第6章 列车牵引重量计算

1、第六章 列车牵引重量计算6.1 6.1 牵引重量的概念及计算牵引重量的概念及计算6.2 6.2 牵引重量验算牵引重量验算6.3 6.3 牵引定数的确定牵引定数的确定如何确定计算速度、限制坡度如何确定计算速度、限制坡度? ?1 1计算速度计算速度在确定机车牵引重量时所允许的最小速度在确定机车牵引重量时所允许的最小速度v vj j。当功率一定时牵引重量与速度成反比当功率一定时牵引重量与速度成反比2限制坡度限制坡度 - 在牵引区段上所遇到的最困难上坡道在牵引区段上所遇到的最困难上坡道牵引重量与牵引重量与坡度坡度成反比成反比目的：实现列车多拉、快跑、安全、正点运行。目的：实现列车多拉、快跑、安全、正点

2、运行。重要任务：重要任务： 确定最佳的确定最佳的牵引重量牵引重量和和列车速度列车速度使得通过能力最大，运使得通过能力最大，运输成本最低。输成本最低。牵引重量牵引重量 车列的自重与载重之和，也称为牵引总重。车列的自重与载重之和，也称为牵引总重。确定计算速度、限制坡度确定计算速度、限制坡度确定牵引重量确定牵引重量6.1牵引重量的计算方法牵引重量的计算方法 老牵规规定牵引重量的计算方法只有一种老牵规规定牵引重量的计算方法只有一种即即:列车在限制坡道上以计算速度匀速运行列车在限制坡道上以计算速度匀速运行计算法计算法. . 新新牵规规定牵引重量的计算方法有三种牵规规定牵引重量的计算方法有三种:三三种计算

3、方法都是有效的种计算方法都是有效的. 1 除上述除上述匀速匀速计计算方法外还有算方法外还有: 2 在平直道上以最高速度运行仍有加速度在平直道上以最高速度运行仍有加速度a富裕富裕计算法计算法. 3 在非自动闭塞区段，利用动能闯过坡道在非自动闭塞区段，利用动能闯过坡道计计算法算法.6.2 各种牵引重量的计算方法各种牵引重量的计算方法列车在限制坡道上以计算速度匀速运行。列车在限制坡道上以计算速度匀速运行。即在即在i ij ji ix x时，时，C C0 0。 C CF FW W0 0 F Fj jy yW = W+WW = W+W W W0 0 +W +Wj j W W0 0+W+W0 0+W+Wj

4、 j按机车在牵引区段上所遇到的最困难上坡道来计算牵引按机车在牵引区段上所遇到的最困难上坡道来计算牵引重量重量，该坡道坡度称为该坡道坡度称为计算坡度计算坡度（限制坡度（限制坡度 ）。）。计算速度计算速度在确定机车牵引重量时所允许的最小速度在确定机车牵引重量时所允许的最小速度v vj j。 xi一、匀速计算法一、匀速计算法最常用的计算方法最常用的计算方法 6.2 6.2 牵引重量的计算牵引重量的计算F Fj j 机车计算牵引力，机车计算牵引力，kNkN； y 牵引力使用系数，取牵引力使用系数，取0.90.9；P P，G G机车计算重量，牵引重量，机车计算重量，牵引重量，kNkN；i ix x限制坡

5、道的加算坡度千分数；限制坡道的加算坡度千分数； 对应计算速度下机车、车辆的单位基对应计算速度下机车、车辆的单位基本阻力，本阻力，N/kNN/kN。300() 10jyxxFPwP iGwG i30010()jyxxFPwiGwi00ww，例例1：DF4B单机牵引在单机牵引在ix=6的坡道运行能牵的坡道运行能牵引多重（全部重车）？引多重（全部重车）？P=1380kNP17已知：，0021.8km/h313kNP303.0N/kN1.09N/kNP45jvwwj，F，30010()jyxxFPwiGwi解：379803790 t1010GQ （ ）3313 0.9 101380 (36)1.096

6、37980 kN（）牵引质量牵引质量牵规牵规规定规定;牵引质量以牵引质量以10 t 的整数倍计量的整数倍计量二、在平直道上以最高速度运行仍有加速度二、在平直道上以最高速度运行仍有加速度a富裕计算法富裕计算法 最高运行速度时的机车牵引力，最高运行速度时的机车牵引力，kN； 机车和车辆最高速度时的单位基本阻力，机车和车辆最高速度时的单位基本阻力，N/kN；P，G机车和车列重量，机车和车列重量，kN；列车回转质量系数，取列车回转质量系数，取0.06；a 列车在平直道上以最高速度运行时的保有加速度列车在平直道上以最高速度运行时的保有加速度 。3202010(1)10(kN)(1)10gFPPaGa00

7、ww，gFji3(1)1010Pamax2120140160 km/h0.010.0150.02 m/sva旅客列车：20.005 m/sa 货物列车：6.2 牵引重量的计算牵引重量的计算F=Ma例例2：DF4B单机牵引在平直道上以单机牵引在平直道上以80km/h运运行能牵引多重（全部重车）？行能牵引多重（全部重车）？P=1380kN80km/h78kNP30v g，F，已知：2000.060.005 m/s5.76N/kN2.1N/kNP45aww=，3202010(1)10(kN)(1)10gFPPaGa解：263572630 t1010GQ （ ）32278 101380 5.76 13

8、80(1 0.06) 0.005 10(kN)2.1 (1 0.06) 0.005 1026357 kN（）三、动能闯坡法三、动能闯坡法6.1 牵引重量的计算牵引重量的计算在非自动闭塞区段，利用动能闯过坡道，以足够大的初速在非自动闭塞区段，利用动能闯过坡道，以足够大的初速度进入坡道，减速后出坡道还能保证不小于计算速度。度进入坡道，减速后出坡道还能保证不小于计算速度。1、估算法：、估算法： 假设一个进入坡道的初速，按照驶出坡道的速度不小于计假设一个进入坡道的初速，按照驶出坡道的速度不小于计算速度计算出牵引重量。算速度计算出牵引重量。2、试凑法：、试凑法： 假设三个牵引重量假设三个牵引重量G1，G

9、2，G3，并分别作其速度曲线图，并分别作其速度曲线图，得出各自出坡道时的速度得出各自出坡道时的速度v1，v2，v3，利用（，利用（ v1 ， G1 ），），（ v2 ，G2 ），（），（ v3 ， G3 ）绘制）绘制v-G曲线，在此线上找曲线，在此线上找到计算速度对应的到计算速度对应的G值，即为计算出的牵引重量。值，即为计算出的牵引重量。四、三种计算法的适用条件四、三种计算法的适用条件6.1 牵引重量的计算牵引重量的计算1 1、匀速计算法、匀速计算法 适用于货运机车在新线适用于货运机车在新线和一般线路和一般线路上运行，比较上运行，比较安全安全保守。保守。2 2、最高速度法、最高速度法 适用于客

10、运机车（高速）。适用于客运机车（高速）。3 3、动能闯坡法、动能闯坡法 适用于旧线适用于旧线挖潜提效挖潜提效，要求要求司机技术司机技术较较高，高，可可加强加强线路通过线路通过能力。能力。6.2 牵引重量的校验牵引重量的校验影响机车牵引重量的因素很多：影响机车牵引重量的因素很多：牵引力和阻力；车站站线有效长；起动条件；牵引力和阻力；车站站线有效长；起动条件；制动力等。而计算中只考虑牵引力和阻力制动力等。而计算中只考虑牵引力和阻力一、校验的目的（为何要校验）一、校验的目的（为何要校验） 所以对计算的结果还必须进行各种校所以对计算的结果还必须进行各种校验，如通不过，则要采取相应的技术措施验，如通不过

11、，则要采取相应的技术措施或降低牵引重量的办法，来或降低牵引重量的办法，来保证行车安全保证行车安全。 二、校验的内容二、校验的内容6.2 牵引重量的校验牵引重量的校验u 起动条件的限制；起动条件的限制；u 长达下坡道的牵引受制动机充风和空走时间限长达下坡道的牵引受制动机充风和空走时间限制；制；u 列车长度受区段内车站到发线有效长的限制；列车长度受区段内车站到发线有效长的限制；u 小半径曲线机车粘着牵引力降低限制；小半径曲线机车粘着牵引力降低限制；u 内燃机车通过隧道最低运行速度的限制；内燃机车通过隧道最低运行速度的限制；u 列车追踪时间间隔的限制。列车追踪时间间隔的限制。 三、起动校验三、起动校

12、验例：例：计算计算DF4B货机牵引货机牵引3800t在在i=6坡道上能否起动？坡道上能否起动？ 6.2 牵引重量的校验牵引重量的校验qGG310()()qyqqqqqFPwiGKNwiq1380kN442.2kN5N/kN3.5N/kNqqPFww查表（资料）得：，3310()()442.2 0.9 101380 (56)3.56qyqqqqqFPwiGKNwi40800 kNqGG四、到发线有效长校验四、到发线有效长校验6.2 牵引重量的校验牵引重量的校验30ll列效eGlllg列辆机max30egGlll效机辆maxmmmKN 80tm30elllglG效列机辆到发线有效长（ ）；列车全长（ ）；机车全长（ ）；每辆货车平均总重（， ）每辆货车平均长度（ ，14.3）安全距离；到发线有效长限制的最大牵引重量。无守车五、小半径曲线粘降校验五、小半径曲线粘降校验6.2 牵引重量的校验牵引重量的校验制动校验制动校验列车追踪时间间隔列车追踪时间间隔 校验校验内燃机车通过隧道最低