列车牵引计算2

列车阻力

列车与外界相互作用引起与列车运行方向相反、阻碍列车运行的、不能由司机控制的外力称为列车阻力。

列车阻力的分类

按阻力形成的原因分

  1. 基本阻力:是列车在任何运行情况下都存在的阻力。在平直道上只有基本阻力。
  2. 附加阻力:列车在个别情况下才遇到的阻力。坡道附加阻力、曲线附加阻力、隧道附加阻力。
    两个相加为全阻力。

    按阻力作用的范围分

  3. 总阻力:作用在机车、车辆或列车全部重量上的阻力,分别为机车、车辆或者列车总阻力,用W表示,单位为kN。
  4. 单位阻力:平均到机车、车辆或者列车每kN重力上的阻力,用w表示,单位为N/kN。
    w=W*103/((P+G)g)

    P—-机车计算质量,t
    G—-牵引质量,t

基本阻力

上述引起基本阻力的各种因素所占比例随着列车速度的高低有所变化。起动时几乎没有气动阻力,以轴承的摩擦阻力和轮轨间的滚动摩擦阻力为主,因而滚动轴承的车辆起动要容易得多。低速运行时,轴承的摩擦阻力占较大的比例;速度提高后,轮轨间的滑动摩擦阻力、冲击 振动和气动阻力的比重逐渐加大;高速运行时,基本阻力则以气动阻力为主,因此高速列车的外形流线化就显得特别重要。查公式计算。

  1. 电力机车和内燃机车的单位启动阻力W’q取5N/kN。
  2. 滚动轴承货车的单位启动基本阻力W’’q取3.5N/kN。

附加阻力

坡道附加阻力

上坡时除了基本阻力外,还有坡道附加阻力,是重力的分量。
坡度千分数:千分数为5的坡道,表示每前进1000m的距离升高5m的上坡道。等于单位坡道阻力

曲线附加阻力

机车车辆在曲线上运行时的阻力大于同样条件下直线上运行时的阻力,其增大部分叫曲线附加阻力,简称曲线阻力。

隧道附加阻力

列车进入隧道时,使隧道内产生阻塞现象。列车在隧道内启动没有隧道附加阻力。

加算坡道阻力和加算坡度千分数

当上述三种阻力都存在时,曲线和隧道的单位附加阻力可以和单位坡道阻力合在一起计算,称为单位加算坡道阻力wj
单位坡道阻力,值为坡度千分数i;
单位曲线阻力,按经验公式计算,wr=600/R;
单位隧道阻力,尚未正式实验公布。

加算坡道阻力计算中对列车长度的考虑

在手工计算中可以不考虑,把列车看成没有长度的一个质点。
考虑列车长度对附加阻力的影响是一个非常复杂的问题,在后期的牵引电算软件中,把列车简化为质点间无相对运动的多质点模型。

道路纵断面的化简

铁路线路由不同长度和坡度的坡道、不同半径的曲线以及不同长度的隧道组合而成。

  1. 用一个假想的化简千分数ih代替几个相邻的坡度近似的实际坡度千分数i。
  2. 把化简坡道长度lh范围内的曲线阻力和隧道阻力平均到化简坡度的全长上。

    列车阻力计算

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