第二章 城轨车辆牵引计算
第一节 概述
列车在运行中,受着各种不同方向和大小的力的作用。
在“牵引计算”中,并不研究所有作用于列车上的力,而只研究对列车运行有直接影响的力,即与列车运行方向相平行的外力,或外力的分力,这些力有:
(1)机车牵引力F,这是由机车动力所产生的,通过机车动轮与钢轨间的相互作用而形成的外力,它与列车运行方向相同,并可由司机控制其大小和方向。
(2)列车运行阻力W,它是列车运行时,作用在列车上阻止列车运行,并且不能被操纵的外力。由列车运行中许多原因而产生的,与列车运行方向相反,阻止列车运行的外力,这种力不能为司机所控制。
(3)列车制动力B,它是与列车运行方向相反,阻碍列车运行的、司机可以通过制动装置调节大小的外力。制动力可有司机操纵制动装置,达到让列车减速和停车的目的。列车制动力的大小可以由司机控制。
但必须强调的是,这些力并不同时作用在列车上。根据线路情况和列车运行要求,城轨车辆可以有3种工况,每种工况下作用于列车上的合力由不同的力组合而成,即:
(1)当牵引运行时。有牵引力和阻力。合力C为:C=F-W。
(2)当惰行时,有阻力。其合力为:C=-W。
(3)当制动时,有制动力和阻力。其合力为:C=-(B+W)。
不论列车在何种运行情况下,阻力总是存在的,而牵引力与制动力一般不会同时存在,凡是与列车运行方向相同的力规定为正;方向相反的力为负。组合作用在列车上的力称为合力。当合力>0时,列车将加速;合力<0时,列车将减速;合力=0时,列车将匀速运行。
根据作用在列车上的合力以及列车的质量,即可建立列车运动方程式,通过解算列车运动方程式就能解决牵引计算中的许多问题。实际上,司机操纵机车就是控制和调节作用在列车上的牵引力和制动力,使列车按预定的速度运动。
本章所讲述的内容重点集中在城轨车辆的牵引力和阻力以及相关的动力(即功率)确定方面。