电力机车牵引计算
机车牵引计算总结
机车牵引计算总结1. 引言机车牵引力是机车运行的关键参数之一，对于确保列车正常运行和保证运输效率具有重要意义。
机车牵引力的计算是评估机车性能和选取合适机车的重要依据。
本文将对机车牵引力的计算方法进行总结和分析，并探讨其在实际运输中的应用。
2. 机车牵引力的定义机车牵引力是指机车能够提供给列车的拉力，通过牵引力的传递，机车能够实现列车的加速和运动。
牵引力的计算需要考虑列车重量、运行速度、坡度、弯道等多个因素的影响。
3. 牵引力的计算方法3.1 牵引力和列车重量的关系机车牵引力与列车重量成正比，牵引力可以用下面的公式计算：F = m * a其中，F代表牵引力，m代表列车总重量，a代表牵引加速度。
在实际计算中，还需要考虑列车的摩擦系数等因素。
3.2 牵引力与速度的关系随着列车速度的增加，牵引力逐渐减小。
这是因为随着速度的增加，列车的空气阻力也会增大。
牵引力和速度的关系可以通过下面的公式计算：F = F0 - c * v其中，F0代表静态牵引力，c代表速度相关的系数，v代表列车的速度。
3.3 牵引力与坡度的关系坡度对牵引力的影响也很大。
在上坡行驶时，列车需要克服重力的阻力，牵引力要大于阻力，才能保证列车正常运行。
牵引力和坡度的关系可以通过下面的公式计算：F = m * g * sin(θ)其中，m代表列车总重量，g代表重力加速度，θ代表坡度角度。
3.4 牵引力与弯道的关系在行驶过程中，列车经过弯道时，牵引力的方向还需要克服向心力的阻力。
牵引力和弯道的关系可以通过下面的公式计算：F = m * v^2 / r其中，m代表列车总重量，v代表列车速度，r代表弯道的半径。
4. 计算方法的应用机车牵引力的计算方法对于实际运输中的机车选择和运行控制都具有重要意义。
通过准确计算牵引力，可以评估机车的性能，选择合适的机车类型；可以为列车调度和运行提供科学依据，确保列车安全运行和提高运输效率。
5. 结论本文对机车牵引力的计算方法进行了总结和分析，并探讨了其在实际运输中的应用。
机车牵引计算2
为了保证线路的通过能力，列车通过限坡的速度（计算速度）一般不宜低干30km/h。机车牵引列车以30km/h的均衡速度通过限坡并保证轮轨粘着的条件为:
牵引重量（t）
2000
3000
4000
5000
6000
7000
机车重量
（t）
60．2
93
120．4
150．5
180．6
210．7
牵引重量（t）
2000
3000
4000
5000
6000
7000
机车重量
（t）50km/h
61．4
92．1
122．8
153．5
184．2
214．9
机车重量
（t）30km/h
58
87
116
145
174
203
四．平直道最高运行速度对机车功率的要求：（160km/h）（快速货运）
牵引重量（t）
2000
柴油机装
机功率
（kw）
160km/h
6270
140km/h
4570
120km/h
3207东风8B满足
重载：最高速度120km/h
牵引重量
（t）
4000
5000
6000
7000
柴油机装机功率
Kw（120km/h）
5900
7249
8699
10148
柴油机装机功率
Kw（100km/h）
3968
4871
5848
一．新牵引规定：
机车速度
0
20
30
40
50
60
机车牵引计算
电机车牵引车辆计算（一）一、原始数据：1、设计生产率：设计生产率是根据班生产率，并考虑到运输不均衡系数而确定的。
矿用电机车的运输不均衡系数采用1.25。
2、加权平均运距：计算公式：L=（A1L1+ A2L2＋·····）/（A1+A2+·····）（Km）A1，A2－装车站班生产率，t/班；L1，L2装车站至井底车场运距。
3、线路平均坡度：计算公式：ip＝1000（H2-H1）/L0=（i1L1+i2L2+·····+i n L n）/（L1＋L2＋·····＋L n）‰式中：i1、i2、in—各段线路的坡度，‰； L1、L2、Ln—各段线路的长度，m；L0—运输线路长度，m；H2—线路终点的标高，m；H1—线路起点的标高，m。
二、选择电机车的粘着质量：我矿原设计年产120万吨，经过扩能技改将达到年产300万吨。
矿井的发展需要多种机车运输才能达到要求。
为此，矿井地面采用XK8－6/110两台、CTY8－6/130一台备用；井下采用XK10－6/550六台、CTY5－6/84十台。
牵引MGC1.1－6矿车运输，矿车自重为610kg，牵引矸石车时，最大载重量为1800kg。
运输线路平均坡度为3‰。
三、列车组成计算：列车组成计算必须满足以下三个条件：1、按照电机车的粘着质量计算。
2、按牵引电动机的允许温升计算。
3、按列车的制动条件计算。
从以上三个条件的计算结果中选取最小者，作为列车组成计算的依据。
（一）按电机车的粘着质量计算重车组质量：F=1000(P+Q Z)［(ωz+ip)g＋1.075a］(N)式中F-重列车上坡启动时电机车所需给出的牵引力N；P－电机车质量t；Q Z－重车组质量t；ωz－重车组启动时的阻力系数，取0.0120；ip－运输线路平均坡度，取3‰g－重力加速度，取9.8m/s2；a－启动时的加速度，一般取0.03－0.05m/s2，计算时取0.04。
铁路机车运用与检修指标计算
铁路机车运用与检修指标计算铁路机车运用与检修指标计算第37条机车运用工作量指标及计算方法。
(一)机车走行公里:为运用机车实际走行或换算走行的公里。
1. 机车总走行公里:为沿线走行公里及换计走行公里之和。
2.本务机走行公里:为牵引列车的本务机车走行公里3.沿线走行公里:为本务、单机(含有动力附挂)、重联和补机走行公里之和。
4.辅助走行公里:为单机(含有动力附挂)、重联、补机及各种换算走行公里之和。
5.换算走行公里:为按机车台小时换算的走行公里。
调车工作每小时作业时间换算20公里;其他工作每小时换算5公里;有动力停留每小时换算4公里(内燃、电力运用机车的段内停留均按有动力停留统计)。
(二)牵引总重吨公里:为机车牵引列车(包括单机牵引车辆)完成的工作量。
计算方法:机车牵引总重吨公里=机车牵引总重×实际走行公里注:双机合并牵引及挂有补机、重联机车时,按附件二“重联、补机机车牵引能力比例表”分劈:3台机车牵引列车时不考虑机型,其总重吨公里本务机车按40%,其余两台各按30%分劈。
4台及以上机车牵引列车时,不分机型,平均分劈。
(三)机车自重吨公里:是指机车沿线走行产生的自重吨公里。
机车自重根据附件三“机车重量、长度及功率表”确定。
计算方法:机车自重吨公里=机车重量×沿线走行公里(四)通过总重吨公里:是指沿线上通过的总重吨公里。
计算方法:通过总重吨公里=机车自重吨公里+牵引总重吨公里(五)机车专调时间:指机车担当专用调车工作产生的调车时间,是根据司机报单记载的每次由实际工作开始至实际工作完了的时间。
包括专调机车在编组站、区段站以及运输方案规定的专调站调车时间和月间计划指定利用列车的本务机车在列车始发站及终到站兼作调车工作的实际作业时间。
(六)车辆公里:为车辆运行的公里。
计算方法:车辆公里=机车牵引车辆辆数×实际走行公里(七)载重吨公里:为机车牵引列车完成的货物运输量(包括单机牵引车辆完成的货物运输量)。
机车牵引力
周牵引力之间是什么关系？ 3.黏着牵引力的概念。 4.东风4B内燃机车在曲线半径为500m和950m上运
行在v=22km/h时的黏着牵引力。
24
后台机车去0.98→逆向取0.90； 后面补机取0.95→逆向取0.85。
三、牵引力使用系数 使用系数的目的：
为了在运用中对机车功率使用留有余地，避免由于 长时间超负荷运转而降低机车使用寿命，使机车经常处 于良好的技术状态，《牵规》规定实际使用的最大牵引 力乘以使用系数，即
Fy Fj y (y 0.9)
17
三、蒸汽机车牵引特性
1、蒸汽机车牵引力受哪些影响
粘着牵引力、锅炉牵引力、汽机牵引力
2、 蒸 汽
300 0.65
280
260 0.6 240
机
220 0.5
车 200
牵
180 0.4 160
引
140 0.3
特 120
950
65
35
40
40
20
10 20 30
21
四、最大牵引力的取值
最大牵引力是指机车牵引特性的“外包线”所表示的牵引力。 牵引计算时取机车在同一速度下能够发挥的最大牵引力来计算。
电力机车和电传动内燃机车： 在低速区，取min（起动电流所决定的牵引力，黏着牵引力）； 随着速度增加，按最高满磁场、持续电力限制和最深磁场削弱的牵引力曲
线取值。 内燃机车：
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6、内燃机车牵引特性曲
图1-3 DF4(货)型电传动内燃机车的牵引特性
16
项目 P Vjmin
Fmax Dj Fq
Wq
电机车运输牵引计算
电机车运输牵引计算1、按电机车牵引能力计算矿车组的矿车数量：()0010001110p g n q q W i a g ψ⎡⎤=-⎢⎥+±+⎣⎦式中：n ——重列车中矿车数，辆；P ——电机车粘着重量，t;q 0——单矿车自重，t ；q ——单矿车载重，t ；ψ——电机车粘着系数，撒沙启动ψ=0.24；0W ——重列车启动基本比阻；i ——轨道坡度比阻，千分值整数；a ——列车启动加速度，取0.04m/s 2;g ——kgf 换算为N 时，g 取9.82、电机车台数计算：一个煤矿确定了每台电机车的牵引矿车组矿车数量后，应投入多少台电机车运输的计算方法：'2()111.33()S S s x s k K Q Q N L T nqT V V ⎡⎤+=++⎢⎥⎣⎦式中：s N ——每班应使用电机车数，台；K ——运输不均衡系数，一般情况下取1.25，综采时取1.35；S Q ——每班应运煤量，t ； 'S Q ——每班应运矸石每班应运煤量，t ；n ——矿车组中矿车数，辆；q ——每个矿车的装载量，t ；s T ——每班运输时间，取＞1小时；L ——加权平均运输距离，并扩大30%，km ； 2V ——重列车平均运行速度，km/n ；V ——空列车平均运行速度，km/n ；xT ——每循环休止时间，取0.42小时。
电机车在籍总台数：N= N s +0.25N s式中：N ——在籍电机车总台数N s ———应使用电机车台数0.25N s ——检修备用电机车台数。
3、矿车数量计算：对于老矿井或改扩建矿井，可用矿车周转率或矿车摆布法计算，其中摆布法计算公式：12A Z K K q式中：Z ——矿车数量A ——每班运输量（煤和矸）q ——每辆矿车装载量K 1、K 2——检修和备用系数，取1.14、无极绳运输能力核定：4601635010QV P a k-⨯⨯=• （万t/a ） 式中：P ——无极绳运输年运量，万t/a ；Q ——每组矿车组运量，t/钩；V ——无极绳绳速，m/min ；K ——无极绳运输不均衡系数，取1.25；a ——挂钩钩距；a=2L N式中：L ——无极绳运输距离，m ；N ——运行钩数，把；160×350——核算能力时以每年生产350天，每天运输工作16小时计算。
第四节 牵引计算.
R-曲线半径（m）；
-曲线单位附加阻力
第六章 铁路设计概述
如果用圆曲线长度kr（m）与曲线转角（°）
来表示半径，则
当列车长度大于曲线长度时：
第六章 铁路设计概述
如果列车位于几个曲线上，可按照下式计算
单位曲线附加阻力：
—位于列车下面的几个曲线的转角总和。
第六章 铁路设计概述
3.隧道空气附加阻力
列车在隧道内运行时，由于空气受隧道空间
第六章 铁路设计概述
1.SS1型电力机车
牵引力运行时：
惰力运行时：
第六章 铁路设计概述
2.DF4型内燃机车（客、货）
牵引力运行时：
惰力运行时：
第六章 铁路设计概述
2.前进型蒸汽机车
牵引力运行时：
惰力运行时：
第六章 铁路设计概述
4.车辆的单位基本阻力
因客车车辆与货车车辆外形、尺寸、轴荷载
等不同，故应分别计算。
由于我国尚未进行更加充分的试验，故液力
传动内燃机车的计算黏着系数还没有通用公式。
就整个机车来说，机车的轮周牵引力不能大于机
车所能产生的黏着牵引力，称为黏着牵引力限制。
第六章 铁路设计概述
(三)电力机车牵引力
从教材图6-5可以看出，电力机车的内部产生
的牵引力F’的大小，受牵引电动机功率大小的限
制。表现在动轮轮周上牵引电动机的功率有两种，
（二）按照起动条件检算牵引质量
按照上述方式求得的牵引质量还要进行启动
检查。列车在站内、进站信号机前或者区间出岔
处等有可能停车的处所，为了保证牵引的重量在
停车后能够启动，须做起动检算。起动牵引重量 Gq应大于或者等于计算的牵引质量G，即 时才能起动。
SS1电力机车的牵引计算
对于牵引计算的研究，国内相对落后于国外，我国的《牵规》是针对标准轨距铁路列车的运行过程而制定的，作为一项标准，主要就是有关我们铁路交通运输，运营过程中出现的诸多问题的数据等。经过长时间的研究关于列车的运行模型我们可以看到再有自动字眼的像运行，控制中得到了还是普遍存在的。国内牵引计算仿真系统研究的发展可以分为两个阶段，分别是单质点和多质点两种。
在国内，较为常见的牵引计算仿真系统有如下：
GTMSS系统：作为北交和香港理工共同合力研究的系统，主要是运用于牵引计算和模拟，在下如今的铁路事业中不论是城际还是别的都有所应用。该系统可以解决较多问题，如下：运行的模拟，时分图的绘制和此前的检测，除此之外对于能源方面也有一定的解决，改善和保护作用。
UMTTCS系统：UMTTCS系统是基于以多质点列车模型的，在前面所叙述的GTMSS系统的基础之上，通过研究开发获得了自己的牵引电算软件，当然次系统除了在UMTTCS系统解决的问题之外，主要致力于时分和能耗，根据牵引计算的自然顺序设计出来的。
4.2影响牵引计算关键问题..................................................................................16
4.2.1限速对于列车在运行中影响...............................................................16
1.2 国内外研究现状
国外的系统起步相对较早，在成果方面，其国外也是硕果累累。由于列车牵引计算的一些基础性的知识是很多学科和实际应用中的主要基石，对其发展有着不可忽视的影响，因此作为基石的他在各个领域的应用中都不多深化，不多发展，在我们今天的自动控制上，其发展是十分显著的。对于列车牵引计算与操纵仿真领域，国外比较成熟的系统有日本的UTRAS系统、北美的TPC（Train Performance Calculator）系统RAILSIM系统、欧洲的Trainstar系统等。可见国外对于牵引计算的研究，更多地应用于列车的自动控制和列车自动驾驶的研究中[2]。
第一章 机车牵引力 §14 机车牵引力的计算标准和取值规定 ppt课件
ppt课件
M
6
二、机车粘着牵引力的概念及计算
——受轮轨黏着牵引力限制允许机车发挥的最大牵引力。
F P g j
F ——计算黏着牵引力 KN ； P ——机车粘着质量 t ； g —— 重力加速度 （9.81m/s2）； j —— 计算粘着系数。
P KN
F P j (KN)
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四、最大牵引力的取值
最大牵引力是指机车牵引特性的“外包线”所表示的牵引力。 牵引计算时取机车在同一速度下能够发挥的最大牵引力来计算。
电力机车和电传动内燃机车： 在低速区，取min（起动电流所决定的牵引力，黏着牵引力）； 随着速度增加，按最高满磁场、持续电力限制和最深磁场削弱的牵引力曲
——根据各型机车不同速度下的黏着牵引力，在坐标图中会出黏着牵引
力与速度的关系曲线。
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§1.3 机车牵引特性
一、电力机车牵引特性
1、牵引电动机的电流特性 在一定电压下牵引电动机电流Id与运行速度v的关系 。
短时电流（最大电流、粘着电流525Q）、 小时电流（500Q）、 持续电流（450Q）
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23Βιβλιοθήκη 习题一：1.列车牵引计算中研究力的原则是什么？
2.我国牵引计算用的哪种牵引力？车钩牵引力与轮 周牵引力之间是什么关系？
3.黏着牵引力的概念。
4.东风4B内燃机车在曲线半径为500m和950m上运 行在v=22km/h时的黏着牵引力。
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3、内燃机车传动装置牵引力
柴油机装车功率Ne——亦称柴油机最高运用功率，由机车生产厂家标定。
柴油机的 Nb (0.80 ~ 0.84)Ne
第四章 牵引计算
12 100 8V
)
487kN
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铁道信号导论
10
内燃机车，按最后一列车启动时的机车牵引力计算。
电传动内燃机车按粘着牵引力和起动电流决定的牵 引电流中的小者。
5.对应不同牵引力的取值
在牵引计算时，一般取机车在相同速度是能够发挥 的最大牵引力计算。
电力机车起动自最低计算速度取粘着牵引力，由最 低计算速度至33-Ⅲ曲线，取电流限制的牵引力。 以后按33-Ⅲ曲线取值。
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铁道信号导论
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五、列车阻力计算
列车阻力计算分为：起动阻力计算和运行阻力计算 （一）起动阻力计算
起动时列车总阻力 W [w P w G i (P G)] g （N） '
q
q
'' Wq [wq' P wq'' G i j ( P G)] g
q
j
单位阻力
wq
wq'
dV 127 ( f w) ( f w) dt (1 )
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铁道信号导论
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牵引运行 惰性运行
dV 120( f w) dt
dV dt
120w0d
w w0' w0'' w'j'
制动运行
dV dt
120(w0d
ab)
w0d
w0' d
w'' 0d
wj
在实际计算中，一般采用近似积分的方法求解
B Q 粘着力限制
列车制动率
k
(P G) g
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铁道信号导论
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2. 列车制动力的计算
大功率货运电力机车牵引重载列车方案计算分析
一
般 地业 内人 士将 牵 引吨位 在 ５ ０ ０ ０ ｔ以上 的列 车
Ｈ ＸＤ１、 ＨＸＤ ２、 ＨＸＤ ３、 Ｈ ＸＤ３ Ｂ ２ ． ３５
列车 在坡 道上 运 行 时 ， 除 了基 本 阻力 外 ， 还 受 到 沿
因此滚 动轴 承重 货 车在 坡 道 上 运行 时 的单 位 总 阻 力为 ：
阻力是 列车 运行 在某 些特 殊情 况下 所 产生 的 ， 除基 本 阻
表 １ 滚 动 轴 承 重 货 车 不 同速 度 下单 位 基 本 阻 力数 值 表
速度／ （ ｋ ｍ ・ｈ 一 ）
— — 一
ｋ ｇ ／ ｔ
９ Ｏ ２ ． ３ ６ １ ０ ０ ２ ． ６ ５ １ １ ０ ２ ． ９６ １ ２ ０ ３ ． ３
基本 阻力 的经验 公式 如下 ：
ｏ一 ０ ． ９ ２＋ ０ ． ０ ０ ４ ８ ｖ＋ ０ ． ０ ０ ０ １ ２ ５ ｖ 。 （ ｋ ｇ ／ ｔ ）（ １ ）
称 为 重载 列车 ， 在这个基础上， 人 们 又 习 惯 于将 重 载列 车分 为 ６ ０ ０ ０ ｔ 、 １ ０ ０ ０ ０ ｔ 和２ ０ ０ ０ ０ ｔ 这 ３ 种 情况 进行 研
究。 １ 运 行 阻 力
列车运 行 时 ， 有 阻 碍 列 车 运 行 的力 存 在 ， 这种力 叫 列 车 阻力 ， 列 车阻 力 按 部 位 分 为机 车 阻 力 和 车 辆 阻 力 ，
分 别作 用在 机 车 和 车辆 上 。列 车 阻力 按 类 型 分 为 基 本
式 中 。为滚动 轴承 重货 车单 位基 本 阻 力 ； 为 列 车运
《牵引供电系统》第三章牵引负荷计算
§3.1 牵引供电负荷简介
二、电动车辆的基本特性
1、速度特性：车辆运行速度v与牵引电机电枢电流i 的关系。 v =f(ia)
2、牵引力特性：车辆牵引力Fk 与电动机电枢电流i 的关系。 Fk=f(ia)
说明：
特性均是将牵引电机特性归算到轮周特性而获得的， 即速度特性曲线和牵引力特性曲线与牵引电动机的转速特性曲线、转
的停留，此时一般不降下受电弓。
§3.2 车辆电流和能耗
几种制动方式简介
机械制动：通过司机操纵，启动车辆制动阀来实现； 电能制动：将电动机转换为他励发电机，从而将制动中的
机械能转化为电能； 电阻制动：将制动产生的电能消耗在电阻器上，变成热能
散发； 再生反馈制动：将电能反送到牵引网，供其他处于牵引状
储备系数，单线取 1.2，双线取1.15。
J K1K2
波动系数，取1.2
线路货物年需要输送能 力，单位万吨／年。
若需要输送能力已经接近线路输送能力时，按线路输送能 力计算；若低于输送能力的一半时，可按2倍需要输送能 力计算。此时，都不再考虑波动系数和储备系数。
§3.3 牵引负荷计算
2、最大列车数Nmax 。一般按紧密运行状态计算（对/日）。
1、单线区段单边供电 供电臂(供电区段)细分为 n 个供电分区，且i1和 ii'为小供电
分区i的上、行列车瞬时电流。
第i 分区
§3.3 牵引负荷计算
供电臂同时存在的平均列车数m
单日供电区段列车对数
在第i个区间 净走行时间
m N ti T
全天时间，折合1440min
列车用电概率
第i区间的列车用电概率
轨道车辆“公交化”的运行特性，决定其牵引负荷的特点 ： 1、移动性
《电力机车牵引计算》填空题与简答题
《电力机车牵引计算》填空题与简答题一、填空题：1、《列车牵引计算》是专门研究铁路列车在外力的作用下，沿轨道运行及其相关问题的实用学科。
它是以力学为基础，以科学实验和先进操纵经验为依据，分析列车运行过程中的各种现象和原理，并以此解算铁路运营和设计上的一些主要技术问题和技术经济问题。
2、机车牵引力（轮周牵引力）不得大于机车粘着牵引力，否则，车轮将发生空转。
3、机车牵引特性曲线是反映了机车的牵引力和速度之间的关系。
在一定功率下，机车运行速度越低，机车牵引力越大。
4、列车运行阻力可分为基本阻力和附加阻力。
(基本附加)5、列车附加阻力可分为坡道附加阻力、曲线附加阻力和隧道空气附加阻力。
6、列车在6‰坡道上上坡运行时，则列车的单位坡道附加阻力为6N/kN7、列车在2‰坡道上下坡运行时，则列车的单位坡道附加阻力为-2N/KN 。
8、在计算列车的基本阻力时，当货车装载货物不足标记载重50%的车辆按空车计算；当达到标记载重50%的车辆按重车计算。
9、列车制动力是由制动装置引起的与列车运行方向相反的外力，它的大小可由司机控制，其作用是调节列车速度或使列车停车。
10、轮对的制动力不得大于轮轨间的粘着力，否则，就会发生闸瓦和车轮“抱死”滑行现象。
11、目前，我国机车、车辆上多数使用高磷闸瓦闸瓦。
12、列车制动一般分为紧急制动和常用制动。
13、列车制动力是由列车中各制动轮对产生的制动力的总和。
14、列车单位合力曲线是由牵引运行、惰性运行和制动运行三种曲线组成。
15、作用于列车上的合力的大小和方向，决定着列车的运动状态。
在某种工况下，当合力大于零时，列车加速运行；当合力小于零时，列车减速运行；当合力等于零时，列车匀速运行。
16、加算坡道阻力与列车运行速度无关。
（无关）17、列车运行时间的长短取决于列车运行速度和作用在列车上单位合力的大小。
18、在某工况下，当列车所受单位合力为零时对应的运行速度，为列车的均衡速度。
列车将匀速运行。
电机车牵引能力计算
一、10吨架线电机车牵引能力计算1、 按重列车上坡起动条件11.075()n qq p g p i gψαω≤-++式中－重车组质量，tn p —电机车粘着质量，n p =p ＝10P —电机车质量 g －重力加速度， m/s 2q ψ—电机车撒沙起动的粘着系数，取q ψ＝0.24α—列车起动加速度，m/s 2，α＝0.04 m/s 2，q ω—重列车起动阻力系数，取0.012i —运输线路平均坡度‰，一般取i ＝3‰1109.80.24101.0750.04(0.0120.003)9.8⨯⨯≤-⨯++＝113.79t2、 按牵引电动机允许温升计算。
2(dp ατ≤式中：d F —电机车等值牵引力，可取电机车长时牵引力，d F ＝4.32 KN α—电机车调车时电能消耗系数，取大于2公里为1.10y ω—重列车运行阻力系数，取0.0075d i —等阻坡度，‰，对于滚动轴承的矿车，d i 一般为＝2‰τ—相对运行时间。
11T T τθ=+＝202030+＝0.4 式中θ—调车及停车时间，min ，一般取20～30 min T1-列车往返一次运行时间，min 26010.75L T ν⨯=＝22600.7516⨯⨯⨯＝20 L —加权平均运输距离，km 。
ν—机车平均速度，km/h,取机车长时速度16 km/h 。
210 1.10.4(0.0075≤＝105.2t3、 按重列车下坡制动条件，列车制动时速度按列车长时运行速度，则制动减速度为20.03858vb l=＝0.2469式中：b —列车制动减速度，m/s 2v —电机车长时运行速度，取16km/h 合4.44m/s l - 允许的制动距离，取40m 按列车下坡制动条件，求重车组质量，31.075()z Zp g p b y i gψω≤---式中：zp －电机车的制动质量，为电机车的全部质量p ，10t Zψ —制动时的粘着系数，按撒沙时取0.17b —制动减速度0.2469y ω—重列车运行阻力系数，取0.00753109.80.1710 1.0750.2469(0.00750.003)9.8⨯⨯≤-⨯--＝65.28综上制动距离条件限制牵引重量为J=65.28吨二、8吨蓄电池机车计算1、按重列车上坡起动条件11.075()n qq p g p i gψαω≤-++式中－重车组质量，tn p —电机车粘着质量，n p =p ＝8P —电机车质量 g －重力加速度， m/s 2q ψ—电机车撒沙起动的粘着系数，取q ψ＝0.24α—列车起动加速度，m/s 2，α＝0.04 m/s 2，q ω—重列车起动阻力系数，取0.012i —运输线路平均坡度‰，一般取i ＝3‰189.80.2481.0750.04(0.0120.003)9.8⨯⨯≤-⨯++＝91t2、 按牵引电动机允许温升计算。
第二章 牵引计算
滚动轴承：w0”=(0.92+0.0048V+0.000125V2)g
列车基本阻力与列车平均单位基本阻力 列车基本阻力W0为机车基本阻力W0’和车辆基本阻力W0”之和，即：
内燃机车牵引力受内燃机功率、 传动装臵及轮轨间粘着力的限 制。 电传动内燃机车牵引特性曲线 粘着牵引力 机车柴油机和传统装臵的牵 引力 机车牵引力修正：
FX F h p s
——周围空气温度修正、海拔修 正、隧道修正。
二、列车运行阻力
列车阻力是机车阻力和车辆阻力之和。 试验表明：作用在机车、车辆上的阻力与其质量成正 比，故在牵引计算中采用单位阻力（单位机车或车辆 质量所受的阻力）来计算总阻力。 按阻力性质分为三类： 1、基本阻力：列车在空旷地段，沿平直轨道运行时遇 到的阻力。（在列车运行中总是存在） 2、附加阻力：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。（平纵断面决 定，具体情况具体计算） 3、起动阻力：列车起动时的阻力。
4、起动阻力
机车、车辆停留时，轴颈与轴承之间润滑油被挤出， 油膜减薄；同时，轴箱内温度降低，油的黏度增大， 故启动时，轴颈与轴承的摩擦阻力增大。此外，车轮 压在钢轨上产生的凹形变形比运行时大，增加了滚动 阻力。同时，列车起动时，要求有较大的加速力以克 服列车的静态惯性力。 ' wq 5 g ( N / t ) 机车单位起动阻力 货车单位起动阻力 " wq 3.5g ( N / t ) 滚动轴承货车 " 滑动轴承货车 wq 3 0.4iq g ( N / t )
电力机车牵引计算
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2W A Bv Cv =++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SS 8作为计算/20 1.020.00350.000426v v ω=++V ＝200时的/0ω＝18。
76N/KNV ＝220时的/0ω＝22。
4084N/KNV ＝200时的//0ω＝9.89N/KNV ＝220时的//0ω＝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）0ω=11.0652N/KN(8轴200k/h)0ω=12.98067N/KN （8轴220k/h ）0ω=10。
8016N/KN(6轴200k/h ）0ω=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)。
机车能耗量的计算—电力机车耗电量计算
05
牵引运行耗电量
06
单位耗电量
课程导入
机车能耗量
重要经济指标
运输成本的重要组成部分
牵引质量
运行速度
机车
能耗
线路纵断面
站停时间
机车质量
机车乘务员操纵技术
采用牵引电算方法计算
一、电阻制动耗电量
Qd
U w ( I pd t d )
60
电阻制动时，机车自用
是列车在任何运行情况下都存在的阻力
直流机车
Q 1 = Q y + Q 0 + Q t+ Q d
交流机车
Q2 = Qy + Q0 + Qt −Qz
Qy
牵引运行耗电量，kW ∙ h；
Q0
惰行、制动及停站自用电量，kW ∙ h；
Qt
出入段及途中调车作业耗电量，kW ∙ h；
Qd
电阻制动耗电量， kW ∙ h （消耗电能）
Qz
再生制动运行发电量，kW ∙ h（发出电能）
电流，A，可查表。
ty —— 某一速度间隔的运行时间，min。
SS4型电力机车有功电流数据表
0
kW ∙ h
10
24
20
30
40
50
19.5/168.1
68.5
45.5
45.0/41.5
222.3
223.5
90.5
28
32
运
行
级
位
32-Ⅰ
60
75.5
139.0
208.0
90
100
74.5
202.5
电有功电流 Ipd 取10A
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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
2W A Bv Cv =++
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SS 8作为计算
/
20 1.020.00350.000426v v ω=++
V ＝200时的/
0ω＝18.76N/KN
V ＝220时的/
0ω＝22.4084N/KN
V ＝200时的//
0ω＝9.89N/KN
V ＝220时的//
0ω＝11.5408N/KN
2．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）
0ω=11.0652N/KN(8轴200k/h) 0ω=12.98067N/KN(8轴220k/h)
0ω=10.8016N/KN(6轴200k/h) 0ω=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
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1500 kw /1600 kw、总功率为12000 kw /12800 kw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
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车,需满足在牵引力下降25%和35‰坡道上以0·05 m/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：
/ 0(60)
ω＝2.7636 //
0(60)
ω＝2.5232
20‰坡道时的启动加速度
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
/
//
009.813600P G N V ωωη+≥⨯ (6)
式中
N ——所求的电力机车的总功率（kw ）
P ——机车粘着重量，当列车重量为5000t 以下时取150t
η——电力机车利用系数，取0.9
2．2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
/
//
00()()9.813600i i P G N V ωωωωη
+++≥⨯
交流传动机车牵引电机采用三相异步交流电机，机车的轴功率相对于直流机车可以提高很多，SSJ3型货运电力机车的轴功率达到1200kw ，但是继续提升轴功率，由于货物列车的速度较低，机车功率的发挥受到限制。
对SSJ3交流传动电力机车的型式和沈大线货运电力机车牵引5000t 运行表明，交流传动货运电力机车轴功率定在1200kw 是合理的。
所以如果6轴机车的轴功率定在1200kw ，则总功率不能满足要求。
轴功率定位1200kw 的八轴机车牵引10000t 的货物在平直道上和限破道上都能满足要求。