第一章 机车牵引力 §14 机车牵引力的计算标准和取值规定 ppt课件

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。

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。

第一章列车牵引力1．轮周牵引力产生必需具备的条件轮周牵引力F：具备两个条件：机车动轮上有动力传动装置传来的旋转力矩；动轮与钢轨接触并存在摩擦作用2．什么是机车牵引力机车产生的牵引力是与列车运行方向相同并可由驾驶员根据需要控制的外力。

3．“黏着”与“静摩擦”的区别与联系黏着作用与静摩擦作用之间的有本质区别：黏着作用产生于运动状态；静摩擦力产生于静止状态；运动中机车动轮有增载和减载的情况，各动轮轴之间牵引力分配不均。

4．什么是粘降运行速度增加时，黏着系数下降当机车在曲线轨道上运行时，由于外侧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加剧等原因，黏着系数将会减少，简称“黏降”5．在高原和高温地区，为什么内燃机车牵引力需要进行修正（2）内燃动车组用内燃机作动力通过电传动装置或者液力传动装置驱动的动车组，按传动方式分为：电力传动、液力传动。

（1）由起动电流限制线直接过渡到满手柄级位或柴油机额定转速牵引力曲线，即不受黏着牵引力限制的形式。

（2）由黏着牵引力曲线或由起动电流限制线经黏着牵引力曲线，过渡到满手柄级位或柴油机额定转速的牵引特性。

计算速度和计算牵引力（1）黏着制：最高级位满磁场的牵引特性与黏着牵引力曲线的交点所对应的速度和牵引力。

（2）小时制：以最高级位满磁场牵引特性上小时电流所决定的速度和牵引力作为计算速度和计算牵引力。

（3）持续制：以最高级位满磁场牵引特性上持续电流所决定的速度和牵引力作为计算速度和计算牵引力。

6．电力机车计算速度和计算牵引力如何取值一（1）电传动内燃机：计算起动牵引力选择黏着牵引力和起动电流所决定的牵引力中较小者。

（2）液力传动内燃机：计算起动牵引力选择黏着牵引力和全功率引力中较小者。

二（1）由起动电流限制线直接过渡到满手柄级位或柴油机额定转速牵引力曲线，即不受黏着牵引力限制的形式。

（2）由黏着牵引力曲线或由起动电流限制线经黏着牵引力曲线，过渡到满手柄级位或柴油机额定转速的牵引特性。

一、10吨架线电机车牵引能力计算1、 按重列车上坡起动条件11.075()n qq p g p i gψαω≤-++式中－重车组质量，tn p —电机车粘着质量，n p=p ＝10P —电机车质量 g －重力加速度， m/s 2q ψ—电机车撒沙起动的粘着系数，取q ψ＝0.24α—列车起动加速度，m/s 2，α＝0.04 m/s 2，q ω—重列车起动阻力系数，取0.012i —运输线路平均坡度‰，一般取i ＝3‰1109.80.24101.0750.04(0.0120.003)9.8⨯⨯≤-⨯++＝113.79t2、 按牵引电动机允许温升计算。

2(dp ατ≤-式中：d F —电机车等值牵引力，可取电机车长时牵引力，d F ＝4.32 KNα—电机车调车时电能消耗系数，取大于2公里为1.10y ω—重列车运行阻力系数，取0.0075d i —等阻坡度，‰，对于滚动轴承的矿车，d i 一般为＝2‰τ—相对运行时间。

11T T τθ=+＝202030+＝0.4 式中θ—调车及停车时间，min ，一般取20～30 min T1-列车往返一次运行时间，min 26010.75L T ν⨯=＝22600.7516⨯⨯⨯＝20 L —加权平均运输距离，km 。

ν—机车平均速度，km/h,取机车长时速度16 km/h 。

210 1.10.4(0.0075≤-＝105.2t3、 按重列车下坡制动条件，列车制动时速度按列车长时运行速度，则制动减速度为20.03858vb l=＝0.2469式中：b —列车制动减速度，m/s 2v —电机车长时运行速度，取16km/h 合4.44m/s l - 允许的制动距离，取40m 按列车下坡制动条件，求重车组质量，31.075()z Zp g p b y i gψω≤---式中：zp －电机车的制动质量，为电机车的全部质量p ，10t Zψ —制动时的粘着系数，按撒沙时取0.17b —制动减速度0.2469y ω—重列车运行阻力系数，取0.00753109.80.1710 1.0750.2469(0.00750.003)9.8⨯⨯≤-⨯--＝65.28综上制动距离条件限制牵引重量为J=65.28吨二、8吨蓄电池机车计算1、按重列车上坡起动条件11.075()n qq p g p i gψαω≤-++式中－重车组质量，tn p —电机车粘着质量，n p=p ＝8P —电机车质量 g －重力加速度， m/s 2q ψ—电机车撒沙起动的粘着系数，取q ψ＝0.24α—列车起动加速度，m/s 2，α＝0.04 m/s 2，q ω—重列车起动阻力系数，取0.012i —运输线路平均坡度‰，一般取i ＝3‰189.80.2481.0750.04(0.0120.003)9.8⨯⨯≤-⨯++＝91t2、 按牵引电动机允许温升计算。