列车制动的原理分析

铁路机务   2015-07-19 17:34:42  195浏览 作者:李优

列车的轮子分为主动轮,和从动轮两种。

一段路上,匀速行驶。

我们以铁轨的长度为L

主动轮转动的周长为A

从动轮转动的周长为C

可以简单的得知A大于等于L

B小于等于L

这么说,只有在完美的情况下A等于L等于B,这时没有滑动。

但是完美情况几乎不存在。

所以实际情况是A大于L大于B,所以车轮几乎无时无刻不在打滑。

因为滑动是有害的,所以设计时需要尽量减少滑动。

所以要考虑实际情况,例如一列火车只需要一对驱动轮也能跑。但是你说要百公里加速5秒,于是施加更大的功率,结果主动轮达到了速度。但是火车却没动。因为轮子在打滑。

现在明白了火车加速为什么很慢了吧?!不是火车功率不足,而是功率大了轮胎会空转。要想火车的加速最好,只有在保证轮胎打滑很小的情况下(例如2%)然后慢慢施加更大的功率。

其实从动轮的滑动也受加速度的影响,从动轮不想转动,是摩擦力飞要它转动,如果加速度很大,就会发生滑动。例如,静止的火车,施加巨大的推力,例如使用火箭,百公里加速只有1秒,这时你会看到什么情况,铁轨上一片火花,没有任何一个轮子发生转动(或者转动很少)

高铁的极限在于单个车轮的摩擦力。

所以说高铁为了达到很好的加速度,几乎每一个轮子都是主动轮。(目前高铁的速度很好实现,一半的轮子是驱动轮就可以了,当然,全部是驱动轮肯定更好)

因为摩擦力存在极限,特别是速度越高,轮子与铁轨的摩擦力越低。

可以这么说,高铁的极限时速无法突破1000公里。

在高速行驶时,空气阻力与摩擦是最大的障碍。

所以真空管道,磁悬浮,是高速的一个解决办法。

高速度带来高浪费。

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