机车牵引特性及基本参数分析.ppt

第二章 机车牵引特性及基本参数分析 第一节 机车牵引力,一、机车牵引力的形成 机车牵引力的分类： 轮周牵引力； 车钩牵引力； 牵引电动机牵引力； 粘着牵引力。,二、粘着定律,三、黏着系数,是一个由多种因素决定的变量。 相关因素：轮荷重、线路刚度、机车传动装置和走行部结构、轮箍和钢轨的材质及表面状态、车速等。 经验公式：交-直型电力机车 j=0.24+12/（100+8v） （2-9） 注：1、交流传动电力机车黏着系数经验公式待定。 2、三轴电力机车在曲线R600m的曲线上的计算黏着系数参照公式（2-10）,则：机车计算黏着牵引力F F =1000jP（N） 式（2-12）,思考：提高粘着牵引力的方法和措施？,1、改善轮轨接触面的状态 （1）撒砂。 （2）用机械方法来清洁钢轨。 2、提高机车走行部质量 （1）轮径、弹簧，使各轴具有均衡的轴重 （2）保持清洁，特别是轮缘润滑装置的喷头角度，防止将油喷到踏面和钢轨面上。 3、优化设计 4、加装空转保护装置,第二节 列车阻力,一、概述 1、列车阻力的定义 列车与外界相互作用产生的与运行方向相反，阻碍列车运行，不可控制的外力。 2、机车阻力+车辆阻力 分 基本阻力 和 附加阻力 。 总阻力W=机车阻力W+车辆阻力W” 单位阻力=W/（P+G）g,二、基本阻力 （一）相关因素,1、轴颈与轴承间的摩擦产生的阻力 与轴颈单位压力和润滑油黏度有关 2、车轮在钢轨上滚动产生的阻力 轴重；轮径；法向合力偏移量 与钢轨型号，道床质量，轴重和停留时间有关 3、车轮与钢轨之间的滑动阻力 4、冲击和振动引起的阻力 接头，长轨，提高线路质量，改善机车减震 5、空气阻力,结论：决定基本阻力的因素是以上五点。但这些因素随运行速度大小而变化。 *低速时：1、2占比重较大； *提速时：3、4、5的比重随之加大； *高速时：以空气阻力为主。 见表2-1.,（二）单位基本阻力的经验公式,2、车辆 （1）客车 21型、22型客车 o“=1.66+0.0075+0.000155 25B型、25G型客车 o“=1.82+0.0100+0.000145 快速单层客车o“=1.61+0.004+0.000187 快速双层客车o“=1.24+0.0035+0.000157 ,(2)货车 A、重货车 滚动轴承货车o“=0.92+0.0048+0.000125 B、空货车（不分车型） o“=2.23+0.0053+0.000675 ,3、机车车辆启动单位基本阻力,机车：k 车辆： 滚动轴承货车3.5k 滑动轴承货车 启动地段坡道千分数,三、附加阻力,定义列车在特定条件下（坡道曲线隧道）运行时所受阻力。 分类： 1、坡道（附加）阻力i i= i坡道坡度（上坡为正、下坡为负） 2、曲线阻力r r=600/R 3、隧道空气附加阻力s 隧道内为限制坡道时, s=0.0001lsV 隧道内为非限制坡道时，s=0.13 ls 4、加算附加阻力j= i + r + s 以上附加阻力均可折算为坡道千分数即ij= ii + ir + is,四、列车阻力的计算,(一)列车运行阻力的计算 1、运行总基本阻力 W0=P o+G o“ 2、运行单位基本阻力 o= W010-3/（P+G）,五、高速列车阻力（了解）,补充： 列车三种运行状态： 一、牵引状态 二、惰性状态 三、制动状态,第三节 空气制动力,一、空气制动力的形成 二、制动力的计算 根据公式（2-34），在一定的闸瓦压力K下，制动力的大小决定于闸瓦与车轮间的实算摩擦系数值。它与闸瓦材质、列车速度、闸瓦压力、闸瓦温度及闸瓦状态有关。,第四节 机车理想牵引特性,牵引特性曲线：牵引电动机与速度的关系及粘着牵引力与速度的关系绘在同一图上。 准恒速调节牵引“级位”数字10就是该级位所要控制的目标速度。,牵引特性的有效范围,1、受粘着条件限制（机车牵引力始终应小于粘着牵引力） 2、受牵引电动机最大电流限制（发热） 3、受电机安全换向限制 4、受机车最大速度限制（结构速度）,第六节、机车特征速度及特征牵引力,3个特征速度、3个特征牵引力 一、机车最高运行速度vmax 根据担当的牵引任务所确定。 相关因素：1、牵引任务；2、线路限速； 如表2-5、2-6、2-7。 机车构造速度=1.1vmax 二、持续速度与持续牵引力 机车全功率工况下冷却系统能力所容许的持续运行的最低速度。 该速度下对应的牵引力称为持续牵引力。,三、计算速度Vj、计算牵引力Fj 计算速度列车在限制坡道上允许的最低通过速度。 规定： 改货运最低计算速度为 为， 货运时，客： 则可知，可牵引的重量，如公式（2-51） 四、起动牵引力Fq 启动时机车发挥的最大牵引力。 ： N,注：多机牵引时牵引力取值的规