列车牵引计算重点复习题

1、①DF4（货）型内燃机车，海拔2000m，环境温度为34℃，手柄在16位，求速度在0、15km/h、60km/h、100km/h下的牵引力。解：当v=0时，FX=F∙λP∙λh∙λs=401.7×0.780×0.958×1=300.2kN当v=15km/h时，由10;1510;16.5=356.3;F356.3;307.9得F=349.8kN，所以FX=F∙λP∙λh∙λs=349.8×0.780×0.958×1=261.4kN当v=60km/h时，FX=F∙λP∙λh∙λs=108.9×0.780×0.958×1=81.37kN当v=100km/h时，FX=F∙λP∙λh∙λs=53.0×0.780×0.958×1=39.6kN②SS1型电力机车，持续性，33-Ⅲ位，求速度在0、15km/h、60km/h、95km/h下的牵引力。解：当v=0时，FX=487.3kN当v=15km/h时，由10;1510;20=415.2;F415.2;387.4得F=401.3kN，即FX=401.3kN当v=60km/h时，FX=204.0kN当v=95km/h时，FX=76.5kN2、标记载重60t的货车，装有120型制动机，制动缸直径为356mm，制动倍率为9，一辆车有1个制动缸，8块闸瓦，传动效率为0.9，列车管定压为500kPa，计算重车位在紧急制动时的闸瓦压力，并将算出的实算闸瓦压力按中磷闸瓦换算成换算闸瓦压力。解：dz=356mm，p0=500kPa，ηz=0.9，nz=1，nk=8，rz=9由p0=500kPa，查表得pz=350kPaK=π4∙dz2∙pz∙ηz∙rz∙nznk∙106=π4×3562×350×0.9×9×18×106=35.27kNKh=1.8×K:1005K:100×K=48.69kN，∑Kh=n∙Kh=8×48.69=389.52kN3、DF4（货）型内燃机车两台，车辆编组情况为标记载重64t的60辆（自重20t，长13m，滚动轴承，120型制动机，其中有5辆空车，全部为中磷铸铁闸瓦，则该车的换算制动率为多大？如果列车管定压为500kPa，并且在80km/h时施行紧急制动，当速度为80km/h、40km/h、0时列车的单位制动力有多大？解：ϑh=∑Kh(∑P:G)g=650×2:290×55:115×5[135×2:(64:20)×55:20×5]×10=0.36当v=80km/h时φh=0.356×3.6v:10014v:100+0.0007×(110−v0)=0.356×3.6×80:10014×80:100+0.0007×(110−80)=0.134b=1000∙φh∙ϑh=1000×0.134×0.36=48.2N/kN当v=40km/h时φh=0.356×3.6v:10014v:100+0.0007×(110−v0)=0.356×3.6×40:10014×40:100+0.0007×(110−80)=0.153b=1000∙φh∙ϑh=1000×0.153×0.36=55.1N/kN当v=0时φh=0.356×3.6v:10014v:100+0.0007×(110−v0)=0.356×3.6×0:10014×0:100+0.0007×(110−80)=0.377b=1000∙φh∙ϑh=1000×0.377×0.36=135.7N/kN4、计算SS8型（粉末冶金）电力机车牵引18辆盘形制动单层客车，牵引重量为1000t，高摩合成闸片，在120km/h施行紧急制动，求列车单位制动力并计算在同样速度下减压100kPa常用制动列车的单位制动力。解：以高摩合成闸片为基型，P=88t∑Ke=195+18×190=3615kN，(∑P+G)g=(88+1000)×10=10673kNϑe=∑Ke(∑P:G)g=361510673≈0.332列车单位制动力b=φe∙ϑe∙103=0.358×120:1502×120:150×0.332×103=82.34N/kN当列车管定压为100kPa时，βc=0.61ϑec=ϑe∙βc=0.332×0.61=0.203b=φe∙ϑec∙103=0.358×120:1502×120:150×0.203×103=52N/kN5、DF4（货）型内燃机车两台（重联牵引、分别操纵），车辆编组情况为标记载重64t的60辆（自重20t，长13m，滚动轴承，1120型制动机，其中有5辆空车）全部为中磷铸铁闸瓦，求车辆列单位基本阻力公式的三个系数，并验算此列车能否通过20‰的长大上坡道（速度不低于机车的计算速度）。解：vj=20km/h，Fj=302.1kN，Fj总=Fj+0.98Fj=598.2kNω0′′=0.92+0.0048v+0.000125v2（滚重）ω0′′=2.33+0.0053v+0.000675v2（空车）G1=(64+20)×55=4620tG2=20×5=100tG=G1+G2=4620+100=4720tx1=G1G=46204720=0.98，x2=G2G=1004720=0.02A=∑Aixi=0.92×0.98+2.33×0.02=0.95B=∑Bixi=0.0048×0.98+0.0053×0.02=0.0048C=∑Cixi=0.000125×0.98+0.000675×0.02=0.000136ω0′=2.28+0.293v+0.000178v2=2.28+0.293×20+0.000178×202=2.94N/kNω0′′(总)=0.95+0.0048v+0.000136v2=0.95+0.0048×20+0.000136×202=1.19N/kNW=[∑(P∙ω0′)+G∙ω0′′+(∑P+G)∙ij]∙g∙10;3=[135×2×2.94+4720×1.19+(135×2+4720)×20]×10×10;3=1062.106kNC=Fj总−W=598.2−1062.106=−463.906kN0，所以此机车不能通过这个坡道。6、SS1双机牵引牵引重量为4000t，全部为滚动轴重货物列车，列车长500m，在坡度为11‰的上坡道上运行，并有一曲线，参数为R=1200m，Lr=400m，求此列车在曲线内以65km/h速度下坡时的单位基本阻力和列车运行阻力。解：ω0′=2.25+0.0190v+0.000320v2=2.25+0.0190×65+0.000320×652=4.837N/kNω0′′=0.92+0.0048v+0.000125v2=0.92+0.0048×65+0.000125×652=1.760N/kN列车单位基本阻力w=∑(P∙ω0′):G∙ω0′′∑P:G=138×2×4.837:4000×1.760138×2:4000=1.96N/kNωi=i=−11N/kNωr=600R∙LrLc=6001200×400500=0.4N/kNij=ωi+ωr=−11+0.4=−10.6N/kN列车运行阻力W=[∑(P∙ω0′)+G∙ω0′′+(∑P+G)∙ij]∙g∙10;3=[138×2×4.837+4000×1.760+(138×2+4000)×(−10.6)]×10×10;3=−369.51kN7、课本P67和P70的图5-4、图5-5的曲线绘制方法。8、计算列车运行时分的均衡速度法：DF4（货）型内燃机车双机重联牵引货物列车5040t的单位合力曲线，A站至B站间的线路纵断面图，求列车自A站发车到通过B站时所需要的运行时分。AB解：每公里运行时分计算表ij-205v均(km/h)80804060/v(min/km)0.750.751.5均衡速度法时分计算表线路纵断面各坡段60/v(min/km)60/v∙Li(min)区间运行时间∑t(min)起动附加时分(min)停车附加时分(min)区间运行总时间T(min)序号ijLj(km)均衡速度v(km/h)104.638800.753.48∑t=∑60vLi=1121T=11+2+1=142-22.320800.751.74352.500401.53.75402.700800.752.039、线路纵断面化简坡度序号12345678坡度千分数024503400460008.215007.618000坡长100019001200长度Lr2301922306001200半径中心角11化简断面03.10145007.7833000100019001200化简坡段序号1234502232052500046382700解：求得各轨道标高：H2′=iLh1000=2×4501000=0.9m，H3′=H2′+iLh1000=0.9+3×4001000=2.1mH4′=H3′+iLh1000=2.1+4×6001000=4.5m，H5′=H4′=4.5H6′=H5′−iLh1000=4.5−8.2×15001000=−7.8m，H7′=H6′−iLh1000=−7.8−7.6×18001000=−21.48m（1）因为1号坡段处于站内，所以不予化简，2、3、4号坡段都不长，且坡段相差不大，可将这三个坡段化简成一个坡段。（2）化简坡度千分数：ih=H2;H1Lh×1000=(4.5;0)×1000450:400:600=3.10（3）对2号实际坡段检验：2000|3.1;2|≈1818m450𝑚对4号实际坡段检验：2000|3.1;4|≈2222m600𝑚经检验符合条件。（4）曲线附加阻力的折算坡度：ir=10.5∑αLh=10.5×11450:400:600≈0.08（5）化简坡段的加算坡度千分数：下行时ihj=3.10+0.08=3.18上行时ihj=−3.10+0.08=−3.02同理：将6、7段化简：ih=H2;H1Lh×1000=;21.48;4.51500:1800×1000=−7.87ir=600Lh∑LrR=6001500:1800×(192600+2301200)=0.09下行时ihj=−7.87+0.09=−7.78上行时ihj=7.87+0.09=7.9610、SS1电力机车牵引一列4000t的货物列车，滚动轴承，在6‰的上坡道上运行，以70km/h时的速度运行时，基本阻力是多少？单位基本阻力是多少？列车总阻力是多少？列车单位阻力是多少？解：ω0′=2.25+0.0190v+0.000320v2=2.25+0.0190×70+0.000320×702=5.148N/kNω0′′=0.92+0.0048v+0.000125v2=0.92+0.0048×70+0.000125×702=1.869N/kN基本阻力：W0=[∑(P∙ω0′)+G∙ω0′′]g∙10;3=(138×5.148+4000×1.869)×10×10;3=81.84kN单位基本阻力：ω0=∑(P∙ω0′)+G∙ω0′′∑P+G=138×5.148+4000×1.869138+4000=1.98N/kN列车总阻力：W=[∑(P∙ω0′)+G∙ω0′′+(∑P+G)∙ij]∙g∙10;3=[138×5.148+4000×1.869+(138+4000)×6]×10×10;3=330.12kN列车单位阻力：ω=∑(P∙ω0′)+G∙ω0′′∑P+G+ij=138×5.148+4000×1.869138+4000+6=7.98N/kN11、DF4内燃机车一台，牵引3200t货物列车，其中重车40辆，空车10辆，关门车各一辆，制动机为GK型，列车管定压为500kPa，轴重21t，列车在80km/h的速度下施行紧急制动，求：①列车制动率。②列车减速到45km/h时，列车单位制动力。解：①ϑe=∑Ke(∑P:G)g=650:290×39:115×9(135:3200)×10=0.39②b=1000φe∙ϑe=1000×0.123×0.39=47.97N/kN12、SS1电力机车，牵引20辆滚动轴承重物货车，全部为中磷闸瓦，列车换算制动率为0.34，制动初速度为80km/h，列车管减压量为100kPa，