铁路线路计算
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铁路线路计算
1名词解释（有计算公式时，应给出相应的计算公式）：货运量、货物周转量、货运密度、货流比、货运波动系数、铁路设计年度、轮周牵引力、车钩牵引力、列车运行基本阻力。
答：货运量：一年内单方向需要运输的货物吨数，应按设计线(或区段)上、下行分别由下式计算：
iCC(104 t/a)
式中 Ci某种货物的年货运量（104 t/a）。
货物周转量：设计线(或区段)一年内所完成的货运工作量，可根据单方向一年内各种货运量Ci（104 t/a）与相应的运输距离Li（km）按下式计算：
)(iiHZLCC （104 t.km/a）
货运密度：设计线(或区段)每km的平均货物周转量。
LCCHZM（104 t.km/km.a）
式中CHZ ——设计线(或区段)的货物周转量（104 t.km/a）；
L——设计线(或区段)的长度（km）。
货流比：轻车方向货运量CQ与重车方向货运量的比值。
ZQQZCC
货运波动系数：指一年内最大的月货运量和全年月平均货运量的比值，以表示。
全年月平均货运量一年内最大的月货运量
2.韶山3型电力机车牵引列车在线路上运行，当列车运行速度为40km/h时，计算机车的最大粘着牵引力。（注：机车粘着质量Pμ=138t，粘着系数按式(1-7)计算。）
解：268.04081001224.081001224.0Vj
机车的最大粘着力为：)(04.362813268.081.913810001000NgPFj
根据教材图1-5所示电力机车牵引特性图，采用持续制，确定当列车运行速度分别为60km/h、80km/h时，机车的最大牵引力（特性曲线外包线）。
答：当列车运行速度为60km/h时，机车的最大牵引力为255100N;
当列车运行速度为80km/h时，机车的最大牵引力为142200N;
3某列车采用韶山3型电力机车牵引，机车质量P=138t，列车牵引质量G=2620t；车辆均采用滚动轴承；计算当列车以最低计算速度运行时，列车基本阻力与列车平均单位基本阻力。
解：Vjmin=48km/h
0w＝(2.25＋0.019V＋0.00032V2)g
＝(2.25＋0.019×48＋0.00032×482) ×9.81=38.3 (N/t)
车辆采用滚动轴承；当考虑列车牵引质量时，即列车满载，所以为重车：
0w＝(0.92＋0.0048V＋0.000125V2)g 1 ＝(0.92＋0.0048×48＋0.000125×482) ×9.81=14.1(N/t)
列车平均单位基本阻力为：
31.1526201381.1426203.38138· · 0
000GPwGwPGPWw＋＋＝＋＝ （N/t）
4列车资料如9题，若列车长度为730m，当牵引运行速度为50km/h时，计算下列情况下的列车平均单位阻力。
列车在平直道上运行；
列车在纵断面为3‰的下坡道，平面为直线的路段运行；
列车在长度为1200m，坡度为4‰的上坡道上行驶，该坡道上有一个曲线，列车分别处于下图中的(a)、(b)、(c)路段；
解：将V=50km/h代入公式中进行计算，
0w＝(2.25＋0.019V＋0.00032V2)g
＝(2.25＋0.019×50＋0.00032×502) ×10=40 (N/t)
车辆采用滚动轴承；当考虑列车牵引质量时，即列车满载，所以为重车：
0w＝(0.92＋0.0048V＋0.000125V2)g
＝(0.92＋0.0048×50＋0.000125×502)×10=14.7(N/t)
列车平均单位基本阻力为：
1626201387.14262040138· · 0
000GPwGwPGPWw＋＋＝＋＝ （N/t）
(1) 列车在平直道上：w=w0=16 (N/t)
(2) w= w0+ wj=16-3×10=-14 (N/t)
(3) (a) 45.310730245.105.10gLwLr
w= w0+ wj+ wr =16+4×10+3.45=59.45 (N/t)
(b) 73.1107302/245.105.10gLwLr (N/t)
w= w0+ wj+ wr =16+4×10+1.73=57.73 (N/t)
(c) w= w0+ wj+ wr =16+4×10+0=56.0 (N/t)
5(1)当列车处于上题(a)的情况时，分别计算AC段、CB段的加算坡度；
(2)若将曲线阻力均匀分配在AB段上，计算AB段的加算坡度。
解：（1）345.010/45.3/gwirr（‰）
AC段： 345.4rjiii（‰）； CB段：0.4iij（‰）
（2）21.01200245.105.10irrLgwi（‰）
21.421.04rjiii（‰） 1200 10LY/2
α-24°
R-500
LY-209.4 C B (a)(b)(c)A 2
6现有一坡段，其长度为1250m，i=7.5‰。该坡段上有一曲线和隧道，曲线α=35°42’，R=800m，Kr=498.47m；已知隧道单位空气附加阻力sw=2.0N/t。问该坡段的平均加算坡度是多少？
解：3.012507.355.105.10irrLgwi（‰）
0.810/23.05.7rrjiiii（‰）
7某新建设计线为单线铁路，xi=12‰，韶山1电力机车牵引，车辆采用滚动轴承货车；到发线有效长度650m，站坪最大加算坡度为qi=2.5‰，
（1）计算牵引质量，并进行起动与到发线有效长检查（按无守车考虑）。
（2）计算牵引净重和列车长度。
解：（1）查表12-1，VJ=43.0km/h，FJ=301.2KN，Fq=487.3KN，P=138t，LJ=20.4m
gVVw)00032.0019.025.2('20
=（2.25+0.019×43+0.00032×432）×9.81
=35.89（N/t）
gVVw)000125.00048.092.0(''20
=（0.92+0.0048×43+0.000125×432）×9.81
=13.32（N/t）
9.19061281.932.13)1281.989.35(1383012009.0'')'(00xxjygiwgiwPFG(t)
取1900G(t)
起动检算：
72785.281.981.95.3)5.281.981.95(1384873009.0'')'(qqqqqyqgiwgiwPFG (t)>1900t
能顺利起动。
到发线有效长检算：
9.3403677.5)4.2030650()(qLLLGJayxyx（t）>1900t
不受到发线有效长限制。
（2）牵引净载为： )(1368190072.0tGKGjj
列车长度为： )(08.355677.519004.20mqGLLJL
8某设计线为单线铁路，ix=8‰，东风4型内燃机车牵引；到发线有效长度650m，站坪最大加算坡度为iq=2.5‰，计算牵引质量，并进行起动与到发线有效长度检查（按无守车考虑）。
[资料] 确计算牵引力Fj=308000N，起动牵引力Fq =409500N，计算速度Vj =20km/h，机车长度Lj
=21.1m，机车质量P=138t，车辆每延米质量qm =5.526t/m，
wq’ =5.0gN/t，wq”=(3+0.4iq)g，且不小于5.0gN/t; 3 )/()000263.00011.007.1()/()000138.00162.004.1(2"02'0tNgVVwtNgVVw
解： gVVw)000138.00162.004.1('20
=（1.04+0.0162×20+0.000138×202）×9.81
=13.92（N/t）
gVVw)000263.00011.007.1(''20
=（1.07+0.0011×20+0.000263×202）×9.81
=11.74（N/t）
2.2934881.974.11)881.992.13(1353080009.0'')'(00xxjygiwgiwPFG(t)
取2930G(t)
起动检算：
)/(05.4981.955tNgwq
)/(05.495)/(24.3981.9)5.24.03()4.03(tNgtNgiwqq
取)/(05.49tNwq
7.47785.281.905.49)5.281.905.49(1354017009.0'')'(qqqqqyqgiwgiwPFG(t)>2930t
能顺利起动。
到发线有效长检算：
5.3309526.5)1.2130650()(qLLLGJayxyx（t）>2930t
不受到发线有效长限制。
9根据《铁路选线设计》教材P38图1-12的单位合力曲线图，
图中5条曲线的名称
试求出牵引运行i=+5‰的均衡速度；试求出惰力运行i=-1‰的均衡速度；试求出i=-5‰的限制速度。
在下列条件下，列车是加速、等速还是减速运行。
牵引状态，以40km/h速度进入6‰的上坡道；
牵引状态，以75km/h速度进入5‰的上坡道；
惰性状态，75km/h速度进入2‰的下坡道；
电阻制动，以65km/h速度进入10‰下坡道。
答：（1）图中的5条曲线分别是：牵引运行时的单位合力曲线、惰力运行时的合力曲线、电阻制动合力曲线、空气制动合力曲线、电阻加空气制动合力曲线。
（2）
牵引运行i=+5‰的均衡速度为68km/h；
惰力运行i=-1‰的均衡速度 为0km/h。
i=-5‰的限制速度为81km/h。
