[发明专利]一种张力放线动态模拟的精确计算方法

摘要

本发明公开了一种张力放线动态模拟的精确计算方法，首先建立以张力机出口张力为自变量的牵张力计算模型，在断面图中自动绘制出对应的放线曲线，通过放线曲线和断面图的图形合并，设置放线段的起始坐标同断面图中对应的坐标重合，即可以绘制放线作业图；再利用放线作业图，从张力场侧逐基调整走板的位置，依次调整走板至第n基滑车，重复上述过程；实现对整个放线段的牵张力及轴向张力的动态模拟；所有放线段的牵张力及轴向张力满足放线要求后，以张力机单根子导线的出口张力为自变量，制作放线受力矩阵表，精确反映各部分的受力状况，更方便指导现场施工。

主权项

1.一种张力放线动态模拟的精确计算方法，其特征在于：包括以下步骤：A：建立牵张力计算模型设每根子导线单位长度自重力为w(N/m)，牵引钢绳单位长度自重力为w0(N/m)，放线滑车对导线的阻力系数为ε，放线滑车对牵引钢绳的阻力系数为ε0，每根子导线在张力机出口处的轴向张力为TT(N)，牵引钢绳在牵引机入口处的轴向张力为TP(N)，第i基塔放线滑车内线索在放线滑车的张力场侧、牵引场侧线绳的总轴向张力分别为：Ti、Ti'(N)；设张力机与1号杆塔组成的1号档的导线悬挂点高差为h1，1号杆塔与2号杆塔组成的2号档的高差为h2，同理，i‑1号杆塔与i号杆塔组成的i号档的高差为hi，n‑1号杆塔与n号杆塔组成的n号档的高差为hn，均是牵引场侧悬挂点减去张力场侧悬挂点的高差，单位为m；当导线由张力机牵至刚好过n号杆塔放线滑车时，可以得到如下的关系：(1)在1号杆塔放线滑车两侧，张力场侧m根子导线总轴向张力T1和牵引场侧m根子导线总轴向张力T1′分别为T1＝m(TT+wh1)                     (1‑1)T1′＝εT1＝mε(TT+wh1)                   (1‑2)(2)在2号杆塔放线滑车两侧，张力场侧m根子导线总轴向张力T2和牵引场侧m根子导线总轴向张力T2′分别为T2＝T1′+wh2＝mε(TT+wh1)+mwh2               (1‑3)T2′＝εT2＝mεgε(TT+wh1)+mwεh2               (1‑4)牵引场侧悬挂点低于张力场侧悬挂点时，为负值。(3)在i号杆塔放线滑车两侧，张力场侧m根子导线总轴向张力Ti和牵引场侧m根子导线总轴向张力Ti′分别为Ti＝T′i‑1+whi＝mεi‑1TT+mw(εi‑1h1+εi‑2h2+εi‑3h3+…+hi)       (1‑5)Ti′＝εTi＝mεiTT+mw(εih1+εi‑1h2+εi‑2h3+…+εhi)          (1‑6)(4)在i+1号杆塔放线滑车两侧，张力场侧牵引钢绳轴向张力Ti+1和牵引场侧牵引钢绳轴向张力T′i+1分别为(5)在i+2号杆塔放线滑车两侧，张力场侧牵引钢绳轴向张力Ti+2和牵引场侧牵引钢绳轴向张力T′i+2分别为(5)在n号杆塔放线滑车两侧，张力场侧牵引钢绳轴向张力Tn和牵引场侧牵引钢绳轴向张力Tn′分别为(7)在牵引机入口处，牵引钢绳轴向张力TP为：(8)当i＝n时，从式(3)可以得出：当走板过最后一基塔时的牵引机牵引力计算公式为：TP＝mεnTT+mw(εnh1+εn‑1h2+εn‑2h3+…+εhn)+w0hn+1       (1‑14)当走板到达牵引机时的牵引力计算公式为：TP＝mεnTT+mw(εnh1+εn‑1h2+εn‑2h3+…+εhn+hn+1)        (1‑15)B：根据步骤A建立的牵张力计算模型，列计算表1表1：由表1可以看出，利用走板的位置可以判定对应的各档内的线索是导线还是牵引绳，当走板位置栏为1时，代表走板通过该塔，对应的线索重量为mw，对应的摩阻系数ε；当走板位置栏为0时，代表走板还未通过该塔，对应的线索重量为w0，对应的摩阻系数ε0，对应的张力场侧轴向张力Ti和牵引场侧轴向张力Ti′均可以通过相对引用计算结果；Ti的数值只需要引用Ti‑1′、hi、mw的数值，Ti′只需引用Ti和ε(ε0)的数值；如此类推，实现张力机出口张力TT变化后，各塔位及牵引机的导线轴向张力Ti导线′、牵引钢绳的轴向张力Ti′和牵引机的牵引力TP的计算；C：在断面图中绘制放线曲线，得到放线作业图C1：利用表1，根据悬挂点的张力计算出对应的水平张力，即利用曲线方程绘制对应的各档的放线曲线；C2：将放线曲线与断面图合并，设置放线段的起始坐标同断面图中对应的坐标重合，即可以绘制放线作业图；D：利用步骤C中得到的放线作业图，从张力场侧逐基调整走板的位置，走板过第1基滑车后，调整张力机出口张力，保证第1号档内的导线对地及跨越物的距离满足放线要求；之后调整走板至第2基滑车，若不调整张力机出口张力，第2号档导线对地及对跨越物的距离满足要求，那么直接调整走板至第3基滑车；若不调整张力机出口张力第2档导线对地对跨越物的距离不能满足要求，那么需要调整张力机出口张力至满足安全距离要求，之后再调整走板至第3基；依次调整走板至第n基滑车，重复上述过程；实现对整个放线段的牵张力及轴向张力的动态模拟；E：当步骤D中的所有放线段的牵张力及轴向张力满足放线要求后，以步骤D中的张力机单根子导线的出口张力为自变量，制作放线受力矩阵表，表2：TTi为走板过第i基放线滑车时，需要的张力机单根子导线出口张力；考虑分段控制档的情况，在一个分段控制档控制范围内的张力机出口张力TTi是一个值；该矩阵表反映了整个动态模拟过程的计算结果，对应的数据可以进一步提取数据生成对现场有用的数据。