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第二章 機(jī)車牽引特性及基本參數(shù)分析 第一節(jié) 機(jī)車牽引力,一、機(jī)車牽引力的形成 機(jī)車牽引力的分類: 輪周牽引力; 車鉤牽引力; 牽引電動機(jī)牽引力; 粘著牽引力。,二、粘著定律,三、黏著系數(shù),是一個由多種因素決定的變量。 相關(guān)因素:輪荷重、線路剛度、機(jī)車傳動裝置和走行部結(jié)構(gòu)、輪箍和鋼軌的材質(zhì)及表面狀態(tài)、車速等。 經(jīng)驗(yàn)公式:交-直型電力機(jī)車 j=0.24+12/(100+8v) (2-9) 注:1、交流傳動電力機(jī)車黏著系數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式待定。 2、三軸電力機(jī)車在曲線R600m的曲線上的計(jì)算黏著系數(shù)參照公式(2-10),則:機(jī)車計(jì)算黏著牽引力F F =1000jP(N) 式(2-12),思考:提高粘著牽引力的方法和措施?,1、改善輪軌接觸面的狀態(tài) (1)撒砂。 (2)用機(jī)械方法來清潔鋼軌。 2、提高機(jī)車走行部質(zhì)量 (1)輪徑、彈簧,使各軸具有均衡的軸重 (2)保持清潔,特別是輪緣潤滑裝置的噴頭角度,防止將油噴到踏面和鋼軌面上。 3、優(yōu)化設(shè)計(jì) 4、加裝空轉(zhuǎn)保護(hù)裝置,第二節(jié) 列車阻力,一、概述 1、列車阻力的定義 列車與外界相互作用產(chǎn)生的與運(yùn)行方向相反,阻礙列車運(yùn)行,不可控制的外力。 2、機(jī)車阻力+車輛阻力 分 基本阻力 和 附加阻力 。 總阻力W=機(jī)車阻力W+車輛阻力W” 單位阻力=W/(P+G)g,二、基本阻力 (一)相關(guān)因素,1、軸頸與軸承間的摩擦產(chǎn)生的阻力 與軸頸單位壓力和潤滑油黏度有關(guān) 2、車輪在鋼軌上滾動產(chǎn)生的阻力 軸重;輪徑;法向合力偏移量 與鋼軌型號,道床質(zhì)量,軸重和停留時間有關(guān) 3、車輪與鋼軌之間的滑動阻力 4、沖擊和振動引起的阻力 接頭,長軌,提高線路質(zhì)量,改善機(jī)車減震 5、空氣阻力,結(jié)論:決定基本阻力的因素是以上五點(diǎn)。但這些因素隨運(yùn)行速度大小而變化。 *低速時:1、2占比重較大; *提速時:3、4、5的比重隨之加大; *高速時:以空氣阻力為主。 見表2-1.,(二)單位基本阻力的經(jīng)驗(yàn)公式,2、車輛 (1)客車 21型、22型客車 o“=1.66+0.0075+0.000155 25B型、25G型客車 o“=1.82+0.0100+0.000145 快速單層客車o“=1.61+0.004+0.000187 快速雙層客車o“=1.24+0.0035+0.000157 ,(2)貨車 A、重貨車 滾動軸承貨車o“=0.92+0.0048+0.000125 B、空貨車(不分車型) o“=2.23+0.0053+0.000675 ,3、機(jī)車車輛啟動單位基本阻力,機(jī)車:k 車輛: 滾動軸承貨車3.5k 滑動軸承貨車 啟動地段坡道千分?jǐn)?shù),三、附加阻力,定義列車在特定條件下(坡道曲線隧道)運(yùn)行時所受阻力。 分類: 1、坡道(附加)阻力i i= i坡道坡度(上坡為正、下坡為負(fù)) 2、曲線阻力r r=600/R 3、隧道空氣附加阻力s 隧道內(nèi)為限制坡道時, s=0.0001lsV 隧道內(nèi)為非限制坡道時,s=0.13 ls 4、加算附加阻力j= i + r + s 以上附加阻力均可折算為坡道千分?jǐn)?shù)即ij= ii + ir + is,四、列車阻力的計(jì)算,(一)列車運(yùn)行阻力的計(jì)算 1、運(yùn)行總基本阻力 W0=P o+G o“ 2、運(yùn)行單位基本阻力 o= W010-3/(P+G),五、高速列車阻力(了解),補(bǔ)充: 列車三種運(yùn)行狀態(tài): 一、牽引狀態(tài) 二、惰性狀態(tài) 三、制動狀態(tài),第三節(jié) 空氣制動力,一、空氣制動力的形成 二、制動力的計(jì)算 根據(jù)公式(2-34),在一定的閘瓦壓力K下,制動力的大小決定于閘瓦與車輪間的實(shí)算摩擦系數(shù)值。它與閘瓦材質(zhì)、列車速度、閘瓦壓力、閘瓦溫度及閘瓦狀態(tài)有關(guān)。,第四節(jié) 機(jī)車?yán)硐霠恳匦?牽引特性曲線:牽引電動機(jī)與速度的關(guān)系及粘著牽引力與速度的關(guān)系繪在同一圖上。 準(zhǔn)恒速調(diào)節(jié)牽引“級位”數(shù)字10就是該級位所要控制的目標(biāo)速度。,牽引特性的有效范圍,1、受粘著條件限制(機(jī)車牽引力始終應(yīng)小于粘著牽引力) 2、受牽引電動機(jī)最大電流限制(發(fā)熱) 3、受電機(jī)安全換向限制 4、受機(jī)車最大速度限制(結(jié)構(gòu)速度),第六節(jié)、機(jī)車特征速度及特征牽引力,3個特征速度、3個特征牽引力 一、機(jī)車最高運(yùn)行速度vmax 根據(jù)擔(dān)當(dāng)?shù)臓恳蝿?wù)所確定。 相關(guān)因素:1、牽引任務(wù);2、線路限速; 如表2-5、2-6、2-7。 機(jī)車構(gòu)造速度=1.1vmax 二、持續(xù)速度與持續(xù)牽引力 機(jī)車全功率工況下冷卻系統(tǒng)能力所容許的持續(xù)運(yùn)行的最低速度。 該速度下對應(yīng)的牽引力稱為持續(xù)牽引力。,三、計(jì)算速度Vj、計(jì)算牽引力Fj 計(jì)算速度列車在限制坡道上允許的最低通過速度。 規(guī)定: 改貨運(yùn)最低計(jì)算速度為 為, 貨運(yùn)時,客: 則可知,可牽引的重量,如公式(2-51) 四、起動牽引力Fq 啟動時機(jī)車發(fā)揮的最大牽引力。 : N,注:多機(jī)牽引時牽引力取值的規(guī)
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