔温度力传递机理 (21)2.3.1 温度力传递机理 (21)2.3.2 计算假定 (21)第3章无缝道岔模型与计算 (23)3.1 30号无缝道岔有限元模型的建立 (23)3.1.1 边界条件假设 (23)3.1.2 道岔结构部件模拟 (23)3.1.3 计算参数选取 (25)3.1.4道岔整体模型的建立 (27)3.2 计算结果及分析 (28)3.2.1 整体计算结果 (28)3.2.2 钢轨纵向位移计算结果 (29)3.2.3 钢轨温度力计算结果 (32)3.3 无缝道岔结构检算 (35)3.3.1 可动心轨伸缩位移检算 (35)3.3.2 可动尖轨伸缩位移检算 (36)第4章计算参数对无缝道岔温度力与位移的影响分析 (37)4.1轨温变化幅度的影响 (37)4.1.1 不同轨温下各钢轨位移变化曲线对比 (37)4.1.2 不同轨温下各钢轨温度力变化曲线对比 (38)4.2扣件纵向阻力的影响 (40)4.2.1 钢轨伸缩位移比较 (41)4.2.2 钢轨温度力比较 (41)4.3道床纵向阻力的影响 (43)4.3.1 钢轨伸缩位移比较 (43)4.3.2 钢轨温度力比较 (44)总结与展望 (46)致谢 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。
参考文献 ................................................................................................ 错误!未定义书签。
附录毕业实习报告 .............................................................................. 错误!未定义书签。
第1章概述1.1 引言无缝线路是20世纪轨道结构进步的重要标志,20世纪90年代开始在我国推广应用。
无缝道岔则是实现跨区间无缝线路的关键技术之一。
无缝线路是把许多标准长度的钢轨焊接而成的长钢轨线路,也称焊接长钢轨线路。
它是当今轨道结构的一项重要新技术,世界很多国家目前都在大力发展。
与普通线路相比,由于无缝线路消灭了大量的接头缺陷,因此具有行车平稳、舒适旅客,同时轨道和机车车辆的维修费用减少,使用寿命延长,节约能耗等一系列优点。
为保证无缝线路的强度和稳定,需要了解长轨条内温度力的影响及其变化规律。
轨温的变化会使其自由放置的钢轨自由伸缩,夏天受热时它会伸长,冬天受冷时则会缩短,这也就是所谓的热胀冷缩。
将多根钢轨联结成轨道,一般每隔一段钢轨长度12.5m或25m就会有一个接头。
接头之间需要预留轨缝,一般6mm左右,为的是防止钢轨由于热胀冷缩产生的温度力而发生破坏。
一根长度为l的可自由伸缩的钢轨,当轨温发生变化时其计算公式]1[为:∆α(1-1)t=l∆⋅⋅l式中α—钢轨的线膨胀系数,一般取值为0.0000118;l—钢轨长度,其单位为mm;t∆—轨温变化幅度,其单位为C。
为限制钢轨的自由伸缩,需把钢轨两端固定起来来约束它的自由伸缩,那么一旦轨温发生变化,钢轨便会受力,由于这个力是由轨温变化而引起的,故称为温度力。