编组站驼峰车辆溜放过程动态分析研究

摘要

编组站，铁路货运列车的生产工厂，在铁路运输生产及货物送达速度方面，发挥着至关重要的作用。因此编组站的作业效率及作业安全水平，关乎铁路运输作业的安全性及铁路货物运输的效率。驼峰作为编组站作业的核心，驼峰作业水平的安全性和高效性，是衡量编组站作业效率的重要指标。
　　在驼峰作业中，溜放车辆的溜放速度控制水平，关系着驼峰溜放车辆的解体速度和溜放车辆安全性。车辆从驼峰溜放速度控制由众多因素影响，文章分析了驼峰溜放车辆的自动化控制系统、速度控制设备以及调速系统，得出了要保证车辆的安全溜放，需要不同系统之间的协调配合。而前人在对驼峰溜放速度进行研究时，只是做了单个方面的分析，忽视了驼峰溜放车辆的速度控制过程是一个整体性控制系统，为此文章在研究驼峰溜放车辆的速度控制时，从如下几个方面进行分析研究:
　　在分析溜放车辆的受力时，文章借鉴了前人对溜放车辆的基本阻力、风阻力、道岔阻力和曲线阻力的计算方式，对这些力进行加成作为溜放车辆所受的外力进行分析。但是前人在对溜放的大车组进行力学分析时，把车辆当作单个的溜放个体，忽视了车组之间的互相作用力及车辆的受力质点处于不同的平面，本文把溜放车辆看作刚体，对其溜放时所受的合力进行分析，确定了其受力质点的位置及所受合力的大小。
　　文章对溜放车辆的速度进行分析时，考虑到溜放车辆所受的空气阻力和风阻力是不确定因素，首先建立溜放车辆的匀速直线运动模型，确定车辆的溜放速度与所受阻力之间的关系，然后把溜放车辆所受的空气阻力和风阻力当作均匀变化的力和非均匀变化力，分别进行讨论分析，得出了车辆的匀变速运动速度模型和非匀变速运动模型。将车辆在溜放时所受的力代入速度模型，加入溜放车辆的间隔调速原理与目的调速原理，得出溜放车辆的匀变速与非匀变速的间隔调速模型和目的调速模型。
　　运用得出的速度控制模型，运用兰州北站的相关资料，对驼峰溜放的车辆进行受力分析，得出车辆在溜放过程所受的速度-距离曲线图，根据受力图对受理过程进行分析，分析溜放车辆在不同位置时的溜放速度，确定车辆在不同部位的减速器通过时，是否需要对车辆施加制动力，保证车辆能够实现安全准确的与股道停留车辆进行连挂。
　　对驼峰溜放车辆的速度控制原理进行力学速度模型分析，对车辆的溜放过程受力进行计算机模拟，不仅仅能够保证车辆在驼峰的快速安全连挂;还能够对新建驼峰进行合理性检验，确定驼峰溜放坡的坡度及驼峰能高设计是否合理;对车站员工的日常作业进行培训，帮助员工能够合理的对溜放车辆施加制动力，保证作业人员的作业效率;对运营组织专业的学生进行教学培训，帮助学生掌握现场作业的相关原理。即对驼峰溜放车辆的溜放速度控制原理进行分析模拟，有着重要的实践意义和科研价值，有利于驼峰溜放作业的进一步发展。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 论文研究的背景及意义

1．2 驼峰的发展现状

1．2．1 驼峰的发展历程

1．2．2 国外研究的现状

1．2．3 国内研究的现状

1．3 文献综述

1．4 论文研究的主要内容及技术路线

1．4．1 论文的主要内容

1．4．2 论文的技术路线

2 驼峰的自动化控制系统

2．1 驼峰自动控制系统

2．1．1 溜放速度的自动控制

2．1．2 溜放进路的自动控制

2．1．3 推送速度的自动控制

2．2 驼峰溜放车辆速度控制系统的分类

2．2．1 点式调速系统

2．2．2 连续式调速系统

2．3．3 点连式调速系统

2．3 驼峰调速系统的硬件设备

2．3．1 测重设备

2．3．2 测速设备

2．3．3 测阻设备

2．3．4 测长设备

2．4 本章小结

3 溜放车辆的力学分析

3．1 车辆溜放时的主要影响因素

3．1．1 车辆本身对溜放的影响

3．1．2 外界环境对溜放的影响

3．2 溜放车辆的受力分析

3．2．1 溜放车辆的基本阻力分析

3．2．2 溜放车辆的风阻力分析

3．2．3 溜放车辆的道岔和曲线阻力分析

3．3 影响溜放速度的其他因素

3．3．1 溜放大车组的阻力分析

3．3．2 难行车在驼峰溜放时的受力分析

3．4 本章小结

4 三部位减速器出口的速度控制模型

4．1 第一部位减速器的间隔调速原理

4．1．1 间隔调速的原理

4．1．2 间隔调速的控制模型

4．2 第三部位减速器的目的调速

4．2．1 三部位减速器出口速度的目的调速原理

4．2．2 溜放车辆的匀变速运动模型

4．2．3 考虑空气阻力的变加速运动模型

4．2．4 考虑风阻力的车辆溜放模型建立及求解

4．3 钩车溜放过程的运动关系分析

4．3．1 钩车所受制动力的计算

4．3．2 溜放钩车的速度-时间与速度-距离关系

4．4 本章小结

5 车辆溜放过程的计算机模拟

5．1 计算机模拟软件的开发

5．1．1 模拟软件的开发环境

5．1．2 模拟系统的设计

5．1．3 模拟系统的过程

5．2 钩车溜放过程中的参数设计和条件设置

5．2．1 调车场的参数设置

5．2．2 溜放钩车的参数

5．2．3 钩车溜放的外部因素参数值

5．3 实例验证

5．3．1 数据的收集

5．3．2 模拟过程和结论

5．4 本章小结

6 结论与展望

6．1 论文完成的主要内容

6．2 需要进一步研究的部分

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果