《列车牵引与制动》纸质作业参考答案
一、名词解释：
1.换算摩擦系数：不随闸瓦压力改变的假定的闸瓦摩擦系数。 2.黏着系数：黏着力与车轮钢轨间垂直载荷之比。
3.机车牵引性能曲线：表示机车轮周牵引力（纵轴）与运行速度 (横轴)相互关系的曲线，通常由试 验得到。
4.（制动机的）间接作用：列车管的风压和主活塞的动作直接控制的是作用室风压，然后再通过作 用室风压和第二活塞的动作控制机车（车辆）的制动缸。
5.（制动机的）三压力机构：三压力机构的主活塞的动作与否决定于三种压力的平衡与否，工作风 缸压力（定压弹簧）、制动管压力，制动缸压力。
二、问答题：
1.粘着系数的影响因素有哪些？
答：粘着系数的影响因素主要有两个：列车运行速度和车轮和钢轨的表面状况。
轮轨间表面状态包括：干湿情况、脏污程度、是否有锈、是否撒砂以及砂的数量和品质等等。 随着制动过程中列车速度的降低，粘着系数要增大。
2.制动的实质是什么？
答：制动的实质可以从能量和作用力两个不同的观点来看。
能量的观点：将列车的动能变成别的能量或转移走。
作用力的观点：制动装置产生与列车运行方向相反的力，是列车尽快减速或停车。
3.简述附加阻力的内容及其意义。
答：列车在线路上运行时受到的额外阻力，如坡道阻力、曲线阻力、隧道阻力等。附加阻力的种
类随列车运行的线路平、纵断面情况而定。
4.简述引起曲线附加阻力的因素。
答：引起曲线附加阻力的因素主要是，机车、车辆在曲线上运行时，轮轨间的纵向和横向滑动、
轮缘与钢轨内侧面的摩擦增加，同时由于侧向力的作用，上、下心盘之间以及轴承有关部分 摩擦加剧。由这些原因增加的阻力与曲线半径、列车运行速度、外轨超高、轨距加宽量、机 车车辆的固定轴距和轴荷载等诸多因素有关
5.简述限制坡度大小对运营的影响。
答：对输送能力的影响：输送能力取决于通过能力和牵引质量。在机车类型一定时，牵引质量即
由限制坡度值决定。限制坡度大，牵引质量小，输送能力低；限制坡度小，牵引质量大，输 送能力高。
6.简述用均衡速度法计算行车时分的基本假定。
答：均衡速度法假定；列车在每一个坡段上运行时，不论坡段长短，也不论进入坡段时的初始速
度高低，都按该坡道的均衡速度（或限制速度）做等速运行考虑。
7.计算列车走行时分的均衡速度法有哪些假定条件？采用此法计算行车时分，为什么还应另加列车 起停附加时分？
答：均衡速度法假定；列车在每一个坡段上运行时，不论坡段长短，也不论进入坡段时的初始速
度高低，都按该坡道的均衡速度（或限制速度）做等速运行考虑。
均衡速度法的运行速度曲线与实际运行速度曲线相比，两者的走行十分是不同的。坡度变化 不大时，均衡速度法中速度的超过部分与其不足部分大体上可以抵消。只是在车站起动及进 站停车时相差较大。所以，用均衡速度法计算时，要加起停附加时分。
三、分析题：
1.防滑器有何功用？其发展前景如何？
答：防滑器：是防止在车轮滚动过程中轮轨之间纵向发生相对滑动的装置。
未来将以微机技术为主。
2.列车管排风减压时，压力空气在管内的流动与压降在管内的传播为什么不是一回事？空气波速与 那些因素有关？
答：压降的传播属于一种震动波；压力空气在列车管内的流动是媒介质的一种连续运动， 周围阻
力对它影响很大，空气流速比减压速度小得多。
3.为什么说制动距离要随列车速度的增高而适当放长？ 答：（1）随者列车速度的增高，减速度也在增大；（2）减速度不能无限增大
（3）列车动能与速度的平方成正比。^
4.影响牵引吨数的主要技术标准有哪些？试分析其对列车牵引吨数的影响。
答：影响牵引吨数的主要技术标准包括：牵引种类、机车类型、限制坡度、到发线有限长。
不同的牵引种类具有其不同的特点，对铁路运输能力、行车速度、运营条件及工程与运 输经济具有重要的影响。牵引种类应根据路网与牵引动力规划、线路特征和沿线自然条件以 及动力资源分布情况，结合机车类型合理选定。运量大的主要干线，大坡度、长隧道或隧道 毗连的线路上应优先采用电力牵引。
机车类型系指同一牵引种类中机车的不同型号。它对铁路运输能力、行车速度、运营条 件及工程与运输经济具有重要的影响。机车类型应根据牵引种类、运输需求以及与线路平、 纵断面技术标准相协调的原则，结合车站分布和领域的牵引质量，经技术经济比选确定。
限制坡度是设计线单机牵引时限制列车牵引质量的最大坡度。不仅影响线路走向、线路 长度和车站分布，而且直接影响行车安全、行车速度、运输能力、工程投资、运营支出和经 济效益，是铁路全局性技术标准。设计线（或区段）的限制坡度应根据铁路等级、地形类别、 牵引种类和运输需求比选确定，并应考虑与邻接线路的牵引定数相协调，但不得大于《线规》 规定的数值。
到发线有效长度是车站到发线能停放货物列车而不影响相邻股道作业的最大长度。它对 货物列车长度（即牵引吨数）起限制作用，从而影响列车对数、运能和运行指标，对工程投 资、运输成本等经济指标也有一定影响。
货物列车到发线有效长度应根据运输需求和货物列车长度确定，且宜与邻接线路的货物 列车到发线有效长度相协调，并应采用1050、850、750、650、550 m等系列值。
四、计算题：
1.某四轴货车制动缸直径为 356mm，施行常用制动减压时，制动缸的空气压力为 350kPa， 制动传动 效率 =90%，已知车辆的制动倍率 =8.40。求该车的实际闸瓦压力。 已知: PZ=350kPa D=356mm β =8.40 η =90% 求: K=? 解: K=PZ·(π D2/4)·β ·η
=350ⅹ(0.3562ⅹ3.14/4)8.40ⅹ90% = 263.2kN
答: 该车的实际闸瓦压力为 263.2kN。
2.SS3 型电力机车 P=138t，牵引 3500t 重货物列车（滚动轴承），求在 7‰上坡道上以 30km/h 牵引运 行时，列车总单位全阻力？
解：机车运行单位基本阻力为 w0′=2.25+0.0190v+0.000320v2
=2.25+0.0190×30+0.00032×302 =2.25+0.57+0.288 =3.11N/KN
滚动轴承货物列车运行单位基本阻力为 w0″=0.92+0.0048v+0.000125v2
=0.92+0.0048×30+0.000125×302 =0.92+0.144+0.1125 =1.18N/KN
W0=（P w0′+G w0″）g×10-3
列车运行总基本阻力为
=（138×3.11+3500×1.18）×9.8×10-3 =44.7N/KN
单位基本阻力为 w0= W0×103/（P+G）g=44.7×103/（138+3500）×9.8=1.25N/KN 单位全总阻力为 W= w0+ij=1.25+7=8.25N/KN
答：在7‰上坡道上以30km/h牵引运行时，列车单位全总阻力为8.25N/KN。
3.某段线路的 ix＝6‰，采用 DF4B 型机车（ Fq＝442.2kN ，P＝138t，Lj＝21.2m），G＝3870t，列车
长度为 700m。某会让站的站坪平、纵断面如图所示，检算安装滚动轴承的货物列车在图示的最
不利位置时，能否顺利起动。
解：最大起动坡度 iq(max)按下式计算：
i q(max)
y
( P w G w) F q q q
( P G) g
442200 0.9 138 5 9.81 3870 3.5 9.81
(138 3870) 9.81
列车位于图示最不利位置时，平均加算坡度 ij为：
6.57（‰）
1.5 400 10.5 15
i ＝ 700 700 ＝1.08（‰）
j
因为平均加算坡度小于最大起动坡度，故列车能顺利起动。
4.某设计线为单线铁路，i x =12‰，韶山 1 电力机车牵引，车辆采用滚动轴承货车；到发线有效长度
iq
650m，站坪最大加算坡度为 =2.5‰，
（1）计算牵引质量，并进行起动与到发线有效长度检查（按无守车考虑）。 （2）计算牵引净重和列车长度。
[资料 ] 计算牵引力
F j =362970N，起动牵引力 Fq =487600N，计算速度 V j =41.2km/h，机车长度
L j =20.4m，机车质量P=138t，车辆每延米质量qm=5.526t/m，净载系数K=0.723；采用滑
J
动轴承， q =5.0gN/t，
0
w\" 0
w'
w\" =3.5g，牵引净重 G
q
J
K G
J
w' (2.25 0.019V 0.00032V 2 ) g ( N / t)
(0.92 0.0048V 0.000125V 2 ) g ( N / t)
解：(1)牵引质量计算：将
V j =20km/h代入公式中进行计算，
＝(2.25＋0.019×41.2＋0.00032×41.2 2) ×10 =35.76 (N/t)
车辆采用滚动轴承；当考虑列车牵引质量时，即列车满载，所以为重车：
w 0 ＝(2.25＋0.019V＋0.00032V )g
w ＝(0.92＋0.0048V＋0.000125V0
2
)g
2
＝(0.92＋0.0048×41.2＋0.000125×41.2 按限制坡度计算的牵引质量为：
)×10=13.30(N/t)
F P(w gi ) 0.9362970138(35.761012)
2289 G y j 0 X
w gi 13.30 10 12
（t）
0 X
取2280t
（2）起动检算：
F P(w gi ) 0.9487600138(510102.5)
7142 G y j q q
q w gi 3.5 10 10 2.5
（t）
q q
大于2280t，能起动。
（3）到发线有效长度检查
G (L L N L )q (650 30 1 20.4)5.526 3313
yx
yx a J J
（t）
大于2280t，满足到发线有效长要求。
（4）牵引净重
G K G 0.723 2280 1648
J J
（t）
G 2280
L L 20.4 433 L J q 5.526
（m）
（5）列车长度
5.计算 DF4B(货)内燃机车在 10‰限制坡道上的货物列车(车辆全部是滚动轴承重货车)的牵引质量。 解：查表得：DF4B(货)内燃机P=138t, vj=21.8km/h， Fj ＝313kN。
机车的单位基本阻力=2.28＋0.00293v＋0.000178 v2=3.0(N/kN)
滚动轴承货车的单位基本阻力=0.92＋0.0048v＋0.000125v2=1.08(N/kN)
G
F [ P (w i )] g 10
'
(w\" i ) g 103
0 x
= 313 0.9 138 (3.0 10) 9.81 103
(1.08 10) 9.81 103
2429.75 2420(t)
j y 0 x
3
6.计算 DF4B(货)内燃机车牵引的货物列车(车辆全部是滚动轴承重货车)在 6‰的加算坡道上的起动牵 引质量。
解：DF4B(货)内燃机车 P =138t, Fq =442.2kN。
G
q
Fq
103 [ (P w ) P i ] g
y q q
(w i ) g
q q
442.2 0.9 103 138 (5 6) 9.81
(3.5 6) 9.81 4113 4110(t)
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