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1、列车制动距离计算方法的简化 陈士全孙中央 郑州铁路局机务处郑州 摘要在用传统的方法计算列车有效制动距离时 , 即使从制动初速到制动车速取为一个速度间隔 , 其计算结 果与采用多个速度间隔累加的计算结果也相差无几 , 从而使有效制动距离的计算大大简化 。 关镇词列车制动距离计算方法简化 在用手工进行列车制动距离计算时 , 传统的计算 方法是把制动距 离分为空走距离和有效制动 距离 , 即 空走 距离按空走 时间内列车作等速 运行计 算 。 一 式中 制动初速 , 空走时间 , 有效制动距离按下式计算 子 一 号 。 二 乙丁叹仄厌户一不厂叹, 了一一一下一 华 口卜拼。十十 式 中 、 分 别为
2、 速 度间隔 的初速和末速 , 甲 闸瓦换算摩擦系数 入 列车换算制动率 风 常用制动 系数 , 紧急制动时月 。, 常用 制动时根据减压量按 牵规表查取 。 列车单位基本阻力 , 制动地段的加算坡度千分数 。 空走距离计算比较简单 , 而有效制动距离的计算 却相当麻烦 , 其原因是用式计算有效制动距离 时 , 要分成若干个速度间隔 , 对制动距离进行分段累 加 。 通常每个速度 间隔一般不超过 , 换算摩 擦系数叭和单位基本阻力 。均按各速度 间隔的平 均速度取值 。 这种方法 , 在用微机计算时当然不成问 题 。 在用手工计算时 , 工作量则很大 , 人们希望有一 种简化的计算方法 。 列
3、车制动距离的简化 , 主要是有 效制动距离简化 。 现场流行的有些简化计算公式 , 不分空走距离和 有效制动距 离 , 有的不讲牵引辆数 , 有 的不讲制动 率 , 有的不讲坡度 , 因之 没有普遍性 , 自然也没有准 收稿日期 一一 确性 。 合理的简化计算方法 , 当属铁道部科学研究院研 究员张振鹏于年前提出的有效制动距离等效一次 计算法 。 其实质是根据等效处理原则经过数学处理 , 把与速度有关的换算摩擦 系数 沪 和列车单位基本阻 力二变成仅与制动初速 。 有关 , 并且在整个制动 减速过程为一个不变的常数 , 分别 叫做距离等效摩擦 系数 沪 和距离等效基本阻力 。 这样 , 就把
4、有效 制动距离的分段累加计算变成一次计算 , 计算结果与 分段 累加计算基本一致 。 但当时闸瓦材质只有一种中 磷闸瓦 , 客货车基本阻力公 式也分别只有一种 。 现 在 , 新牵规增加 了几种摩擦材料的摩擦系数 , 中 磷闸瓦于年停止在货车上使用 , 实际在客车上 也早已不用 , 客货车基本阻力公式也增加了许多 。 因 此 , 用于这种等效一次计算法 的外和值需要 重 新提供 。 一种最简单的 、 不被人们注意 , 甚至不被认可的 有效制动距离的简化计算方法 , 是尽量加大计算的速 度间隔 , 直至对整个制动减速过程取为一个速度 间 隔 。 这种做法 , 我们权且叫做加大速度间隔法 。 采用
5、分段 累加计算法时 , 速度 间隔取得越小 , 计 算就越费工费时 。 如果能加大速度间隔 , 就可以使计 算简化 , 而对整个制动过程取为一个速度间隔时 , 就 变成了 “ 一次计算 ”。 一般认为速度间隔不宜大于 , 否则会给 计算带来误差 。 大量的对比计算证 明 , 甚至对整个制 动减速过程取为一个速度间隔 , 其计算结果与分段累 加方法计算的结果也相差甚微 。 这就提供了一个最简 单的简化计算方法 。 这种方法就是不管制动初速和末 速差多少 , 均按一个速度间隔计算 , 而换算摩擦系数 沪 和单位基本阻力 。则按制 动初速和末速 的平均 速度取值 。 这样 , 计算有效制动距离的式就
6、可 作如下变化 。 当常用制动调速 时 , 制动末速不等于 。 , 有 铁道机车车辆 年第期 效制动距离按下式计算 。 月 一 已 。 丁二二二一一二了仁厂 沪 口 拼 。 表使用盘形制动高靡合成闸片的旅客列车 采 用不同速度间隔计算的有效制动距离入 当制动停车时 , 制动末速等于 , 有效制 动 距离按下式计算 。 制动方法掣 霍 掣霍 最大 误差 误差 汽 。 了二二万万一一二一丁厂 伞 口 声 。 常用调速 常用停车 紧急停车 速度间隔 渭 一一 任 一一 式中常用制动系数风 , 紧急制动时取 , 常用制动 时按牵规表根据减压量取值 。 表 一表 是对不同摩擦材料的客货列车采用不 同速度
7、 间隔计算的从最高速度开始制动的有效制动距 离 , 包知常用调速制动 、 常用和紧急停车制动种制 动方式 。 加算坡度千分 数 二 。 常用制 动减压 量 , 货车采用 , 客车采用 。 列车基本阻力 货车按滚动轴承重车 , 使用中磷 、 低摩和高摩闸瓦的 旅客列车按型客车 , 快 速 客车按快 速单层客 车 , 表中带号的为采用最大速度间隔即从初速到末速 取为一个速度间隔的计算结果 。 表使用高磷 瓦的货物列车采用不同速度 间隔计算的有效制动距离 将表 一表 中一次计算和分段计算结果 的最大 误差列入表 。 表使用各种靡擦材料的客货列车 有效制动距离一次计算和分段计算结果的误差 货物列车 调
8、速 停车 旅客列车 摩擦材质种别 调速停车调速停车 高磷铸铁闸瓦 中磷铸铁闸瓦 低摩合成 闸瓦 高摩合成闸瓦 高摩闸片 一 一 一 一 一 只 制动方法 常用调速 常用停车 紧急停车 制动 制动速度间隔最大 误差 初速末速 一 误差 , 仕 表使用中磷闸瓦的旅客列车采用不同速度 间隔计算的有效制动距离 制动方法 制动制动 初速末速 最大误差 误差 常用调速 常用停车 紧急停车 苍 一 一一 一一 表使用低摩合成闸瓦的旅客列车采用不同速度 间隔计算的有效制动距离人 制动方法掣 霍梨翟 速度间隔最大 误差 误差 常用调速 常用停车 紧急停车 书 丹 一一 一一 表使用高摩合成闸瓦的旅客列车采用不同
9、速度 间隔计算的有效制动距离 口。 制动方法掣 霍 掣霍 速度间隔 最大 误差 误差 一一 一一 一一 综合分析上述计算结果 , 可以得出以下结论 使用高磷闸瓦的货物列车 , 不论调速制动还 是停车制动的有效制动距离 , 从制动初速到末速取一 个速度间隔按式或式计算结果 , 与按 式取速度间隔分段计算结果比较 , 其误差都 极小 , 而且全为正值 , 只有 一 , 所以这种简 化 计算方法在实践 中完全可以应用 。 使用其它几种摩擦材料的旅客列车的有效制 动距离 , 从制动初速到末速 取一个速 度 间隔按 式或式计算结果 , 与按式取速 度间隔 分段计算结果比较 , 调速制动 时误差也 只有
10、一 一 , 这种简化计算方法也可以采用 。 停车制 动的 误差稍大一些 , 为 一 一 。 这样的误差并不影响 大局 , 因为除了牵引辆数之外 , 制动计算的其它参数 都不可能十分准确 , 而诸如闸瓦压力 、 换算制动率 、 空走时间等参数在取值时都是偏向安全的 , 有效制动 距离的简化计算的最大误差小于 , 应 当说是 可 以接受的 。 在对制动距离计算精度要求严格的场 合 , 有必要时 , 可以对 计算结果作适 当修正如 加 上 一 。 在机车监控装置监控软件中用实时计算方法计算 制动模式 曲线时 , 如果机时允许 , 当然可以采用分段 累加计算法如果机到紧张 , 可以采用上述简化计算 法 , 既可节省机时 , 又可保证足够的计算精度 。 竺竺竺 常用调速 常用停车 紧急停车 铁道机车车辆 年第期 决 , 一 , 习 子 一 一 。 肠 , , , , 罗卯 , ” , , 一 一 , , 一 , 一 , , 才 一 一 眼 一 , 一 , 抖 、 一 , 胎 邓 , 妇 , 叩 盆 , , 二 , , 一 阮 抖 眯 , 子, , 呀 , 铁道机车车辆年第期
