列車縱向動力學分析

1、第一部分第一部分開行重載列車，就機車車輛本身來講，重載列車技術涵蓋牽引性能、制動系統(tǒng)性能、列車縱向動力學性能、機車車輛動力學性能、機車車輛及其零部件強度以及合理操縱方法等眾多方面。而重載列車的通信、縱向沖擊力和長大下坡道的循環(huán)制動問題是開行重載列車的三大關鍵技術。而這三大技術其實就是制動系統(tǒng)的三大難題。下面就以制動系統(tǒng)來分析。1.1.重載列車制動系統(tǒng)的關鍵技術重載列車制動系統(tǒng)的關鍵技術制動系統(tǒng)對列車運行安全具有舉足輕重的重要作用，隨著鐵

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

3、因素除制動初速、線路條件(坡道)、列車制動率(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間，后者主要與列車長度或編組輛數(shù)有關。筆者在根據(jù)上述因素編制我國《鐵路技術管理規(guī)程》中的制動限速表時，對貨物列車考慮的列車編組條件為5000t級以下，由于重載列車編組輛數(shù)的增加，必然導致制動空走時間和距離相應增加加上長大列車壓力梯度對后部車輛制動力的影響，因此該限速表不適用于重載列車。對于重載列車，其制動力應比普通列車高，以保持

4、和普通列車同等的制動距離。1.21.2充氣作用和長大下坡道的運行安全充氣作用和長大下坡道的運行安全列車空氣制動后的再充氣時間隨編組輛數(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得多的再充氣時間，因此，在長大下坡道多次循環(huán)制動作用時對司機操縱方法特別是再充氣時間的要求更高。1.31.3減輕列車縱向動力作用減輕列車縱向動力作用貨物列車在縱向非穩(wěn)態(tài)運動過程中產(chǎn)生的縱向動力作用不僅是導致斷鉤、脫軌等重大事故的主要原因，也是破壞貨物完整性

5、和加速機車車輛裝置疲勞破壞的重要因素。該縱向動力作用以空氣制動時為甚，并基本上與列車的總制動力或輛數(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、后車制動缸壓力曲線前、中、后車制動缸壓力曲線由圖1的制動缸壓力曲線可以看出，第1車制動缸壓力上升曲線的斜率明顯比第50輛車和第100輛車的，說明不同位置車輛的制動缸壓力上升速度不同，這是因為制動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，制動缸升壓速度越