列車牽引計算

1、 列車牽引計算主講教師：計利群 列車牽引計算教學(xué)重點、考核內(nèi)容 列車牽引計算綜合練習(xí)題 主要內(nèi)容列車牽引計算綜合練習(xí)題答案 緒論 一、教學(xué)重點： 1、對列車運行有直接影響的三種力 （1）機車牽引力F （ 2）列車運行阻力W （3）列 車制動力B 2、列車在以下三種工況下，合力的計算。 （1）牽引運行（2）惰行（3）制動運行 3、列車牽引計算的計算內(nèi)容。4、列車牽引計算的用途。5、列車牽引計算的計算標(biāo)準(zhǔn)。6、列車牽引計算課程的性質(zhì)和內(nèi)容。7、列車牽引計算規(guī)程的主要內(nèi)容?？己藘?nèi)容：1、對列車運行有直接影響的三種力。2、列車在三種工況下的合力計算。3、列車牽引計算的計算內(nèi)容。 自測題一、填空題：1、

2、列車牽引計算是專門研究鐵路列車在 的作用下，沿軌道運行及其相關(guān)問題的 學(xué)科。它是以 為基礎(chǔ)，以科學(xué)實驗和先進(jìn) 為依據(jù)，分析列車運行過程中的各種現(xiàn)象和原理，并以此解算鐵路運營和設(shè)計上的一些主要 問題和技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題。 2、列車牽引計算規(guī)程的主要內(nèi)容：在一定時期內(nèi)，通過大量的試驗，整理出一些簡單、實用的 、 和 做為計算的依據(jù)。二、簡答題：1、列車牽引計算的計算內(nèi)容有哪些？2、列車牽引計算的用途有哪些？三、綜合題： 對列車運行有直接影響的力有哪些？當(dāng)列車運行在 （1）牽引運行（2）惰行（3）制動運行三種不同工 況時，其合力如何計算？ 練習(xí)題答案一、題空題：1、外力 實用 力學(xué) 操縱經(jīng)驗 技術(shù)2、曲線

3、 公式 圖表二、簡答題：1、列車牽引計算主要有以下計算內(nèi)容：（1）機車牽引質(zhì)量。（2）列車運行速度和運行時間。（3）列車制動距離、制動限速、制動能力。（4）機車能耗（煤、電、油耗）。2、列車牽引計算的主要用途有：（1）鐵路運輸方面，每年修改列車運行圖。（2）機車運用方面，確定機車的最佳操縱方案， 使之節(jié)能。（3）鐵路選線設(shè)計方面，可確定鐵路的通過能力 和運輸能力，綜合布置車站和機務(wù)段。（4）通信信號方面，可合理布置行車信號機。（5）運輸經(jīng)濟(jì)方面，比較選擇合理的列車運行方案。三、綜合題： 對列車運行有直接影響的力有以下三種力：（1）機車牽引力F （2）列車運行阻力W（3）列車制動力B。列車運行在

4、以下三種工況下其合力C計算如下：牽引運行：C = FW惰行：C = W制動運行：C = （B+W） 第一章 機車牽引力一、教學(xué)重點：1、機車的輪周牽引力及其產(chǎn)生必須滿足的三個條件。 2、機車的粘著牽引力及其計算公式。 3、機車車輪空轉(zhuǎn)在什么情況下才能發(fā)生？ 4、內(nèi)燃機車、電力機車的牽引力、牽引特性、 主要計算標(biāo)準(zhǔn)及不同速度下的牽引力取值。5、內(nèi)燃機車的牽引特性曲線。6、內(nèi)燃機車主要計算參數(shù)。7、內(nèi)燃機車牽引力的修正。8、內(nèi)燃機車的工作過程。9、電力機車的工作原理。二、考核內(nèi)容：1、機車牽引力、輪周牽引力、機車粘著牽引力。2、內(nèi)燃機車牽引力、牽引特性。3、機車牽引力的計算標(biāo)準(zhǔn)及在不同速度下牽引力

5、的取值。 練習(xí)題一、填空題：1、機車牽引力就是指機車 。2、輪軌之間的最大靜摩擦力稱為機車 。3、機車牽引力（輪周牽引力）不得 機車粘著牽引 力，否則，車輪將發(fā)生 。4、機車牽引特性曲線是反映了機車的 和 之間的 關(guān)系。在一定功率下，機車運行速度越低，機車牽 引力越 。5、內(nèi)燃機車在多機牽引和補機推送時，其牽引力 需 。二、簡答題：1、機車產(chǎn)生輪周牽引力必須滿足哪三個條件？2、簡述內(nèi)燃機車的工作過程。3、簡述電力機車的工作原理。 練習(xí)題答案一、填空題：1、輪周牽引力2、粘著牽引力3、大于 空轉(zhuǎn)4、牽引力 速度 大5、修正二、簡答題：1、機車產(chǎn)生輪周牽引力必須滿足以下三個條件：（1）動輪需要在旋

6、轉(zhuǎn)力矩作用下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，并與鋼軌產(chǎn)生相對滑動趨勢。（2）動輪要有壓于鋼軌上的重量（軸重），以產(chǎn)生動輪對鋼軌的正壓力。（3）動輪對鋼軌之間存在摩擦作用。2、內(nèi)燃機車工作過程為，首先柴油機把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)椴裼蜋C的輸出功，然后通過傳動裝置將柴油機的輸出功率傳遞給機車動輪，最后依靠輪軌之間的粘著作用產(chǎn)生輪周牽引力。 3、電力機車的工作原理：電力機車上沒有原動力， 須由外界提供電源，接觸網(wǎng)的單相高壓交流電經(jīng)機 車 受電弓進(jìn)入車內(nèi)的主變壓器降為低壓交流電，再 經(jīng)整流裝置和平波電抗器濾波后向牽引電動機提供直 流電。 牽引電動機將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，通過齒輪傳遞給機車動輪，使動輪得到產(chǎn)生牽引力所必須的旋轉(zhuǎn)

7、力矩，最后通過輪軌間的粘著作用產(chǎn)生機車牽引力。 第二章：列車運行阻力 一、 教學(xué)重點： 1、列車基本阻力的組成和計算。 2、列車附加阻力及各種附加阻力的計算。 3、列車運行阻力的計算。 4、列車起動時阻力的計算。 5、列車基本阻力由五種阻力因素構(gòu)成。 6、加算附加阻力和加算坡度的實際意義。 7、機車和車輛在起動時其單位阻力的取值。 8、對空車、重車混編的列車，其單位基本阻力的 計算公式。 9、對滾動、滑動軸承貨車混編的列車，其單位 基本阻力的計算公式。 二、 考核內(nèi)容： 1、列車基本阻力和附加阻力的計算。 2、列車運行阻力和列車起動阻力的計算 練習(xí)題一、填空題1、列車運行阻力可分為 阻力和 阻

8、力。 2、列車附加阻力可分為 阻力、 阻力和 阻力。 3、列車在6坡道上上坡運行時，則列車的單位坡道附 加阻力為 。 4、列車在2坡道上下坡運行時，則列車的單位坡道附 加阻力為 。5、在計算列車的基本阻力時，當(dāng)貨車裝載貨物不足標(biāo) 記載重50%的車輛按 計算；當(dāng)達(dá)到標(biāo)記載重50% 的車輛按 計算。二、簡答題：1、列車基本阻力是由哪些阻力因素組成？2、列車附加阻力有哪些？如何計算各類單 位附加阻力？3、寫出機車單位阻力、車輛單位阻力和列 車單位阻力的計算公式？4、列車在運行時，列車全阻力計算公式。三、計算題：1、某列車行駛在非平直的線路上，該線路曲線半徑R = 1200m，長Li = 480m，坡

9、度為3下坡，列車長Lc = 240m。求該線路的加算坡度 ij 和加算附加單位阻力j 。 練習(xí)題答案一、填空題：1、基本 附加2、坡道附加 曲線附加 隧道空氣附加3、6 N/KN4、-2 N/KN 5、空車 重車 二、簡答題：1、列車基本阻力主要由以下五種阻力因素組成：（1）軸承摩擦阻力。（2）車輪與鋼軌間的滾動摩擦阻力。（3）車輪與鋼軌間的滑動摩擦阻力。（4）沖擊和振動阻力。（5）空氣阻力。2、列車的附加阻力有坡道附加阻力，曲線附加 阻力和隧道空氣附加阻力。 單位坡道附加阻力 ：W i = i （N/KN） 單位曲線附加阻力： Wr = （N/KN） 單位隧道空氣附加阻力： Ws = 0.1

10、3 Ls （N/KN） （隧道內(nèi)無限制坡道） Ws = 0.0001 LsVs2- （N/KN） （隧道內(nèi)有限制坡道）3 、機車單位阻力： w = W/ Pg (N/KN) 車輛單位阻力： w = W/ Gg (N/KN) 列車單位阻力： w =W /(P+G)g =(W+ W)/(P+G)g (N/KN)4、列車運行時，列車全阻力： W= w 0 P + w 0G + w j(P+G)g (N)三、計算題：1、解：加算坡度： ij = i+ w r+ w = i + 600/R + 0.013 Ls = -3 + 600/1200 + 0 = -2.5加算附加單位阻力： w j = ij =

11、 -2.5 (N/KN)第三章 列車制動力 一、教學(xué)重點： 1、制動力的產(chǎn)生和限制。2、列車制動力的換算法及其計算公式。3、列車制動力的解算。 4、閘瓦“抱死”車輪現(xiàn)象的發(fā)生，怎樣防止。5、列車制動力的換算原則。6、列車緊急制動和常用制動。 7、列車制動力的實算法。 8、機車、車輛換算閘瓦壓力的查表。 9、換算制動率在不同制動情況下如何取值。 10、閘瓦摩擦系數(shù)受哪些因素影響。 二、考核內(nèi)容： 1、列車制動受輪軌粘著力的限制。 2、列車制動力的換算方法。 3、列車制動力和列車單位制動力的解算。 練習(xí)題一、填空題：1、列車制動力是由制動裝置引起的與列車運行方向 的外力，它的大小可由司機控制，其作

12、用是 列車速度或使列車 。2、輪對的制動力不得 輪軌間的粘著力，否則，就會發(fā)生閘瓦和車輪 現(xiàn)象。3、目前，我國機車、車輛上多數(shù)使用 閘瓦。4、列車制動一般分為 制動和 制動。5、列車制動力是由列車中各制動輪對產(chǎn)生的制動力的 。二、簡答題：1、簡述列車車輪與閘瓦發(fā)生“抱死”現(xiàn)象的原 因，如何防止？2、閘瓦摩擦系數(shù)的大小與哪些因素有關(guān)？3、什么叫換算制動率？常用制動時，其是否 與緊急制動時相同？4、寫出列車在緊急制動和常用制動時的制動 力和單位制動力的計算公式。 練習(xí)題答案一、填空題:1、相反 調(diào)節(jié) 停車2、大于 “抱死”滑行3、中磷鑄鐵4、緊急 常用5、總和二、簡答題：1、列車在低速制動時，其制

13、動力受到輪軌間粘著力的限制，當(dāng)制動力超過粘著力時，車輪在鋼軌上不能滾動而滑動，即發(fā)生車輪與閘瓦“抱死”現(xiàn)象。此現(xiàn)象易發(fā)生在列車低速和載重不足時，因此可做以下防止措施：（1）在列車低速制動時，不要施加過大的閘瓦壓力。（2）盡可能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)載重量。2、閘瓦的摩擦系數(shù)大小與下列因素有關(guān)：（1）制動初速度 （2）列車運行速度 （3）閘瓦壓力 （4）閘瓦材質(zhì)3、列車換算制動率是指列車換算閘瓦總壓力與列車重力之比。常用制動時列車換算制動率等于緊急制動時列車換算制動率乘以常用制動系數(shù)。因此，二者是不相同的。4、列車在緊急制動時：列車制動力：B = 1000h (Kh+ Kh) （N）列車單位制動力： b =

14、B / (P+G)g = 1000h (Kh+Kh) / (P+G)g (N/KN) 或 b = 1000hh （N/KN）列車在常用制動時： B = 1000hc (Kh+Kh) （N） b= 1000hc (Kh+Kh) / (P+G)g （N/KN） 或b = 1000hhc （N/KN）第四章 列車運行方程式及運行時間解算一、教學(xué)重點：1、列車在各種工況下，單位合力的計算。2、從列車的單位合力曲線上能分析出列車的 運行狀態(tài)。3、解算列車運行時間和運行距離的公式。4、有加算坡道時，單位合力曲線的分析。5、列車單位合力曲線的繪制。6、列車運行方程式的應(yīng)用。 7、列車運行時間和運行距離的解算

15、。 8、列車單位合力曲線的分析過程。 9、列車的均衡速度。 10、列車運動方程的推導(dǎo)過程。 二、考核內(nèi)容： 1、列車在各種工況下，單位合力的計算。 2、解析列車單位曲線，判斷列車的運行狀態(tài)。 3、列車運行時間和運行距離的解算。 練習(xí)題一、填空題：1、列車單位合力曲線是由牽引運行、 和 三種曲線組成。2、作用于列車上的合力的大小和方向，決定著列車的運動狀態(tài)。在某種工況下，當(dāng)合力 零時，列車加速運行；當(dāng)合力 零時，列車減速運行；當(dāng)合力 零時，列車勻速運行。3、加算坡道阻力與列車運行速度 。4、列車運行時間的長短取決于列車運行 和作用在列車上 的大小。5、在某工況下，當(dāng)列車所受單位合力為零時對應(yīng)的運

16、行速度，為列車的 速度。列車將 運行。二、簡答題：1、在計算列車單位合力曲線計算表時，必須給出 哪幾個條件？2、在計算和繪制單位合力曲線時，為什么先不考 慮附加阻力？3、寫出列車運行時間和運行距離的解算公式。4、從列車的單位合力曲線上，能解讀出什么？ 練習(xí)題答案一、填空題：1、隋力運行 制動運行2、大于 小于 等于3、無關(guān)4、速度 單位合力5、均衡 勻速二、簡答題：1、在計算單位合力曲線計算表時，必須給出以下 幾個條件：（1）機車類型、數(shù)量及編掛情況。（2）牽引質(zhì)量及列車編組情況。（3）列車制動能力h 。2、列車附加阻力就是指列車的加算坡道阻力，在列車運行中，加算坡道阻力與列車運行速度無關(guān)，只

17、隨加算坡道的坡度而變，因此，在計算列車單位曲線表時，只考慮基本阻力，不考慮附加阻力。3、列車過行時間：t = (V2-V1) / 2Cp (min)列車運行距離： S = 4.17 ( V22 - V12 ) / Cp (m)4、從列車的單位合力曲線圖上可以清楚地讀出列車在不同工況下和某速度時的單位合力的大小，以及能分析出列車在該時的加速、減速或勻速的狀態(tài)，還能看到列車的均衡速度。 第五章 列車制動問題解算一、教學(xué)重點：1、制動距離、制動空走距離和制動有效距離，三者關(guān)系。2、在緊急制動時，制動距離的限值為800m。3、列車在有加算坡道線路上下坡運行時，列車緊急制動限速（最大制動初速度）。4、列

18、車制動距離的計算。 5、在不同的線路條件下，列車制動能力、列車 運行速度、列車制動距離這三者之間的相互關(guān)系。 6、制動空走時間，制動有效時間。 7、列車制動距離的解算過程。 8、列車制動空走時間和制動空走距離的計算公式。 9、緊急制動限速的解算。二、考核內(nèi)容：1、列車制動距離的解算。2、列車緊急制動時，制動距離的限值和制動 限速。 練習(xí)題一、填空題：1、列車制動距離是自司機施行制動開始到列車 為止，所運行的距離。2、列車的制動距離是 距離和 距離之和。3、我國普通列車緊急制動距離的限值為 米。4、列車制動時間是 時間和 時間之和。5、列車在長大下坡線路上施行緊急制動時，其最高允許速度必須有所限

19、制，該速度稱為列車 或稱 。6、列車換算制動率的大小，表示列車 的大小。二、簡答題：1、什么是制動有效距離？2、為什么列車運行在下坡線路上施行緊急 制動時，要限制其最大制動速度？3、列車緊急制動時，其制動距離指什么？ 寫出其計算公式。 練習(xí)題答案一、填空題：1、完全停車2、制動空走 制動有效3、8004、制動空走 制動有效5、緊急制動限速 最大制動初速度6、制動能力二、簡答題1、在制動有效時間內(nèi)，列車由制動初速度V0開始減速至V=0，此時間內(nèi)列車所運行的距離稱為制動有效距離。2、我國規(guī)定列車在緊急制動時的制動距離不得超過800米，一般情況下，列車在平道或上坡道上運行時，其制動距離均不會超過此限

20、值，但在下坡運行時，由于坡道附加阻力變成了坡道下滑力，使列車制動距離就比平道時的制動距離要長，為了保證列車能在規(guī)定的制動距離（800米）內(nèi)停車，所以對列車下坡道的最高允許速度必須有所限制。3、列車緊急制動時其制動距離等于制動空走距離和制動有效距離之和。Sz = Sk + Se = V0t k / 3.6 +4.17 (v12 - v22) / 1000hh + w 0 + ij 第六章 牽引質(zhì)量一、教學(xué)重點： 1、限制坡道的確定。 2、牽引質(zhì)量的計算（用等速運行計算法）。 3、牽引質(zhì)量的校驗。 4、列車的計算速度。 5、用功能闖坡計算法確定列車牽引質(zhì)量。 6、內(nèi)燃機車通過長度1000米以上的隧道時，其速度不得低于機車的計算速度+5 km/h 或(Vj+5 km/g)。7、列車在長大下坡道時，其牽引輛數(shù)受制動機充風(fēng)和空走時間的限制。8、列車長度受區(qū)段內(nèi)車站到發(fā)線有效長度的限制?？己藘?nèi)容：1、限制坡道的確定2、牽引質(zhì)量的解算。 練習(xí)題一、填空題：1、列車 和列車運行速度是鐵路運輸工作中最重要的指標(biāo)。對于一定功率的機車，在線路條件不變的情況下，若要列車運行速度快則牽引質(zhì)量要相應(yīng)地 ；若要增加列車牽引質(zhì)量，則列車運行速度要相應(yīng)地 ；因此，最有利的牽引質(zhì)量和運行速度的確定，需要進(jìn)行 和 等方面的分析比較。2、計算牽引質(zhì)量的區(qū)段中，最困難的