学习机车车辆概论的体会

学习机车车辆概论的体会

我以前只看到过火车，简单地知道火车是个什么样子，甚至从未听说过机车这个名词。但是，听了宋老师的机电大类专业导论课之后，我对机车有了新的了解：认识到机车车辆是集机械、材料、电力、电子、计算机、网络通信、工程仿真等技术为一体的铁路运输装备。

此外，我还了解到机车是牵引或推送铁路车辆运行，而本身不装载营业载荷的自推进车辆，俗称火车头。按运送每吨公里消耗燃料量计算，机车是耗能最少的陆地运输工具。

机车一般由蒸汽机、柴油机、燃气轮机、牵引电动机等动力机械直接或通过传动装置驱动。动力机械使机车动轮产生力矩，同时钢轨又给动轮以大小相等、方向相反的反作用力。各个动轮反作用力之和称为机车牵引力。这个牵引力是由动轮周上作用力而产生的切向外力，所以又称为轮周牵引力。

机车可按所采用的动力装置、用途和走行部形式分类。按动力装置，机车可分为热力机车和电力机车两大类；按用途，机车可分为客运机车、货运机车、客货通用机车、调车机车和工矿机车五类；按走行部形式，机车可分为车架式机车和转向架式机车两类。

机车的类型不同，能源供给的形式也不相同，但各种机车的构造却有许多共同之处，如都包括车架、走行部、车体、车钩缓冲装置、制动装置和司机室等。蒸汽机车构造比较特殊，电力机车、柴油机车和燃气轮机车除动力装置、传动装置不同外，其他部分基本相同或相似。

机车车辆由车体，走行部（转向架），制动装置，连接、缓冲装置以及车辆内部设备组成。各结构的特点如下：1.车体是容纳运输对象的地方，是安装和连接其他部分的基础；2. 走行部（转向架）的作用是引导车辆沿钢轨行驶、承受车体及线路载荷、缓和制动作用力；

3. 制动装置的特点是可以使列车减速并保证列车准确停车；

4. 连接、缓冲装置可以使车辆连接成列运行并且可以缓和列车冲动；

5. 车辆内部设备是为运输对象服务而设于车体内的固定附属装置

另外，机车车辆的特点还包括：(1)自行导向（2）低运行阻力（3）成列运行（4）严格的外型尺寸限制。

与此同时，我还了解到了一些关于高速列车的相关知识：所谓的高速列车一般指时速在200公里以上的火车。20世纪50年代初，法兰西共和国首先提出了高速列车的设想，并最早开始试验工作。1976年，用柴油电动机车牵引的高速列车在英国投入服务，这是当时英国最快的载客列车，最高时速达200公里。法兰西共和国则以电力机车为研究对象，其高速电力引列车在1978年曾创下时速260公里的纪录。1981年10月，新的高速列车“T.G.V”在巴黎─里昂干线正式投入使用。采用流线形造型的“T.G.V”和和常规列车相比，空气阻力减小了三分之一。它装有大功率动力装置，具有较强的爬坡能力，可以高速爬上35％的陡坡，也可在坡路上起动，使用的仍是普通铁轨线路，曾创下时速380公里的纪录。

目前的高速列车是在现有的柴油机车、电力机车和铁路的基础上，对动力系统、行走系统、车厢外形和路轨系统等加以改进，并没有改变传统火车和铁路和基本面貌。除了在牵引机车方面的改进以外，虽然人们还在轨道方面进行了一些新的尝试，如西德、日本、美国等国家修建了一些短程单轨铁路，但由于建造费用庞大，比普通铁路复杂，不能适应长途重载铁路运输的需要，所以没有普遍采用。由于传统牵引机车和路轨系统等方面的问题，如轮、轨的摩擦难以克服，所以进一步提高车速困难很大。若想使铁路运输有一个大的飞跃，而需在牵引机车和路轨系统等方面采用全新的设计。

这其中，我对高速列车的头型流线化技术比较感兴趣。车身造型设计是一门很大的学问，其中重要的内容就是风阻问题。

平常说的风阻大都是指机车的外部与气流作用产生的阻力。实际上，流经机车内部的气流也对机车的行驶构成阻力。研究表明，作用在机车上的阻力是由5个部分组成的。一、外

型阻力，指机车前部的正压力和车身后部的负压力之差形成的阻力，约占整个空气阻力的58%；二、干扰阻力，指机车表面突出的零件引起气流互相干扰产生的阻力，约占整个空气阻力的14%；三、内部阻力，指机车内部通风气流、冷却发动机的气流等造成的阻力，约占整个空气阻力的12%；四、由高速行驶产生的升力所造成的阻力，约占整个空气阻力的7%；

五、空气相对车身流动的摩擦力，约占整个空气阻力的9%；

针对前两种阻力，车头应该尽量设计成流线型，横向截面面积不要太大，各部分用适当的圆弧过渡，尽量减少突出的附件。而且玻璃要适当向后倾斜，以及倾角的设计都要适当。此外，还可以在适当的位置安装导流板或扰流板。通过研究机车外部的气流规律，不仅可以设计出更加合理的车头结构，还可以巧妙地引导气流，适当利用局部气流的冲刷作用减少机车上的尘土沉积。

可见，机械设计制造在很多领域都有着重要的作用。这就要求设计师掌握扎实的机械设计制造理论知识。技术书籍上的数据都是在严格规定的试验条件下，对特定范围的机车进行测试的结果。如倾角的度数、圆角的半径等等，都牵涉到车身设计的整体概念。所以，一个小小的改动往往对整体产生很大的影响，正所谓牵一发而动全身。

因此，我们在努力学习文化知识的同时，更要提高我们自身的综合素质。积极了解国内外的实事动态，更多地关心一些相关领域的科技发明，学会灵活地运用所学到的知识。遇到问题不要轻易下结论，要养成多角度、全面思考的习惯，用科学发展的眼光看问题。

总之，我们面前的道路还很长，正所谓任重而道远。只有努力学习，用知识武装自己，才能在科技日新月异的今天，做一个新世纪的复合型人才。