列车牵引计算Word格式文档下载.docx
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一、设计题目：
二、设计时间：
2004年11月～12月
三、设计班级：
电力机车函授大专班
四、指导教师：
曾老师
五、设计任务：
根据给定的条件计算和确定列车牵引质量、运行速度、运行时间。
1、已知条件
（1）机型：
SS1型机车
（2）线路纵断面（附图一）
A～C区段为复线，全长18km，区段海拔高度均未超过500m，环境温度不高于20℃，无大风。
（3）速度限制
线路允许速度：
100km/h
正线道岔限速：
60km/h
侧线道岔限速：
45km/h
（4）车辆组成
C60型车占80％，自重19吨、载重50吨、换长1.2，GK型制动机。
N12型车占20％，自重20.5吨、载重60吨、换长1.3，K2型制动机。
S10型车1辆，自重18吨，K1型制动机，换长0.8。
（5）车站最短到发线有效长度：
750m
2、求解
（1）计算牵引质量，校验并确定区段牵引质量；
计算列车换算制动率和增速时间。
（2）编制合力表，绘制合力曲线。
（3）化简线路纵断面，列车计算表。
（4）绘制列车运行速度线（与合力线共图）。
（5）绘制列车运行时间线（单列图），查被定区间的运行时分，求出平均技术速度。
3、编写计算说明书要求：
说明书全文力争简单明了，整洁清晰、层次分明、词语通畅，计算部分先列公式后代入参数，各参数要说明代表意义和出处。
说明书及图纸发送E－mail：
4、图纸部份
图面整治、字体工整、曲线圆滑，符号及绘图标记应符合铁道部《列车牵引计算规程（TB/T1407－1998）》的规定。
第二节牵引质量的计算
一、求机车以计算速度等速运行的牵引质量G
（一）分析图A～C区段线路纵断面特点，从A～C的下行方向断面看，10‰的坡道最大，并有Ls＝2000m的隧道，在这坡道之前的坡度相对小些，离A站较近，故视为限制坡道。
（二）计算A～C区段重载货物列车的牵引质量G
1、求出计算坡道的坡度ix（其中包括隧道），参照《列车牵引计算规程》公式12－2、12－5、12－6：
ix＝ih＋is＝10＋＝10＋＝10.2‰
其中，v=43km/h，参照《列车牵引计算规程》表5
2、计算牵引质量G
G＝
其中，G为牵引质量，t；
Fj＝301.2KN，为SS1型机车计算牵引力，参照《列车牵引计算规程》表5；
P＝138t，为机车计算重量，参照《列车牵引计算规程》表7；
λy＝0.9，为牵引力使用系数，参照《列车牵引计算规程》6.2规定；
w0′＝3.66N/KN，为计算速度下的机车单位基本阻力，根据《列车牵引计算规程》公式2－1，w0′＝2.25+0.019v+0.00032v2＝2.25+0.019×
43+0.00032×
432≈3.66N/KN；
w＝1.36N/KN，为计算速度下的滚动轴承车辆单位基本阻力，根据《列车牵引计算规程》公式2－19，w＝0.92+0.0048v+0.000125v2=0.92+0.0048×
43+0.000125×
432≈1.36N/KN
G＝＝2226t
根据《列车牵引计算规程》表1的规定，牵引质量取10的整倍数，即G＝2230t
（三）核实列车编组情况
据设计任务书中的车列编组情况，确定各型车辆车辆数。
C60型敞车：
nC50＝≈25辆
N12型平车：
nN12＝≈5辆
S10型守车：
nS10＝1辆
共计：
31辆
二、牵引质量的校验
1、按A～C区段停车地点最困难起动条件校验牵引质量
C站起动时Iq＝0，检查能否起动，根据《列车牵引计算规程》公式11－3：
G≤
其中：
Fq＝487.3KN，是机车计算起动牵引力，参照《列车牵引计算规程》表6规定；
P＝138t，为机车计算重量，参照《列车牵引计算规程》表7规定；
wq′＝5N/KN，为机车起动单位基本阻力，参照《列车牵引计算规程》；
iq＝ix＝10.2‰，是牵引区段内的最大计算坡度。
wq〞＝3.5N/KN，为滚动轴承货车起动单位基本阻力，参照《列车牵引计算规程》；
由此计算：
G＝＝3135t
根据《列车牵引计算规程》表1的规定，牵引质量取10的整倍数，即G＝3130t，大于计算坡度等速运行的牵引质量2230t，符合最困难起动的条件。
2、长大下坡道制动机及空走时间的校验
列车在长大下坡道的容许速度为83km/h，进行周期制动时控制的速度不得超过该值，为保证列车的制动力，全列车各车辆副风缸的空气压力都必须恢复到规定压力，因此，缓解充风时间tc与制动空走时间tk之和必须小于列车从缓解到上升至最大容许速度的时间tz，即：
tz ≥ tc＋tk
为提高运行速度，缓解速度不宜过低，试取Vmin＝43，将速度从容许速度至最低缓解速度划分为四个速度间隔，列表如下：
栏序
速度间隔（km/h）
83～73
73～63
63～53
53～43
平均速度（km/h）
78
68
58
48
1
车辆（重货车）单位基本阻力（N/KN）
w0〞＝0.92+0.0048v+0.000125v2
2.05
1.83
1.62
1.44
2
车辆总基本阻力（N/KN）
W0l＝9.81Gw0〞
44953.61
39911.12
35415.54
31466.87
3
机车惰行单位基本阻力（N）
W0d＝2.25+0.0019v+0.00032v2
4.35
3.86
3.44
3.08
4
机车惰行总基本阻力（N）
W0d′=9.81P.W0d
5882.28
5224.07
4652.51
4167.58
5
列车惰行单位合力
W0＝
2.19
1.94
1.72
1.53
6
30（v2－v1）
-300
7
ij＋w0d
-5.85
-6.34
-6.76
-7.12
8
增速时间tz＝
51.24
47.31
44.36
42.13
tz＝51.24＋47.31＋44.36＋42.13＝185.04（s）
该列车n＝31辆，制动机为K2型、GK型混编，由于GK型制动机充风时间长，为安全起见，列车充风时间按GK型制动机充风时间考虑，βb＝0.5，减压量r＝80kpa，用缓解位充风，tc＝60s
根据《列车牵引计算规程》公式4－7，计算货物列车常用制动的空走时间tk：
tk＝（3.6＋ij）
＝（3.6＋0.00176×
80×
31）×
（1－0.0032×
10.2）
≈7.7（s）
其中，r为列车管减压量（kpa），n为牵引辆数，ij为加算坡度（‰）。
tc＋tk＝60＋7.7=67.7（s）
tz＞tc＋tk
因此，在长大下坡道上，列车增速时间大于制动机充风时间与制动空走时间之和，牵引31辆处于安全范围。
3、校验列车长度受区段内车站到发线有效长度的限制。
列车编组情况：
SS1型电力机车1台，长度20.4m，参照《列车牵引计算规程》表7规定；
C60型敞车25辆，换长＝25×
1.2＝30；
N12型平车5辆，换长＝5×
1.3＝6.5；
S10型车1辆，换长＝1×
0.8＝0.8；
列车长度＝20.4＋（30＋6.5＋0.8）×
11
＝430.7m
A～B区段的车站最短到发线有效长为750m，按《技规》规定附加制动距离为30m，实际使用长度为720m，因此，本区段车站能容纳SS1型电力机车牵引2230吨列车的长度。
第三节线路纵断面化简
一、进行化简分组
A～C区段共有12个单元，根据化简分组原则，化简后尽量保持原来特点，因而：
1、2、3、4、7、8、9、12作为独立单元，5、6合并为一个单元，10、11合并为一个单元。
二、计算化简坡度ih
5～6号化简坡段：
H1＝350.5，H2＝366
Lh＝500＋1500＝2000m
ih＝×
1000＝×
1000＝7.75‰
由于合并单元有两段曲线：
ir＝＝≈0.24‰
ihj＝ih＋ir＝7.75‰＋0.24‰＝7.99‰
10～11号化简坡段：
H1＝333.4，H2＝329.0
Lh＝750＋1000＝1750m
1000＝－2.5‰
ir＝＝＝0.24‰
ihj＝ih＋ir＝－2.5‰＋0.24‰＝－2.26‰
三、进行化简检查
没有进行化简的坡道不需要化简检查。
5～6、10～11坡道化简检查如下：
∣7.99－7∣×
500＝495＜2000
∣7.99－8∣×
1500＝15＜2000
∣－2.26－（－3.6）∣×
750＝1005＜2000
∣－2.26－（－1.7）∣×
1000＝560＜2000
检查结果，所有实测均符合化简要求。
四、计算各坡道内附加阻力的折算坡度
4号坡道：
is＝＝≈0.20
9号坡道：
ir＝．＝×
≈0.05
五、求化简坡段的化简加算坡度
1号坡道：
ir＝0，is＝0，ij＝ih＝0
4号坡道：
ir＝0，is＝0.20‰，ih＝10‰
ihj＝ir＋is＋ih＝0＋0.2‰＋10‰＝10.2‰
5号坡道：
ir＝0.24‰，is＝0，ih＝7.75‰
ihj＝ir＋is＋ih＝0.24‰＋0＋7.75‰＝7.99‰
同法，计算其它化简坡道的加算坡度，将计算结果填入下表：
线路纵断面化简计算表
站名
实测线路纵断面
变坡点
标高
（米）
坡道编号
坡道
长度
Li
坡度i（‰）
曲 线
隧道
Ls（米）
R
α
（°
）
Lr
750
312.1
800
-2
310.5
1000
313.5
3700
10
2000
350.5
500
700
15°
354.5
1500
30°
400
366
1250
368.5
9
4500
-7.8
333.4
-3.6
20°
330.7
-1.7
450
329
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