铁路线路计算

铁路线路计算

1名词解释（有计算公式时，应给出相应的计算公式）：货运量、货物周转量、货运密度、货流比、货运波动系数、铁路设计年度、轮周牵引力、车钩牵引力、列车运行基本阻力。

答：货运量：一年内单方向需要运输的货物吨数，应按设计线(或区段)上、下行分别由下式计算： C?式中 Ci

?C(104 t/a)

i某种货物的年货运量（104 t/a）。

4 货物周转量：设计线(或区段)一年内所完成的货运工作量，可根据单方向一年内各种货运量C（i10t/a）

与相应的运输距离Li（km）按下式计算：

CHZ??(C?L) （104 t.km/a）

ii货运密度：设计线(或区段)每km的平均货物周转量。

CM?CHZ（104 t.km/km.a） L式中CHZ ——设计线(或区段)的货物周转量（104 t.km/a）； L——设计线(或区段)的长度（km）。

货流比：轻车方向货运量CQ与重车方向货运量的比值。

?QZ?CQCZ

货运波动系数：指一年内最大的月货运量和全年月平均货运量的比值，以?表示。

??一年内最大的月货运量

全年月平均货运量2.韶山3型电力机车牵引列车在线路上运行，当列车运行速度为40km/h时，计算机车的最大粘着牵引力。（注：机车粘着质量Pμ=138t，粘着系数按式(1-7)计算。）

1212?0.24??0.268

100?8V100?8?40机车的最大粘着力为：F??1000?P??g??j?1000?138?9.81?0.268?362813.04(N)

解：?j?0.24?根据教材图1-5所示电力机车牵引特性图，采用持续制，确定当列车运行速度分别为60km/h、80km/h时，机车的最大牵引力（特性曲线外包线）。

答：当列车运行速度为60km/h时，机车的最大牵引力为255100N; 当列车运行速度为80km/h时，机车的最大牵引力为142200N;

3某列车采用韶山3型电力机车牵引，机车质量P=138t，列车牵引质量G=2620t；车辆均采用滚动轴承；计算当列车以最低计算速度运行时，列车基本阻力与列车平均单位基本阻力。 解：Vjmin=48km/h

? ＝(2.25＋0.019V＋0.00032V?2)g w0＝(2.25＋0.019×48＋0.00032×48?2) ×9.81=38.3 (N/t)

车辆采用滚动轴承；当考虑列车牵引质量时，即列车满载，所以为重车： ??＝(0.92＋0.0048V＋0.000125V?2)g w0＝(0.92＋0.0048×48＋0.000125×48?2) ×9.81=14.1(N/t) 列车平均单位基本阻力为：

? ＋G ·w0??138?38.3?2620?14.1W0P ·w0w0＝＝??15.31 （N/t）

P＋GP＋G138?2620

4列车资料如9题，若列车长度为730m，当牵引运行速度为50km/h时，计算下列情况下的列车平均单位阻力。

列车在平直道上运行；

列车在纵断面为3‰的下坡道，平面为直线的路段运行；

列车在长度为1200m，坡度为4‰的上坡道上行驶，该坡道上有一个曲线，列车分别处于下图中的(a)、(b)、(c)路段；

(a)(b)LY/2 (c) α-24° A

10R-500 L B

Y-209.4 C 1200 解：将V=50km/h代入公式中进行计算， w? 0＝(2.25＋0.019V＋0.00032V?2)g ＝(2.25＋0.019×50＋0.00032×50?2) ×10=40 (N/t)

车辆采用滚动轴承；当考虑列车牵引质量时，即列车满载，所以为重车： w?0?＝(0.92＋0.0048V＋0.000125V?2)g ＝(0.92＋0.0048×50＋0.000125×50?2)×10=14.7(N/t) 列车平均单位基本阻力为：

wW0? ＋G ·w0?P＋G＝P ·w0?138?40?2620?14.70＝P＋G?138?2620?16 （N/t）

(1) 列车在平直道上：w=w0=16 (N/t)

(2) w= w0+ wj=16-3×10=-14 (N/t) (3) (a) w10.5?L?g?10.5?24r??10?3.45 L730

w= w0+ wj+ wr =16+4×10+3.45=59.45 (N/t)

(b) w10.5?r?L?g?10.5?24/2730?10?1.73 (N/t) Lw= w0+ wj+ wr =16+4×10+1.73=57.73 (N/t)

(c) w= w0+ wj+ wr =16+4×10+0=56.0 (N/t) 5(1)当列车处于上题(a)的情况时，分别计算AC段、CB段的加算坡度； (2)若将曲线阻力均匀分配在AB段上，计算AB段的加算坡度。 解：（1）ir?wr/g?3.45/10?0.345（‰）

AC段： ij?i?ir?4.345（‰）； CB段：ij?i?4.0（‰）

（2）iwr10.5?10r?g?L?.5?24?0.21（‰） i1200ij?i?ir?4?0.21?4.21（‰）

1

6现有一坡段，其长度为1250m，i=7.5‰。该坡段上有一曲线和隧道，曲线α=35°42’，R=800m，Kr=498.47m；已知隧道单位空气附加阻力ws=2.0N/t。问该坡段的平均加算坡度是多少？ 解：ir?wr10.5?10.5?35.7???0.3（‰） gLi1250ij?i?ir?ir?7.5?0.3?2/10?8.0（‰）

7某新建设计线为单线铁路，ix=12‰，韶山1电力机车牵引，车辆采用滚动轴承货车；到发线有效长度650m，站坪最大加算坡度为iq=2.5‰，

（1）计算牵引质量，并进行起动与到发线有效长检查（按无守车考虑）。 （2）计算牵引净重和列车长度。 解：（1）查表12-1，VJ=43.0km/h，FJ=301.2KN，Fq=487.3KN，P=138t，LJ=20.4m

w0'?(2.25?0.019V?0.00032V2)g

=（2.25+0.019×43+0.00032×432）×9.81 =35.89（N/t）

w0''?(0.92?0.0048V?0.000125V2)g

=（0.92+0.0048×43+0.000125×432）×9.81 =13.32（N/t）

G??yFj?P(w0'?gix)w0''?gix?0.9?301200?138?(35.89?9.81?12)?1906.9(t)

13.32?9.81?12取G?1900(t) 起动检算：

Gq??yFq?P(wq'?giq)wq''?giq?0.9?487300?138?(5?9.81?9.81?2.5)?7278 (t)>1900t

3.5?9.81?9.81?2.5能顺利起动。

到发线有效长检算：

Gyx?(Lyx?La?LJ)q?(650?30?20.4)?5.677?3403.9（t）>1900t

不受到发线有效长限制。 （2）牵引净载为：

Gj?Kj?G?0.72?1900?1368(t)

列车长度为：

LL?LJ?G1900?20.4??355.08(m) q5.6778某设计线为单线铁路，ix=8‰，东风4型内燃机车牵引；到发线有效长度650m，站坪最大加算坡度

为iq=2.5‰，计算牵引质量，并进行起动与到发线有效长度检查（按无守车考虑）。

[资料] 确计算牵引力Fj=308000N，起动牵引力Fq =409500N，计算速度Vj =20km/h，机车长度Lj =21.1m，机车质量P=138t，车辆每延米质量qm =5.526t/m， wq’ =5.0gN/t，wq”=(3+0.4iq)g，且不小于5.0gN/t;

2

'w0?(1.04?0.0162V?0.000138V2)g(N/t)\w0?(1.07?0.0011V?0.000263V)g(N/t)2

解：

w0'?(1.04?0.0162V?0.000138V2)g

=（1.04+0.0162×20+0.000138×202）×9.81 =13.92（N/t）

w0''?(1.07?0.0011V?0.000263V2)g

=（1.07+0.0011×20+0.000263×202）×9.81 =11.74（N/t）

G??yFj?P(w0'?gix)w0''?gix?0.9?308000?135?(13.92?9.81?8)?2934.2(t)

11.74?9.81?8取G?2930(t) 起动检算：

??5?g?5?9.81?49.05(N/t) wq???(3?0.4iq)g?(3?0.4?2.5)?9.81?39.24(N/t)?5g?49.05(N/t) wq???49.05(N/t) 取wqGq??yFq?P(wq'?giq)wq''?giq?0.9?401700?135?(49.05?9.81?2.5)?4778.7(t)>2930t

49.05?9.81?2.5能顺利起动。

到发线有效长检算：

Gyx?(Lyx?La?LJ)q?(650?30?21.1)?5.526?3309.5（t）>2930t

不受到发线有效长限制。

9根据《铁路选线设计》教材P38图1-12的单位合力曲线图， 图中5条曲线的名称

试求出牵引运行i=+5‰的均衡速度；试求出惰力运行i=-1‰的均衡速度；试求出i=-5‰的限制速度。 在下列条件下，列车是加速、等速还是减速运行。 牵引状态，以40km/h速度进入6‰的上坡道； 牵引状态，以75km/h速度进入5‰的上坡道； 惰性状态，75km/h速度进入2‰的下坡道； 电阻制动，以65km/h速度进入10‰下坡道。 答：（1）图中的5条曲线分别是：牵引运行时的单位合力曲线、惰力运行时的合力曲线、电阻制动合力曲线、空气制动合力曲线、电阻加空气制动合力曲线。 （2）

牵引运行i=+5‰的均衡速度为68km/h； 惰力运行i=-1‰的均衡速度 为0km/h。 i=-5‰的限制速度为81km/h。

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