任務一：認知制動力計算方法

-閘瓦摩擦系數閘瓦摩擦系數由于影響因素多而復雜，很難用理論方法來推導，主要靠室內1：1的“制動摩擦副試驗臺”和在現場線路上進行成組車輛的“溜放試驗”來實測。在溜放試驗中由于缺乏列車運行中基礎制動裝置傳動效率(動效率)的數據，難以準確測定出真正的閘瓦摩擦系數值。返回認知閘瓦摩擦系數的影響因素閘瓦與車輪間的摩擦系數直接影響著制動性能的好壞。閘瓦摩擦系數的影響因素主要有四個：閘瓦材質列車運行速度閘瓦壓強制動初速閘瓦摩擦系數，以φk表示除上述幾種主要因素外，閘瓦摩擦系數還與氣候、接觸面狀態等有關。認知閘瓦摩擦系數的影響因素

1．閘瓦材質和制造工藝（以鑄鐵閘瓦為例分析）閘瓦材質對摩擦系數影響很大鑄鐵閘瓦中配有碳、硅、錳、硫、磷五種添加成分。磷是對摩擦性能起主要作用的元素，適當提高含磷量，摩擦系數與耐磨性均可相應增加。認知閘瓦摩擦系數的影響因素

1．閘瓦材質和制造工藝閘瓦的鑄造工藝也影響著摩擦系數用鐵模澆鑄的鑄鐵閘瓦，其摩擦系數就小于用砂模澆鑄的閘瓦。鑄鐵閘瓦的澆鑄溫度、澆鑄方法及閘瓦中所含的雜質，都會大大降低閘瓦的耐熱性與導熱性，使閘瓦易于熔化，對摩擦系數也必然會有影響。從而導致同一材質的閘瓦就有可能有不同的摩擦系數。認知閘瓦摩擦系數的影響因素2．閘瓦壓力閘瓦對車輪單位面積上的壓力越大，摩擦系數越小；反之摩擦系數越大。這是因為，閘瓦壓力大時，摩擦產生的熱量多，閘瓦溫度升高。在接觸面上可能有一薄層因高溫而變軟，起著近似潤滑劑的作用，所以降低了摩擦系數。認知閘瓦摩擦系數的影響因素3．列車運行速度鑄鐵閘瓦與車輪間的摩擦系數受列車運行速度的影響較大。列車速度高，閘瓦與車輪踏面摩擦的相對速度就越大，在摩擦過程中產生的熱量多。使閘瓦溫度升高。摩擦系數減小。不能滿足高速時需要有較大制動力的要求（列車速度降低．摩擦系數反而增大）。尤其是在速度很低時，摩擦系數急劇上升，容易發生“抱死輪”即“滑行”現象。認知閘瓦摩擦系數的影響因素4．列車制動初速度初速度較低時，其摩擦系數較高。當制動初速度較高時，閘瓦溫度高，則摩擦系數較低。根據試驗：制動初速每提高10km/h，鑄鐵閘瓦和低摩合成閘瓦的摩擦系數將降低0.006～0.012。拓展知識：了解閘瓦摩擦系數的影響因素對閘瓦除要求有高的、比較穩定的摩擦系數外，還要求它有較好的耐磨性和導熱性，以及一定的機械強度，并且希望制造成本低。拓展知識：了解閘瓦摩擦系數的影響因素改善閘瓦摩擦性能的措施世界各國都在對閘瓦的摩擦性能進行廣泛研究，以提高制動效能，降低材料消耗。1．提高鑄鐵閘瓦中的含磷量據研究，含磷量高的高磷鑄鐵閘瓦可明顯減小甚至完全消除火花，制動效果好，但容易脆裂。我國研究出采用鋼背作為補強措施的高磷鑄鐵閘瓦。現在已普遍使用。拓展知識：了解閘瓦摩擦系數的影響因素改善閘瓦摩擦性能的措施北京鐵路局、清華大學和鐵道部科學研究院三方合作，研制成功了一種BXT—1型稀土鑄鐵閘瓦。它的含磷量為1.0％～1.3％，比中磷閘瓦高，比高磷閘瓦又低。它的特點是加進了稀土元素，利用稀土的強化孕育作用，使它既具有高磷閘瓦耐磨、火花花量小、壽命長的優點，又具有中磷閘瓦不易脆裂、不用“鋼背”、工藝比較簡單、價格比三交便宜的優點。所以，在現階段．它是中磷閘瓦較好的替代品。拓展知識：了解閘瓦摩擦系數的影響因素改善閘瓦摩擦性能的措施2．采用雙側制動或復式閘瓦雙側制動即每一車輪兩側各有一塊閘瓦。復式閘瓦是一個閘瓦托上安裝兩塊或兩塊以上閘瓦。采用雙側制動或復式閘瓦能增加閘瓦的摩擦面積，減小閘瓦單位面積的壓力。根據試驗。閘瓦單位面積的壓力較小者，町獲得良好的摩擦系數與較小的磨耗量；同時閘瓦單位面積的壓力小，制動時的溫度較低，由此而引起的閘瓦變形也較小，使閘瓦與車輪有較好的接觸狀態，得以提高其摩擦系數。據國外試驗資料表明，采用復式閘瓦時制動距離比采用單式閘瓦可縮短10％～15％。此外，為減小制動過程中閘瓦因高溫而發生的變化，除采用上述的復式閘瓦外，還可以采用兩端硬化的閘瓦來防止閘瓦冷卻后兩端翹起，閘瓦接觸面減小，摩擦系數降低。拓展知識：了解閘瓦摩擦系數的影響因素改善閘瓦摩擦性能的措施3．采用合成閘瓦合成閘瓦用非金屬材料(石墨粉、石棉、礦渣、云母、黏土等)和金屬粉末(鑄鐵粉、銅粉、鉛粉和鉛鋅等氧化物)為填充料，用橡膠或樹脂等黏性材料作為黏結劑，通過加熱而成。與鑄鐵閘瓦相比，它的摩擦系數大而穩定，而且可以在制造時通過采用不同的配方和丁藝進行調節。耐磨性也有顯著提高，制動時的摩擦火花也小，可防止火災。目前，我國快速旅客列車上已采用合成閘片。返回拓展知識：了解閘瓦摩擦系數的影響因素改善閘瓦摩擦性能的措施普通（鑄鐵）閘瓦，含磷量0.3％，很不耐磨。而且其摩擦系數隨列車速度的增高會大大降低。列車高速時動能大。正需要較大制動力來使列車減速。普通鑄戔閘瓦的上述性能正好與實際需要完全相反。的中磷（鑄鐵

）閘瓦，含磷量為0.7％～1.0％。中磷閘瓦的摩擦系數比普通鑄鐵閘瓦高約33％，制動距離可縮短約16％，在同樣的制動條件下閘瓦溫度較低，閘瓦磨損減輕約30％，車輪踏面磨損也減輕約47％。高磷（鑄鐵）閘瓦，含磷量在2.0％以上，制動效果還要好。但是，隨著含磷量的大大增高，閘瓦的脆裂性也變得十分嚴重，所以，高磷閘瓦要以“鋼背”來加強，這樣又增大了它的成本，使其價格太高，不易于推廣。返回認知閘瓦摩擦系數的計算方法由于閘瓦摩擦系數的影響因素很多，而且比較復雜，難以推導出它的計算公式，通常是綜合試驗結果得出的經驗公式進行計算的。《牽規》規定，我國各型閘瓦和閘片的實算摩擦系數φk，按下列各式計算：中磷閘瓦高磷閘瓦低摩合成閘瓦高摩合成閘瓦、盤形制動閘片了解各類閘瓦使用情況高磷鑄鐵閘瓦(以下簡稱高磷閘瓦)在普通貨車和最高速度120km/h的客車(以下簡稱普通客車)上普遍采用；中磷鑄鐵閘瓦(以下簡稱中磷閘瓦)在少數機車上采用；低摩合成閘瓦在少數機車上和個別普通客車上使用；高摩合成閘瓦在部分機車和客貨車上使用，而且使用面會逐步擴大；高摩合成閘片在裝有盤形制動的客車、動車組上使用。新造的最高速度為120k