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对《技规》货物及混合列车换算闸瓦压力表的商榷

发布时间:2018-05-11 10:08:52 浏览:

对铁路货车换算闸压力计算公式进行推导根据铁路货车发展后的实际制动参数计算目前常见型号运用货车的换算闸瓦压力对99版的《铁路货车技术管理规程》的换算闸瓦压力表提出改进建议。

制动力是铁路列车运行安全的重要保证,只有 了足够制动力才能保证列车既能开得快,又能停得 机车车辆设计的制动系统参数,在正常的使用条 件下,能够满足机车车辆组成的列车在紧急制动时 在安全距离内停车,同时又不擦伤车轮。但在实际运 用过程中,列车中部分车辆由于制动故障或货物装 载等原因,停止了制动作用停止了制动作用的车辆 称为关门车),当关门车超过一定比例时,单位列车 重量的制动力可能不足,就需要进行列车制动率的 校核。

1.列车制动计算的几个基本概念及换算闸 瓦压力计算公式的推导

1.1制动力及闸瓦摩擦系数 单块闸瓦制动力"=K#k K—一单块闸瓦压力,—制动摩擦副的闸 瓦摩擦系数。

在一定摩擦副条件下不是一个定值,是一个 与速度、制动初速及闸瓦压力有关的变量,列车各车 辆中由于摩擦副及闸瓦压力不一致,#K也不统一, 因此,列车制动力

Bl= S !"=K1 #K1+k2#K2+k3#K3+ (1)

#K与速度V、制动初速V。及闸瓦压力K的函 数关系一般通过试验确定,《列车牵引计算规程》 下简称《牵规》)将各种闸瓦实算摩擦系数规定如下:

高磷瓦 #K=0.82^KS1|0Vi0r+0._(120-V0)(2)

高摩合成瓦 #K=a415K200 V+V+51050 (3)

1.2换算摩擦系数、换算闸瓦压力、换算制动率 1)为列车制动力实算法,即使在列车中各车 辆制动摩擦副一样的情况,由于闸瓦压力K不同, 对应摩擦系数也不一致,这种计算方法比较烦 琐,一般不采用。为简化列车制动力计算,通常设想, 不管列车中有多少种闸瓦压力值,都采取一个固定 闸瓦压力下的摩擦系数为标准,而通过变换闸瓦压 力,使车辆制动力不变。则固定闸瓦压力下的摩擦系 数为换算摩擦系数,用<#h表示,变换后的闸瓦压力 为换算闸瓦压力,用kh表示。

kh#h=K#K kh=K#K / #h (4)

Bl= E !"=ki#H:k2PK2+…knpm"

=#h{kh1kh2…kh„)=#h!Kh (5)

换算制动率$=!Kh=/G G——列车总重 6)

牵规中规定高磷瓦每块闸瓦压力25 kN高摩 合成瓦每块闸瓦压力为20 kN下的摩擦系数为换算 摩擦系数。

将K=25 kN和未知数K代入式(2)、式(4)中可

以得到高磷闸瓦的<#h和kh。

 

 

1.3不同制动摩擦副间换算闸瓦压力的二次换算 在实际中,列车中的车辆闸瓦材料可能不一致h不一致,式5)无法用一个统一的换算制动摩 擦系数进行计算,式(6)的也无法用一个统一标准的 换算制动率来表示,这现场核算列车换算制动率和 编制、查询列车制动限速表带来困难。为简化计算, 根据等效处理的原则,给出各种摩擦材料换算闸瓦 压力之间折算系数,称为二次换算系数,这种变换称 为换算闸瓦压力的二次换算。一般货车计算时将其 他摩擦材料条件下的换算闸瓦压力二次换算成高磷 闸瓦的换算闸瓦压力,二次换算法巳在新版的《铁路 技术管理规程》以下简称《技规》)的换算闸瓦压力 表中得到体现,新版《技规》货车的换算闸瓦压力、换 算制动率、制动制动限速表是依据高磷瓦的技术条 件制定的,这就为多种摩擦材料混编的列车的制动 率的计算提供了方便。

k2h=khH2 (11)

1.4紧急制动换算制动率的限制

为保证列车在在安全距离内停车,《技规》规定 当关门车比例超过6%时,需计算换算闸瓦压力,校 核换算制动率,对高磷瓦条件下的换算制动率不得 小于 280 kN/100 t

2.紧急制动时常见货车车型换算闸瓦压力的计算

2.1车辆每块闸瓦实算闸瓦压力 2

K= "d P#$6 (12)

4>ni>10

d—制动缸直径(mm) p一制动缸压力kPa)

$制动倍率n—一辆车闸瓦块数 一计算传动效率《《牵规》规定货车闸瓦制动

为0.9

2.2紧急制动时单辆车换算闸瓦压力的计算

2.2.1 高磷瓦

将车辆的制动参数及紧急制动时制动缸压力代 入式(12),得到紧急制动时每块闸瓦的实算压力K 将K代入式8)得到的每块闸瓦的换算压力kh 以车辆闸瓦块数n得到单辆车换算闸瓦压力k辆h= nKhH2

2.2.2高摩合成瓦

将车辆的制动参数及紧急制动时制动缸压力代 入式(12),得到紧急制动时每块闸瓦的实算压力K 将K代入式10)得到的每块闸瓦的换算压力kh 乘以闸瓦块数n和二次换算系数得到单辆车换算闸 瓦压力k辆h=nKhH2

3.对《技规》货车换算闸瓦压力表的建议

3.1《技规》的换算闸瓦压力表

由于牵规制定于1998年,未考虑到新型摩擦材 料的发展,未制定高摩瓦配120(103)阀换算闸瓦压 力的数据,随着货车装备水平的不断发展,大载重和 新型摩擦材料车辆的运用车数量的不断增加,用《牵 规》计算的换算闸瓦压力和换算制动率显然偏小。

3.2建议

因为货车的车型和制动系统的配置的多样性, 计算换算闸瓦压力数值也是有多样的,换算表闸瓦 压力标准的制定需要综合考虑。一是标准既要考虑 计算的准确度,同时制定的项目不过多,以简化现场 的计算。二是标准的制定要根据实际运用车的主车 型和主型制动系统的配置来确定。

3.3根据70 t级通用货车与60 t级货车的换算闸 瓦压力的差异较大的实际,专门制定70 t级货车, 装用120阀、高摩瓦”项的换算闸瓦压力。

3.4根据目前制动配置为高摩瓦、120阀、自动空重 车自动调整装置的60 t级提速改造和新造车在运 用车的比例较大,载重61 t高摩瓦、120阀103 阀、二级手动空重车自动调整装置车型较少,及不 同标记载重的60 t级的货车换算闸瓦差别不大的 实际,依照主型车及主型制动系统配置换算闸瓦压 力制定60 t级货车、装120阀或103阀,高摩瓦” 项,代替原来的“标记载重61 t装有120型或103 制动机和高摩合成闸瓦”项。

3.4《技规》“标记载重50 t及以上包括载重40 t 的冷藏车),装有GK120型或103制动机”手动空 重车调整项制定的500 kPa下空车换算车压力偏 小,且不同阀型、不同定压下的空车换算闸瓦压力差 别不大的实际,将该项名称定为60 t级货车,装有 GK120型或103制动机”,重车换算闸瓦压力不 变,为空车换算闸瓦压力统一为170 kN