机车列车制动力基本概念 联系客服

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?k?0.64K?1003.6v?100??0.0007(110?v0)5K?10014v?100(3-4)

高磷闸瓦:

?k?0.82K?10017v?100??0.0012(120?v0)7K?10060v?100(3-5)

低摩合成闸瓦:

?k?0.25K?5004v?150??0.0006(100?v0)6K?50010v?150(3-6)

高摩合成闸瓦和闸片:

?k?0.41K?200v?150?4K?2002v?150 (3-7)

式中K—每块闸瓦的闸瓦压力,kN; v—列车运行速度,km/h; v0—制动初速度,km/h。

上述几种闸瓦的使用情况是,高磷铸铁闸瓦(以下简称高磷闸瓦)在普通货车和最高速度120km/h的客车(以下简称普通客车)上普遍采用;中磷铸铁闸瓦(以下简称中磷闸瓦)在少数机车上采用;低摩合成闸瓦在少数机车上和个别普通客车上使用;高摩合成闸瓦在和部分机车和客货车上使用,而且使用面会逐步扩大;高摩合成闸片在装有盘形制动的客车、动车组上使用。新造的最高速度为120km/h的客车也有采用盘形制动和高摩合成闸片的。此外,还有一些机车和动车组使用粉末冶金闸瓦,尚缺正规的摩擦系数公式,其摩擦系数大致相当于高摩合成闸瓦的80%,近年来新造重载货车和行包快运车辆采用新型高摩合成闸瓦,其摩擦系数的平均值比原高摩合成闸瓦提高23%。

三、闸瓦压力

(一)、闸瓦压力的计算

机车、车辆每块闸瓦的实算闸瓦压力K按下式计算:

?K?4dz2?Pz??z??z?nznk?106(kN) (3-8)

盘形制动每块闸片的实算闸片压力K′按下式计算:

K'??42(3-9) dz?Pz??z??z?10?6(kN)

闸片压力K?作用在制动盘的平均摩擦半径rz上,为了制动力计算的方便,需要按下式将它换算成车轮踏面上的压力K:

K??zRc?K'(kN)(3-10)

式中dz—制动缸直径,mm;

Pz—制动缸空气压力,kPa;

?z—基础制动装置计算传动效率; ?z—制动倍率;

nz—制动缸数;

nk—闸瓦数;

rz —制动盘摩擦半径,mm;

Rc—车辆车轮直径,mm。

(1)dz、?z、nz、nk、rz、Rc

这些都是与制动机结构有关的参数,对一定机车、车辆来说是固定值,均可由客货车的制动倍率、制动参数表中查出。见附表2。

(2)?z

基础制动装置传动效率是实际闸瓦压力与理论计算压力的比值。机车、车辆在制动过程中,由于制动缸与缸壁的摩擦力,缓解弹簧的反拨力,基础制动装置各销套的阻力以及闸瓦垂直悬吊所造成的损失等,使各闸瓦上的实际压力小于理论的计算值,两者的比值,称为实测传动效率,实测的传动效率与传动装置结构和制动缸压力有关,波动范围很大,其值很难测定。《牵规》规定在制动计算中不采用实测传动效率,而采用一种人为规定的假定值,称为计算传动效率,并且规定其取值为:机车及客车闸瓦制动均取0.85;客车盘形制动及其踏面制动单元取0.90;货车闸瓦制动取0.90。

在试验不同闸瓦压力K值下的闸瓦摩擦系数时,计算K值就是用的计算传动效率,所以算出的K值称为实算闸瓦压力(而不叫实际闸瓦压力),据此经试验得出的摩擦系数称为实算摩擦系数(而不叫实际摩擦系数),只有用计算传动效率算出的闸瓦压力才能和实算摩擦系数配套使用,而实测传动效率不管多么正确,根据它算出的(实际)闸瓦压力也不能与《牵规》公布的实算摩擦系数配套使用。

(3)Pz ①紧急制动

制动缸空气压力Pz与各型制动机的构造尺寸有关,运用中的列车施行紧急制动时,制动缸空气压力Pz如表3-1所示。

表3-1 紧急制动时制动缸空气压力 (kPa) 制动机类型 列车管空气压力pl 500 600 K1及K2型 GK型 重车位 空车位 重车位 空车位 重车位 空车位 360 360 190 350 190 360 190 450 420 420 190 410 190 420 230 420 450 120型 103型 L3、GL3型关闭附加风缸,104型 机车各型分配阀 ②常用制动

常用制动的制动缸压力与列车管减压量r(kPa)有关。其关系式如下: 各型机车

Pz?2.5r(3-11)

客货车三通阀,GK、120型制动机重车位

Pz?3.25r?100(3-12)

103型制动机重车位、104型制动机

Pz?2.6r?10(3-13)

GK、120型制动机空车位

Pz?1.8r?42(3-14)

103型制动机空车位

Pz?1.4r(3-15)

例1:有一C50型敞车,四轴单侧闸瓦制动,制动机为GK型,有一制动缸,其直径为356mm,制动倍率是8.35,列车管空气压力为500kPa,求紧急制动时空、重车位的闸瓦压力。

解:根据已知条件:dz=356mm、?z=8.35、nz=1;四轴单侧闸瓦nk=8,货车?z=0.9;Pz查表3-1得:重车位360kPa、空车位190kPa。

?重车位:K?4?3562?360?1?8.35?0.98?106?33.6kN

?空车位:K?4?3562?190?8.35?0.98?106?17.8kN

(二)、制动率

制动率是闸瓦压力与重力之比,即每kN重力上所具有的闸瓦压力。机车、车辆的制动能力不能单以总闸瓦压力来表示,只有制动率才能准确地表示制动能力。它是衡量机车车辆制动能力大小的一个重要参数,制动率过大造成车轮滑行,过小则制动力不足。制动率按研究对象不同分为以下三种:

1.轴制动率

?0式中

K? ?q0?g?K—作用在一个轮对上的全部闸瓦压力,kN;

q0—个轮对的质量,t。

轴制动率?0是制动设计中检验有无滑行的重要数据。 2.车辆制动率

K??? (3-16)

q?g式中

?K—辆车的全部闸瓦压力,kN;

q—辆车的质量,t。

如按空车计算则?大,如按重车计算则?值小。这就形成了空车制动能力大,易发生滑行,而重车制动能力不足,不能保证行车安全,。因此现代货车上都装有空重车调整装置,可根据需要来调整空重车的制动率。

3.列车制动率

??式中

?K(P?G)?g (3-17)

?K——列车的全部实算闸瓦压力,kN;

P——列车质量,t; G——列车质量,t。

?是牵引计算中的重要指标,它表示列车所具有的制动能力。如果机车车辆所有轴上

都装有闸瓦,每块闸瓦压力都相等,每轴上的质量大体也是均匀的,则列车制动率等于轴制动率。由于列车中常挂有制动失效的车辆(关门车),故列车制动率往往小于车辆制动率。在制动计算中,关门车的闸瓦压力不计。