列車縱向動(dòng)力學(xué)分析

1、第一部分第一部分開行重載列車，就機(jī)車車輛本身來(lái)講，重載列車技術(shù)涵蓋牽引性能、制動(dòng)系統(tǒng)性能、列車縱向動(dòng)力學(xué)性能、機(jī)車車輛動(dòng)力學(xué)性能、機(jī)車車輛及其零部件強(qiáng)度以及合理操縱方法等眾多方面。而重載列車的通信、縱向沖擊力和長(zhǎng)大下坡道的循環(huán)制動(dòng)問(wèn)題是開行重載列車的三大關(guān)鍵技術(shù)。而這三大技術(shù)其實(shí)就是制動(dòng)系統(tǒng)的三大難題。下面就以制動(dòng)系統(tǒng)來(lái)分析。1.1.重載列車制動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)重載列車制動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)制動(dòng)系統(tǒng)對(duì)列車運(yùn)行安全具有舉足輕重的重要作用，隨著鐵

2、道技術(shù)的不斷進(jìn)步，已出現(xiàn)了多種制動(dòng)方式，但對(duì)貨物列車而言，空氣制動(dòng)仍是最基本的制動(dòng)作用方式。眾所周知，貨物列車空氣制動(dòng)作用的制約因素甚多，列車長(zhǎng)度就是主要影響因素之一。我國(guó)重載列車的發(fā)展始于20世紀(jì)80年代，至今列車編組重量已由5000t級(jí)提高到2萬(wàn)t以上，編組輛數(shù)從62輛增加到210輛之多，列車最大長(zhǎng)度已達(dá)26km以上，導(dǎo)致空氣制動(dòng)作用條件嚴(yán)重惡化。1.11.1制動(dòng)空走時(shí)間和制動(dòng)距離制動(dòng)空走時(shí)間和制動(dòng)距離影響貨物列車緊急制動(dòng)距離的主要

3、因素除制動(dòng)初速、線路條件(坡道)、列車制動(dòng)率(每百噸重量換算閘壓瓦力)和閘瓦性能以外，還有影響空走距離的空走時(shí)間，后者主要與列車長(zhǎng)度或編組輛數(shù)有關(guān)。筆者在根據(jù)上述因素編制我國(guó)《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》中的制動(dòng)限速表時(shí)，對(duì)貨物列車考慮的列車編組條件為5000t級(jí)以下，由于重載列車編組輛數(shù)的增加，必然導(dǎo)致制動(dòng)空走時(shí)間和距離相應(yīng)增加加上長(zhǎng)大列車壓力梯度對(duì)后部車輛制動(dòng)力的影響，因此該限速表不適用于重載列車。對(duì)于重載列車，其制動(dòng)力應(yīng)比普通列車高，以保持

4、和普通列車同等的制動(dòng)距離。1.21.2充氣作用和長(zhǎng)大下坡道的運(yùn)行安全充氣作用和長(zhǎng)大下坡道的運(yùn)行安全列車空氣制動(dòng)后的再充氣時(shí)間隨編組輛數(shù)的增加而呈非線性的增加。重載列車需要有比普通列車長(zhǎng)得多的再充氣時(shí)間，因此，在長(zhǎng)大下坡道多次循環(huán)制動(dòng)作用時(shí)對(duì)司機(jī)操縱方法特別是再充氣時(shí)間的要求更高。1.31.3減輕列車縱向動(dòng)力作用減輕列車縱向動(dòng)力作用貨物列車在縱向非穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的縱向動(dòng)力作用不僅是導(dǎo)致斷鉤、脫軌等重大事故的主要原因，也是破壞貨物完整性

5、和加速機(jī)車車輛裝置疲勞破壞的重要因素。該縱向動(dòng)力作用以空氣制動(dòng)時(shí)為甚，并基本上與列車的總制動(dòng)力或輛數(shù)成正比。在同樣裝置、線路和操縱工況等作用條件下，重載列車的縱向力圖1前、中、后車制動(dòng)缸壓力曲線前、中、后車制動(dòng)缸壓力曲線由圖1的制動(dòng)缸壓力曲線可以看出，第1車制動(dòng)缸壓力上升曲線的斜率明顯比第50輛車和第100輛車的，說(shuō)明不同位置車輛的制動(dòng)缸壓力上升速度不同，這是因?yàn)橹苿?dòng)缸充氣速度受列車管減壓速度的影響，列車管減壓速度越快，制動(dòng)缸升壓速度越