列車制動計算

列車制動計算第一頁，共四十七頁，2022年，8月28日第一節(jié)制動減速力和常用制動限速

一、列車受力(與運行有關)分析：

牽引工況：牽引力F和列車運行阻力W；惰行工況：列車運行阻力W；制動工況：制動力B和列車運行阻力W；第二頁，共四十七頁，2022年，8月28日二、列車運行阻力：按阻力的發(fā)生分類：

基本阻力和附加阻力?；咀枇?)：任何情況下都有的阻力。由軸承摩擦引起的運行阻力；車輪滾動引起的運行阻力；輪軌間滑動摩擦阻力；沖擊和振動引起的阻力；空氣阻力；第三頁，共四十七頁，2022年，8月28日附加阻力：：坡道阻力；：隧道阻力；：曲線阻力；分為機車運行阻力和車輛運行阻力列車運行阻力=機車運行阻力+車輛運行阻力第四頁，共四十七頁，2022年，8月28日單位阻力：作用于機車、車輛和列車的阻力，絕大部分都與它受到的重力成正比;在鐵路牽引與制動計算中．將阻力與其相應重力之比稱為單位阻力，以英文斜體的小寫字母w

表示。機車單位阻力：車輛單位阻力：列車單位阻力：

第五頁，共四十七頁，2022年，8月28日三、列車運行單位阻力的計算：基本阻力：通常采用由大量試驗綜合得出的經(jīng)驗公式。我國《牽規(guī)》規(guī)定的計算公式（具體計算可參閱新的《牽規(guī)》）：例：高速列車：空氣阻力變成了基本阻力的主要成分。例：貨列新干線第六頁，共四十七頁，2022年，8月28日附加阻力：坡道阻力：

機車、車輛、列車的單位坡道附加阻力的數(shù)值等于該坡道的坡度干分率。曲線阻力:A=700第七頁，共四十七頁，2022年，8月28日加算坡道阻力:

加算坡道：隧道阻力可參閱《牽規(guī)》；第八頁，共四十七頁，2022年，8月28日四、列車制動力：實算法：

閘瓦壓力不同，閘瓦摩擦系數(shù)也不同，如果列車中各種車輛的閘瓦壓力不同，則計算相當繁瑣。第九頁，共四十七頁，2022年，8月28日換算法：原理：用一個不隨閘瓦壓力變化的假定摩擦系數(shù)來代替上式中各種車輛原來的各個摩擦系數(shù)。為了保持制動力計算結果等效，將各種車輛的閘瓦壓力換算成另一個數(shù)值。

第十頁，共四十七頁，2022年，8月28日

單位制動力b：換算制動率(緊急）

常用制動系數(shù)，可查表得到第十一頁，共四十七頁，2022年，8月28日

的取值：隨意確定一個K值（為了減小誤差，應取本國客貨車緊急制動時算閘瓦壓力平均值,1982年頒布的《牽規(guī)》K值按25KN計算。將K值代入公式：可算得在不同初速下，各個速度的值，通常列成表，供計算時使用。第十二頁，共四十七頁，2022年，8月28日中磷閘瓦換算摩擦系數(shù)表第十三頁，共四十七頁，2022年，8月28日

的確定：

已知，每種制動機所對應的實際K值已知，實際閘瓦摩擦系數(shù)也可計算得到（為了計算方便，可忽略速度項）。則：，通常也將計算結果列表，供計算時使用。第十四頁，共四十七頁，2022年，8月28日五、例題

東風4(貨)型內(nèi)燃機車兩臺重聯(lián)，牽引貨物列車，其中有重車50輛、空車25輛。機車計算重量P＝135t。車輛標記載重均為50t，自重均為20t，GK型制動機，列車管定壓是500kPa。求：

1、列車換算制動率；

2、在列車速度為80km/h時，施行常用制動，列車管減壓分別為60kPa和77kPa，列車速度為75、55、35、15、5km／h時的單位制動力；第十五頁，共四十七頁，2022年，8月28日計算步驟：計算換算閘瓦壓力；求緊急制動換算制動率；查表得常用制動系數(shù)，求得常用制動換算制動率；根據(jù)運行速度和初速查表得換算閘瓦摩擦系數(shù)。計算制動力；求減速力c；第十六頁，共四十七頁，2022年，8月28日計算結果：第十七頁，共四十七頁，2022年，8月28日六、常用制動限速:制動減速力與列車速度有關。在一定的速度下，如果制動減速力為0，則這個速度稱為均衡速度。均衡速度實質(zhì)上是一種受列車制動能力和常用制動減壓量制約的一種限制速度，稱為“常用制動限速”，其值取決于坡道的加算坡度、列車制動能力和常用制動時的減壓量r。第十八頁，共四十七頁，2022年，8月28日第二節(jié)制動距離的計算

一、列車制動過程分析：實際情況：無制動力的純空走階段:從司機施行制動開始至第一輛車制動缸壓強開始上升為止，在這個階段，列車還在惰行。第十九頁，共四十七頁，2022年，8月28日全列車閘瓦壓力由零上升到預定值的遞增階段：

第一輛車制動缸壓強開始上升開始至最后一輛車的制動缸壓力上升到預定值為止。全列車的閘瓦壓力保持穩(wěn)定不變的階段：最后一輛車的制動缸壓力上升到預定值開始至列車停下為止。第二十頁，共四十七頁，2022年，8月28日為方便計算所作的假設：原因：第二階段在計算上很難處理。假設：省略第二階段，假定全列車的閘瓦都是在某一瞬間同時壓上車輪。結論：制動距離等于空走距離與有效制動距離之和。假設能否成立，關鍵在于空走時間的選取。第二十一頁，共四十七頁，2022年，8月28日二、空走時間和空走距離的計算：概念：空走時間：從制動開始到假定全列車閘瓦同時以最大壓力壓緊車輪的瞬間所經(jīng)過的時間，是為了計算方便而假定的一個概念?？兆呔嚯x：列車在制動空走時間內(nèi)靠慣性惰行的距離?？刹殚喗?jīng)驗公式，包含坡度修正第二十二頁，共四十七頁，2022年，8月28日空走時間的計算：理論分析計算：經(jīng)驗公式(以貨車為例加以說明)：貨物列車：注意：具體應用請參閱《牽規(guī)》；

常用制動緊急制動第二十三頁，共四十七頁，2022年，8月28日三、有效制動距離的計算：分段累計法（《牽規(guī)》規(guī)定）：原理：劃分很多速度間隔，在每個速度間隔內(nèi)近似的認為閘瓦換算摩擦系數(shù)和單位基本阻力不變，分別計算列車在每個間隔的運行距離，然后求和。計算公式：第二十四頁，共四十七頁，2022年，8月28日一次等效法：進一步假定閘瓦換算摩擦系數(shù)和制動時的單位基本阻力在制動過程中部不隨速度而變；距離等效摩擦系數(shù)和距離等效單位基本阻力可計算得到，一般都將計算結果繪制成表，用的時候按需要查取，見教材上表7－5、7－6和7－7；第二十五頁，共四十七頁，2022年，8月28日計算公式：空重車混編的距離等效單位基本阻力可將表7－7查得的數(shù)值乘以空重車系數(shù)。距離等效摩擦系數(shù)距離等效基本阻力第二十六頁，共四十七頁，2022年，8月28日四、計算實例：（見教材）[例]設某貨物列車由55輛重車編組而成，換算制動率為0.30，在加算坡度為10‰的下坡道以60km／h速度下坡運行時施行緊急制動。試按分段累計法和等效法分別計算其起緊急和不起緊急時的制動距離。解：求空走時間、空走距離；按等效法求有效制動距離；求制動距離；第二十七頁，共四十七頁，2022年，8月28日有效制動距離分段計算表第二十八頁，共四十七頁，2022年，8月28日[例]DF4型內(nèi)燃機車兩臺重聯(lián)，牽引由60輛重車編組而成的貨物列車。機車計算重量P=135t，車輛標記載重均為50t，自重20t，GK型制動機，列車管定壓為500kPa。求解下面兩個問題：

1.列車運行速度為80km/h，在加算坡度為10‰的下坡道上施行常用制動，列車管減壓量為60kPa，試計算列車速度降為55km/h時的單位減速力。

2.在加算坡度為10‰的下坡道上以60km/h的速度施行緊急制動，試用等效法計算其制動距離。第二十九頁，共四十七頁，2022年，8月28日解：1.求減速力換算制動率：換算閘瓦壓力DF4：

650kN

貨車（GK閥重車位）：240kN

第三十頁，共四十七頁，2022年，8月28日第三十一頁，共四十七頁，2022年，8月28日減壓量為60kPa時常用制動系數(shù)為0.33(查表）。第三十二頁，共四十七頁，2022年，8月28日第三十三頁，共四十七頁，2022年，8月28日單位基本阻力：制動力：第三十四頁，共四十七頁，2022年，8月28日第三十五頁，共四十七頁，2022年，8月28日單位減速力：第三十六頁，共四十七頁，2022年，8月28日2.求制動距離空走距離：經(jīng)驗公式（查閱牽規(guī)）第三十七頁，共四十七頁，2022年，8月28日有效制動距離：制動距離：第三十八頁，共四十七頁，2022年，8月28日第三十九頁，共四十七頁，2022年，8月28日第四十頁，共四十七頁，2022年，8月28日第三節(jié)緊急制動限速和必需的最小制動率

一、緊急制動限速的解算：命題：已知制動地點的坡度和制動距離（計算制動距離），求緊急制動限速，即最大制動初速。求解方法：制動距離公式的閘瓦摩擦系數(shù)和單位基本阻力都與列車運行速度有關，在制動初速未知的情況下無法計算。第四十一頁，共四十七頁，2022年，8月28日試湊法：先假定一個制動初速，變“求制動初速”為“求制動距離”，并將算得的制動距離與給定的制動距離相比較；如算得的值較高，應取較低的初速再算制動距離；如算得的值比給定的值低得多，則應再取較高的初速再算。經(jīng)過如此反復試算，直至算得的制動距離等于或稍低于給定值為止，此時的初速，就是該地段的制動限速。第四十二頁，共四十七頁，2022年，8月28日二、必需的最小制動率命題：已知制動初速和計算制動距離，求所需的制動率。用等效法計算：求出有效制動距離：所需的制動率：第四十三頁，共四十七頁，2022年，8月28日分段累計法：就和求緊急制動限速相似，要變求制動率為求制動距離，經(jīng)過不斷試湊，才能解算出所需的換算制動率。例題講解（略）第四十四頁，共四十七頁，2022年，8月28日三、制動限速表和百噸重閘瓦壓力表為應用方便，用電子計算機將平道和各種下坡道并對應各種換算制動率的制動限速求出來，列