惯性状态列车在惯性状态运行时,电机车牵引电动机断电,牵引力为零,列车靠断电前所具有的动能运行,即惯性滑行。在一般情况下,列车减速运行直至停车就是惯性状态。
在这种情况下,列车除了受静阻力外,还受到减速速度所产生的惯性力。这时的减速度与列车运行的方向相同,正是这个减速度使列车滑行。根据动静平衡法,列车在惯性状态时,所受力的基本方程式为-W静+W惯=0根据有关公式可得式中:a为减速度,m/s2;i?坡度,上坡时为正,下坡时为负。
由此可见,当列车比阻一定时,惯性滑行的速度取决于轨道坡度的大小和坡向,上坡时减速度始终保持正值,直至停车为止。下坡时如坡度i,小于基本比阻W0,a为正值,仍减速滑行,直至停车为止;如坡度i,大于基本比阻W0,a为负值,列车不再是减速滑行,而是加速滑行了。
制动状态列车在制动状态运行时,电机车牵引电动机断电,牵引力F为零,司机利用机械制动装置或电气制动,产生制动力B,这个制动力与列车运行方向相反,在力的基本方程式中为负值,与静阻力的性质和方向一致。在制动力和静阻力的作用下,列车必定产生减速度,这时的惯性力却与列车运行方向一致,为正值。列车在制动状态下的基本方程式是-B-W静+W惯=0将有关公式整理后得B=(p+Q)(W0±i-110a)g式中i?坡度,上坡制动为负,下坡制动时为正。
利用式6,可以求出在一定条件下制动装置必须产生的制动力;如果给定制动力时,可求出制动状态的减速度、制动距离等。只有了解列车运行的理论,在合理组织电机车运输、指挥、调度列车,以及在电机车运输的技术、经济、安全管理中,才能有理有据、有理论基础。
列车制动力列车制动力是一种人为的阻碍列车运行的阻力,作用在车轮踏面和轮缘上。目前,列车制动力是靠电机车本身的制动装置制动电机车来实现的。为提高列车的制动性能,缩短制动距离,保障安全运行,许多的科技人员和职工都在探索提高电机车的制动性能和改进制动方式,以及矿车组制动方式的新方法。
矿用电机车的制动方式有两种:一是电气制动;二是机械制动。矿用电机车的制动是利用直流电动机的可逆性,当电机车断电滑行时,如采用电气制动,可把两直流电动机的鼓励磁绕组和电枢绕组交叉桥式连接变为发电机工作,产生反向转矩,使电机车制动产生的电能经电阻消耗。所以也称为能耗制动(或动力制动)。
矿用电机车的机械制动又分为手动机械制动和压气机械制动两种。手动机械制动是由司机拨动制动手轮,使连杆带制动闸瓦,对车轮施加制动力的。压气机械制动是由压缩空气推动汽缸活塞推动连杆使闸瓦对车轮施加制动力的。
列车运行中,当车断电后,列车的惯性力的作用下,继续向前运行,这时的惯性力与列车运行方向相同。另一方面,电机车车轮上作用着车重的压力,因而车轮与钢轨的接触便有一个粘着力f,它是与电机车粘着质量和粘着系数相关的,即f=1000Φpg这时的粘着力和惯性力组成的一个力偶,在这个力偶的作用下,列车车轮向前滚动。
与此同时,列车上作用着的运行阻力W列,使列车运行速度逐渐减低,直至最后停止。
为了使列车迅速停车,要人为地增加阻力。当机械制动时,就是使闸瓦在轮踏面和轮缘上加上闸压力。各块闸瓦以N闸的压力在车轮踏面和轮缘上,在闸瓦与轮踏面、轮缘之间产生的摩擦力B闸,其B闸由摩擦系数Φ闸决定。此力可认为是闸瓦在轮踏面和轮缘接触切点上的切线力,它与闸压力N闸和Φ闸成正比,即B闸=Φ闸N闸这个摩擦力就是制动力,它阻止着车轮的转动。为了使电机车的车轮在制动过程中能继续转动,而不被闸瓦抱死,闸瓦的摩擦力应小于车轮与钢轨的粘着力,即B闸≤f闸瓦与轮踏面、轮缘之间的摩擦系数一般为0.15~0.2.实际上机械制动装置的各个铰接点均有摩擦损失,在制动手轮上施加的力不可能全部转化为闸瓦压力,因此机械制动装置的传动效率总是小于1的。
为使电机车能正常制动,闸瓦上的制动力不能超过粘着力,否则,将会导致车轮与钢轨之间的粘着破坏,使车轮停止转动,变为抱死滑行。此时的制动作用反而会急剧下降,甚至只达到额定制动力的50%,只等于车轮和钢轨间的滑动摩擦力,并且还会将车轮踏面磨出沟槽,降低车轮和钢轨的使用寿命。为使制动力不超过一定的极限值,制动闸压系数一般在0.6~0.8之间选取,最大不应超过0.9.徐田生高相适应,同时注意两侧等高线的衔接和对称。
人工变形地貌如路堤、路堑、梯田、露天矿场和水利设备,容易破坏自然地貌的连续性和整体性,测绘等高线时要防止出现紊乱和不合理现象。