SS1电力机车的牵引计算

机车牵引计算总结1. 引言机车牵引力是机车运行的关键参数之一，对于确保列车正常运行和保证运输效率具有重要意义。

机车牵引力的计算是评估机车性能和选取合适机车的重要依据。

本文将对机车牵引力的计算方法进行总结和分析，并探讨其在实际运输中的应用。

2. 机车牵引力的定义机车牵引力是指机车能够提供给列车的拉力，通过牵引力的传递，机车能够实现列车的加速和运动。

牵引力的计算需要考虑列车重量、运行速度、坡度、弯道等多个因素的影响。

3. 牵引力的计算方法3.1 牵引力和列车重量的关系机车牵引力与列车重量成正比，牵引力可以用下面的公式计算：F = m * a其中，F代表牵引力，m代表列车总重量，a代表牵引加速度。

在实际计算中，还需要考虑列车的摩擦系数等因素。

3.2 牵引力与速度的关系随着列车速度的增加，牵引力逐渐减小。

这是因为随着速度的增加，列车的空气阻力也会增大。

牵引力和速度的关系可以通过下面的公式计算：F = F0 - c * v其中，F0代表静态牵引力，c代表速度相关的系数，v代表列车的速度。

3.3 牵引力与坡度的关系坡度对牵引力的影响也很大。

在上坡行驶时，列车需要克服重力的阻力，牵引力要大于阻力，才能保证列车正常运行。

牵引力和坡度的关系可以通过下面的公式计算：F = m * g * sin(θ)其中，m代表列车总重量，g代表重力加速度，θ代表坡度角度。

3.4 牵引力与弯道的关系在行驶过程中，列车经过弯道时，牵引力的方向还需要克服向心力的阻力。

牵引力和弯道的关系可以通过下面的公式计算：F = m * v^2 / r其中，m代表列车总重量，v代表列车速度，r代表弯道的半径。

4. 计算方法的应用机车牵引力的计算方法对于实际运输中的机车选择和运行控制都具有重要意义。

通过准确计算牵引力，可以评估机车的性能，选择合适的机车类型；可以为列车调度和运行提供科学依据，确保列车安全运行和提高运输效率。

5. 结论本文对机车牵引力的计算方法进行了总结和分析，并探讨了其在实际运输中的应用。

列车牵引计算列车牵引计算（calculation of railway train traction）分析计算铁路列车运行参数及相关问题的学科，用以解算列车质量、运行速度、运行时间、制动以及能源消耗等有关问题。

它以力学和试验为基础而重在应用。

列车牵引计算不仅是运输组织的依据，也是机车运用、动力选择、铁路选线、铁路设计、经济评估以及信号机布置等的基础，是铁路重要的专业基础学科之一。

铁路列车是一个有相当长度的、非均质的、近似弹一粘性接的复合系统、并与轨道及周围空气（电力牵引时还与接触网）形成耦合，所以列车运行是一种复杂的、综合的、多自由度的运动。

但在列车牵引计算中一般都简化为质点或近似均质刚体在纵向力的作用下沿着线路纵断面平行运动，再经修正求解。

这种工程计算方式可以满足列车稳态运行（指各车轴之间相对移极小的状态）时的精度要求而被广泛采用。

列车在轨道上运行时，存在不同方向和不同大小的外力和内力作用。

列车牵引计算主要研究直接影响列车运行的作用力，即与列车运行方向平行的纵向外力与外力的分力，包括可由司机控制的牵引力与制动力以及司机不能控制的阻力。

牵引力与列车运行方向相反，是阻止列车运行的外力。

列车牵引运行时，作用于列车的合力是牵引力减去阻力，通常称为加速力；列车惰行时，只有阻力构成减速力；而列车制动时，制动力加上阻力产生更大的减速力。

牵引力由动力与传动装置引起并与列车运行方向相同的外力。

牵引动力（机车或动力车）将电能（电力牵引时）或燃料的化学能（热力牵引时）转变为使动轮旋转的内力矩，最终通过轮轨粘着关系形成轮周牵引力的外机械功（非轮轨接触式的磁悬浮列车、气垫列车等除外），在每一层的转换中都有不同份额的能量损失。

总的能量损失越小，机车（或动力车）的效率就越高。

轮周牵引力减去机车阻力后就是直接牵引车列的车钩牵引力。

中国采用轮周牵引力为列车牵引计算的标准。

理想牵引特性曲线图牵引动力最高负荷时的理想牵引特性曲线主体是一条恒功率线，也就是轮周牵引力F 与运行速度υ呈等轴双曲线关系，即F·υ＝常数（见图），但低速段受粘着条件限制（称为粘着牵引力）或起动电流或扭器转矩限制，高速时受最高速度（即构造速度）的限制，见上图中阴影线。

和谐电一机车牵引力计算一、引言和谐电一机车是中国铁路的重要机车型号之一，用于牵引和运输列车。

计算机车的牵引力是非常重要的，可以帮助我们了解机车的动力性能，以及在不同条件下的工作能力。

本文将通过简单的牵引力计算公式，对和谐电一机车的牵引力进行分析和计算。

二、牵引力的定义牵引力是指机车对列车施加的推力，用于克服列车行驶中的阻力，并保持列车的运动。

牵引力的大小直接影响列车的运行速度和加速度，也是判断机车性能好坏的重要指标之一。

三、牵引力计算公式牵引力的大小可以通过以下公式进行计算：F = （Mm × A）+ Q + Fr其中，F表示机车的牵引力，Mm表示机车的质量，A表示列车的加速度，Q表示列车的阻力，Fr表示其他附加阻力，例如弯道、爬坡等。

四、重要参数的确定1.机车质量（Mm）：和谐电一机车的整车质量为133吨（133000千克）。

2.列车加速度（A）：列车的加速度取决于机车的动力性能以及列车的负载情况，不同情况下列车的加速度会有所不同。

比如，当列车启动时，加速度会比较大；而当列车在高速运行时，加速度会逐渐减小。

通常情况下，我们可以估算列车的平均加速度为1 m/s²。

3.列车阻力（Q）：列车阻力包括空气阻力、摩擦阻力、轮轨阻力等多个方面。

这些阻力通常情况下可以通过列车速度和牵引力的平方关系进行估算。

具体值可以参考相关的铁路工程手册。

假设列车的阻力为1600牛顿。

4.其他附加阻力（Fr）：其他附加阻力通常是指弯道、爬坡等因素对牵引力的影响。

这些阻力的大小也可以通过相关参数进行估算。

五、牵引力计算示例以和谐电一机车为例，假设列车处于平坦直线轨道上，不受其他附加阻力影响。

1.根据公式，质量Mm = 133000千克，加速度A = 1 m/s²，阻力Q = 1600牛顿，其他附加阻力Fr为0。

2.将以上数值代入公式，计算牵引力F：F = （133000千克× 1 m/s²）+ 1600牛顿+ 0F = 133000牛顿+ 1600牛顿F = 134600牛顿六、结论和讨论根据以上计算，和谐电一机车的牵引力约为134600牛顿。

电机车牵引车辆计算（一）一、原始数据：1、设计生产率：设计生产率是根据班生产率，并考虑到运输不均衡系数而确定的。

矿用电机车的运输不均衡系数采用1.25。

2、加权平均运距：计算公式：L=（A1L1+ A2L2＋·····）/（A1+A2+·····）（Km）A1，A2－装车站班生产率，t/班；L1，L2装车站至井底车场运距。

3、线路平均坡度：计算公式：ip＝1000（H2-H1）/L0=（i1L1+i2L2+·····+i n L n）/（L1＋L2＋·····＋L n）‰式中：i1、i2、in—各段线路的坡度，‰； L1、L2、Ln—各段线路的长度，m；L0—运输线路长度，m；H2—线路终点的标高，m；H1—线路起点的标高，m。

二、选择电机车的粘着质量：我矿原设计年产120万吨，经过扩能技改将达到年产300万吨。

矿井的发展需要多种机车运输才能达到要求。

为此，矿井地面采用XK8－6/110两台、CTY8－6/130一台备用；井下采用XK10－6/550六台、CTY5－6/84十台。

牵引MGC1.1－6矿车运输，矿车自重为610kg，牵引矸石车时，最大载重量为1800kg。

运输线路平均坡度为3‰。

三、列车组成计算：列车组成计算必须满足以下三个条件：1、按照电机车的粘着质量计算。

2、按牵引电动机的允许温升计算。

3、按列车的制动条件计算。

从以上三个条件的计算结果中选取最小者，作为列车组成计算的依据。

（一）按电机车的粘着质量计算重车组质量：F=1000(P+Q Z)［(ωz+ip)g＋1.075a］(N)式中F-重列车上坡启动时电机车所需给出的牵引力N；P－电机车质量t；Q Z－重车组质量t；ωz－重车组启动时的阻力系数，取0.0120；ip－运输线路平均坡度，取3‰g－重力加速度，取9.8m/s2；a－启动时的加速度，一般取0.03－0.05m/s2，计算时取0.04。

广州铁路职业技术学院课程设计说明书课程：《列车牵引计算》专业：电力机车班级：函授大专班学号：13号姓名：王书民指导教师：曾青中2004年12月1日目录第一节任务书第二节牵引重量的计算第三节线路纵断面化简第四节编制合力计算表和绘制合力曲线图第五节绘制列车运行速度曲线第六节绘制运行时间曲线第七节耗电量的计算第八节设计总结《列车牵引计算》课程设计任务书广州铁路职业技术学院2004年11月第一节任务书《牵引计算》课程设计任务书一、设计题目：列车牵引计算二、设计时间：2004年11月～12月三、设计班级：电力机车函授大专班四、指导教师：曾老师五、设计任务：根据给定的条件计算和确定列车牵引质量、运行速度、运行时间。

1、已知条件（1）机型：SS1型机车（2）线路纵断面（附图一）A～C区段为复线，全长18km，区段海拔高度均未超过500m，环境温度不高于20℃，无大风。

（3）速度限制线路允许速度：100km/h正线道岔限速：60km/h侧线道岔限速：45km/h（4）车辆组成C60型车占80％，自重19吨、载重50吨、换长1.2，GK型制动机。

N12型车占20％，自重20.5吨、载重60吨、换长1.3，K2型制动机。

S10型车1辆，自重18吨，K1型制动机，换长0.8。

（5）车站最短到发线有效长度：750m2、求解（1）计算牵引质量，校验并确定区段牵引质量；计算列车换算制动率和增速时间。

（2）编制合力表，绘制合力曲线。

（3）化简线路纵断面，列车计算表。

（4）绘制列车运行速度线（与合力线共图）。

（5）绘制列车运行时间线（单列图），查被定区间的运行时分，求出平均技术速度。

3、编写计算说明书要求：说明书全文力争简单明了，整洁清晰、层次分明、词语通畅，计算部分先列公式后代入参数，各参数要说明代表意义和出处。

说明书及图纸发送E－mail：4、图纸部份图面整治、字体工整、曲线圆滑，符号及绘图标记应符合铁道部《列车牵引计算规程（TB/T1407－1998）》的规定。

《机车车辆与列车牵引计算》自学指导书第一章列车牵引计算总论一、教学重点1．对列车运行有直接影响的三种力（1）机车牵引力F（2）列车运行阻力W（3）列车制动力B2．列车在以下三种工况下合力的计算（1）牵引运行（2）惰行（3）制动3．轮轨间的摩擦与粘着，轮轨间实际运行情况4．产生牵引力的三个条件5．牵引力和制动力的粘着限制6.机车粘着系数与速度的关系。

二、练习题1．《列车牵引计算》是专门研究铁路列车在（）的作用下，沿轨道运行及其相关问题的（）学科。

它是以（）为基础，以科学实验和先进（）为依据，分析列车运行过程中的各种现象和原理，并以此解算铁路运营和设计上的一些主要（）问题和技术经济问题。

2．列车牵引计算主要解算铁路运营和设计上哪些主要的技术问题和技术经济问题。

3．对列车运行有直接影响的力有哪些？当列车运行在牵引、惰行、制动工况下时，其合力如何计算？4．从理论上看，如果在牵引工况下，轮轨间的纵向水平力超过了维持静摩擦的极限值，轮轨接触点发生（），机车动轮在强大力矩的作用下飞快转动，轮轨间的纵向水平作用力变成了（），在铁路术语中把这种状态称为（），这是一种应极力避免的不正常状态。

这种状态下，牵引力反而大大（），钢轨和车轮都将遭到剧烈磨耗。

5．机车产生轮周牵引力必须满足哪三个条件？三、答案1．外力实用力学操纵技术技术2．（1）机车牵引质量（2）列车运行速度和运行时间（3）列车制动距离、制动限速、制动能力（4）机车能耗3．对列车运行有直接影响力有：机车牵引力F、列车运行阻力W、列车制动力B。

在三种工况下合力计算分别为：牵引：C＝F－W，惰行：C＝－W，制动：C＝-(B+W)。

4．相对滑动滑动摩擦力空转降低5. （1）动轮需要在旋转力矩作用下产生旋转运动，并与钢轨产生相对滑动趋势（2）动轮要有压于钢轨上的重量（轴重）（3）动轮和钢轨之间存在摩擦作用第二章牵引力特性及其计算标准一、教学重点1．机车的轮周牵引力和车钩牵引力2．内燃机车、电力机车的牵引力、牵引特性、主要计算标准及不同速度下的牵引力取值3．掌握计算速度、计算牵引力、计算起动牵引力3．内燃机车的牵引特性曲线4．内燃机车主要计算参数、牵引力的修正5．电力机车的牵引特性曲线6．各型机车的计算参数查表二、练习题1．机车牵引力在牵引计算中就是指（）2．轮轨之间的最大静摩擦力称为机车（）3．机车牵引力（轮周牵引力）不得（）机车粘着牵引力，否则，车轮将发生（）4．机车牵引特性曲线反映了机车的（）和（）之间的关系。

牵 引 计 算一、单位基本阻力1、基本阻力：运行中（包括起动时）永远存在的阻力。

列车在平直道上运行时，只有运行基本阻力。

在平直道上起动时，只有起动基本阻力。

2、单位阻力：平均到机车、车辆或列车每kN 重力上的阻力，分别称机车、车辆或列车单位阻力，用小写英文字母ω0'表示。

单位是N/kN 。

《牵规》规定的电力、内燃机车单位基本阻力计算公式如下： （1）SS3、SS4型： ω0'=2.25+0.019v+0.000320v 2各型DF4、DF7型：ω0'=2.28+0.0293v+0.000178v 2电力、内燃机车单位基本阻力数值表（N/kN ）（21、22型客车（v=120km/h)：ω0"=1.66+0.0075v+0.000155v 2（3滚动轴承重货车：ω0"=0.92+0.0048v+0.000125v 2 油罐专列：ω0"=0.53+0.0121v+0.000080v 2 空货车：ω0"=2.23+0.0053v+0.000675v 2列车单位基本阻力计算：ω0=（P ，G 分别为机车计算重量和牵引重量）三、换算摩擦系数1、闸瓦摩擦系数：闸瓦摩擦系数与闸瓦的材质有关。

同一种材质闸瓦的摩擦系数与一块闸瓦的压力K 和运行速度V 有关，某些闸瓦的摩擦系数还与制动初速度有关。

2、换算摩擦系数：为了简化列车制动力的计算，列车中同一种摩擦材料取一个固定实算闸瓦压力来计算闸瓦的摩擦系数，这个摩擦系数称换算摩擦系数。

高磷闸瓦、中磷闸瓦和低摩合成闸瓦，取每块闸瓦实算闸瓦压力K 等于25kN 来计算换算摩擦系数，高摩合成闸瓦取每块闸瓦实算闸瓦压力K 等于20kN 来计算换算摩擦系数。

各种摩擦材料的闸瓦换算摩擦系数计算公式如下：高磷闸瓦：=0.3721006010017++v v +0.0012（120－）中磷闸瓦：=0.356100141006.3++v v +0.0007（110－）低摩合成闸瓦：=0.202150101504++v v +0.0006(100－)高摩合成闸瓦：=0.3221502150++v v四、换算闸瓦压力有关机车、车辆的换算闸瓦压力可查《技规》第201条表18和表19。

第一节 机车牵引力一、机车牵引力的基本概念 1、机车牵引力的定义机车牵引力是由动力传动装置产生的、与列车运行方向相同、驱动列车运行并可由司机根据需要调节的外力。

它是由机车动力装置发出的内力（不同类型机车的原动力装置不一样），经传动装置传递，通过轮轨间的粘着而产生的由钢轨反作用于机车动轮周上的切线力。

二、机车牵引力的分类按照不同条件可以把机车牵引力作如下分类： 1．按能量传递顺序的分类 （1）指示牵引力i F ：假定原动机（内燃牵引时就是柴油机）所做的指示功毫无损失的传到动轮上所得到的机车牵引力。

指示牵引力是个假想的概念。

（2）轮周牵引力F ：实际作用在轮周上的机车牵引力，F <i F 。

（3）车钩牵引力gF ：除去机车阻力的消耗，实际作用在机车车钩上的牵引力。

在列车作等速运行时，车钩牵引力与轮周牵引力有如下关系W F F g '-= （1—1）式中 W '——机车阻力。

我国《牵规》规定，机车牵引力以轮周牵引力为计算标准，即以轮周牵引力来衡量和表示机车牵引力的大小。

由于动轮直径的变化会影响轮周牵引力的大小，《牵规》规定，机车牵引力按轮箍半磨耗状态计算。

不论是设计还是试验资料，所提供的轮周牵引力和机车速度数据，必须换算到轮箍半磨耗状态。

机车轮箍半磨耗状态的动轮直径叫做计算动轮直径。

我国常速电力机车的动轮直径原形是1250mm ，计算动轮直径是1200mm ；常速内燃机车的动轮直径原形是1050mm ，计算动轮直径是1013mm 。

动力分散式动车组的动轮直径与客车轮径相同，即915mm ，计算动轮直径是880mm 。

2．按能量转换过程的限制关系的分类任何机车都是把某种能量转化成牵引力所做外机械功的一种工具。

这种能量转换要经过若干互相制约的环节。

机车一般都有几个能量转换阶段，并相应地有几个变能部分。

电力机车的电能是由牵引变电所供给，可以认为它的容量是足够大的，电力机车牵引力的发挥不会受牵引变电所电能供给者的限制，进入机车的单相交流电经过变压整流后输入牵引电动机（交直传动电力机车），将电能转变为带动轮对转动的机械功，然后借助于轮轨间的粘着转变为动轮周上的牵引力所做的机械功。