答铁路小亨之一：“你是不是知道三种高速铁路的技术区别……云云”

hakutaka

下面引用由yyoyo在 2003/08/27 11:27am 发表的内容：
另300km/h以上高速运行轮轨作用并不完全取决于轴重，主要取决于簧下重量，500系架悬是1.7t,TGV体悬是1.6t,TAGLO350更低至1.5t，大家在同一线路跑沉降还不知是谁的低了。另铰接式列车的高速舒适性要高于普通双转向架列车，轴数也少，这也是一个共识。因此，我建议你不是专业人士不要老是讲一些貌似肯定的专业术语，以免误人子弟。

的确铰接式列车舒适度高，而且动力集中的客室噪音小。但是很难有令人信服的证据说一个80多吨的机车在轨道上砸夯会比一个仅40吨的动车效果差！

hakutaka

下面引用由yyoyo在 2003/08/27 11:27am 发表的内容：
但是这么多动轴检修维护、噪音、安全问题也不轻松，还有它哪十几米的复杂的细长鼻子，这也是日本自身为何没有普及500系的一个根本原因，运用部门反映单座造价成本要高50%左右，运营成本也高。

那我让你分析一下700系……还有别忘了，500系实际上速度是320-350的车，线路不行降速使用中。

潘帕斯牧羊人

下面引用由hakutaka在 2003/08/27 12:44pm 发表的内容：
我的意思是说功率大会打滑，而不是能够达到。

那你并没有说是总功率还是单轴功率啊。如果单轴功率过大会打滑，但是谁也不会把单轴功率作大到3000－4000kw吧。
还要补充一点，750吨列车40km/h时速下80米制动采用的是最大减压＋电阻制动，如果采用紧急制动距离还要短一些。

yyoyo

7km/h/s,减速度接近-1.9m/s2？人能够承受的最大极限是-1.4m/s2,太大就不舒适甚至引起严重问题，因此机车和地铁的非常制动减速度一般设计不超过-1.2m/s2，最大常用制动减速度一般不超过-1.0m/s2，高速时由于摩擦系数小达不到最大减速度，非常制动只能按照纯空气摩擦制动设计。

yyoyo

300以上高速动力集中的轴重严格按照欧洲高速技术条件限定小于17T，整车68T，单轴功率一般在1000-1100KW，但是簧下重量确实比日本的架悬式第一些。

潘帕斯牧羊人

这里再解释一下“冲击”的概念。车辆对轨道的冲击和车辆对轨道的作用力是不同的：作用力包括了车辆本身的重量和车辆在运行过程中上下震动对轨道的产生的压力。比方说一个人静止站在地面上，他对地面的作用力等于他的重量，而此时对地面的冲击是为零的；同样一台机车静止停在水平的轨道上的时候，它对轨道的作用力就是它本身的重量，而对轨道没有冲击。
机车车辆在运行途中，由于这样那样的原因，车体本身会有一定的上下振动，这个振动和车辆的重量叠加在一起形成了车辆对轨道的作用力。我们知道振动是有频率的，由信号与系统的知识，我们可以把车辆对轨道的作用力反映到频谱上，也就是说，我们可以画出一个坐标，x轴表示振动频率大小，y轴表示作用力幅度的大小。此时车辆的重量谱线过原点，和y轴重合——这就是所谓的“直流分量”，它的大小等于车辆重量。
理论和实践都证明，如果冲量作用的时间越短，那么作用力就越大，也就是说由这个作用力产生的振动的频率就越高，而它破坏的力量就越大。这就是为什么列车车钩往往会在车辆起动时候断裂的原因，因为在很短时间之内加过来一个冲量，作用力很大，容易造成断钩。同样的道理，车辆在运动过程中对轨道影响最大的就是振动的高频分量，车辆对轨道的作用力里面，低频分量基本上都是簧上重量造成的，因为通过转向架的一系、二系悬挂，已经将上面车体的振动频率降低了；此时簧下重量就显得格外重要——因为这些重量直接作用在轨道上，产生的振动频率较高，对轨道的影响就更大一些。所以我们在研究机车车辆的时候，不仅要看他的轴重，更要看他的簧下重量。
顺便说一句，信号系统知识虽然常用在电子通信领域，但决不是说它只能用在这些地方——事实上，国外很多大学人文社科的学生一样要学习者一门课。其时抽象出来看，人类社会群体就是一个系统，而信号就是外界过来的种种信息。比方说国家出台一项政策对股市产生的影响，股市可以看成系统，政策就是信号，信号与系统在这里就研究到底会产生怎样的影响；当然这需要建模等等。运用到本文中，轨道就是系统，作用力就是信号，我们研究的就是信号通过系统之后的结果，也就是作用力对轨道的影响。

hakutaka

下面引用由yyoyo在 2003/08/27 03:23pm 发表的内容：
7km/h/s,减速度接近-1.9m/s2？人能够承受的最大极限是-1.4m/s2,太大就不舒适甚至引起严重问题，因此机车和地铁的非常制动减速度一般设计不超过-1.2m/s2，最大常用制动减速度一般不超过-1.0m/s2，高速时由于摩擦　...

别忘了高速时非黏着制动效果很好——实际上日本列车最大减速度往往出在高速域。而且因为重量均匀车箱不会发飘。

hakutaka

下面引用由潘帕斯牧羊人在 2003/08/27 08:52pm 发表的内容：
这里再解释一下“冲击”的概念。车辆对轨道的冲击和车辆对轨道的作用力是不同的：作用力包括了车辆本身的重量和车辆在运行过程中上下震动对轨道的产生的压力。比方说一个人静止站在地面上，他对地面的作用力等于 ...

解释的很正确，这也是我为什么不在常速铁道的提速讨论里强调冲击损伤（断轨的主要诱因）。高速铁道线路指标高，三角坑不能有，轨缝之类的少而且小，道岔轨道要打磨平整。缓和曲线甚至用到超长距离……所以冲击往往很小。黄下重量如果不是大的离谱我觉得问题不大，道是弯道通过能力显得比较重要。为什么9号单开道岔中国限速30（特种35），同样质量日本可以到45（动力集中的列车和货车同样限制30），12号为限制60（中国限制45，特种的50）。另外，高速铁路弯道标准太高，实际上不现实。因为超高不可能太高，列车的车头很重的话，外侧轨道受力就很大，要么通过速度受到限制，要么花很多的钱修建十分坚固的铁道。日本地质地形不好，实际上采用动力分散就是杜绝坡道和弯道过分减速——因为车辆都很轻轨道钱就省下来了。毕竟，脱轨系数只要不超过1.0就可以了。

潘帕斯牧羊人

不过日本的轨道可真的不便宜：采用整体道床，造价高多了。
高速铁路曲线半径都挺大的，这个时候超高应该不是特别要命了吧。这也是为什么高速列车不采用径向转向架的原因。

yyoyo

注意，如果是减速度-1.9m/s2的话，相对应的粘着利用就应达到 19%，即使考虑到附加空气阻力按最大2%计算也要17%，小轮径动力分散是绝对不可能达到这个值的，即使大轮径的动车在300KM/H下也只能达到9%。非粘着制动更是不可能达到的，即使全动轴也不行，因为简单的推算一下11T的轴在300KM/H下必须有0.17x9.81x11x300/3.6=1500KW的制动功率，你不是外行吧，高速制动能力肯定是要低于低速的，因为制动功率恒定时高速力下降很快，而空气阻力上升远不能弥补。好好补习以下专业知识吧。   

hakutaka

下面引用由yyoyo在 2003/08/28 10:29pm 发表的内容：
注意，如果是减速度-1.9m/s2的话，相对应的粘着利用就应达到 19%，即使考虑到附加空气阻力按最大2%计算也要17%，小轮径动力分散是绝对不可能达到这个值的，即使大轮径的动车在300KM/H下也只能达到9%。非粘着制动 ...

外行的应该是你!再生制动（黏着性）涡流制动（非黏着性），都是越快效果越好！你算过非黏着制动(涡流等)的制动功率么?难道他们也是速度越快效果越差?!!!另外,速度300下手柄回空位本来减速度就不小,应该没错吧!别的我就不多说了……

hakutaka

下面引用由潘帕斯牧羊人在 2003/08/28 08:32pm 发表的内容：
不过日本的轨道可真的不便宜：采用整体道床，造价高多了。
高速铁路曲线半径都挺大的，这个时候超高应该不是特别要命了吧。这也是为什么高速列车不采用径向转向架的原因。

不便宜主要是按照日本国内既有线路计算了——日本的铁道工夫都花在修地铁上了（隧道多而且长），沙质地基不好要治理……坡陡也要加强，山多居民多要高架……都要钱！

潘帕斯牧羊人

下面引用由hakutaka在 2003/08/29 08:29pm 发表的内容：
外行的应该是你!再生制动（黏着性）涡流制动（非黏着性），都是越快效果越好！你算过非黏着制动(涡流等)的制动功率么?难道他们也是速度越快效果越差?!!!另外,速度300下手柄回空位本来减速度就不小,应该没错吧!别 ...

但是本来整体道床造价就比较高的。
yyoyo可是株洲厂的研究人员哦，搞电力机车的，不会是外行的

leland

下面引用由yyoyo在 2003/08/29 06:29am 发表的内容：
注意，如果是减速度-1.9m/s2的话，相对应的粘着利用就应达到 19%，即使考虑到附加空气阻力按最大2%计算也要17%，小轮径动力分散是绝对不可能达到这个值的，即使大轮径的动车在300KM/H下也只能达到9%。非粘着制动 ...

我想请教一下专家,制动力怎么才能做到功率恒定(与速度无关)?

yyoyo

我不知道你是不是在胡搅蛮缠，你看一看世界上那个国家高速列车制动减速度达到-9KM/H/S？高速阻力很大确实不错，但300时不会超过2%，我在上面已经刨掉了（你找不到一个300等级高速列车的阻力在300时阻力有这么大，好好查查高速列车阻力公式吧），这样对应的减速只有-0。72KM/H/S。我在上述计算时没有计入涡流制动只考虑再生制动，但你知道涡流制动的力有多大吗？一般每米也就1，5-2KN左右，一个车辆四根也就6-8KN，在300时能提供的最大制动功率每车不会超过600KW，如果那样做的话重量也下不来哦？轴重也不轻，控制复杂性高。其余由粘着制动承担的功率力也还有大约1500-150=1350KW/轴。，粘着利用也要达到0。15以上。谁说再生制动功率在高速时可以很大？最大再生制动功率受到电机颠覆转矩的限制，一般比牵引功率大1/U2，U为传动比，300KW的动力分散的轴制动功率也就330KW，何来可以任意加大，问问电机专家吧。不过有一点你基本对了，那就是摩擦制动功率随着速度的增加而增加，但不是线形的，因为速度越高温度越高摩擦材料摩擦系数会降低，因此高速时最有效的制动是摩擦制动，但是考虑到粘着利用限制我们设计时也不让它超过10%。我的计算数据如有问题欢迎批评指正，不过一定要有理论依据哦。

yyoyo

很简单，通过速度计算出给定力的大小（F=P/V），调节变流器输出给定转矩即可。

hakutaka

下面引用由yyoyo在 2003/08/30 11:10pm 发表的内容：
我不知道你是不是在胡搅蛮缠，你看一看世界上那个国家高速列车制动减速度达到-9KM/H/S？高速阻力很大确实不错，但300时不会超过2%，我在上面已经刨掉了（你找不到一个300等级高速列车的阻力在300时阻力有这么大　...

我没说任意的大！我说的是速度低时再生制动功率上不去，速度高时他跟着高。另外新干线最大减速度是7不是9。这个是官方数据。

hakutaka

下面引用由潘帕斯牧羊人在 2003/08/29 08:53pm 发表的内容：
但是本来整体道床造价就比较高的。
yyoyo可是株洲厂的研究人员哦，搞电力机车的，不会是外行的
因此，我建议你不是专业人士不要老是讲一些貌似肯定的专业术语，以免误人子弟。
  
   希望今后在论坛能科学有依据的交流。高速列车的加速度主要取决于比功率（即总功率/载重），与动力配置方式基本无关，这可是谁也不能否认的事实吧。高速列车计算中在阻力系数基本一致的前提下，取决于单位重量的功率是人所周知的。
TGLGO350集中型列车居然高达24KW/T，与500系的26KW/T已很接近，

这就是你所谓的内行说的话！不论哪个方面，我从来不把这种“内行”当作内行。你单位重量的功率再大，架不住车轮子给你不争气——这个才是显然的！车厢又不是纸糊的，要多轻有多轻。而且tglgo350的平线全速加速距离是多少呢？！不是那个比很很接近么！

hakutaka

另外，数据推导正在复查中。结论还是加减速动力集中的大大地慢！还就慢在黏着上，不是黏着利用率上。重量比的论断是不能垮架构比较的，否则就会出错。这个也是结论之一。

yyoyo

对不起打误了，我前面引用的应是7而不是9，但是我后面的计算还是按照7进行的。不过7确实太大了，应用时旅客哪个吃得消？特别是在低速时，大车都有低紧急冲动大的经验，要知道我们一般160的列车最大紧急制动率不超过-3。6KM/H/S，紧急停车谁受到了。高速列车复合制动减速度曲线是越往高速越低，低速基本上保持恒定（由制动微机系统按照一个基本恒定的数值自动调节，一般不允许超过-1。4M/S2），涡流制动一般小于100没有多大力就切除了，再生一般45以下也线性下降切除，最后靠空气摩擦制动停车。