牵引计算-第一章.ppt

第一章 机车牵引特性 本章主要内容 牵引力的产生，分类 粘着系数，粘着牵引力 内燃机车牵引力及其牵引特性问题 电力机车牵引力及其牵引特性问题 动车组的牵引特性 机车牵引力：由动力传动装置引起的与列  车运行方向相同的外力。 牵引力分类： 按能量转换过程，机车牵引力分为： 1 电力机车的受牵引电动机能力限制的牵引力，和受轮轨间粘着能力限制的牵引力； 2 内燃机车的受柴油机功率限制的牵引力和受轮轨间粘着能力限制的牵引力； 按机械功传递过程，机车牵引力分为： 1 车钩牵引力 2 轮周牵引力 3 指示牵引力 1 车钩牵引力与轮周牵引力 1)车钩牵引力 机车牵引客、货车辆的纵向力，以Fg表示。 机车是一种能量转换装置。使机车牵引车辆沿轨道运行的外力肯定来自钢轨和轮周。这个力的产生必需具备下列两个条件： (1)机车动轮上有动力传动装置传来的旋转力矩。 (2)动轮与钢轨接触并存在摩擦作用。 由动力传动装置引起的，与列车运行方向相同的外力,它是司机可以调节的机车牵引力。 由于它作用于动轮轮周(踏面),所以通常称为轮周牵引力。 轮周牵引力的产生 由于机车本身移动要消耗掉一些牵引力，所以车钩牵引力总比轮周牵引力小，即 Fg＝F － W′，或F ＝ Fg + W′ 3)指示牵引力 假定机车动力传动装置引起的机械功毫无损失地传到动轮轮周上所得到的机车牵引力。用Fi表示。 则轮周牵引力为： F ＝ Fi * ηi 2 轮轨间的摩擦与粘着 1)轮轨间的摩擦 最大静摩擦力 滑动摩擦力 空转 2)轮轨间的粘着 纵向和横向滑动。 在铁路牵引和制动理论中，在分析轮轨间纵向力问题时，不用“静摩擦”这个名词，而以“粘着”来代替它。 相应地，在粘着状态下轮轨间纵向水平作用力的最大值就称为粘着力，而把粘着力与轮轨间垂直载荷之比称为粘着系数。 理论粘着系数。 计算粘着系数。 轮轨接触表面状态 运行速度 机车转向架构造 环境气候 2)机车的计算粘着系数的经验公式： 国产电力机车 6K型电力机车 8G型电力机车 国产电传动内燃机车 ND5型电传动内燃机车 3) 粘降 定义 ：机车在曲线上运行时，由于钢轨超高及内外侧动轮走行距离不同引起横向和纵向滑动等原因，粘着系数将要减小。 电力机车在曲线半径及小于600m时，计算粘着系数 μr＝μj(0.67+0.00055R) 内燃机车在曲线半径R小于550m时，计算粘着系数 μr＝μj (0.805+0.000355R) 例：求SS1型电力机车在半径为500m的曲线上以50km/h运行时的计算粘着系数。 4 内燃机车的牵引特性及其计算标准 1) 牵引特性：指牵引力随速度变化的曲线，有预期牵引特性和实际牵引特性两种。 预期牵引特性 设计机车时根据理论参数绘制的。 实际牵引特性 以牵引实验为基础，并调查后得到。 货运内燃机车DF4(货)的牵引特性 DF4C(货)型内燃机车牵引特性曲线图 客运内燃机车DF11型的牵引特性 3) 对内燃机车的规定 (1)持续速度vc、持续电流Ic、持续牵引力Fc 持续速度：机车在全功率工况下，传动装置可以长时间连续工作而不会过热的机车最低速度。（这个速度下，机车牵引力一般不受粘着牵引力限制。） 持续牵引力：持续速度下满级位（柴油机最高转速）的轮周牵引力。 (2) 计算速度(最低)vj和计算牵引力(最高)Fj 计算速度：计算牵引重量所依据的速度。 计算牵引力：计算速度下满级位（最高柴油机转速）的牵引力。 注意： 1)计算速度不低于持续速度； 2)速度可以上浮。 (3) 计算起动牵引力Fq 计算起动牵引重量所用的牵引力，按2.5km/h计算； 电传动内燃机车，粘着牵引力与起动电流所决定的牵引力的较小者； 液力传动内燃机车，粘着牵引力与全功率牵引力的较小者； 例：DF4(货)的最低计算速度、最大计算牵引力以及计算起动牵引力？ (4) 牵引力使用系数Fy = F·λy （λy=0.9） (5) 牵引力因功率降低的修正 Fx = F·λp·λh·λs 牵引力因功率降低的修正 例：求DF4货在海拔2000m，环境温度为34℃时运行时的牵引力。 Fx = F·λp·λh = 0.780×0.958F 3) 对内燃机车的规定 (续) (6)多机牵引和补机推送的牵引力修正 多机牵引： 重联操纵：全值 分别操纵：0.98 补机推送：0.95 (7)机车计算质量、最高运用速度及全长。 4) 内燃机车牵引力取值 1) 由起动电流限制线直接过渡到满手柄级位牵引力曲线。 2) 由粘着牵引力曲线或由起动电流限制线经粘着牵引力曲线，