机车牵引力基本概念
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一、填空题:1、机车牵引力就是指机车轮周牵引力2、轮轨之间的最大静摩擦力称为机车粘着力(黏着系数)3、机车牵引力(轮周牵引力)不得大于机车粘着牵引力,否则,车轮将发生空转。
4、机车牵引特性曲线是反映了机车的牵引力和速度之间的关系。
在一定功率下,机车运行速度越低,机车牵引力越大。
5、内燃机车在多机牵引和补机推送时,其牵引力需修正。
1.列车运行阻力可分为基本阻力和附加阻力。
2、列车附加阻力可分为坡道附加阻力、曲线附加阻力和隧道空气附加阻力。
3、列车在6‰坡道上上坡运行时,则列车的单位坡道附加阻力为 6 N/KN4、列车在2‰坡道上下坡运行时,则列车的单位坡道附加阻力为 -2 N/KN5、在计算列车的基本阻力时,当货车装载货物不足标记载重50%的车辆按空车计算;当达到标记载重50% 的车辆按重车计算。
1、列车基本阻力主要由以下五种阻力因素组成:(1)轴承摩擦阻力。
(2)车轮与钢轨间的滚动摩擦阻力。
(3)车轮与钢轨间的滑动摩擦阻力。
(4)冲击和振动阻力。
(5)空气阻力。
1、列车制动力是由制动装置引起的与列车运行方向相反的外力,它的大小可由司机控制,其作用是调节列车速度或使列车停车。
2、轮对的制动力不得大于轮轨间的粘着力,否则就会发生闸瓦和车轮“抱死” 滑行现象。
3、目前,我国机车、车辆上多数使用中磷铸铁闸瓦。
4、列车制动一般分为紧急制动和常用制动。
5、列车制动力是由列车中各制动轮对产生的制动力的总和。
2、闸瓦的摩擦系数大小与下列因素有关:(1)制动初速度(2)列车运行速度(3)闸瓦压力(4)闸瓦材质3、从列车的单位合力曲线上,能解读出什么?答:列车的单位合力曲线图上可以清楚地读出:(1)列车在不同工况下和某速度时的单位合力的大小;(2)能分析出列车在该时的加速、减速或匀速的状态;(3)还能看到列车的均衡速度。
1、列车单位合力曲线是由牵引运行、惰行运行和制动运行三种曲线组成。
2、作用于列车上的合力的大小和方向,决定着列车的运动状态。
列车牵引与制动重点内容牵引计算第一章1.掌握牵引力、制动力、阻力的概念牵引力:由机车或动车的动力传动装置引起的与列车运行方向相同的外力,是司机可以控制的使列车发生运动或加速的力。
阻力:列车运行中由于各种原因自然发生的与列车运行方向相反的外力,是司机不可以控制的,它的作用是阻止列车发生运动或使列车自然减速。
列车阻力是机车阻力与车辆阻力之和。
制动力:由列车制动装置引起的与列车运行方向相反的力,司机可以控制的,它的作用是使列车产生较大的减速度或者在长大下坡道防止列车超速运行,或者阻止列车在车站停车时由于坡度或大风而自然溜走。
2.不同工况下,作用于列车上的合力的情况牵引工况:C=F-W惰行工况:C=-W制动工况:C=-(W+B)3. 什么是黏着,黏着状态黏着:a.轮轨间非点接触,是椭圆形面接触b.列车运行中要发生各种冲击与振动c.车轮踏面是圆锥形的d.车轮在钢轨上滚动时,伴随微量的轮轨间的纵向和横向振动黏着状态:轮轨间接触状态为黏着状态4. 黏着系数与哪些因素有关概念:把黏着力与轮轨间的垂直载荷之比称为粘着系数因素:列车运行速度、车轮与钢轨的表面状况、环境气候、机车构造第二章1.什么是车钩牵引力、轮周牵引力车钩牵引力:机车牵引客、货车辆的纵向力轮周牵引力:机车或动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。
产生条件:A.机车车轮上有动力传动装置传来的旋转力矩B.动轮与钢轨接触并存在摩擦作用2.机车牵引特性曲线是怎样的反映了机车的牵引力与速度之间的关系。
在一定功率下,机车运行速度越低,机车牵引力越大。
第三章1. 列车运行阻力包括哪些,附加阻力包括哪些,如何计算列车运行中由于各种原因自然发生的与列车运行方向相反的外力基本阻力的构成:轴承阻力、滚动阻力、滑动阻力、冲击与振动阻力、空气阻力附加阻力不分机车、车辆,而是按列车计算。
决定于线路条件坡道:W I=i 曲线:W R=A/R 隧道:W S=0.00013Ls第四章1.什么是制动、缓解制动:人为的制止物体的运动,包活使其减速、阻止其运动或加速运动缓解:对已经实行制动的物体,解除或减弱其制动作用2.制动装置有哪几部分构成?分别起什么作用制动机:产生制动原动力并进行操纵和控制的部分基础制动装置:传送制动原动力并产生制动力的部分3.列车制动作用分几种常用制动:调速或进站停车紧急制动:紧急情况下,为了尽快停车非常制动:在常用制动无效或制动力不够胆并非紧急情况下使用的一种制动备用制动:在常用制动系统发生故障但情况并不紧急时使用的制动闸瓦制动、盘形制动、磁轨制动、轨道涡流制动、电阻制动、再生制动、液力制动、翼板制动4.制动机的种类有哪些?空气制动机的工作原理?手制动机、空气制动机、电制动机、真空制动机空气制动机的原理:缓解:当司机将制动阀放在缓解位置时,总风缸的压缩空气进入制动主管,经制动支管进入三通阀,推动主动活塞连同滑阀向右移动,打开充气沟,使压缩空气经充气沟进入副风缸,直到副风缸内的空气压力和制动主管内的压力相等为止。
机车牵引力分
机车牵引力是指机车产生的用于牵引列车前进的力,可分为以下几种:
1. 黏着力:机车通过车轮与轨道之间的摩擦力产生的牵引力,是机车牵引力的主要组成部分。
黏着力的大小与车轮和轨道之间的摩擦系数、车轮压力、列车速度等因素有关。
2. 电磁牵引力:电力机车或电动汽车通过电动机产生的牵引力,是一种非接触式的牵引力。
电磁牵引力的大小与电动机的功率、电流、电压等因素有关。
3. 蒸汽牵引力:蒸汽机车通过蒸汽机产生的牵引力,是一种接触式的牵引力。
蒸汽牵引力的大小与蒸汽机的功率、蒸汽压力、蒸汽流量等因素有关。
4. 内燃牵引力:内燃机车通过内燃机产生的牵引力,是一种接触式的牵引力。
内燃牵引力的大小与内燃机的功率、扭矩、转速等因素有关。
总之,机车牵引力是机车产生的用于牵引列车前进的力,可分为黏着力、电磁牵引力、蒸汽牵引力和内燃牵引力等几种类型。
不同类型的牵引力适用于不同类型的机车和列车,其大小和特性也有所不同。
牵引力名词解释
牵引力是指机车、拖拉机、船只等发动机所产生的拖动能力,它能够推动车辆或船舶前进,是交通运输中不可或缺的力量。
牵引力通常由发动机输出的扭矩通过传动系统传递给驱动轮,从而使车辆或船舶前进。
在计算机领域,牵引力也常常指轮轴牵引力,它是一种最基本的机械,是机械的重要组成部分。
简单机械是人运用力的基本机械元件,在人类早期的伟大发明发现中,对工具、火与语言的掌握,使得人类最终从一般动物中脱离出来。
而简单机械,则是人在改造自然中运用机械工具的智慧结晶,是牛顿力学研究的重要对象。
此外,牵引还有引动、引起等含义,它可以指拉、拖,也可以指引动、引起。
在现代汉语中,牵引力一词通常用来指代某种力量或动力,它往往是实现某种目标或完成某种任务的关键因素。
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
g
F :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。
因而电力机车牵引力将要受到牵引电动机和轮轨间粘着这两个变能部分工作能力的限制,而内燃机车牵引力则受到柴油机、传动装置和轮轨间粘着的限制。
对应这些限制,机车的牵引力可分为: (1)电力机车
① 牵引电机牵引力:受牵引电机功率限制的轮周牵引力。
② 粘着牵引力:受轮轨间粘着能力限制的轮周牵引力。
(2)内燃机车
①柴油机牵引力:受柴油机功率限制的轮周牵引力。
② 传动装置牵引力:受传动装置能力限制的轮周牵引力。
③ 粘着牵引力:受轮轨间粘着能力限制的轮周牵引力。
实际条件下,能够实现的机车牵引力是上述这些牵引力中的最小者。
三、粘着牵引力
轮周上的切线力大于轮轨间的粘着力时动轮就要发生空转。
在不发生空转的前提条件下,所能实现的最大轮周牵引力称为粘着牵引力。
其值按下式计算:
j g P F μμμ= (kN ) (1—2) 式中
μF ——计算粘着牵引力,kN ; μ
P ——机车计算粘着质量,t ;
j
μ——计算粘着系数;
g ——重力加速度,g ≈9.81 m/s 2。
三、计算粘着系数
计算粘着系数不同于(小于)理论粘着系数(轮轨间的静摩擦系数),它考虑了机车轴重和牵引力分配不均、运行中轴重增减载、牵引力的波动、轮轨间的滑动(纵向的和横向的)等不利因素的影响,并且主要与机车转向架结构、轮轨表面清洁状况和机车运行速度等因素有关。
影响计算粘着系数的因素比较复杂,不可能用理论方法计算,只能用专门试验得出的试验公式表达。
试验公式表示在正常粘着条件下计算粘着系数和机车运行速度的关系。
粘着条件不好时可以用撒砂来改善;采用交流传动以及改进机车走行部结构可以提高粘着系数;采用径向转向架可以提高曲线上的粘着系数;采用防空转装置可以提高机车粘着利用程度。
我国《牵规》规定的计算粘着系数公式如下:
1.电力机车
(1) 国产各型电力机车 v j 810012
24.0++
=μ
(1—3)
(2)6K 型电力机车
v j ++
=4486
.8189.0μ
(1—4)
(3)8G 型电力机车
v
v j 0006.06504
28.0-++
=μ
(1—5)
式中 v ——运行速度, km/h 。
机车在曲线上运行时,因运动更不平稳,轮轨间的滑动加剧等原因,粘着系数比直线上有所降低,尤其在小半径曲线上更为明显,在这种情况下需要对计算粘着系数进行修正。
三轴转向架电力机车在曲线半径R 小于600m 的线路上运行时, 曲线上的计算粘着系数r μ按下式计算
)
00055.067.0(R j r +=μμ
(1—6) 2.内燃机车
(1)国产各型电传动内燃机车
v j 20759
.5248.0++
=μ
(1—7)
(2) ND 5型内燃机车
v j 1180072
242.0++
=μ
(1—8)
内燃机车在曲线半径R 小于550m 的线路上运行时, 曲线上的计算粘着系数r μ按下式计算
)
000355.0805.0(R j r +=μμ
(1—9)
上述(1—3)、(1—4)、(1—5)、(1—7)和(1—8)式表达的计算粘着系数与速度的关系见表1—1。
表1—1 各种机车不同运行速度下的计算粘着系数
从表1—1可见,随着运行速度的提高,各种机车的计算粘着系数都有所下降。
不同类型机车的计算粘着系数有所区别,主要原因是它们的走行部结构不同。
电力机车中6K 型机车的计算粘着系数最高,与它所采用的B 0—B 0—B 0转向架和低位牵引拉杆等结构有关。
我国尚缺交流传动机车计算粘着系数的正规资料,必要时可参阅国外资料。
四、粘着牵引力曲线
将表1—1中的计算粘着系数和机车计算粘着质量代入(1—2)式,即可得出各型机车的粘着牵引力。
根据各型机车不同速度下的粘着牵引力,可以在坐标图中绘出粘着牵引力与速度的关系曲线,称为粘着牵引力曲线,如机车牵引特性曲线图中带阴影的曲线。
由于客运机车的粘着牵引力一般要比传动装置牵引力大许多,机车牵引力不受粘着牵引力的限制,所以客运机车的牵引特性曲线图上通常不把粘着牵引力曲线画出来。
由上述内容可以看出:机车粘着牵引力是机车牵引力的一个限制值,牵引电机牵引力、原动机牵引力是机车本身所具有的能力,这两部分牵引力必须很好地配合才能使机车牵引力发挥在最佳状态。
对电力机车来说,如牵引电动机能力过大而超过粘着牵引力,则牵引电动机功率不能充分发挥,机车真正能实现的牵引力是按粘着牵引力限制值得到的粘着牵引力;反之,如牵引电动机的牵引力小于粘着牵引力,则机车牵引力受牵引电动机能力的限制,机车能实现的牵引力为牵引力电动机牵引力。
总之,对于在不同条件下机车真正能实现的牵引力为以上二种牵引力的小者。
例如SS4型机车v=60km/h时,粘着牵引力为470.6 kN,而牵引电动机在32-Ⅰ级时,其牵引力为319.8 kN ,在这种情况下,轮周上得到的轮周牵引力为牵引电动机牵引力,其值是319.8 kN 。