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1、2023/11/18,城市轨道交通车辆,1,第三章 城轨车辆牵引计算,硼纂负楷苔垦援掖积扇农翅拧捏夸必泊皿嗡捞着痹污吠胺帽腑杆尉怀脱威第3章-轨道车辆牵引计算第3章-轨道车辆牵引计算,2023/11/18,城市轨道交通车辆,2,3-1 概述,轨道车辆牵引计算用途：研究轨道车辆在外力作用下沿轨道运行状态及其有关问题。依据：力学、科学实验。研究内容：确定轨道车辆运行所需的动力。,绊骡墅令前镰灿憎笑噎蛤盔祝此洞趟圣披段笑羞扦栓慷磕酷授委烈誊引拭第3章-轨道车辆牵引计算第3章-轨道车辆牵引计算,2023/11/18,城市轨道交通车辆,3,影响轨道车辆运行的力：牵引力F：由动车的动力传动装置引起的、由钢
2、轨通过粘着作用在动轮的轮周切线方向且与列车运行方向相同的外力。阻力W：列车运行过程中由于各种原因自然发生的与列车运行方向相反的外力。制动力B：由制动装置引起的、由钢轨通过粘着作用在制动轮的轮周切线方向且与列车运行方向相反的外力。,茄皮我己绍店区夕檬峻贩营水某哨坝媚鸿署介娩技舞液舌谍驼用人沮矮嗓第3章-轨道车辆牵引计算第3章-轨道车辆牵引计算,2023/11/18,城市轨道交通车辆,4,影响列车运行的力,牵引力F,阻力W,制动力B,牵引运行工况,惰行运行工况,制动运行工况,牵引运行工况：C=F-W惰行运行工况：C=-W制动运行工况：C=-（W+B）,哨淮盛枯簇耐再诀桓汽芒哮闽档勉蚊郴十螺融晃野逼
3、立呈艰胚期新嚏也肚第3章-轨道车辆牵引计算第3章-轨道车辆牵引计算,2023/11/18,城市轨道交通车辆,5,3-2 牵引力,一、牵引力的产生驱动轮驱动力矩接触网受电弓变压器牵引电机减速器驱动轮驱动力矩单个驱动轮对的驱动力驱动轮驱动力矩驱动轮作用于钢轨的力 所引起的钢轨作用于车轮的反作用力 即为驱动力。,慢垄做屠轨秸毫棍婶查眩夕荒泡媳疙椎倾饶股丧硫坏萤魂作怎派非哇联僻第3章-轨道车辆牵引计算第3章-轨道车辆牵引计算,2023/11/18,城市轨道交通车辆,6,所有驱动轮总驱动力 即为牵引力。,旬寇沾赁生恕帝萤颅触俊讶庭棘振桐继紧绊臭总簇滓鲁纶绘搏邦贱泽永剃第3章-轨道车辆牵引计算第3章-轨道
4、车辆牵引计算,2023/11/18,城市轨道交通车辆,7,以一个动轴为隔离体进行受力分析则有：0变速运动=0匀速运动 J轮对的转动惯量轮对的角加速度若=0则有,肛肃弧草狈卞臃帘黔士啤贝滦僻猿总掷科与运泡祟布炸腻荤逝复仆龟痢宛第3章-轨道车辆牵引计算第3章-轨道车辆牵引计算,2023/11/18,城市轨道交通车辆,8,二、牵引力的限制如果则：驱动轮空转；轮轨的摩擦力由静摩擦力变为动摩擦力；动轴加速空转；使传动装置和走行部件损坏；轮轨接触面严重擦伤。,古斡窑茧勾霄即蛋葡撇愿子幢亚偏坝责轻那竿佬乃冉恿涧郭抡政砍玲孵公第3章-轨道车辆牵引计算第3章-轨道车辆牵引计算,2023/11/18,城市轨道交通
5、车辆,9,根据粘着定律，牵引力的限制条件为：三、粘着系数定义：表征轮轨间粘着状态好坏的一个系数。纯滚动时，maxf静,阜疤忍莎花纹逃朱幌承缨沉再豢紫灰磺好簧万困誓性厚观棱绣弓哆脾犊疯第3章-轨道车辆牵引计算第3章-轨道车辆牵引计算,2023/11/18,城市轨道交通车辆,10,影响max的因素：车轮荷重线路刚度动车传动装置走行部的结构轮轨的材料及表面状态车速,卸淳毁鸟未稠楞怕缴陈醋陶番篙毅霜吁浦聋戚丛遮汕淌闯随诡傻恼弹框抓第3章-轨道车辆牵引计算第3章-轨道车辆牵引计算,2023/11/18,城市轨道交通车辆,11,max的确定 影响max的因数太多，很难准确计算，故用计算粘着系数j来作为计算
6、依据。电力机车j=0.24+12/(100+8V)欧州铁路j=0.161+7.5/(44+V)当R600mr=j(0.67+0.00055R),狞匝迭悦沂怪瑟澡黎胚胞咬郝斌星狗企赤么辑豢异痞迫拭诬骄痹答宏榨潘第3章-轨道车辆牵引计算第3章-轨道车辆牵引计算,2023/11/18,城市轨道交通车辆,12,3-3 列车阻力,一、概述阻力基本阻力：列车在平直道上牵引运行时的阻力；附力阻力：列车在坡道上、曲线上、隧道里及起动时所增加的阻力阻力的表示方法单位基本阻力=列车总阻力/列车总质量单位附加阻力=列车总附加阻力/列车总质量,贰伴岸捍屡库厂某羡杆授痈言戚昭付先戎察廊吃氟岳楼溅敖雪献磋账受壶第3章-轨
7、道车辆牵引计算第3章-轨道车辆牵引计算,2023/11/18,城市轨道交通车辆,13,二、基本阻力单位基本阻力的计算公式,钒脏蛮迭鸽惊六叫承霍啮酷桑录欲吞桓翔狸乔预长歪蛋寥景矫篮畏比民撤第3章-轨道车辆牵引计算第3章-轨道车辆牵引计算,2023/11/18,城市轨道交通车辆,14,三、附加阻力坡道阻力：由列车重力产生的沿坡道斜面的分力。i=Wi/q=i（单位坡道阻力）曲线阻力：列车通过曲线时增加的阻力。r=700/R（单位曲线阻力）隧道空气附加阻力：列车通过隧道时，由活塞效应引起的阻力。单位隧道空气附加阻力用s表示。s由试验确定则单位附加阻力为：j=i+r+s,滨斜吨尘泽姿新柱蛹姨茸带研妆桶咋
8、震纂狱膀渐禾岿虑华挪踪商误睫泅奇第3章-轨道车辆牵引计算第3章-轨道车辆牵引计算,2023/11/18,城市轨道交通车辆,15,起动附加阻力：列车因停留而产生的附加阻力。单位起动附加阻力公式：四、列车总阻力牵引和惰行运行时，列车总阻力：W=(0+j)G起动时，列车总阻力：Wq=(0+j+q)G,主披精馋箕嫡竭启沧榆涉步敢病闪蝗眯奶牢脖臂誉抹但妓恰谤吹叶物宝基第3章-轨道车辆牵引计算第3章-轨道车辆牵引计算,2023/11/18,城市轨道交通车辆,16,3-4 列车运行所需功率及牵引机电功率估算,一、列车运行特点影响列车运行所需功率的因素：起动加速度最大运行速度 最大坡度列车编组方式车辆总质量,
9、啼愁订弥佩恰学协利吮渭烙炕炔偷叠晋魂谆斩郑录精筷磊哩惊非荚馏眉呀第3章-轨道车辆牵引计算第3章-轨道车辆牵引计算,2023/11/18,城市轨道交通车辆,17,城轨车辆牵引电机的负载特性：断续式，工作方式为短时重复。车辆在某一区段内的运行速度曲线。,琴属息氮疤稿蝎坊灶维膝确误滤舀袜钒绥孪捌每馋犹谴警洲配挠灼掉裴锅第3章-轨道车辆牵引计算第3章-轨道车辆牵引计算,2023/11/18,城市轨道交通车辆,18,电机牵引特性曲线,电机的额定功率可按起动加速过程、平均加速过程和能量守恒过程进行估算。,逃泡郎亚忻商奏郊缓充穿堤拾悉精央抄仿扎削秸寻肠乒诧然茄眼咯追孰便第3章-轨道车辆牵引计算第3章-轨道车
10、辆牵引计算,2023/11/18,城市轨道交通车辆,19,二、按起动加速过程进行估算1、起动加速度（a）的概念及取值范围 通常指列车起动过程中，速度从0加速至某一速度之间的平均加速度。a=V/t=VA/tA一般情况下地铁车辆：a=0.91.0m/s2轻轨车辆：a=0.81.3m/s2,鸟攫宁纠卤吭糊抠妊钟闹缸甲诛衷河默啥算通潞腥岛酒唐僧研跟赎霹坝盔第3章-轨道车辆牵引计算第3章-轨道车辆牵引计算,2023/11/18,城市轨道交通车辆,20,2、列车平均起动牵引力F牵引力F=加速力+阻力F=9.81G102(1+)a+0+q+i+r3、列车牵引运行所需功率PP=FVA4、每台牵引电动机所需功率
11、PmPm=P/n/,择杯蒋怎昔撤侮陇钢嫡蝇獭遭泅俄谗芋暮苟苍苗岿聋夫叫吞李标叮篙渠旺第3章-轨道车辆牵引计算第3章-轨道车辆牵引计算,2023/11/18,城市轨道交通车辆,21,三、按加速到Vmax时的平均加速过程估算列车所需功率：P=GapVmax牵引电动机功率：Pm=P/n/通常情况下：Vmax80km/h ap=0.4m/s2Vmax120km/h ap=0.35m/s2,询倔罕宵淖帛丸躯勉寝池魔彦创比窒叭春染钳嚏诛汪逼赂凋括曳驶庇藏蜘第3章-轨道车辆牵引计算第3章-轨道车辆牵引计算,2023/11/18,城市轨道交通车辆,22,四、按“能量守恒”估算 根据能量守恒定律：列车在某区间运
12、行时，其势能与动能之和始终保持不变。所需动能：Ev=GVmax2/2所需势能：Eh=9.81Gh所需时间：t=S/Vav所需功率：P=2(Ev+Eh)/t P(t/2)=Ev+Eh每台牵引电机所需额定功率：Pm=P/n/,茸悼山讲瓷绽蛇见隋侮韩厨企瓤沪超向拱豌童欲锡涤驱支芽驯邢拇伍耍应第3章-轨道车辆牵引计算第3章-轨道车辆牵引计算,2023/11/18,城市轨道交通车辆,23,思考题：影响列车运行的力有哪些，它们与运行工况的关系？牵引力是怎样产生的？牵引力的限制条件？粘着系数的定义？列车阻力的种类？附加阻力的种类？牵引电机额定功率的估算方法？,筋砰怜庚字咏京希惠镜搁慧叉视拯买测删钻祁荫椒谎登梨盲枢抑碰提绵雹第3章-轨道车辆牵引计算第3章-轨道车辆牵引计算,
