第5章列车制动问题解算

I 第五章 列车制幼问龜解篇我国列车的紧急制动距离限值最高运行速度 (km/h)紧急制动距离(m)制动装置型式9080()踏面制动1201100踏面制动1601400踏面制动2502700空、电等 联合制动3003700空、电等 联合制动3504800空、电等 联合制动新干线部分列车紧急制动距离(m)最高速度 /km・h"300系最高速度 /kmh1500系最高速度 / kmh-1E1系—3004960(4000)——27038702754060——230268023026602403000170137017013602102140120670120660110520列车制动问题通常包括的要素:⑴列车制动距离；(2)列车换算制动率；⑶制动地段的加算坡度2)；⑷制动初速；⑸制动末速本章主要内容•列车制动距离计算； •列车换算制动率计算;•列车制动初速计算•制动限速表的应用、列车制动过程•从司机将制动阀手把置于制动位的瞬间至列车停车的瞬间为止列车所运行的距离，称为制动距离•在司机施行制动时，列车中各车辆的闸 瓦并非立即、同时压上车轮的，闸瓦压 上车轮之后，闸瓦压力也不是瞬间达到 最大值的，制动缸压强有一个上升过程。

1/)( kPa)d制动缸压强变化示意图SK （闸瓦总压力）闸瓦压力变化示意图•制动距离：• Sb=sg二、空走时间与空走距离的计算卜空走距离：I - Sk =V0 * 切3・6 (m)卜空走时间：-旅客列车•紧急制动 氐=3・5・0・0% (s)•常用制动 ^ = (4. l+0.002r/i)(l-0.03 (s)一货物列车•紧急制动 = (1.6+0.065/0(1-0.028 (s)•常用制动tk = (3.6+0.00176rn)(l-0.032f) (s)_卜0按］=0计算二有效制动距离的计算1•分析法(累加法)•将有效制动过程分成若干个速度间隔, 分别求出各速度间隔的运行距离Z S, 其总和即有效制动距离Sg单位合力：c =❻+叫+仔)=-(1000乞ij)(N/kN)(m)4.173；-必)1000 9h g + 叫 + -例：分析法•SS7牵引48辆重车，G=3500t,全部 是滚动轴承重车，〃沪0・33,列车 管定压为500kPao求在・6%❶坡道 上以初速V0=80kmni施行紧急制动 情况下的制动距离高磷闸瓦）2•等效法（等效一次计算法）•为了简化有效制动距离的计算，假定闸 瓦换算摩擦系数和制动时的单位基本阻 力在制动过程中都不随速度变化，用等 效的常量代和叫来代替你和叫。

1000 <9〃 ・ 0 + w + i.G^2G 空G施+G空1中磷闸瓦的距离等效摩擦系数012011()10090807060504030201000.1090.1180.1270.1370.1470J580.1710.1850.2010.2230.2540317100.1090.1170.1270.1360.1460.1570.1690.1820.1970.2160.240200.1080.1160.1250.1350.1440.1550.1660.1780.1910.206300.1070.1150.1240.1330.1420.1520.1620.1730.185400.1060.1140.1230.1310.1400.1500.1600.170500.1050.1130.1210.1300.1390J480.157600.1040.1120.1200.1280.1370.146700.1030.1110.1190.1270.136■800.1020.1100.1180.126■■90().1010.1090.117■■■1000.1010.108■■■■1100.100■■■■■旅彳120竽列1101车100的田90亍离80等扌7060-位950基才4()工阻30、力“201003.132.962.792.632.482.332.202.081.971-871.781.70103.152.982.812.652.492.352.222.101.991.891.81203.203.032.862.692.542.402.272.152.041.94303.283.102.932.772.622.472342.222.11403.393.203.032.872.712.572.432.31503.513.323.152.982.822.682.54603.653.463.283.112.952.80703.813.623.433.263.09803.983.783.603.42■904.173.963.77■■1004.364.16■■■1104.57■■■■货物列车（滚承重车）的距离等效单位基本阻力％叫卩0100908()7060504030201001.731.611.501.401.301.211.131.061.000.95101.751.631.521.411.321.231.151.081.02201.781.671.551.451.351.271.191.12301.851.731.611.511.411.321.24401.921.801.691.581.481.39■502.021.891.771.661.56■602.121.991.871.76702.242.111.98802.372.23902.50例J等效法•SS7牵引48辆重车，G=3500t,全部 是滚动轴承重车，〃沪0・33,列车 管定压为500kPao求在・6%❶坡道 上以初速V0=80kmni施行紧急制动 情况下的制动距离。

中磷闸瓦）有效制动距离的计算3•加大速度间隔法se = 4-17 v° 1000 穌+叫）+ J17例：加大速度间隔法•SS7牵引48辆重车，G=3500t,全部 是滚动轴承重车，^h=0.33,列车 管定压为500kPao求在・6%❶坡道 上以初速V0=80kmni施行紧急制动 情况下的制动距离高磷闸瓦）18赛物列车紧急制动距离（高摩合成闸瓦，编组65辆，每百吨列车重量换算闸瓦压力为180RN）S加算坡度千分数0—2-4-6—8-10-12-14-16-18—2090862902945992104210978577380884788893398110351094806887207547908308739209711029109375608639666698733771812857907962102570534559585613643675711750793841894654654865095335595876176516877287746040141943845948150553155959062566355342357374391410430452475501530561502883013143293453613793994204434694523824926127328529931433()347366386401942032122222322432552672812963123515416116917618519320221222323424730119125131136143149156164172180189货物列乎釆用不同速度间隔计算的 有效制动距离（m）（高磷闸瓦，e h=o.28）r—动式 制方制动 初速芻-ggl%O120405080紧急 停车80O564564365565rnR常用 停车80O3862862 86586*RR 一用速 常调8030395945 *LIH制动制动制动速度间隔最大方式初速去速1020406080120误差16001236123512341228*1211-25・2・0常用 停车16001490148914881482*1466-24・1・6常用 调速16040141014101410*141000旅客列车采用不同速度间隔计算的 有效制动距离（m）（盘形制动（高摩闸片），6 h=0.32）2424四、列车换算制动率的计算卜问题：已知某坡道的最高允许速度，求出列 车至少需要多大的制动能力（换算制动率），才 能保证在这个最高允许速度下的紧急制动距 离不大于给定的制动距离。

卜根据已知的制动初速％和计算制动距离S驴 可 以求出有效制动距离S e = S bj - S k = s bj% • s3.6由已知的％计算％和％值，再求至少必须的列 车换算制动率乞：4.17 vn飞一^-（必 + °）9 — s: 71 _ 1000 （p.例：列车换算制动率的计算•SS7牵引48辆重车，G=3500t,全部 是滚动轴承重车，列车管定压为 500kPao在・6%o坡道上以初速V0=80km/h施行紧急制动，求制动 距离为800m时，列车换算制动率为多少咼磷闸瓦）23五、紧急制动限速的解算紧急制动限速：根据制动能力（〃h）,紧急 制动距离计算3.6 1000 山 + 叫）+ '丿由于闸瓦摩擦系数和单位基本阻力都是 速度的函数，因此，解算紧急制动限速 需要采用试凑的办法24例：紧急制动限速的解算•SS7牵引48辆重车，G=3500t,全部 是滚动轴承重车，〃沪0・33,列车 管定压为500kPao在・6%o坡道上 施行紧急制动，求制动距离为 800m时，列车制动初速V高磷 闸瓦）25列车制动限速表及其应用•为应用方便，用计算机将平道、 各下坡道的坡度千分数、各种 换算制动率的制动限速求出来, 并列成表格的形式，即编成“列车制动限速表”。

货物列车紧急制动限速表（km/h）（计算制动距离800m,高磷铸铁闸瓦）下坡道 每百吨列车重量的换算闸瓦压力/kN千分数40608010012014016018020022024004249545963677073767880140475357616569727577792384551566064687174767833544505559636770737578433424954586266707375775314147535761656972747662939455256606468717375726374450555963677072748153542495458626669717393441475357616568707210334046515660646770711120384450555963666971129364349545862656870133441475257616467691423394551566063666815183744505559626567161336434954586164661725414752566063651817404651555962641910364550545861642027444953576063旅客列车制动限速表（km/h）（计算制动距离800m,高磷铸铁闸瓦）下坡度千分数每百吨列车直:量的换算何瓦压力（kN）5005205405605806006206406606«070072074076001U61071091101111121131141151161171181191201105107108109110111113114115116117118118119210510610710911011111211311411511611711S1183104105107108109110111112114115116117117118410410510610710911011111211311411511611711751031041061071081091101111121131141151161166102104105106107109110111112113114115116116710210310410610710810911011111211311411511581011021041051061071091101111121131141151159100102103104106107108109110111112113114114101001011031()41051061071091101111121131141141199101102103104106107108109110111112113113129910()10110310410510610710911011111211311313989910110210310510610710810911011111211214979910010110310410510610710911011111211215979«10010110210310510610710810911011111116969«9910()1021031041051061071081091101111796979810010110210310510610710810911011018959698991001021031041051061071081091101994969799100101102104105106107108109109209495979«99101102103104105106107108109使用高磷闸瓦的货物列车常用制动限速S c=0.7) 和紧急制动限速对比i每百吨列车重量换算闸「见压力(kN)100120140160180200220常用紧急常用紧急常用紧急常用紧急常用紧急常用紧急常用紧急1725345641181732464071471910313638614620273752447448211935434265472213353542574623284049446849242139424361482515373542544770512611362840474664502722394145584972532817383543524866522913362942464761513024414046555029紧急制动限速表的使用•表中每百吨列车重量的换算闸瓦压力。

lOOgOh)•隸鶴礬翳零驟驕1 孵跚翻縫线, 諧青速度受常用制动限速的限制，粗折线的右上方则瞬齬鞋魏騙魏饗驢黔用制动限速的分界线翹瞬嘶蠶麟 騎觀娜算制动率很速表，可以查出该坡道相应的制•根据列车•蠶豔辔購勰瞬鼾谿晟动限速和•慕響跨坡道制动需要利用分析法进行计算，不能常用制动限速•均衡速度就是常用制动限速•常用制动均衡速度实质上是因制动 而受限制的最高允许列车运行速度, 它也是一种制动限速，对于一定的 坡度，这种限速的大小决定于常用 制动的制动能力•按下式计算：b+ Wo+小结•列车制动距离计算； •列车换算制动率计算;•列车制动初速计算•制动限速表的应用33作业• SS|型电力机车一台，牵引车辆为：标 记载重50t的45辆（自重20t, 5辆空车，GK型制动机），标记载重30t的20辆（自重15t, 10辆空车，kl型制动机），车辆全部为滚动轴承，中磷闸瓦，列车位于-20%o的坡道，Po=500kPa,利用等效法 计算列车在80km/h时实施紧急制动的 总制动距离。