Методика испытаний на стенде ИС-1 опор линий электропередач

ИХСАНОВ Р.М., ИБРАГИМОВА А.В., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. канд. техн. наук, доцент САБИТОВ Л.С.

Испытания опор ЛЭП осуществляются в горизонтальном положении на специальном стенде ИС-1 (рис.1) в натуральную величину.

Целью испытания опоры является определение ее фактической несущей способности и жесткости и определения соотношения этих параметров с теоретическими результатами расчета.

Подготовительные работы перед испытанием включают следующие этапы:

- Выбор образца для испытания: Для испытания отбираются серийно изготавливаемые опоры. Для этой опоры осуществляется визуально инструментальное обследование. По результатам этого обследования устанавливаются фактические геометрические параметры. Класс стали определяется по сертификатам на поставку металла, а в случае их отсутствия класс стали определяется по результатам испытания стандартных образцов. Для испытываемой опоры из проектных данных определяются действующие нагрузки, усилия, напряжения и прогибы. В случае отсутствия этих данных выполняется расчет несущей способности и прогибов на эксплуатационные нагрузки.

Рис.1 Общий вид испытательного стенда ИС-1

После установления шага приложения экспериментальной нагрузки выполняют статический расчет опоры на данные нагрузки. Из равенства опорных изгибающих моментов, от фактической нагрузки и экспериментальной определяют уточняющие значения экспериментальных нагрузок, например P1 и P2.

Зная значение сосредоточенных нагрузок, определяем значение усилия в тросе (груза на платформе).

где α – угол наклона ветви троса.

Для моделирования нагрузки от собственной массы опоры часть блоков (3–4 шт.) на стенде устанавливаются не симметрично относительно блока, расположенного на опоре, а именно значение с > d/2, что определяется дополнительным расчетом.

Подготовка стенда и опоры. Процесс проведения испытаний. Опора укладывается в горизонтальное положение на направляющие стенда (рис. 1) и закрепляется через ее фланец к фланцу стенда при помощи проектных болтов. На опоре и стенде устанавливается расчетное число блоков (от 6 до 12 шт.), которые объединяются стальным тросом. При этом один конец троса через динамометр и лебедку, прикрепленную к основанию конструкции стенда, а другой конец троса прикреплен к грузовой платформе. Загружение осуществляется этапами величиной 0.2N, где N – величина расчетного усилия в тросе. После приложения нагрузки при помощи лебедки осуществляется выбор троса для выравнивания усилия в нем, что отслеживается по показаниям динамометра. После выравнивания усилия нагрузка выдерживается в течение 15 мин. После чего считываются показания прогибомеров и тензодатчиков. Испытания ведутся до признаков исчерпания несущей способности или до достижения предельных прогибов.

Принцип получения стендовой нагрузки состоит в следующем:

- Нагрузки q1, q2, q3, приводятся к стендовой нагрузке P, расположенной с шагом a;

- Усилие F – прикладывается с помощью равнодействующего усилия от двух блоков, расположенных на расстоянии 2f друг от друга при расположении отметки приложения силы F равноудалено на расстояние f между этими двумя блоками.

Определение усилия в тросе (грузового балласта в платформе) при
4 блоках, заменяющих локальное усилие, необходимо производить по формуле:

где,

Момент, в заделке заменяющий погонную ветровую нагрузку, определяется по формуле:

Шаг расстановки блоков равен:

Метод был апробирован на металлической многогранной опоре высотой 7 метров.

Выводы: Выполненые исследования показали, что предлагаемая методика испытания опор позволяет наиболее точно смоделировать действующие на неё нагрузки и обеспечить простоту загружений в процессе испытания.

УДК 621.6-52