列車制動(dòng)計(jì)算

列車制動(dòng)計(jì)算第一頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)制動(dòng)減速力和常用制動(dòng)限速

一、列車受力(與運(yùn)行有關(guān))分析：

牽引工況：牽引力F和列車運(yùn)行阻力W；惰行工況：列車運(yùn)行阻力W；制動(dòng)工況：制動(dòng)力B和列車運(yùn)行阻力W；第二頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日二、列車運(yùn)行阻力：按阻力的發(fā)生分類：

基本阻力和附加阻力。基本阻力()：任何情況下都有的阻力。由軸承摩擦引起的運(yùn)行阻力；車輪滾動(dòng)引起的運(yùn)行阻力；輪軌間滑動(dòng)摩擦阻力；沖擊和振動(dòng)引起的阻力；空氣阻力；第三頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日附加阻力：：坡道阻力；：隧道阻力；：曲線阻力；分為機(jī)車運(yùn)行阻力和車輛運(yùn)行阻力列車運(yùn)行阻力=機(jī)車運(yùn)行阻力+車輛運(yùn)行阻力第四頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日單位阻力：作用于機(jī)車、車輛和列車的阻力，絕大部分都與它受到的重力成正比;在鐵路牽引與制動(dòng)計(jì)算中．將阻力與其相應(yīng)重力之比稱為單位阻力，以英文斜體的小寫字母w

表示。機(jī)車單位阻力：車輛單位阻力：列車單位阻力：

第五頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日三、列車運(yùn)行單位阻力的計(jì)算：基本阻力：通常采用由大量試驗(yàn)綜合得出的經(jīng)驗(yàn)公式。我國(guó)《牽規(guī)》規(guī)定的計(jì)算公式（具體計(jì)算可參閱新的《牽規(guī)》）：例：高速列車：空氣阻力變成了基本阻力的主要成分。例：貨列新干線第六頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日附加阻力：坡道阻力：

機(jī)車、車輛、列車的單位坡道附加阻力的數(shù)值等于該坡道的坡度干分率。曲線阻力:A=700第七頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日加算坡道阻力:

加算坡道：隧道阻力可參閱《牽規(guī)》；第八頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日四、列車制動(dòng)力：實(shí)算法：

閘瓦壓力不同，閘瓦摩擦系數(shù)也不同，如果列車中各種車輛的閘瓦壓力不同，則計(jì)算相當(dāng)繁瑣。第九頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日換算法：原理：用一個(gè)不隨閘瓦壓力變化的假定摩擦系數(shù)來(lái)代替上式中各種車輛原來(lái)的各個(gè)摩擦系數(shù)。為了保持制動(dòng)力計(jì)算結(jié)果等效，將各種車輛的閘瓦壓力換算成另一個(gè)數(shù)值。

第十頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日

單位制動(dòng)力b：換算制動(dòng)率(緊急）

常用制動(dòng)系數(shù)，可查表得到第十一頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日

的取值：隨意確定一個(gè)K值（為了減小誤差，應(yīng)取本國(guó)客貨車緊急制動(dòng)時(shí)算閘瓦壓力平均值,1982年頒布的《牽規(guī)》K值按25KN計(jì)算。將K值代入公式：可算得在不同初速下，各個(gè)速度的值，通常列成表，供計(jì)算時(shí)使用。第十二頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日中磷閘瓦換算摩擦系數(shù)表第十三頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日

的確定：

已知，每種制動(dòng)機(jī)所對(duì)應(yīng)的實(shí)際K值已知，實(shí)際閘瓦摩擦系數(shù)也可計(jì)算得到（為了計(jì)算方便，可忽略速度項(xiàng)）。則：，通常也將計(jì)算結(jié)果列表，供計(jì)算時(shí)使用。第十四頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日五、例題

東風(fēng)4(貨)型內(nèi)燃機(jī)車兩臺(tái)重聯(lián)，牽引貨物列車，其中有重車50輛、空車25輛。機(jī)車計(jì)算重量P＝135t。車輛標(biāo)記載重均為50t，自重均為20t，GK型制動(dòng)機(jī)，列車管定壓是500kPa。求：

1、列車換算制動(dòng)率；

2、在列車速度為80km/h時(shí)，施行常用制動(dòng)，列車管減壓分別為60kPa和77kPa，列車速度為75、55、35、15、5km／h時(shí)的單位制動(dòng)力；第十五頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日計(jì)算步驟：計(jì)算換算閘瓦壓力；求緊急制動(dòng)換算制動(dòng)率；查表得常用制動(dòng)系數(shù)，求得常用制動(dòng)換算制動(dòng)率；根據(jù)運(yùn)行速度和初速查表得換算閘瓦摩擦系數(shù)。計(jì)算制動(dòng)力；求減速力c；第十六頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日計(jì)算結(jié)果：第十七頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日六、常用制動(dòng)限速:制動(dòng)減速力與列車速度有關(guān)。在一定的速度下，如果制動(dòng)減速力為0，則這個(gè)速度稱為均衡速度。均衡速度實(shí)質(zhì)上是一種受列車制動(dòng)能力和常用制動(dòng)減壓量制約的一種限制速度，稱為“常用制動(dòng)限速”，其值取決于坡道的加算坡度、列車制動(dòng)能力和常用制動(dòng)時(shí)的減壓量r。第十八頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)制動(dòng)距離的計(jì)算

一、列車制動(dòng)過(guò)程分析：實(shí)際情況：無(wú)制動(dòng)力的純空走階段:從司機(jī)施行制動(dòng)開始至第一輛車制動(dòng)缸壓強(qiáng)開始上升為止，在這個(gè)階段，列車還在惰行。第十九頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日全列車閘瓦壓力由零上升到預(yù)定值的遞增階段：

第一輛車制動(dòng)缸壓強(qiáng)開始上升開始至最后一輛車的制動(dòng)缸壓力上升到預(yù)定值為止。全列車的閘瓦壓力保持穩(wěn)定不變的階段：最后一輛車的制動(dòng)缸壓力上升到預(yù)定值開始至列車停下為止。第二十頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日為方便計(jì)算所作的假設(shè)：原因：第二階段在計(jì)算上很難處理。假設(shè)：省略第二階段，假定全列車的閘瓦都是在某一瞬間同時(shí)壓上車輪。結(jié)論：制動(dòng)距離等于空走距離與有效制動(dòng)距離之和。假設(shè)能否成立，關(guān)鍵在于空走時(shí)間的選取。第二十一頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日二、空走時(shí)間和空走距離的計(jì)算：概念：空走時(shí)間：從制動(dòng)開始到假定全列車閘瓦同時(shí)以最大壓力壓緊車輪的瞬間所經(jīng)過(guò)的時(shí)間，是為了計(jì)算方便而假定的一個(gè)概念?？兆呔嚯x：列車在制動(dòng)空走時(shí)間內(nèi)靠慣性惰行的距離。可查閱經(jīng)驗(yàn)公式，包含坡度修正第二十二頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日空走時(shí)間的計(jì)算：理論分析計(jì)算：經(jīng)驗(yàn)公式(以貨車為例加以說(shuō)明)：貨物列車：注意：具體應(yīng)用請(qǐng)參閱《牽規(guī)》；

常用制動(dòng)緊急制動(dòng)第二十三頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日三、有效制動(dòng)距離的計(jì)算：分段累計(jì)法（《牽規(guī)》規(guī)定）：原理：劃分很多速度間隔，在每個(gè)速度間隔內(nèi)近似的認(rèn)為閘瓦換算摩擦系數(shù)和單位基本阻力不變，分別計(jì)算列車在每個(gè)間隔的運(yùn)行距離，然后求和。計(jì)算公式：第二十四頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日一次等效法：進(jìn)一步假定閘瓦換算摩擦系數(shù)和制動(dòng)時(shí)的單位基本阻力在制動(dòng)過(guò)程中部不隨速度而變；距離等效摩擦系數(shù)和距離等效單位基本阻力可計(jì)算得到，一般都將計(jì)算結(jié)果繪制成表，用的時(shí)候按需要查取，見教材上表7－5、7－6和7－7；第二十五頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日計(jì)算公式：空重車混編的距離等效單位基本阻力可將表7－7查得的數(shù)值乘以空重車系數(shù)。距離等效摩擦系數(shù)距離等效基本阻力第二十六頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日四、計(jì)算實(shí)例：（見教材）[例]設(shè)某貨物列車由55輛重車編組而成，換算制動(dòng)率為0.30，在加算坡度為10‰的下坡道以60km／h速度下坡運(yùn)行時(shí)施行緊急制動(dòng)。試按分段累計(jì)法和等效法分別計(jì)算其起緊急和不起緊急時(shí)的制動(dòng)距離。解：求空走時(shí)間、空走距離；按等效法求有效制動(dòng)距離；求制動(dòng)距離；第二十七頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日有效制動(dòng)距離分段計(jì)算表第二十八頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日[例]DF4型內(nèi)燃機(jī)車兩臺(tái)重聯(lián)，牽引由60輛重車編組而成的貨物列車。機(jī)車計(jì)算重量P=135t，車輛標(biāo)記載重均為50t，自重20t，GK型制動(dòng)機(jī)，列車管定壓為500kPa。求解下面兩個(gè)問(wèn)題：

1.列車運(yùn)行速度為80km/h，在加算坡度為10‰的下坡道上施行常用制動(dòng)，列車管減壓量為60kPa，試計(jì)算列車速度降為55km/h時(shí)的單位減速力。

2.在加算坡度為10‰的下坡道上以60km/h的速度施行緊急制動(dòng)，試用等效法計(jì)算其制動(dòng)距離。第二十九頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日解：1.求減速力換算制動(dòng)率：換算閘瓦壓力DF4：

650kN

貨車（GK閥重車位）：240kN

第三十頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日第三十一頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日減壓量為60kPa時(shí)常用制動(dòng)系數(shù)為0.33(查表）。第三十二頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日第三十三頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日單位基本阻力：制動(dòng)力：第三十四頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日第三十五頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日單位減速力：第三十六頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日2.求制動(dòng)距離空走距離：經(jīng)驗(yàn)公式（查閱牽規(guī)）第三十七頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日有效制動(dòng)距離：制動(dòng)距離：第三十八頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日第三十九頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日第四十頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)緊急制動(dòng)限速和必需的最小制動(dòng)率

一、緊急制動(dòng)限速的解算：命題：已知制動(dòng)地點(diǎn)的坡度和制動(dòng)距離（計(jì)算制動(dòng)距離），求緊急制動(dòng)限速，即最大制動(dòng)初速。求解方法：制動(dòng)距離公式的閘瓦摩擦系數(shù)和單位基本阻力都與列車運(yùn)行速度有關(guān)，在制動(dòng)初速未知的情況下無(wú)法計(jì)算。第四十一頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日試湊法：先假定一個(gè)制動(dòng)初速，變“求制動(dòng)初速”為“求制動(dòng)距離”，并將算得的制動(dòng)距離與給定的制動(dòng)距離相比較；如算得的值較高，應(yīng)取較低的初速再算制動(dòng)距離；如算得的值比給定的值低得多，則應(yīng)再取較高的初速再算。經(jīng)過(guò)如此反復(fù)試算，直至算得的制動(dòng)距離等于或稍低于給定值為止，此時(shí)的初速，就是該地段的制動(dòng)限速。第四十二頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日二、必需的最小制動(dòng)率命題：已知制動(dòng)初速和計(jì)算制動(dòng)距離，求所需的制動(dòng)率。用等效法計(jì)算：求出有效制動(dòng)距離：所需的制動(dòng)率：第四十三頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日分段累計(jì)法：就和求緊急制動(dòng)限速相似，要變求制動(dòng)率為求制動(dòng)距離，經(jīng)過(guò)不斷試湊，才能解算出所需的換算制動(dòng)率。例題講解（略）第四十四頁(yè)，共四十七頁(yè)，2022年，8月28日三、制動(dòng)限速表和百噸重閘瓦壓力表為應(yīng)用方便，用電子計(jì)算機(jī)將平道和各種下坡道并對(duì)應(yīng)各種換算制動(dòng)率的制動(dòng)限速求出來(lái)，列