[发明专利]一种张力放线动态模拟的精确计算方法

权利要求书

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T_T(N)，牵引钢绳在牵引机入口处的轴向张力为T_P(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：

T_i、T_i'(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h_i，n-1号杆塔与n号杆塔组成的n号档的高差为h_n，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，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(T_T+wh₁) (1-1)

T₁′＝εT₁＝mε(T_T+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′+mwh₂＝mε(T_T+wh₁)+mwh₂ (1-3)

T₂′＝εT₂＝mε·ε(T_T+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T_i和牵引场侧m根子导线总轴向张力T_i′分别为

T_i＝T′_i-1+mwh_i＝mε^i-1T_T+mw(ε^i-1h₁+ε^i-2h₂+ε^i-3h₃+…+h_i) (1-5)

T_i′＝εT_i＝mεⁱT_T+mw(εⁱh₁+ε^i-1h₂+ε^i-2h₃+…+εh_i) (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T_i+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T_i+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T_n和牵引场侧牵引钢绳轴向张力T_n′分别为

(7)在牵引机入口处，牵引钢绳轴向张力T_P为：

(8)当i＝n时，从式(3)得出：当走板过最后一基塔时的牵引机牵引力计算公式为：

T_P＝mεⁿT_T+mw(εⁿh₁+ε^n-1h₂+ε^n-2h₃+…+εh_n)+w₀h_n+1 (1-14)

当走板到达牵引机时的牵引力计算公式为：

T_P＝mεⁿT_T+mw(εⁿh₁+ε^n-1h₂+ε^n-2h₃+…+εh_n+h_n+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看出，利用走板的位置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T_i和牵引场侧轴向张力T_i′均通过相对引用计算结果；T_i的数值只需要引用T_i-1′、h_i、mw的数值，T_i′只需引用T_i和ε、ε₀的数值；如此类推，实现张力机出口张力T_T变化后，各塔位及牵引机的导线轴向张力T_i导线′、牵引钢绳的轴向张力T_i′和牵引机的牵引力T_P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：

T_Ti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T_Ti是一个值；该矩阵表反映了整个动态模拟过程的计算结果。