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1、曲线通过和轴重转移,第七章,第一节 电力机车曲线通过,一、曲线通过的一般概念1研究机车曲线通过的意义 机车依靠钢轨对轮缘的引导作用在线路上运行，当机车通过曲线时，由于离心力的作用 。2几何曲线通过和动力曲线通过曲线通过有两个相互联系的研究内容：即几何曲线通过和动力曲线通过。3研究机车曲线通过的目的 对于正在设计的机车，研究曲线通过可以确定机车走行部分的某些结构、参数。,第一节 电力机车曲线通过,二、几何曲线通过1几何曲线通过要解决的问题和方法 几何曲线通过要解决以下一些问题：（1）确定机车所能通过的最小曲线半径和为此目的所需的轮对横动量。（2）给出机车转向架通过曲线时的转心位置。（3）确定在曲
2、线上机车转向架对于车体的偏转角，以及机车与线路限界的关系等。（4）从几何关系方面，机车通过曲线采取的主要措施是：加宽曲线的轨距；给轮对一定的横动量。,第一节 电力机车曲线通过,（5）当机车通过预定的曲线有困难时，作为机车本身可以采取的措施有：对正在设计的机车，可以增加轮轴横动量；对于现有机车，可以削薄轮缘厚度。因此确定所需横动量的大小和轮缘削薄量也是研究几何曲线通过所需要解决的问题。 2铁路曲线区段的轨距加宽,第一节 电力机车曲线通过,轮轨间隙的存在有利于机车通过曲线。,第一节 电力机车曲线通过,曲线半径、曲线加宽度及全间隙的关系 。,第一节 电力机车曲线通过,3研究几何曲线通过图示法的作图规
3、定为了能够明显地看出轮轨间隙，方便地用图解法解决几何曲线通过的研究，通常用轴线式的图示方法。 4转向架通过曲线时的几种位置机车转向架在通过曲线时可以占有很多种不同位置。,第一节 电力机车曲线通过,根据以上分析，可以将机车转向架通过曲线的典型位置归纳为下面3种。,第一节 电力机车曲线通过,如果前后轴都有横动量时，3种典型位置的示意图绘图方法与机车通过曲线时的位置概念，是研究几何曲线通过的重要手段和分析依据。,第一节 电力机车曲线通过,5转向架的转极与轮对的极距设机车转向架在一定半径的曲线上作稳态移动，,第一节 电力机车曲线通过,6转向架的转角和冲角在曲线运行时，转向架纵中心线与车体纵中心线的交角
4、，称为转向架对于车体的转角，,第一节 电力机车曲线通过,三、动力曲线通过 研究机车动力曲线通过，目的是了解机车通过曲线时发生在机车与线路间的力学现象； 1机车通过曲线时的受力情况机车在曲线上运行时，受到下述诸力的共同作用：（1）未平衡的离心力。为了平衡机车通过曲线时的离心力，在曲线上外轨都要高出内轨，称为外轨超高。,第一节 电力机车曲线通过,机车通过曲线时产生的离心力为,第一节 电力机车曲线通过,作用在一台转向架上的未被平衡的离心力为 机车通过曲线时的最高速度与曲线半径的关系为 利用式（7.5），可求得某一速度下可以通过的最小曲线半径。 （2）轮踏面与钢轨顶面间的摩擦力。 当转向架通过曲线时，
5、钢轨在轨道上是滚动加滑动，转向架绕转极的转动是靠轮轨滑动实现的。,第一节 电力机车曲线通过,（3）导向力。导向力是轨头侧面作用于轮缘的力，又称为轮缘力。,第一节 电力机车曲线通过,2机车动力曲线通过的计算动力曲线通过计算的目的，在于求出机车以不同的速度通过某一半径的曲线 。（1）转向架平衡方程及求解。 以二轴转向架为例，先设机车以某一速度通过指定半径的曲线时，转向架占最大偏斜位置，则二轴转向架通过曲线时的受力情况 。,第一节 电力机车曲线通过,根据图示的转向架受力情况，可以列出转向架力和力矩平衡方程式为,第一节 电力机车曲线通过,（2）侧压力。轮轨之间除有导向力（即轮缘力）作用外，在踏面上还作
6、用有摩擦力， 式中正负号取决于轮对相对于转极的相对位置,第一节 电力机车曲线通过,3曲线运行的安全条件及轮缘磨耗因素（1）机车安全通过曲线的条件。 为了保证机车安全通过曲线，除了考虑不使未平衡的离心力过大，防止机车向外倾覆外，还不能使第一轮对作用于外轨的侧压力过大。 着重讨论防止机车爬越钢轨的条件。,第一节 电力机车曲线通过,当速度提高，使侧压力增大到一定程度时，车轮爬上钢轨后则不会滑下，维持在这个位置，称为临界位置,第一节 电力机车曲线通过,（2）轮缘磨耗系数。机车通过曲线时，轮缘和钢轨侧面的磨损，与摩擦功成正比，,4改善机车动力曲线通过的措施改善机车动力曲线通过，需要在线路建筑和机车结构两
7、方面采取相应措施。 （1）提高轮缘的耐磨性，降低轮缘钢轨间的摩擦系数。 （2）轴端设弹性横动装置及轴箱弹性定位， （3）采用弹性摆式支承，车体和转向架可以弹性横动，能缓和曲线不平顺时的冲击作用，减小导向力的数值。（4）给三轴转向架中间轴以较大的自由横动量，（5）两转向架之间，进行横向连接。,第一节 电力机车曲线通过,第二节 轴重转移,（2）转向架构架附加力矩引起转向架内部各轴的轴重转移,第二节 轴重转移,2传动装置工作时引起的轴重转移由于机车运行方向可以改变，电机悬挂在转向架上，就出现电机前导（轮对随行）和电机随行（轮对前导）两种不同的情形。 （1）电机随行时的轴重转移，电机随行时力的分析,第
8、二节 轴重转移,第二节 轴重转移, T力引起的轴重转移。 t力引起的轴重转移。,第二节 轴重转移,第二节 轴重转移,（2）电机前导时的轴重转移。电机前导时轴重转移的分析方法和步骤，与电机随行时的分析方法步骤相同。,第二节 轴重转移,（3）牵引电机内顺置布置有利于改善转向架内的轴重转移。 三、提高机车黏着重量利用率的措施提高机车黏着重量利用率，就是要设法减小牵引运行中的轴重转移。,第二节 轴重转移,（1）降低牵引点高度，是通常减小轴重转移的设计措施之一。 （2）安装防空转的电气装置。（3）检修机车时，注意保持相同的轮径，各牵引电机要有尽可能一致的特性，发挥牵引力要尽可能相同，等等。,第二节 轴重转移,
