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1、一.客运机车1.借助SS8型电力机车阻力公式机车运行单位基本阻力:列车阻力中难以确定的是列车基本运行阻力。列车基本运行阻力主要来源于机械阻力和空气阻力,基本运行阻力与速度之间的关系可用下式表示公式中,前两项是机械阻力(小部分为空气阻力),后一项是空气阻力阻力的实际组成看,后两项阻力占极大部分,压差阻力仅占空气阻力较小部分,影响较小。现在我们暂且用这些公式进行估算,最后确定机车的功率。以电力机车SS8作为计算V=200时的=18.76N/KNV=220时的=22.4084N/KNV=200时的=9.89N/KNV=220
2、时的=11.5408N/KN2.列车牵引功率计算八轴轴机车质量168t;根据我国的具体情况铁路旅客列车大都为20节,总重量为1100t。列车回转系数γ=0·06。a的取值在0.03~0.05之间(列车牵引计算)=11.0652N/KN(8轴200k/h)=12.98067N/KN(8轴220k/h)=10.8016N/KN(6轴200k/h)=12.6577N/KN(6轴220k/h)电力机车所需的功率:(kw)表1在文献《浅析200km/h速度等级客运机车的功率选择》借用《牵规》中SS8的阻力基本公式和《高速试验列车
3、技术条件》估算了200km/h电力机车的功率,作者认为在高速时由于列车有减阻措施,计算结果前者偏大后者偏低。当速度为200km/h时,按《高速试验列车技术条件》计算比《牵规》计算的结果小12%左右,考虑到两种方法结果的偏差,本文在此以《牵规》计算结果减小5%作为电力机车的所需功率。速度200所需功率速度220所需功率剩余加速度0.030.040.050.026轴机车8914960010286103478轴机车9393101021081110935此结果比《我国200km/h客运机车的动轴数分析》的结果略大,所以本文认为
4、比较合理。机车牵引功率选择时,需考虑列车最高运行速度时剩余加速度的大小和列车达1·1vmax速度时,仍需具有一定的剩余加速度(参照《牵规》暂定0·02m/s2)。根据计算电力机车所需功率,现有最大的单轴功率为1600kw,6轴机车只有当剩余加速度为0.04时才刚好满足要求,并且还不能满足1.1v时剩余加速度为0.02的要求。如果要使用6轴机车则必需减小列车的编组。所以选择8轴机车单轴功率为1500kw/1600kw、总功率为12000kw/12800kw比较合适。3.剩余加速度计算8轴机车牵引1100t列车的剩余加速度
5、牵引力的使用系数取为0.9表2200km/h220km/h机车总功率kw128000.0520.020120000.0420.011由表2机车牵引1100t客车的剩余加速度计算结果可知:8轴机车牵引方案总功率为12800kw牵引1100t时,速度200km/h时,剩余加速度能到达0.052,同时但能满足1·1vmax时,仍具有0.02加速度的要求;总功率为12000kw速度为200km/h时,剩余加速度能到达0.042,在速度为1·1vmax时,剩余加速度为0.011略显不足。4.机车的坡道起动条件欧洲高速运输的满载列
6、车,需满足在牵引力下降25%和35‰坡道上以0·05m/s2加速度启动达到60km/h。考虑到我国高速和快速客运专线的线路坡度通常不大于12‰,困难区段不大于20‰。文中仅对12‰和20‰坡道进行分析比较计算。分析机车牵引1100t,在12‰和20‰坡道,75%牵引力时的启动加速度。根据《我国200km/h客运机车的动轴数分析》计算的结果,8轴机车具有很好的坡道启动加速性能,并且优于6轴机车。速度为60时的单位阻力:=2.7636=2.5232总功率计算结果见表412‰和20‰坡道时的启动加速度坡道12‰0.16852
7、0‰0.0945二.货运机车现在我国铁路主要政策和铁路跨越式发展的需要,干线普通货运列车的速度应该式120km/h。对于货运电力机车来说,现在需要货运专线(如大秦运媒)上的单节列车列车编组在10000t左右,采用组合式的列车编组要突破到20000t。作用平原和丘陵地区铁路货物列车编组都在4000~5000t。为了满足货运的需求有必要对机车的功率做必要的计算。现分别以6轴、8轴电力机车,轴重都为23t,计算电力机车所需功率。最高速度为120km/h。2.1重载时,列车在平直道上达到最高运行速度的总功率(6)式中——所求的
8、电力机车的总功率(kw)——机车粘着重量,当列车重量为5000t以下时取150t——电力机车利用系数,取0.92.2限坡通过能力对机车功率的要求牵引编组10000t级的货物列车,一般用主货运干线上,比如在大秦线上限制坡道为6‰,列车以40km/h的速度通过限破道,所需的功率机车总功率kw6轴机车89938轴机车9035根据《我国交