4.5 线路设计
4.5 线路设计
4.5.1 线路配置应符合下列规定:
1 索道侧形宜平滑。
2 在凸起侧形地段内,承载索在每个支架上的弦折角,对于采用下部牵引式货车的索道宜为0.03rad~0.04rad;对于采用水平牵引式货车的索道宜为0.05rad~0.06rad。
3 承载索在每个支架上的最大折角宜为0.10rad~0.15rad,最大不宜超过0.30rad。
4 凸起地段支架的高度不得小于5m,跨距不宜小于20m。在总折角较大并受到地形限制时,可采用带有大曲率半径垂直滚轮组的连环架代替支架群。
5 凹陷地段支架高度应满足在相邻两跨没有货车、承载索拉力增大30%时,承载索不脱离鞍座。
6 跨距与车距水平投影值之比应避开整数值,宜取0.3~0.4,0.85,1.15~1.3,1.75,2.3~2.6,3.45数值。
7 站前第一跨的支架配置应符合下列规定:
1)站前第一跨的跨距宜小于车距,并宜小于60m;
2)承载索仰角进站时,空索倾角应大于站口轨道倾角,空索倾角与站口轨道倾角之差不宜大于0.05rad;
3)承载索俯角进站时,空索倾角应小于轨道倾角,轨道倾角与空索倾角之差不宜大于0.05rad;
4)承载索满载时,承载索倾角不得大于0.15rad。
4.5.2 弦倾角及承载索空索倾角计算应符合下列规定:
1 弦倾角应按下列公式计算:
式中:αz——计算支架左侧的弦倾角(°);
αy——计算支架右侧的弦倾角(°);
hz——左跨支架的承载索的索顶标高之差(m),计算支架高于左侧支架时为正,反之为负;
hy——右跨支架的承载索的索顶标高之差(m),计算支架高于右侧支架时为正,反之为负;
lz——左跨的跨距(m);
ly——右跨的跨距(m)。
2 承载索的空索倾角应按下列公式计算:
式中:βz——计算支架左侧的空索倾角(°);
βy——计算支架右侧的空索倾角(°);
qc——承载索每米重力(N/m);
T——承载索在计算支架上的拉力,检查钢索在支架上的靠贴情况时取最大拉力(N)。
4.5.3 承载索的重索倾角,应按线路上均匀布满货车、其中一辆货车紧靠计算支架左侧或右侧和承载索出现最小拉力的条件确定。
1 承载索的重索倾角应符合下列规定:
1)当一辆货车紧靠计算支架左侧时,应按下列公式计算:
式中:θz、θy——一辆货车紧靠计算支架左侧时,该支架左侧或右侧的重索倾角(°);
τz——左跨载荷分配系数;
τy——右跨载荷分配系数;
Qz——包括牵引索重力在内的货车集中载荷(N);
2)当一辆货车紧靠计算支架右侧时,应按下列公式计算:
式中:θz'、θy'——一辆货车紧靠计算支架右侧时,该支架左侧或右侧的重索倾角(°);
Q——货车重力(N);
qc——牵引索每米重力(N);
λ——车距(m)。
2 载荷分配系数应按下列公式计算:
式中:τ——载荷分配系数;
n3——支架间距内货车数目,按公式(4.5.3-7)计算,仅取整数部分;
α——弦倾角(°);
l——跨距(m)。
4.5.4 考察点的挠度,应按承载索出现最小拉力、线路上均匀布满货车且其中一辆货车正在考察点上方的条件确定。
1 考察点的挠度应按下式计算:
式中:fx——考察点的挠度(m);
x——考察点至左侧支架的水平距离(m);
T'min——相邻支架上承载索最小拉力的平均值(N);
τ'——载荷影响系数。
2 载荷影响系数应按下式计算:
式中:m——考察点左侧货车个数,x≤λcosα时,m=0;x>λcosα时,(仅取整数部分);
n4——考察点右侧货车个数,(l-x)≤λcosα时, n4=0;(l-x)>λcosα时,(仅取整数部分)。
4.5.1 本条对线路配置做出了规定。
(1)索道侧形的平滑程度,对于提高承载索的工作寿命和货车运行的平稳性具有重要意义。因此,要求索道侧形不能有过多、过大的起伏。
(2)为了使货车顺利通过支架(特别是大跨距两端和凸起地段的支架)时,应当将货车的加压力限制在一定范围内,一方面应当控制承载索在支架上的弦折角,另一方面应该控制承载索受载后在支架上的最大折角。水平牵引式货车不受牵引索附加压力作用,承载索在支架上的弦折角和最大折角可以放大一些。
(3)本款规定凸起地段的支架高度不得小于5m,是考虑到即使有一个货车掉落也不影响其余货车通过,防止事故扩大。
凸起地段的支架采取不小于20m跨距配置的主要目的在于,当货车通过凸起地段的支架时(特别是在缺车情况下),减小牵引索在抱索器上形成的折角,控制牵引索对货车抱索器的压力。
所谓总折角较大并受地形限制的凸起地段,是指按每个支架允许的弦折角计算所需的支架总数n=ε1/δ1(n为所需支架总数,ε1为凸起地段的总折角,δ1为每个支架允许的弦折角),大于按20m等跨距所能配置的支架数。在此情况下,用带有凸形滚轮组的连环架代替支架群,可以使牵引索的附加压力转移到凸形滚轮组上,减轻对承载索的压力。
(4)货车驶近支架时其爬坡角达最大值,而通过支架之后爬坡角将突然改变。如果线路上有大量货车同时驶过支架,将使牵引力和驱动装置的功率产生很大波动,导致索道运行不稳定。为此,应该使跨距与车距的比值避开整数值。
(5)为了减小站前第一跨牵引索的波动,进而保证货车和牵引索可靠挂结或平稳脱开,建议站前第一跨的跨距小于车距并不大于60m。
控制空承载索在站口端的倾角与站口段轨道的倾角,是为了缓和货车特别是重车进站时的冲击和降低噪声。
根据索道系列产品设计中偏斜鞍座在立面上的允许斜度,重车驶近站口时承载索的倾角不能大于0.15rad。
4.5.2、4.5.3 计算钢丝绳在支架上的各种倾角时,我国索道界过去曾经用苏联杜盖尔斯基在20世纪40年代推导出来的正切函数计算公式。生产实践证明,采用这组公式时各种倾角的计算值普遍大于实际值,不仅如此,这组公式在力学原理方面也存在着一些值得商榷的问题。20世纪80年代,昆明某设计研究院的几位索道设计人员,采用不同的推导方法,先后推导出另一组正弦函数计算公式。两组公式虽然同属抛物线方程近似公式,但计算精度大不相同。本标准采用了计算方便和精度很高的正弦函数计算公式。
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