高速列车制动计算中值得关注的问题.docxVIP

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高速列车制动计算中值得关注的问题

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摘要：根据我国实施的《列车牵引计算规程》中规定，需要以单位重量作用力作为单位，在我国高速列车制动计算过程中，单位力的单位需要统一到法定单位中，同时还需要建立相应的计算公式，本研究针对制动粘着系数，列车基本阻力参数公式，采用实用化问题进行深入阐述。

关键字：高速列车；制动；计算；

1单位力的具体单位

根据国家列车牵引计算所颁布的列车牵引计算规程中明确指出，采用单位重力即以作为单位力单位计算制动中的重要物理量，其具体的制动公式需要根据不同情况进行分析。在利用这些公式的情况下，同时该公式也适用于牵引状态以及惰行状态，需要重新确定作用力，对于加速度和减速度可以采用换位处理的方式，通常在进行列车计算过程中，可以选取列车回转质量系数即0.06，按照有效制动距离表达公式，当处于紧急制动条件下，停车场停车时，按照一次制动计算可以获得通用的空气紧急制动停车时有效制动距离为，如下公式所示。

其中制动初速度为，单位为，列车单位基本阻力为，单位为，列车等效换算制动率为，等效换算摩擦系数为，列车单位基本阻力以及闸片等效换算摩擦系数，按照平均速度进行取值。根据上述公式的形态以及单位，采用工厂单位制定的列车牵引计算量程中的相关公式基本一致。由于国外某些政策因素影响，以及历史原因，过去我国采用单位质量的作用力，即，将其作为单位力的单位。然而当前，这种表示方法属于非法定单位，不能继续使用。有关文献对2002年部分地铁列车制动模式计算中没有采用统一的法定单位力单位，针对这一问题提出了很多异议。相似的计算应当统一到法定单位力单位中。为便于比较，我们可以以列车单位基本阻力作为法定单位阻力，其单位为，以列车单位基本阻力作为非法定而不应当使用的值，其单位为，具体可见这种非法定列车单位基本阻力的数值是法定列车单位基本阻力的倍，具体为以下公式

通过分析发现，比较有效制动距离的公式与紧急制动，停车有效制动距离两者公式是等效的，而且计算结果一致。然而由于有效制动距离的公式其单位基本阻力为非法定单位，而且相对计算方式比较复杂，很容易出现错误。因此，不需要采用这种公式。

2回转质量系数分析

回转质量系数由于机车车辆形式以及列车组成不同而产生变化，通常动车的回转质量系数要高于拖车，汽车高于车辆，电车高于内燃机车，空货车高于客车，客车高于重货车，盘形制动机车与闸瓦制动车辆。对于已确定的列车，在回转质量系数选择上，应当按照质量加权平均进行处理。由于考虑到列车动力车所占比例应当统一进行简化处理。通过下表，我们可以发现对于推挽式高速动车组，其回转质量系数可以采用普通列车的0.06倍，尽管目前均牵涉高速列车相比编组辆数相同的推挽式列车具有较多动力车。然而，仍需要保持0.1或更低的回转质量系数。无论对于推挽式和均牵式高速列车进行制动计算时，都不能忽视回转质量系数，否则将会产生5%到10%的误差。在明确阻力和制动力的情况下，需要计算有效制动距离。根据相关系数包含回转质量系数，如下公式所示，

利用该公式，可以准确进行计算，然而当其处于减速度条件时则很难计算。根据有关数据发现，在一定情况下回转质量系数很容易被忽略，因此应当引起高度注意。比如对于高速列车在平直道上初始速度为350，进行紧急负荷制动过程中起单位制动力为89，基本阻力为22。按照上述公式及制动过程中减速度为0.99，或者1.03，如果忽视这一回转质量系数，其减速度可以达到1.09。同时还需要注意的是只有在计算加减速度不为零的情况下，引入回转质量系数才具有实际意义，而在进行加减速度为零的情况下不应当引入回转质量系数。比如在求算大下坡道上，为确保列车实现等速运行所需的最大制动力功率时如果此时引入回转质量系数是不可取的。除此之外，由于高速气动阻力在总阻力中占比会随运行速度的升高而升高，对于高速列车的运行速度高于20，其阻力中气动阻力会高于80%以上。而如果列车行驶速度为350，此时距列车的基本阻力会达到紧急制动率的25%，常用制动的基本阻力占比更高，因此在计算高速列车制动过程中列车基本阻力不能忽视。

3公式使用分析

在计算列车牵引和制动时虽然可以直接采用公式，为确保获得较高计算精确度，我们可以将公式进行简化。首先，对于自动粘着系数来说，目前该系数已经被列入《列车牵引计算规程》。对于潮湿的轨面，其公式如下，

对于干燥轨面，具体公式如下，

两个公式的速度达到100，根据列车牵引计算，两种允许使用速度最高为120。根据电车电动车组，在国内以2200的紧急制动，进行计算结果时发现国内湿轨自动粘着系数能够外拓并用于高速区域，这也是高速粘着制动的限制条件，能够将国内铁路制动粘着系数