Расчет шинных конструкций на механическую прочность

а) однополосные шины

М- изгибающий момент, H м

δ_расч= , МПа W- момент сопротивления поперечного сечения шины, см³

(относительно оси перпендикулярной действию усилия)

l - длина пролета, М

f ·l² f – удельная сила, H/м (для многопролетной балки, свободно

М= 10, Hм лежащий на опорах)

fl² i_уд²∙l²

δ_расч= 10W = √3 10^-8Kф W∙ a, МПа

i_уд²

f=√3 10^-7Kф а, H/м - для трехфазных систем

Частота собственных колебений шин

173,2 125,2

γ_Аl= J/S; γ_cu= J/S; Гц

l² l²

l – длина пролета, м; J – момент инерции поперечного сечения шины, см⁴; S – поперечное сечение шины, см²

Из условия отсутствует резонанса γ должно быть

30 Гц γ ≥200 Гц

б) многополосные шины

δ=δ_П + δ_ф;

f

l ;

напряжение, вызванное взаимодействием токов в одной фазе, МПа

напряжение, вызванное взаимодействием токов в различных фазах, МПа

Kф – коэффициент формы проводников

l_П – расстояние между прокладками

l_ф – расстояние между опорными изоляторами

в) шины коробчатого сечения

δ=δ_П + δ_ф;

f_П l_П l_ф²

δ_П= 12 W_П; δ_ф=√3∙10^-8 aW_ф i_y²; f_П=0,5²∙i_y² ∙10^-7, H/м;

δ_расч =δ_П+δ_ф ≤ δ_доп ;

г) расчет опорных изоляторов

F_расч ≤ F_доп ; F_доп= 0,6 F_разр; F_расч= F_ф

F_ф=f_ф∙ l =Kф∙10^-7 l∙√3

Изолятор ИБ – 10 F_доп=450 кг, F_разр=750 кг

Контакты электрических аппаратов

Типы:

неподвижные плоские

скользящие линейные

размыкающие точечные

S=

S –площадь (фактическая) соприкосновения контактов, м²

F-сила нажатия контактов, Н

δ_см - временное сопротивление смятию металла

δ_см^Cu = 450 MПа

δ_см^Ag = 300 МПа

δ_см^Al = 900 Мпа

Для одноточечного контакта (шар - плоскость)

C

R₁= √F₁ , Ом; C =f (ρ, δ_см); C_cu-cu=1,0 * 10^-4 Ом·Н

С_Аg-Аg=0,5 *10^-4 Ом· Н

F₁ –сила нажатия, Н

Для многоточечного контакта

R =

F –общая сила натяжения

n –число точек касания

n = a· f, где а – коэффициент пропорции

Тогда

R =

В общем случае

C Тип контактов m

R_конт= F^m плоскость – плоскость 1,0

линия – линия 0,7

шар – шар 0,5