列車牽引理論基礎(chǔ)

1、第第2章章 列車牽引理論基礎(chǔ)列車牽引理論基礎(chǔ) 列車牽引理論實質(zhì)上是研究列車牽引力的形成機(jī)理列車牽引理論實質(zhì)上是研究列車牽引力的形成機(jī)理和列車運動關(guān)系的理論。和列車運動關(guān)系的理論。 就軌道交通系統(tǒng)而言，形成列車牽引力的方式有兩就軌道交通系統(tǒng)而言，形成列車牽引力的方式有兩種，一種是利用輪軌之間的黏著現(xiàn)象將牽引電機(jī)的旋轉(zhuǎn)種，一種是利用輪軌之間的黏著現(xiàn)象將牽引電機(jī)的旋轉(zhuǎn)力矩轉(zhuǎn)換為水平的輪周牽引力，另一種是直接利用直線力矩轉(zhuǎn)換為水平的輪周牽引力，另一種是直接利用直線牽引電機(jī)的電磁推力作為牽引力。牽引電機(jī)的電磁推力作為牽引力。 2.1牽引力（制動力）的形成機(jī)理牽引力（制動力）的形成機(jī)理2.1.1 黏著牽引

2、力（制動力）的形成機(jī)理黏著牽引力（制動力）的形成機(jī)理2.1.1.1 輪軌相互作用原理輪軌相互作用原理 2.1.1.2 黏著牽引力（制動力）的形成黏著牽引力（制動力）的形成 機(jī)車（動車組）的輪周牽引力（機(jī)車（動車組）的輪周牽引力（tractive effort at wheel rim）f為各動輪輪周牽引力之和。為各動輪輪周牽引力之和。 機(jī)車的輪周牽引力機(jī)車的輪周牽引力f克服機(jī)車的內(nèi)部總阻力克服機(jī)車的內(nèi)部總阻力（resistance）w后傳遞到車鉤，成為車鉤牽引力后傳遞到車鉤，成為車鉤牽引力（tractive effort at coupler）fw，牽引列車前進(jìn)。，牽引列車前進(jìn)。 制動力（制動

3、力（braking force）是司機(jī)主動施加的，用于）是司機(jī)主動施加的，用于使列車減速或致停的力，通常用使列車減速或致停的力，通常用b表示。制動力產(chǎn)生的表示。制動力產(chǎn)生的機(jī)理與牽引力的完全相同。機(jī)理與牽引力的完全相同。 列車制動方式主要有：列車制動方式主要有： 機(jī)械（摩擦）制動（機(jī)械（摩擦）制動（mechanical brake） 踏面制動（踏面制動（tread brake） 盤形制動（盤形制動（disc brake） 磁軌制動（磁軌制動（electromagnetic rail brake） 電氣制動（電氣制動（electro brake） 電阻制動（電阻制動（rheostatic bra

4、ke） 再生制動（再生制動（regenerative brake） 渦流制動（渦流制動（eddy current brake） 風(fēng)阻制動（風(fēng)阻制動（air resistance brake）2.1.2 非黏著牽引力的形成非黏著牽引力的形成 非黏著牽引力主要是指采用直線電機(jī)（非黏著牽引力主要是指采用直線電機(jī)（linear motor）驅(qū)動的軌道交通系統(tǒng)。）驅(qū)動的軌道交通系統(tǒng)。2.2 列車運行阻力列車運行阻力 列車運行阻力有基本阻力（列車運行阻力有基本阻力（basic resistance）、）、空氣阻力（空氣阻力（air resistance）和附加阻力（）和附加阻力（additional re

5、sistance）三種。）三種。 2.3 列車運行方程式列車運行方程式 列車運行方程式是指作用在列車上的外力與列車速列車運行方程式是指作用在列車上的外力與列車速度變化關(guān)系的方程式。度變化關(guān)系的方程式。 直接影響列車運行狀態(tài)的力有牽引力、阻力和制動直接影響列車運行狀態(tài)的力有牽引力、阻力和制動力。力。 在外力的作用下，列車的運動狀態(tài)會發(fā)生改變，即在外力的作用下，列車的運動狀態(tài)會發(fā)生改變，即速度的變化。當(dāng)列車速度變化時，機(jī)車車輛的輪對以及速度的變化。當(dāng)列車速度變化時，機(jī)車車輛的輪對以及傳動機(jī)構(gòu)、電動機(jī)等旋轉(zhuǎn)部件的角速度也相應(yīng)變化。傳動機(jī)構(gòu)、電動機(jī)等旋轉(zhuǎn)部件的角速度也相應(yīng)變化。 列車運行方程式是指作用在列車上的外力與列車速列車運行方程式是指作用在列車上的外力與列車速度變化關(guān)系的方程式。即度變化關(guān)系的方程式。即 dtdvmwf式中，m為機(jī)車質(zhì)量。當(dāng)fw ，則dv/dt0 ，說明列車在加速；當(dāng)fw ，則 dv/d