[拼音]:lieche qianyin jisuan
[外文]:train performance calculation
根据力学原理,结合机车、车辆各种专门试验和实际运用经验所积累的资料,分析并解决与列车运动有关的技术问题和技术经济问题的计算方法。列车牵引计算包括:机车牵引力、列车阻力和列车制动力的计算;机车牵引的列车重量和运行速度的计算;站间运行时间的计算;列车制动条件及其结果的计算;机车的能源消耗量计算等。这些计算在营业铁路上是编制列车运行图和列车时刻表的依据,也是计算铁路运输能力和铁路运输成本的基本资料,还可据以确定机车配置方案,制定机车驾驶作业标准。在设计新铁路线时,列车牵引计算有助于选择经济合理的线路断面和平面,确定车站、机务段、上水站的分布位置。在设计新的机车、车辆时,列车牵引计算可用于选择主要的技术参数和类型。
列车在运行中承受各种不同方向和大小的力。列车牵引计算只考虑与列车运行方向相平行的力:
(1)机车牵引力F,它的方向与列车运行方向相同(正值),牵引列车前进;
(2)列车阻力W,它的方向与列车运行方向相反(负值),阻止列车前进;
(3)列车制动力B,它的方向与列车运行方向相反(负值),使列车降低运行速度、停止运动或作匀速运动。这些正负的力可以互相抵消,各种力的代数和称为合力C,即:
C=F-W-B
在实际计算中通常采用作用于列车平均单位重量上的合力,称为单位合力c:
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式中P为机车计算重量;G为牵引的车辆总重;f为机车单位牵引力;为列车单位阻力;b为列车单位制动力。
在不同的工况下,这三种力作用于列车有不同的组合方式:
(1)牵引运行时机车牵引力和列车阻力并存;
(2)惰力运行时只有列车阻力;
(3)制动运行时列车阻力和列车制动力并存。不论在何种工况下,合力大于零叫作加速力,会提高列车的运行速度;合力小于零叫作减速力,会降低列车的运行速度;合力等于零,会保持列车的匀速运行。在列车合力等于零(机车牵引力等于列车阻力)的条件下,可按下式求得机车在不同线路坡度上的牵引重量G,单位为t。
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式中为机车牵引运行单位基本阻力;
为车辆运行单位基本阻力;ij为线路计算坡度折算单位阻力。
已知作用于列车上的单位合力和列车重量,并将列车的质量视为集中于列车中心,根据牛顿第二定律即可建立列车运动方程式:
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式中dV/dt为加速度;ζ为加速度系数(加速度与加速力的关系)。
解算列车运动方程式的方法有分析法、图解法、电子计算机法等。分析法一般用于解算列车制动问题(如制动距离、制动时间、制动限速等);图解法或电子计算机法广泛用于解算列车运行速度和站间运行时间。根据列车运行速度和机车各种不同工况的运行时间,按照能耗试验数据,即可求出机车能源消耗量。