铁路列车牵引计算课程设计.doc

列车牵引计算课程设计姓名 许明珠 班级 运输073 学号 200700251 前言 本课程设计是有关列车在区间运行时列车运行状态，和区间纵断面的情况的分析。 首先，自己选定了机车类型和相关线路条件，再根据设计的要求，对线路进行化简并列出相关计算表格；然后根据限制坡度求解牵引质量，并进行相关的验证，如：到发线有效长度，动能闯坡的相关问题；再根据牵引质量编组列车，计算列车单位合力曲线表；对合力曲线进行绘制，利用分析法和作图法，分别对上行，下行情况进行绘制；最后计算其运行能耗问题。参考文献列车运行计算与设计 主编 毛保华铁路选线设计 主编 易思蓉目录一已知自设条件1 1.机型1 2.行车路线1二坡度化简2 1.线路纵断面化简3 2.化简计算表4 3.化简后纵断面图6三牵引质量求解6 1.牵引质量的求解6 2.牵引质量的验算7四确定列车编组8 1.列车上行时车辆编组情况8 2.列车下行时车辆编组情况8五单位合力曲线图的绘制8 1.单位合力的计算8 2.单位合力曲线图的绘制9六动能闯坡验算12七下行分析法作图13八上行图解法作图13九技术速度的计算15十能耗的计算15 1.计算公式15一已知自设条件1机型：DF4型机车。2线路条件：线路纵断面如图所示； 上行 057006800011 5007 60010 12008 1000100040012345678 R=1000 =5007 15005450260009 5008 6000080010001000910111213141516 R=1000 =5004500380061000078008500650005006001718192021222324 R=1200 R=800 =650 =6502 6004700660003400410006400060010002526272829303132 R=1000 R=1200 =500 =500 (1) 甲乙区段为单线，全长23150m；(2) 线路允许速度：100km/h;(3) 正线道岔限速：60km/h;(4) 侧线道岔限速：45km/h;(5) 自然条件：区段海拔未超过500m，环境温度20，无大风。(6) 到发线有效长度850m；二坡度化简1线路纵断面的化简用一个等效坡道代替几个相连的坡度相近的实际坡道，化简坡段的长度等于各个实际坡段长度之和，而化简坡段的坡度等于化简坡段的终点与始点的高差（-）,除以化简坡段的长度L,即；=1000H和H化简坡段始点和终点的标高，； 化简坡段的长度， =； 然后利用公式验算；化简坡段中任一实际坡段的长度； 2000经验常数；=|-|化简坡段的千分数与化简坡段中任一实际坡度千分的代数差的绝对值；此外，在化简时还需注意：车站到发线、动能坡道、限制坡道或其它需校验牵引质量的坡道不得与其它坡段一起化简。因为图中有曲线，所以利用公式：=求化简坡段的加算坡度千分数： 下行时：=-+； 上行时：=+2线路纵断面化简计算表如下所示：实际断面化简断面检验折算坡度千分数加算坡度千分数编号坡长(m)坡度千分数i编号坡长(m)坡度千分数=+上行下行110000110000002700-521900-4.37-4.374.373800-644000550011350011111166007460077-77120010512001010-10810008629507.031070 0.107.13-6.93915007195104505958116002714000.860.86-0.86128000135009811008.454100.278.72-8.18146008432151000091000000161000010100000017500-4112300-4.523300.14-4.384.6618800-31328191000-616202050001250000021800-7131800-72160.27-6.737.2722500-863523500-66352460001425003.0418960.123.16-2.9225600269626700411972760061848286000152400-3.1719620.10-3.073.2729400-3108301000-493031400-611723210000161000000其中5号是动能坡道，7号是限制坡道；1，15，16，32是车站站坪。3化简后纵断面 上行0 4.37190011.0 5007.0 60010.0 12007.13 29500.86 14008.72 110010001234567800 4.3823000 6.7318003.16 2500 3.0724000100010005001000910111213141516 下行03.27 2400 2.9225007.27 180004.66 23000010005001000100012345678 8.181100 0.861400 6.932950 1012007600 115004.37 190001000910111213141516三牵引质量的计算和验算 1牵引质量的计算 牵引质量和运行速度是铁路运输工作中两个最重要的指标。它们标志着铁路生产能力和科学技术的发展水平，决定着铁路的通过能力和运输成本。正确的牵引质量和运行速度对国民经济的发展具有重要意义。根据公式：=机车计算牵引力，KN;机车计算重量，t；牵引力使用系数；、计算速度下的机车、车辆单位基本阻力，N/KN；限制坡道的加算坡度千分数；G牵引重量，t；G重力加速度（取）。其中 为机车DF4的单位基本阻力计算公式；为滚动轴承货车的单位基本阻力的计算公式；查表得： =302.1KN V=20.0km/h =0.9 =135t =10 所以得:2牵引质量检验：按区段内最短到发线有效长度计算的最大牵引质量为：车站到发线有效长度，；每辆货车的平均总重，；每辆货车的平均长度，；机车长度， ；式中 到发线有效长度为； 机车长度查表得； =，=所以有： = = 所以，上行牵引质量取 。 下行时仅有到发现有效长度限制所以，下行牵引质量取 。四确定车辆编组 1该区间车辆上行时车辆编组情况： 车33辆，自重19吨，载重50吨，换长1.2，GK型制动；2该区间车辆下行时车辆编组情况：车49辆，自重20.5吨，载重60吨，换长1.3，型制动；五单位合力曲线绘制 1由于列车上下行的牵引质量不同，单位合力曲线图也不同。分上下行分别进行计算，为了得到单位合力曲线图首先要进行单位合力的计算，因牵引质量不同，单位合力也要分上下行分别计算：上行时 ： 下行时： = = = =上行单位合力计算表：工况栏号 速度项目01016.520304050牵引 401.7356.3347.9302.1216.8164.8131.5=0.9 361.53320.67313.11271.89195.12148.32118.35=+()2.592.592.812.943.323.744.19= 3.433.433.723.894.404.955.55+()0.980.981.031.071.181.311.47 22.1222.1223.3124.0526.5529.6033.22=+ 25.5525.5527.0427.9430.9434.5538.77 ()335.98295.12286.07243.95164.18113.7779.58 （）13.8012.1211.7510.016.744.673.27惰行 （）-1.05-1.05-1.15-1.27-1.42-1.59制动0.2640.2640.2140.1810.1590.142 （）97.8597.8579.03267.0558.7752.69（）-49.99-49.99-40.69-34.82-30.83-27.98续表工况栏号 速度项目60708090100牵引 108.992.278.565.253.0=0.998.0182.9870.6558.6847.70+()4.685.205.766.366.99= 6.206.897.638.429.26+()1.661.872.102.362.6537.4142.1547.4753.3559.79=+ 43.6049.0555.1161.7769.05 54.4033.9315.54-3.09-21.35 （）2.231.390.64-0.13-0.88惰行（）-1.80-2.01-2.26-2.54-2.84制动0.1300.1200.110.1050.100 （）48.0444.3741.4038.9436.88 （）-25.85-24.24-23.01-22.06-21.33下行单位合力计算表工况栏号 速度项目01016.520304050牵引 401.7356.3347.9302.1216.8164.8131.5=0.9 361.53320.67313.11271.89195.12148.32118.35=+()2.592.592.812.943.323.744.19= 3.433.433.723.894.404.955.55+()0.980.981.031.071.181.311.47 38.0038.0040.03741.3145.5950.8457.06=+ 41.4341.4343.7645.2049.9855.7962.61 ()320.11279.25269.35226.70145.1492.5355.74 （）7.846.846.595.553.552.271.36惰行 （）-1.02-1.01-1.11-1.22-1.37-1.53制动0.2640.2640.2140.1810.1590.142 （）55.5455.5444.8638.0633.3529.90（）-28.80-28.80-23.56-20.28-18.07-16.51续表工况栏号 速度项目60708090100牵引 108.992.278.565.253.0=0.998.0182.9870.6558.6847.70+()4.685.205.766.366.99= 6.206.897.638.429.26+()1.661.872.102.362.6564.2572.4081.5391.62102.69=+ 70.4479.2989.16100.04111.94 27.573.69-18.51-41.36-64.24 （）0.670.09-0.45-1.01-1.57惰行（）-1.72-1.94-2.18-2.45-2.74制动0.1300.1200.110.1050.100 （）27.2725.1823.5022.1020.93 （）-15.39-14.57-13.97-13.55-13.262根据以上表格，可以绘制出合力曲线图，以便于以后计算。六动能闯坡验算 1某个区间或区段内坡度最大的上坡道不一定是限制坡道。但是，按另一个较大的坡度计算所得的牵引质量，列车通过那坡度最大的上坡道时能否以不低于的速度闯过坡顶，还需要进行：“闯坡验算”。 2已知，坡度千分数，列车计算速度 ，动能坡道前有长为的下坡道，现假设列车刚进入下坡时的速度为计算速度，则列车到达动能坡道坡前的速度可以提升道，用试凑的方法求得，试凑过程如下： 3有上述计算可知，列车到达动能坡道前的最低速度为，列车若要通过这个动能坡道，则列车出坡的最低速度应该不小于列车的计算速度，即若能满足： 列车的行驶速度由62.5降到20.0过程中列车的行驶距离如下计算： 又因为： 所以：成立，动能闯坡成功，即牵引质量取得合适。七上行作图法绘制 详情见图；八下行分析法绘制1、列车在每个速度间隔内的运行距离为： 2、列车在每个速度