机车材料（共9篇）
机车材料 篇1
车体是电力机车中的关键部分, 车体材料的选择与电力机车生产投资数量、安全性、机车重量等都具有着紧密关系, 同时也影响着电力机车运营之后的舒适度、维修费用等。因此, 做好电力机车车体材料的选择工作, 是控制电力机车生产成本以及提高电力机车服务水平与运用效益的重要手段。
一、电力机车材料选择的影响因素
在选择电力机车车体材料的过程中, 不仅要对车体所具有的刚度要求和强度要求作出充分考虑, 同时要对电力机车运行中乘客所具有的舒适性以及安全度作出充分考虑, 并且由于材料的选择能够对电力机车的能耗、载客能力、使用寿命、检修频率等产生直接的影响, 所以也会对电力机车所能够创造的效益以及维护成本产生影响。因此, 电力机车车体材料本身的采购价格、运营成本以及维护成本也是影响电力机车材料选择的重要因素。综上所述, 电力机车材料选择影响因素主要包括电力机车的运行要求与材料经济性两个主要方面。从电力机车的运行要求方面来看, 电力机车工作环境的差异会导致电力机车车体在选择材料方面所作出的决策出现差异。电力机车的运用要求主要适应较为严重的环境污染、较大的空气湿度、较大的坡度、较多的曲线线路、较大的启动加速度与制动加速度、较少的维护量等, 这些因素是电力机车材料选择中需要重点考虑的因素;从经济性来看, 以我国城市轨道车辆的材料选择为例, 当前我国城市轨道车辆在材料采购方面采用招投标的方式, 其中保险费用、培训费用、运输费用、验收费用等都属于车辆采购费用中的组成内容。从我国各大城市如北京、上海、广州、天津、深圳的采购价格来看, 采购价格从低到高为普通钢车辆、不锈钢车辆、铝合金车辆, 而这些电力机车的维护费用则和区域物价水平、维修量以及机车性能具有着很大关系, 从使用经验来看, 碳钢电力机车车体具有着最高的维修费用, 其次为铝合金车体与不锈钢车体。通过比较也可以看出:虽然碳钢材料具有着较高的采购成本, 但是维护成本却比较低, 而不锈钢车体虽然有着较低的采购成本, 但是维护成本较高。因此, 在电力机车车体材料的选购中, 需要对电力机车的寿命周期作出考虑, 从而寻求采购成本与维护成本之间的平衡。
二、当前我国电力机车材料选择工作中存在的问题
当前我国在电力机车材料的选择方面存在盲目追求轻量化的问题, 在这种倾向下, 采购价格与维护价格居中的铝合金成为了主要的车体材料选择对象。电力机车所追求的轻量化是整体的轻量化, 这种轻量化不仅体现在车体方面, 同时也体现在其他设施与构建方面。事实上车内设备的轻量化所需要承担的风险要远远小于车体轻量化。然而从车体材料的选择方面来看, 轻量化发展并不一定要实现电力机车车体的铝合金化。同时由于我国具有着多样性的自然环境与气候特点, 所以电力机车材料的采用应当对这些问题作出综合考虑, 而不能出现盲目跟风的问题。
三、新材料在电力机车中的应用
随着电力机车的发展, 电力机车车体中使用的新材料呈现出多样化的特点, 如新型复合材料、铝合金、不锈钢以及碳钢等。总体而言, 铝合金、不锈钢以及碳钢已经在电力机车车体中得到了较多的应用。
(一) 碳钢材料在电力机车中的应用。
在电力机车车体材料的选择中, 钢材凭借自身优秀的加工性能和明显的价格优势而体现出了较强的实用性, 由于钢材具有好的防锈性能, 所以在最早的电力机车中就使用了普通轧制钢SS400, 但是随着轻量化要求和寿命周期要求的提高, 高耐候性钢板SPA逐渐替代了这种被广泛使用的钢材。从当前的电力机车车体材料来看, 碳钢依然是电力机车车体中应用广泛且具有成熟技术的材料, 虽然铝合金材料和不锈钢材料在电力车体中的应用比例不断提高, 但是碳钢凭借自身成本低、造型难度小的优势也依旧在电力机车车体材料选择中占有较大比重, 但同时要认识到, 较差的耐腐蚀性以及较大的重量使碳钢逐渐体现出了对电力机车车体材料发展趋势不能适应的问题。
(二) 铝合金材料在电力机车中的应用。
在电力机车车体的材料应用中, 铝合金无论是在比重还是弹性模量方面全部只达到钢的三分之一。因此, 在同等强度下, 与钢制电力机车车体相比, 铝合金电力机车车体的重量能够降低50%, 同时由于铝合金在耐腐蚀方面具有着良好的表现, 所以在电力机车车体中应用铝合金能够有效延长电力机车的寿命周期。由于铝合金材料在电力机车材料选择中具有着明显优势, 许多国家都对铝合金车体电力机车作出了研发与伸长。如早在1896年, 法国就将铝合金这种材料应用到车窗设计中, 英国则在1905年将铝合金使用到外墙板中, 虽然我国一直到1989年才生产了第一辆铝合金材料电力机车, 但是较晚的起步却没有影响我国在这一领域的高速发展。当前, 许多轨道客车与地铁车辆都对铝合金材料进行了广泛的使用。当然, 在此过程中, 我国铝合金材料车体的发展也面临着一些亟待解决的问题, 如铝合金材料在车体中的应用技术对原材料工业具有着很强的依靠性, 同时机车用铝合金材料产业发展也滞后于国外发达国家。因此, 虽然我国在铝合金车体制造技术方面获得了较快的发展, 但无论是尺寸公差还是铝合金本身的材料质量都并不能够完全满足电力机车焊接装配需求。
(三) 不锈钢材料在电力机车车体中的应用。
在电力机车车体材料应用中, 不锈钢具有着良好的质感、耐腐蚀性和强度, 相对于碳钢材料而言, 不锈钢材料具有着更长的生命周期、更低的残余应力与更轻的重量, 同时具有着更加环保的优势。在二十世纪三十年代, 美国所生产的不锈钢铁路客车让不锈钢材料走进电力机车车体材料选择与应用范围。在二十世纪五十年代, 各个国家也都对电力机车中的不锈钢材料作出了研究, 在不锈钢工艺日益成熟的背景下, 不锈钢材料开始普及到各类电力机车车体设计与应用中。同铝合金材料在电力机车车体中的应用一样, 我国在电力机车车体材料中的不锈钢应用方面同样起步较晚, 但是在21世纪, 这种材料在电力机车中的应用得到了迅猛的发展, 当前奥氏体系不锈钢中的SUS304与SUS301L成为了电力机车中常用的不锈钢材料。其中SUS301L可以通过轧制来提高抗拉强度与硬度, 所以具有着更好的实用性, 而SUS304则受到强度的限制而被应用到强度要求较低的部位。从造价方面来看, 不锈钢材料在电力机车车体中的应用虽然具有着更高的造价, 但却具有着更低的维修费用;从轻量化角度来看, 虽然不锈钢材料的轻量化水平与铝合金材料相比并不具备优势, 但相对于碳钢材料而言却具有着更好的表现。
综上所述, 电力机车车体材料的选择受到诸多因素的影响, 在对电力机车车体材料选择的过程中, 需要充分考虑电力机车的运行环境而不能盲目追求轻量化。当前电力机车车体材料主要包括碳钢、不锈钢以及铝合金, 三种材料各自具有着突出的优势。因此, 在三种材料的应用中, 需要对美观性、安全性以及经济性作出综合考虑, 同时有必要在同一地区使用同一种电力机车车体材料, 从而推动资源的共享、生产和维护的标准化发展。
参考文献
[1]肖彦君, 杨润栋.地铁车辆车体材料的选型分析[J].现代城市轨道交通, 2005
[2]新井浩.铁道车辆的车体材料及其特征[J].国外机车车辆工艺, 2005
[3]张国庆.不锈钢车辆车体刚度研究[D].大连交通大学, 2010
[4]员华, 邹鹏.不锈钢车体与铝合金车体的现状及发展[J].机电工程, 2008
机车材料 篇2
服务项目名称：DF10D型内燃机车中修
服务项目名称简要内容：机车中修参照铁道部颁发《东风4D型机车段修规程》工艺标准，中修范围施修、落成质量达到铁道部内燃机车段修技术规程质量标准要求。
服务项目实施地点、工期：具有机车中修条件的专业厂房进行；中修时间30天。招标范围： 柴油机部分：
1．互换柴油发电机组，橡胶支承进行更换。
2．柴油机按工艺和段规要求分解、检修、组装、调整，并对下列部件进行互换或检修：活塞、连杆、缸套、气缸盖、高温水泵、低温水泵、喷油泵、喷油泵下体，喷油器、联合调节器、增压器、中冷器、主机油泵、极限调速器。按工艺检修下列部件： 3.1 检修机体，曲轴。
3.2 按段规要求检修弹性联轴节，有故障处理。3.3 按段规要求检修减振器，有故障处理。3.4 检修花键套、十字销及万向叉头。3.5 检修油底壳。
3.6 检修连接箱及泵支承箱。3.7 检修凸轮轴，有故障处理。3.8 检修配气机构和摇臂箱。
3.9 检修盘车机构。
3.10 检修泵传动装置。3.11 检修配气传动装置。3.12 检修极限调速器传动装置。3.13 检修转速表传动装置。3.14 检修联合调节器传动装置。3.15 检修稳压箱。3.16 检修排气支管和总管。3.17 检修油气分离器。3.18 检修机油离心精滤器及座。3.19 检修各油水管路。
3.20 检修曲轴箱及凸轮轴检查孔盖 3.21 检修各燃油、机油滤清器。3.22 更换各密封圈、垫。辅助装置部分：
1．互换或检修起动滑油泵、燃油输送泵、预热锅炉水泵。2．互换或检修牵引电动机通风机，静液压变速箱和起动变速箱。3．检修万向轴、传动轴和各种联轴节。4．检修冷却风扇。
5．互换或检修静液压泵、静液压马达、温度控制阀、静液压安全阀。高压胶管按段规要求进行压力试验。
6．分解检修机油热交换器、静液压油热交换器、燃油预热器。
7．清洗机油粗滤器，并按段规要求进行水压试验，安全阀按段规要求进行检修和试验。8．互换散热器单节，散热器组成进行水压试验。9．清扫空气滤清器，更换不良的进气帆布筒。
10．拆检油水管路各截止阀、逆止阀，检查处理油水管路、卡子、接头不良处所。11，更新油水管路的胶管、胶垫和密封胶圈。12．机车水系统进行整体水压试验。13．检修侧面和顶百叶窗、调整其开度。14．互换百叶窗油缸。
15．检查预热锅炉，进行水压、点火试验。走行部分：
1、车体外观检查。
2、检修转向架。
按工艺和段规要求分解、检修、组装、调整构架、电机吊挂装置、油压减震器、牵引装置、弹簧装置、轮对、轴箱、抱轴轴承和齿轮箱、基础制动装置及撒砂装置：
3，修轮缘给油装置。
按工艺和段规要求分解、清洗、检修、组装、调整喷嘴、油罐、管路及管卡等。4．修旁承装置。
5．分解检修车钩和缓冲器，测量车钩高度和开度 6．检修排障器及扫石器并测量高度。7．检查手制动机并给油、试验。电机、电器部分：
1．检修主发电机(F)，牵引电动机(1一6D)，起动发电机(QF)，励磁机（L），空气压缩机机(1—2YD)，起动滑油泵电机(QBD)，燃油泵电机(1—2RBD)，通风机电机(1—2TD)，司机室电风扇(1—2SD)，直流测速发电机机（CF）。
2．互换或检修速度表及传感器，柴油机转速表(1N)及传感器(2CF)，预热炉水泵电机(YSD)、风机组(YFD)及燃油泵电机(YRD)。3．互换或检修过流继电器(LJ),接地继电器(DJ)，中间继电器，油压继电器(1—2YJ)，温度继电器(wJ)，时间继电器(SJ)，风压开关(YK)，电磁联锁(DLS)，差示压力计(CS)。
4．互换或检修调试电压凋整器(DYT)，电源变换器(DB)，步进电机驱动器(WJT)，微机励磁装置及变换器。
5，检修测试主整流柜(1ZL)，励磁整流柜(2ZL)，逆流装置(NL)，电流信号整流装置(3ZL)，接地整流装置(4Z1)，轮缘润滑控制装置(LHK)，风源净化装置(FJZ：含时间控制器、电控阀)，整流二极管装置(CL)。
6．互换或检修蓄电池组(XDC)。清扫车体蓄电池箱并涂防腐漆。测量蓄电池组对地绝缘。
7．互换或检修撒砂(QSF、HSF)、风笛(QLF、HLF)、轮缘润滑器电风伐(QHF、HHF)。8．检查修理各开关，保险保护装置，电阻，互感器，分流器，电气线路，照明灯具，预热炉控制柜等电气设备，不良者更换。
9．互换或检修空调装置各电器、电线路及电源、控制箱和空调机组以及电暖气。10．检测主回路，辅助回路(含励磁回路)，控制回路和照明回路的对地绝缘值和回路间的绝缘值
11互换或检修各种仪表及传感器。12检修牵引电动机冷却风道和帆布筒。
13．清扫主发电机车底通风道，更换主发电机车底滤清网。14进行电器动作试验。
15进行机车负载试验和功率调整。
16机车三项设备各电器、线路按专项检修范围执行。制动部分
1．空气压缩机按工艺和段规要求进行检修、试验。
2．互换或分解检修单独制动阀、自动制动阀、分配阀、作用阀、中继阀、遮断阀、调压阀、机车重联阀及各逆止阀。
3．分解检修无动力回送装置、高压安全阀、风泵上4 5kg低压安全阀、紧急制动阀及各塞门。
4．分解检修制动缸并补油。
5．对列车管和制动缸软管按段规要求进行风压和水压试验，并做好标记。
6．检修清洗油水分离器、远心集尘器、管道滤尘网并吹扫总风缸及总风缸管路，检修各风管路不良处所。
7．分解检修风源净化装置的排污阀、排气阀、进气阀、出气止回阀，更换干燥剂并进行试验。
8、分解检修风笛、风笛通阀、脚踏阀、雨刷。
9、更换不良撒砂胶管并解体检修撒砂阀。
10、制动机进行综合性能试验。其它部分：
1．检查修理门窗、门锁、地板，座椅及下体不良处所。2．检查焊修各机组安装座的开焊处所。
3、组装凋试各机组。
4、按段规定要求进行负载试验
5、下体、车架、柴油机、转向架、轮对、喷刷油漆并涂刷各种规定的标记。
6、机车试运转。
7、保留已装车的局加装改造装置。探伤范围：
(一)柴油机部分：
1、曲轴的各工作轴颈(主轴颈和连杆颈)及圆根处、齿轮的轮齿部分，泵传动齿轮的轮齿部分；
2、凸轮轴；
3、连杆组的螺栓、连杆体及大头盖；
4、活塞、活塞销、连接螺栓及其卡环；
5、气阀的外表面及杆身：
6、增压器的转子轴、压气机叶轮、更换的叶片；
7、主轴承座、主轴承螺栓、主轴承蔷及止推轴承盖
8、主机油泵泵传动齿轮和齿轮轴：
9、主机油泵的主、从动齿轮和齿轮轴；
10、高、低温水泵轴；
11、传动齿轮系统各支架
12、联合调节器传动轴；
13、摇臂装置的摇臂及轴
14、气缸盖螺栓：
15、推杆
16、滚轮及滚轮轴：
17、气门摇臂和气门横臂(二)辅助装置部分
1、万向轴(包括叉头、叉头轴、轴承盖、轴承盖螺栓、叉头法兰、十字销、花键、花键套)
2、传动轴(包括传动轴及叉头、轴承盖，轴承盖螺栓、叉头法兰、十字销、花键、花键套)
3、起动变速箱各轴、齿轮、法兰
4、静液压变速箱各轴、齿轮、法兰
5、冷却风扇扇叶及根部。(三)电机部分
1．牵引电机的小齿轮； 2，牵引电机小齿轮安装轴颈：
3．主发电机、牵引电动机轴承内圈安装轴颈(卸轴承内圈时)4，主发电机磁极螺栓(拆卸和更换时)；
5． 45KW及以上电机转子轴的法兰安装轴颈 6，起动电机、空气压缩机电机、励磁机的吊环；
7、主发电机磁极支架。(四)走行和制动部分
1、车钩、钩舌、钩尾框、扁销、钩舌销：
2、车轴、牵引从动齿轮的轮齿部分：
3、牵引杆及销、连接杆、各销；
4、基础制动装置的横杆、叉杆、竖杆加工画和各圆销；
5、轮箍组装前内径表面、组装后的踏面及内侧面：
6、空气压缩机曲轴的轴头轴颈部分；
7、空气压缩机连杆，连杆盖、连杆螺栓、活塞销、油泵齿轮及空气压缩机吊环
8、牵引电机吊杆、销； 配件互换范围
1．柴油机、活塞、连杆、缸套、气缸盖、高温水泵、低温水泵、喷油泵、喷油泵喜下体、喷油器、联合调节器、增压器、中冷器、主机油泵、极限调速器。
2．起动滑油泵、燃油输送泵、预热锅炉水泵，静液压泵、静液压马达、温度控制阀、静液压安全阀、牵引通风机，散热器单节、百叶窗油缸。
3．发电机，牵引电动机，起动发电机，励磁机，空气压缩机电机、燃油泵电机，通风机电机，司机室电风扇，直流测速发电机。
4，电空接触器，转换开关，组合接触器，电磁接触器。
5．过流继电器，接地继电器，油压继电器，水温继电器，时间继电器，风压开关、电磁联锁，电压调整器，步进电机驱动器，各种仪表及传感器，蓄电池组，电源变换器。
乘务员的中修工作范围：
1、负责机车的清扫工作：包括机车、柴油机、转向架喷漆前的清扫工作。
2、负责燃油精滤器、机油粗滤器、空气滤清器中滤清元件的送、取、工作。
3、检查验收机车，参加机车的上油、上水、起机、磨合、水阻、试运。
4、机车试运前检差油、水、砂状态。承包方式：整体大包
5、投标人资质要求
（1）在中国境内依法注册、经营范围包含本项目的独立法人；（2）具有铁路行业管理部门认可的该型机车中修及以上资质；（3）具有良好的商业信誉、服务水平和履行合同的能力；（4）具有DF10D内燃机车中修或大修业绩；
（五）本项目不接受联合体投标（包括代理）。服务项目标准和要求：
1、质量保证
⑴、下列部件保修一个中修期（4年）：
⑵、凸轮轴、连杆、活塞组、气缸套、气阀不发生裂纹、破损，主轴瓦、连杆瓦、空压机轴瓦不发生剥离、碾瓦；
⑶、柴油机各传动齿轮、传动轴不发生裂纹、折损；
⑷、增压器壳体不发生破裂，转子不发生固死、断裂；中冷器、冷却风扇、静液压泵、静液压马达、主机油泵、前后变速箱体、牵引齿轮箱、轴及齿轮不发生裂纹、折损，冷却单节不发生裂漏；
⑸、所有轴承不发生裂损；
⑹、各种电机不发生破损故障，各大线接头无烧损、过热、变色；
⑺、车体油压减震器不发生漏油；
⑻、柴油机油底壳不发生漏泄；
⑼、转向架构架、车轴、轮芯、牵引从动齿轮不发生裂损。⑽、除上述部件外的机车其他附属配件保修1年。
2、验收要求 验收
由中国铁路总公司驻厂(机务段)验收室和我方代表共同验收。⑴、验收标准
《东风4D型内燃机车段修规程》及段修规程、本协议（超范围修部件按超范围修项目验收）。
⑵、我方质检部门需对机车检修的全过程进行质量检查，承诺对甲方机车的检修全部符合约定的质量要求，提供相应的检修证明和合格证。
⑶、机车交验完毕后，填写中修竣工验收记录单。验收记录单应使用中国铁路总公司统一标准，并满足太原铁路局办理机车过轨的相关要求。⑷、所有签字验收记录单一式三份，甲方带回一份，乙方保留两份。
⑸、检修方对机车中修技术资料的完整、正确负责。履历薄按规定填写，数据齐全、准确，合格证齐全，在机车验收竣工后移交我方。
3、其他要求
机车材料 篇3
1、瓷芯表面呈白色汽油机工作正常
2、瓷芯表面呈微红、微黄或红褐色汽油机的工作也是正常的，火花塞瓷芯表面之所以呈微黄、微红或红褐色，是由于燃料添加剂的不同而造成的。
3、瓷芯颜色呈黑褐色，且外壳与侧极上附有较厚的硬质块状积炭。有两种原因：一是汽油机烧机油，是由于机油从活塞环或进气门导管进入;二是火花塞本身的原因，维修者能用眼睛看到的有火花塞瓷体破裂或侧电极折断，也有不明显的从外观看不到的原因。可采用对其进行跳火的方法检查，把火花塞平放在气缸盖上，用中央高压线离火花塞接头螺栓5mm左右，然后拨动断电器触点看火花塞间隙跳火情况。若火花强烈且呈蓝白色，说明火花塞正常;若火花微弱或无火花，说明火花塞有故障，需要更换。
4、瓷芯呈惨白色瓷芯惨白，说明火花塞过热。在多缸汽油机中仅出现在个别火花塞上，可能是火花塞热值(热型)过低、错用、质量等原因;如在某一缸经常出现瓷芯惨白，则应检查此缸的压缩比是否偏高，或检查火花塞周围水套是否堵塞。对于压缩比高的，应注意有无炽热点火现象;若几个缸同时出现瓷芯惨白，应考虑汽油机负荷过大、冷却系能力不足等原因，应换用热值较高一级的火花塞。
5、瓷芯呈微黑色瓷芯呈微黑色且有薄薄的一层炭粉覆盖，外壳园环面甚至侧电极上均有积炭。这种现象是长时间冷车、低速运转后出现的，经过一段时间正常使用后便会清除。如在正常使用工况偏高，应换用低热值火花塞。换用后应注意汽油机在高速、高负荷时有无火花塞过热及中心极烧熔、拉缸等现象。
二、用进排气岐管判断故障
1、如柴油机工作粗暴，运转时响声不均匀，说明各缸工作状况不一致，其原因之一是各缸供油量大小不一。此时，可以用触摸各缸排气岐管的方法来诊断，若某缸排气岐管温度较高，说明该缸供油量偏大;若某缸排气岐管温度低，说明对应缸的供油量偏小。根据判断，可以对各缸的供油量大小进行调整，使其一致。
2、当发动机加速时，偶尔发出清脆的“当、当”异响。这种故障一般不是活塞销异响，大多是由个别喷油器雾化不良引起。为此，可以观察各排气岐管，如某缸排气岐管内湿润，说明该缸的喷油器雾化不良。
3、如果柴油机的机油消耗量过大，但不知机油量下吸还是上吸进入气缸。可以拆下进气岐管检查缸盖进气道，若其内壁积存较多的机油，说明机油是从气门杆与气门导管之间的间隙吸入气缸，并参与了燃烧;若进气道内壁没有机油痕迹，说明机油是通过其他途径损耗了。
4、如果柴油机上部突然出现气门撞击活塞声音，排气管间断冒烟，甚至曲轴箱通气孔往外窜气，这有可能是由气门座圈松动引起的。此时可在进排气岐管处进行听诊，若有“啪、啪”异响，同时在柴油机着火不久用手触摸进排气岐管，如某缸进气岐管比其他进气岐管温度高，便可判断是此缸进气门座松动。这是因为在压缩行程时，气缸内的高温气体经过进气门座、进气岐管反向冲入空气滤清器;如果某缸排气岐管比其它缸排气岐管温度低，说明对应缸的排气门座可能已松动。
三、用手压油泵判断故障
1、在不松开放气螺钉时，连续按压手柄始终感觉阻力较小，则说明高压油泵上的回油阀或输油泵内的进油阀、出油阀密封不严，引起内漏。其原因是：阀间夹有杂质或阀面磨损，弹簧弹力减弱或折断等。
2、松开低压油路放气螺钉，用手油泵泵油。若向上轻轻提手柄时能稍感到油路有吸力，按压手柄时放气螺钉处有少量柴油流出，则说明输油泵的吸油阻边过大，其原因有：(1)油箱至输油泵间的滤芯、滤网或油管堵塞;(2)油箱盖通气孔堵塞，油箱内呈现负压，油流不畅;(3)冬季使用的柴油粘度过大，流动性变差。
3、若用手油泵泵油时，从放气螺钉处流出的柴油中夹带有少量的气泡，且按下手柄时感到有阻力，排油不足，则说明输油泵至高压油泵间的滤芯或油管堵塞，供油受阻。
4、若用手油泵泵油时，从放气螺钉处流出的柴油中夹带有大量的气泡，则说明从放气螺钉到油泵的油管接头未拧紧;接头密封垫损坏、油管破裂，导致从输油泵螺纹连接处、手油泵活塞与外壁配合间隙处或管路破损处吸入空气;喷油器针阀偶件卡滞在开启位置，且出油阀密封不严，气缸内的高压燃气通过针阀偶件反窜入低压油路;油箱存油不足吸入空气;油箱至油泵油路严重堵塞，吸入空气。
四、根据机油压力表指针判断润滑系故障
大家都知道，机油压力表的读数反映的是发动机主油道的压力。各种类型发动机构造上的不同，其要求的机油压力也各有不同，但相差不会太大。如在额定转速下，4125A型发动机机油压力为200～300kpa;4115型发动机机油压力为400～500kpa;495A型发动机机油压力为300～500kpa。
发动机刚启动时，压力表指针读数稍微偏高。随着发动机机油温度的上升，机油粘度下降，机油压力表指针逐渐回落并稳定在规定范围内(随发动机转速的不同而稍有变化)。发动机熄火后，机油压力表指针慢慢回落到零。这一系列现象说明润滑系工作正常。不正常现象主要表现在下述几种情况：
1、发动机启动后，若机油压力表指针读数逐渐下降，甚至降到零，表明曲轴主轴瓦及连杆瓦严重磨损，使配合间隙过大，或是限压阀和回油阀严重磨损，密封不严造成机油流回油底壳。
2、发动机工作中，机油压力表指针左右摆动。其原因是：多为回油阀的阀座不正、弹簧歪斜或回油阀压力偏低。当油路压力略高时，阀门打开，油压骤降，阀门又重新关闭。这样回油阀反复开闭，使机油压力忽高忽低，导致机油压力表指针左右摆动。
3、发动机低转速时油压正常，高转速时油压偏低。其原因是回油阀弹簧发卡。低转速时阀门关闭，油压值正常;高转速时，油压上升使发卡的阀门突然打开，油压随之下降，而发卡的弹簧又不能及时减小阀门开度，使油压偏低。
五、手感方向盘判断故障
1、方向盘“拉手”机车行驶或制动时，握紧方向盘，感到方向盘“拉手”，车辆老是向一边跑。其原因有：(1)两前轮规格不一，或胎压不一致。(2)两前轮主销后倾角、车轮外倾角，轮毂轴承间隙不一致;(3)两侧钢板弹簧的刚度不一致;(5)货物装载不均，有偏载现象。
2、方向盘沉重其原因有： (1)转向系各部位轴承润滑不良而卡滞;(2)转向横拉杆，直拉杆球头销调整过紧或缺油;(3)转向节主销卡滞;(4)转向器啮合间隙过小;(5)前桥或车架弯曲变形，前轮前束失准;(6)轮胎气压不足。
机车材料 篇4
机车交路或称机车牵引区段，是指机车担当运输任务的固定周转区段，即机车从机务段所在站到折返段所在站之间往返运行的线路区段。机车交路是组织机车运用工作，确定机务段的设施和配置、机车类型分配、机车运用指标的重要依据。
机车交路按用途，可分为担当旅客列车牵引任务的客运机车交路和担当货物列车牵引任务的货运机车交路；按乘务组工作时间，可分为一般机车交路和长交路。对于长交路，在机车乘务组采用换乘的乘务制度条件下，机牢交路按方向又可分为直线形交路（或称双向交路）和多边形交路（或称多向交路）。
机车在交路上进行列车作业的组织方式称为机车运转制，它主要可有循环运转制、半循环运转制、肩回式运转制和环形运转制之分。因而，机车交路按机车运转制分，又可分为循环运转制交路、半循环运转制交路、肩回式运转制交路和环形运转制交路。
确定机车交路，实际上也就是确定机务段及其折返段的位置，其主要依据为：
（1）运输的需要，即区段的行车量和列车密度；
（2）提高机车运用效率方面的考虑；
（3）乘务员工作时间和机车周转的安排；
（4）机车的技术性能。
由于蒸汽机车运行速度较低，以及受机车煤、水储量的限制，其交路一般较短。内燃机车和电力机车因整备作业简便，运行速度高，续行距离长，机车交路可大大延长，甚至可达数千公里。加拿大蒙特利尔至温哥华的机车交路长达4691 km，我国铁路长沙至广州的客运机车交路也已达726 km。延长机车交路可以减少机务段数量，提高机车运用效率，从而可节省建设投资、降低运营管理费用，有明显的经济效益。确定机车交路长度是一个涉及诸多因素的技术经济问题。在实际工作中，可按机车乘务员一次连续工作时间标准计算：
L1=0.5(t标准-∑t准备)v机旅
L2=(t标准-∑t`准备)v机旅
式中 L1----一般机车交路的机车交路长度，km；
L2--“长交路”的机车交路长度，km；
v机旅--牵引区段机车平均旅行速度，km／h
t标准--机车乘务员一次连续工作时间标准，h
∑t准备--机车乘务组在机务段和折返段及其所在站工作时间，即由本段接班至列车出发，以及由列车到达至交班完了，再加上乘务组在拆返段由列车到达交班完了至牵引列车出发时止的工作时间，h
∑t`准备--机车乘务组在机务段和折返段及其所在站工作时间，即由本段接斑至列车出发，以及在折返段由列车到达至开始休息的工作时间，h。
在长交路区段，当机车乘务组采用中途换乘的乘务制度时，确保机车进入配属段进行机车预检及各种计划修理的机车交路最大长度Lmax。，则可按如下公式计算：
对于直线型交路 Lmax=0.5*T机检*S机=12*T机检*V直
对于多边型交路 Lmax=T机检*S机=24*T机检*V直
式中 T机检--机车两次预检作业之间的工作时间标准，h
S机--机车日车公里；
机车材料 篇5
“十一五”以来, 大连机车公司紧紧抓住国家加快铁路技术装备现代化建设的历史机遇, 成功搭建起世界领先水平的交流传动大功率机车产品技术平台。公司研制的和谐型4660k W大功率交流传动内燃机车、六轴7200k W和9600k W大功率交流传动电力机车已交付2300余台。
大连机车公司秉承“接轨世界, 牵引未来”光荣使命, 正向着经营集团化、产业集群化、市场全球化、管理精益化、企业国际化的一流企业集团建设目标阔步前行。
公司研制的和谐型机车产品已成系列, 截至2012年底, 累计交付 2300余台, 配属12个铁路局, 装备31个机务段。2011年1月14日召 开的国家科学技术奖励大会上, 和谐3型7200k W大功率交流传动电力 机车荣获国家科技进步一等奖。
被誉为“时代的火车头”的“毛泽东号”机车先后四次换型, 均选 用公司研制的代表当时中国机车最高水平的新产品。2010年12月26日, “毛泽东号”机车第四次换型, 选用公司研制的当今世界上单机功率最 大、技术最先进的和谐3B型六轴9600k W大功率交流传动电力机车。
城轨、地铁车辆产品已成为公司新的支柱产业, 并先后在大连快速 轨道交通3号线车辆、大连快速轨道交通金州支线不锈钢车辆、沈阳地 铁1号线车辆、天津地铁2号线车辆、西安地铁1号线车辆、北京地铁10 号线车辆等项目中中标》
机车材料 篇6
1.1 功能描述
机车级控制单元在DF8BJ型机车控制系统中占有重要的位置。机车内部各个功能的实现主要是由微机网络控制系统进行操控。在新型的DF8BJ型机车上, 机车级控制单元控制以下几个主要的机车运行功能:机车逻辑控制、直流环节中直流电压的控制, 对直流电压的控制主要是依靠主发励磁完成的。此外, 还包括机车的牵引特性控制、机车自负荷特性控制、动力采油机恒功率控制。对于机车相应的故障检测, 轴温检测、电气系统的相关保护等功能也受到机车级控制单元的操控。
1.2 硬件构成
机车级控制单元 (LCU) 的研制成功离不开它的前身———控制单元基础。LCU的成功研制离不开DF8B型内燃机车微机控制系统。DF8BJ型机车的机车控制单元是经过DF8B型内燃机车微机控制系统的改进、发展, 演化过来的。LCU控制系统中的相应子系统已经在DF8B型内燃机车微机控制系统中使用, 且已经积累了较多关于该系统中子系统在内燃机车运行中的相关技术运行操作经验。因此DF8BJ交流传动内燃机车的机车级控制单元沿用了该系统, 保留了原系统中的相关功能, 比如柴油机恒功励磁功能。在原有的基础上新增加了机车逻辑控制功能, 新型控制系统的设计原则体现了通用化、模块化的设计原则, 使得该系统在应用中不是非常的陌生, 对于操作员有很好的帮助, 可以节省较多了解该机车新型控制系统的时间。
在机车级控制单元的内部机箱中有很多的插件, 其中电源开关插件的主要作用是为其他插件与机车级控制单元连接的传感器提供电源支持。机车逻辑控制数字量输出控制功能, 由数字量输入插件完成。机车各部分轴温检测传感器的数据是通过轴温检测插件传输到机车级控制系统的内部, 再由RS232串行通信系统将数据上传到CPU处理插件, 然后又通过CPU插件传输给CLDLCU。系统将数据进行分析研究后, 如果发现问题会自动报警, 如果数据显示机车运行的各个部件正常, 系统会自动记录相关的数据并进行保存。机车级控制单元中的励磁控制插件, 主要作用是控制主发动机在指令的指引下进行励磁机励磁控制。转化控制插件的作用可以使两个相同的控制系统在人为的情况下进行相互间的数据转化, 在特殊的情况下保证数据可以完成必要的备份保存。控制系统中的模拟量采集工作分别由模拟量扩展插件和传感器插件共同完成。
2 在LCU软件研发设计中需注意的几个关键部分
2.1 机车中间直流环节直流电压的控制
交流传动内燃机车在运行或是启动中由电压控制动力电流, 机车由牵引工况转化成惰转工况, 实现机车的启动或是停车。机车中间直流环节直流电压的控制是LCU软件控制系统中重要的组成部分。在系统的控制中, 将电压值的相关数据经过PID运算后, 经中间电压限制环节处理后产生励磁电流信号, 由主发电机励磁机、主发电机、整流器、中间直流环节电容共同形成电压产生环节, 由变流器机组提供中间直流电压。在实际的研究运行过程中, 我们的工作人员注意到机车在启动时往往会因为欠压导致启动失灵, 这主要因变流器的运行不正常导致, 同时我们还发现, 使用两台变流器可以减缓这种现象的发生。为了解决上述问题, 我们采用了预励磁技术、预负载技术和异步启动技术。
2.2 牵引性控制
在机车运行实验中, 机车在高速、低速的情况下, 相对的效率并不相同, 机车牵引力变化率的折算功率与机车运行时的速度密切相关。运行调试中, 机车轴重转移与机车速度有关系, 柴油机电喷控制器、LCU和DCU间的运行配合也存在一定的迟滞间隙。这些因素的出现都会影响机车的各个组件间的密切配合, 导致机车运行不稳定, 容易出现故障。为此, 研究人员根据不同的问题, 采取了不同的技术保障措施。比如, 加强恒功环节的调节作用, 依据机车的运行情况对牵引电机效率进行随时的控制保护。对机车的轴重进行实时的监测控制, 保证轴重转移与机车的运行速度达到一个和谐的状态。对于柴油机电喷控制器处出现的问题, 我们要进行定期的人工检测, 以减少出现故障的几率。
2.3 机车逻辑控制环节
机车的逻辑控制环节主要控制机车内部相应的电器系统部件间的控制联系。控制柴油机的启机、停机、运行速度的把握, 保护相应的控制器不受到损害。机车的逻辑控制环节主要是受到LCU的控制, 利用相应的继电器和接触器形成对机车电气系统的逻辑控制。另外, 在机车电路分布中, 尽量减少电路的分布, 将不必要的电路进行拆除, 以保证电路运行的通常性, 简化主电路, 提高机车内部的安全性和各个电器使用的可靠性, 同时也提高了工作效率。
3 结语
DF8BJ型机车是我国目前最为先进的货运机车, 它在技术上实现了创新, 同时利用积累的经验完善了机车内部的管理系统, 这将会大大提高我国的货运能力, 为经济建设提供保障。
参考文献
[1]刘连根, 赤川英尔.NJ1型机车用IPM牵引逆变器[J].机车电传动, 2000, (4) :57-58.
寻访最后的蒸汽机车 篇7
随着一声低沉的鸣笛声之后, 笨重的钢铁轮子“哐啷哐啷”地转动起来, 一台蒸汽机车从洛阳永安特钢有限公司 (简称洛钢) 厂区隆隆驶来。道口旁的红绿灯早已停用, 调车员杨师傅打着手势让铁轨两边的车辆和行人停下。伴随着喘气声和铿锵有力的节奏, 这台蒸汽机车吐着白雾从道口旁驶过。
虽然通身已经破旧, 但车身上的“上游2014”红底白字依然清晰可见。
张海军挥起铁锹, 往炉膛里添了几锹煤, 火苗立刻蹿了起来, 锅炉开始颤抖。头顶的气压表指针慢慢转起来, 两边的蒸汽泵嗤嗤地喷出了白色的水雾, 车头的大烟囱里冒出的黑烟冲向天空。
这台蒸汽机车除了司机、副司机和司炉外, 车尾部还站了两名工作人员。司机负责车辆驾驶, 副司机瞭望外面铁路情况, 最忙的是中间的司炉张海军。锅炉压力低时他就填煤。但是铲煤烧火也有技巧, 投向火炉的煤要分十几个点, 成簸箕状。
蒸汽机车到临时车站停下了, 张海军填完最后一铲煤后和大家一起跳下漆黑的车身, 而蒸汽机车在那儿不紧不慢地喘息着。
一台正常投入运营的蒸汽机车炉膛里的火是不会熄的, 所以, 蒸汽机车称之为“火车头”既形象又贴切。
在铁道旁的两间房子里, 张海军和大家一样躺在简易的床上休息。一个小时后, 他们要开着蒸汽机车到关林火车站去拉货物。
火车上工作条件艰苦
其实, 洛钢就是一个小型的火车站, 有调度室, 有调车员, 有自己的站点。洛钢有4台正在运营的蒸汽机车, 其中两台是备用。这4台蒸汽机车虽然属于洛钢所有, 但在线路上归郑州铁路局管理。
它们的运行距离是从洛钢厂区到4公里外的关林火车站, 在这里, 蒸汽机车把车皮卸下, 别的内燃机头通过焦枝铁路, 把洛钢的产品运走, 蒸汽机车把钢厂所需要的原材料运回。
4台车的车长林长伟说:“蒸汽机车最高时速可达70公里, 而正常的时速则保持在30公里左右。一台蒸汽机车一次最多可拉30多个车皮、2800多吨货物, 运行24小时要烧掉12吨煤。”
蒸汽机车的原理是, 炉膛里的煤燃烧后使锅炉中的水变成400度以上的蒸汽, 推动蒸汽机活塞往复运动, 活塞通过连杆、摇杆, 带动机车动轮旋转, 从而牵引机车前进。当车头由牵引变为推动的时候, 操作起来就麻烦了, 最前面要有引道员, 中间是连接员, 最后面的是司机。
记者看到, 司机室不足3平方米, 人离锅炉不到1米, 连风扇也没有, 里边的人常常被汗水和煤灰包裹着。这一天是8月21日, 洛阳的最高温度是34摄氏度, 而驾驶室的温度达到了45摄氏度。张海军的上衣已经渗出汗水, 他穿着长袖的工作服, 仅扣了下边一个扣, 露出胸脯。
司机李海洋告诉记者, 这里的工作环境是脏、累、差, 夏天热得要死, 回家洗完澡, 被窝儿里还是油味儿。到了冬天, 因为车窗得用于瞭望, 窗户必须打开, 又冷得要命。火车上没有信号、无线电、报警等装置, 开车全靠肉眼看前方情况, 十分操心。
英国人看到老爷车后连声惊呼
在道口旁修自行车的张林是关林镇刘富村人, 多年来他已经习惯了与蒸汽机车相伴的日子, 如果哪天他听不到汽笛声和“哐啷哐啷”的响声就有点不适应。
让他感到不解的是, 这几台破旧的蒸汽机车居然经常吸引一些国内外的人来拍照。
2007年秋季的一天, 正在修自行车的张林, 看到二三十位英国人手拿“长枪短炮”对着一台蒸汽机车狂拍。久违的蒸汽机车, 撩拨了他们的怀旧情绪, 他们大声惊呼:“可找到你了!”
其实, 世界上第一台蒸汽机车就是由英国人史蒂芬孙在1814年研制成功的。
1876年7月3日, 中国第一条铁路——“淞沪铁路”建成通车, 英制“先导号”蒸汽机车成为我国第一台蒸汽机车。
1952年, 四方机车车辆厂制造出了中国第一台“解放”型蒸汽机车。其后, 大连、唐山、大同等机车车辆厂陆续生产了近万台蒸汽机车。1970年, 中国进入蒸汽机车的鼎盛时代。到1988年, 中国结束了铁路干线蒸汽机车的制造历史。到上世纪90年代中期, 世界上还有中国、印度和南非3个国家在使用蒸汽机车。
内蒙古集通铁路是我国最后使用蒸汽机车的主干线铁路。2005年12月初, 内蒙古集通集团向全世界的媒体及蒸汽机车爱好者发出邀请, 让大家来共同见证蒸汽机火车头从中国铁路干线全部下线的历史时刻。
闻此消息, 每天都有来自美洲、欧洲的旅行者和摄影家赶来观看、拍照, 有的外国人还专门用录音机录下火车运行的声音, 蒸汽机车上的零件、牌子、工人用过的笔记本都成了外国人收藏的对象。
2005年12月9日, 在内蒙古大板附近的铁道线上, 最后一台蒸汽机车在运行两天后完美谢幕。
企业效益不好超期运行至今
然而, 运行成本较低的蒸汽机车, 并未完全退出历史舞台。
在河南, 仅有平顶山和洛阳有蒸汽机车。平顶山煤业集团 (简称平煤集团) 曾有25台蒸汽机车, 从2004年起, 平煤集团的蒸汽机车开始减少, 到2007年已经停止运营了13台。这就像一个信号, 彰示着它们以后的命运。去年12月5日, 平煤集团的3台蒸汽机车同时灭火停用, 这标志着平顶山的蒸汽机车已全部退役。
蒸汽机车的优点是结构简单, 制造和运行成本低, 驾驶和维修技术易掌握。对燃料的要求也不高, 只要有煤和水就可以开动。但是, 它的热效率太低, 总效率一般只有8%, 而内燃机车是30%, 电力机车超过了60%。此外, 蒸汽机车的能耗大。蒸汽机车每24小时消耗约60吨水、12吨煤, 一年就要消耗煤炭4300多吨, 机车冒出的黑烟还污染环境。
洛阳的蒸汽机车缘何运行至今?
始建于1958年的洛阳钢厂是大中型国营企业, 改制后的洛阳钢铁集团有限责任公司在2002年破产。2005年11月, 重组3年的洛阳安龙钢铁有限公司再度停产。2006年6月11日, 郑州永通特钢有限公司以增资扩股的方式重组, 更名为洛阳永安特钢有限公司。去年金融危机后, 洛钢再度歇业, 一个月前才开始生产。
一位司机告诉记者, 按最低更新两台内燃机车计算, 需要1600多万元。因为公司效益不是很好, 4台蒸汽机车超期服役至今。
网友提议建蒸汽机车博物馆
蒸汽机车的渐次谢幕, 让“发烧友”怅然若失。他们认为, 蒸汽机车代表了一个时代, 应给这些退役的老爷车建个博物馆。
平煤集团最后3台蒸汽机退役后, 有网友将蒸汽机车的照片贴到网上让人怀念, 引起了很多人的共鸣。有网友说, 平煤集团在西部新老城区结合部兴建了一个生态园, 何不将这个生态园划出一部分建一个蒸汽机车博物馆。
2007年, 洛阳机车厂把两台退役的蒸汽机车喷上漆, 进行很好的保护, 吸引了很多摄影爱好者。对他们来说, 蓝天、黑车、拖着长烟的蒸汽火车不仅是一道独特的风景, 也是摄影创作的好题材。
今年8月11日, 有网友拍到在洛阳关林镇运行的蒸汽机车后说:“蒸汽机车, 是工业时代发展时期的象征, 它不仅代表了一个蒸汽时代的历史文化, 同时, 也见证了历史的变迁。我们通过这些仍在冒烟的蒸汽机车, 可以看到那些正在逝去的风景。”
林长伟告诉记者, 在国外早已看不到这样的老爷车, 在国内, 正在运行的蒸汽机车也寥寥无几, 洛阳的这4台蒸汽机车还在最后守望着那个日薄西山的蒸汽机车时代。
尽管开蒸汽机车苦、累、脏, 但在采访中, 蒸汽机车司机对机车还是充满了深厚情感。在司机李海洋看来, 现在那些不冒烟的内燃机, 根本没有一点气势。而蒸汽机车非常壮观, 那大红轮子, 那种铿锵有力的气势震撼心灵。他说:“也许再过若干年, 这些汽笛震天响、喷云吐雾飞奔的老式机车, 会从所有的铁道线上消失。但是, 对每一个在蒸汽机车上工作过的铁路职工来说, 这些承载了他们青春岁月的庞然大物, 那响亮的汽笛、浓浓的黑烟, 都让他们永远怀念。”
“末代的晃舞”成为工业遗产
2003年年底, 因为改制, 四川嘉阳煤矿集团准备把亏损严重的小火车停下来, 拆除芭石铁路, 代之以一条公路。很多游客和当地群众闻讯后非常伤心, 他们评价这列小火车比熊猫还要珍贵, 像活恐龙, 应申报世界遗产, 保留得越久价值越大。
一个月后, 小火车的去留尘埃落定, 留作旅游开发。机修组的师傅开始修造新的机头。铁轨重新翻修, 车站也焕然一新, 矿区的老房子处处贴着大幅“原生态的工业革命活景观”的宣传画。年轻的背包客闻讯而来, 坐在狭窄车厢的木头条椅上摇晃, 嘴里说着“末代的晃舞”。
2006年4月, 嘉阳煤矿那几辆时速只有20公里的小火车, 连同弯弯曲曲的、轨距只有76.2厘米的芭石铁路, 被四川省乐山市政府列为工业遗产加以保护。理由是, 运行近50年没有退役。
据了解, 在内蒙古集通集团, 一台被精心挑选出来的车头, 被重新油漆, 作为这个即将消逝的时代的纪念雕塑, 停在大板机务段的办公楼前。
沈阳蒸汽机车博物馆是国内第一大铁路蒸汽机车博物馆, 有馆藏文物机车15台, 复制文物机车3台。
辽宁省调兵山市铁煤蒸汽机车博物馆是国家AAA级景区和“全国工业旅游示范点”, 有20台蒸汽机车供人参观。自2000年对外开放以来, 深受中外游客青睐。调兵山市要把蒸汽机车博物馆景区打造成为具有国际影响力的旅游精品。
“机车功率”考点例析 篇8
机车的功率P=Fv是指机车牵引力F的功率.当机车功率恒定时, 它的牵引力F将随速度v的变化而变化, 其加速度a也随之变化;当机车牵引力恒定时, 其加速度a不变, 它的功率将随v增大而增大, 当P达到额定功率后, P不能再增加, 其加速度a也随之变化.机车在功率恒定的运动过程中, 牵引力做功由W=Pt求出.功率是历年高考的必考内容, 考查的知识点覆盖面全, 考题的内容经常与牛顿运动定律、动能定理、能量转化和守恒定律等知识综合, 物理过程复杂, 综合分析的能力要求较高.这部分知识能密切联系生活实际和现代科学技术, 因此, 近年高考的综合题经常涉及本知识.同学们平时要加强综合题的练习, 学会将复杂的物理过程分解成若干个子过程, 分析每一个过程的始末运动状态量及物理过程中力、加速度、速度、动能和能量的变化, 对于生活、生产中的实际问题要建立相关物理模型, 灵活运用牛顿运动定律、动能定理及能量转化的方法提高解决实际问题的能力.
一、夯实基础知识
1.计算功率的两个公式
(1) 公式P=W/t是功率的定义式, 算出的是在时间t内, 力做功的平均功率.
(2) 公式P=Fv (F、v在同一条直线上) .①当v为瞬时速度时, 算出的是F在该时刻的瞬时功率;②当v为平均速度时, 算出的是F在该段时间内的平均功率.
若F、v不在同一条直线上, 夹角为θ时, 公式变形为:
P=Fvcosθ.
2.机车启动的两种方式
(1) 以恒定功率启动, 其运动情况是:
变加速 (a↓) →匀速 (a=0) .
(2) 匀加速运动, 其运动情况是:
匀加速 (a恒定, P增大) →达到额定功率P额后, 做变加速 (a↓) → (a=0) 匀速.
二、解析典型问题
问题1:弄清求某力的功率的方法
例1.起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度, 其“速度-时间”图象如图所示, 则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是下列中的哪一个?
解析:在0～t1时间内, 重物加速上升, 设加速度为a1, 则据牛顿第二定律可得钢索的拉力F1=mg+ma1, 速度vt=a1t, 所以拉力的功率为:
P1=m (a1+g) a1t
在t1～t2时间内, 重物匀速上升, 拉力F2=mg, 速度为v1=a1t1, 所以拉力的功率为:
P2=mga1t1
在t2～t3时间内, 重物减速上升, 设加速度大小为a2, 则据牛顿第二定律可得钢索的拉力F2=mg-ma2, 速度v2=a1t1-a2t, 所以拉力的功率为:
P1=m (g-a2) (a1t1-a2t)
综上所述, B选项正确.
问题2:机车启动的最大速度问题
例2.汽车发动机额定功率为60kW, 汽车质量为5.0×103kg, 汽车在水平路面行驶时, 受到的阻力大小是车重的0.1倍, 试求:汽车保持额定功率从静止出发后能达到的最大速度是多少?
解析:汽车以恒定功率启动时, 它的牵引力F将随速度v的变化而变化, 其加速度a也随之变化, 具体变化过程可采用如下示意图表示:
即F=f时, v
达到最大vm⇨保持vm匀速
小结:机车的速度达到最大时, 一定是机车的加速度为零.弄清了这一点, 利用平衡条件就很容易求出机车的最大速度.
问题3:机车匀加速启动的最长时间问题
例3.汽车发动机额定功率为60kW, 汽车质量为5.0×103kg, 汽车在水平路面行驶时, 受到的阻力大小是车重的0.1倍, 试求:若汽车从静止开始, 以0.5m/s2的加速度匀加速运动, 则这一加速度能维持多长时间?
解析:要维持汽车加速度不变, 就要维持其牵引力不变, 汽车功率将随v增大而增大, 当P达到额定功率P额后便不能再增加, 即汽车就不可能再保持匀加速运动了.具体变化过程可用如下示意图表示:
当P=P额时,
a= (F-f) /m≠0,
v还要增大⇨而F↓=P额/v↓
当a=0时,
即F=f时, v达
到最大vm⇨保持vm匀速
所以, 汽车达到最大速度之前已经历了两个过程:匀加速和变加速.匀加速过程能维持到汽车功率增加到P额的时刻, 设匀加速能达到最大速度为v1, 则此时
代入数据可得:t=16s.
小结:机车做匀加速运动所能维持的时间, 一定是机车功率达到额定功率的时间.弄清了这一点, 利用牛顿第二定律和运动学公式就很容易求出机车匀加速运动能维持的时间.
问题4:机车功率恒定运动过程的时间和位移问题
例4.电动机通过一绳子吊起质量为8kg的物体, 绳的拉力不能超过120N, 电动机的功率不能超过1200W, 要将此物体由静止起用最快的方式吊高90m (已知此物体在被吊高接近90m时, 已开始以最大速度匀速上升) 所需时间为多少?
解析:此题可以用机车启动类问题的思路, 即将物体吊高分为两个过程处理:第一过程是以绳所能承受的最大拉力拉物体, 使物体以最大加速度匀加速上升, 第一个过程结束时, 电动机刚达到最大功率;第二个过程是电动机一直以最大功率拉物体, 拉力逐渐减小, 当拉力等于重力时, 物体开始匀速上升.
在匀加速运动过程中加速度为
末速度
上升的时间
上升高度为
在功率恒定的过程中, 最后匀速运动的速率为
外力对物体做的总功W=Pmt2-mgh2, 动能变化量为
由动能定理得
代入数据后解得t2=5.75s, 所以t=t1+t2=7.75s, 所需时间至少为7.75s.
小结:机车在功率恒定的运动过程中, 牵引力的功率一定, 牵引力是变力, 做功由W=Pt求出.弄清了这一点, 利用动能定理就很容易求出机车运动的时间.
三、高考真题
1. (2010福建卷第22题) 如下图所示, 物体A放在足够长的木板B上, 木板B静止于水平面.t=0时, 电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B, 使它做初速度为零, 加速度aB=1.0m/s2的匀加速直线运动.已知A的质量mA和B的质量mB均为2.0kg, A、B之间的动摩擦因数μ1=0.05, B与水平面之间的动摩擦因数μ2=0.1, 最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等, 重力加速度g取10m/s2.求:
(1) 物体A刚运动时的加速度aA;
(2) t=1.0s时, 电动机的输出功率P;
(3) 若t=1.0s时, 将电动机的输出功率立即调整为P′=5W, 并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变, t=3.8s时物体A的速度为1.2m/s.则在t=1.0s到t=3.8s这段时间内木板B的位移为多少?
【命题立意】本题为力学综合题, 重在考查牛顿运动定律、运动学公式、功率及动能定理等力学主干知识.
解析: (1) 物体A在水平方向上受到向右的摩擦力, 由牛顿第二定律得
μ1mAg=mAaA
代入数据解得aA=0.5m/s2.
(2) t=1.0s时, 木板B的速度大小为
v=aBt=1m/s
木板B所受拉力F, 由牛顿第二定律有
F-μ1mAg-μ2 (mA+mB) g=mBaB
解得:F=7N.
电动机输出功率P=Fv=7W.
(3) 电动机的输出功率调整为5W时, 设细绳对木板B的拉力为F′, 则
P′=F′v
解得F′=5N.
木板B受力满足
F′-μ1mAg-μ2 (mA+mB) g=0
所以木板B将做匀速直线运动, 而物体A则继续在B上做匀加速直线运动直到A、B速度相等.设这一过程时间为t′, 有
v1=aA (t1+t′)
这段时间内B的位移
由以上各式代入数据解得木板B在t=1.0s到t=3.8s这段时间内的位移
s=s1+s2=3.03m.
2. (2011浙江卷第24题) 节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车.有一质量m=1000kg的混合动力轿车, 在平直公路上以v1=90km/h匀速行驶, 发动机的输出功率为P=50kW.当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时, 保持发动机功率不变, 立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电, 使轿车做减速运动, 运动L=72m后, 速度变为v2=72km/h.此过程中发动机功率的
(1) 轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶时, 所受阻力F阻的大小;
(2) 轿车从90km/h减速到72km/h过程中, 获得的电能E电;
(3) 轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E电维持72km/h匀速运动的距离L′.
【命题立意】本题为力学综合题, 重在考查功率 (P=Fv) 、功 (W=Pt) 、动能定理、能量转化及守恒定律等力学主干知识.
解析: (1) 汽车牵引力与输出功率的关系
P=F牵v
将P=50kW, v1=90km/h=25m/s代入得
F牵
当轿车匀速行驶时, 牵引力与阻力大小相等, 有
F阻=2×103N.
(2) 在减速过程中, 注意到发动机只有
代入数据得
Pt=1.575×105J
电源获得的电能为
E电
(3) 根据题设, 轿车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力仍为F阻=2×103N.此过程中, 由能量转化及守恒定律可知, 仅有电能用于克服阻力做功, E电=F阻L′, 代入数据得L′=31.5m.
四、如临高考测试
1.飞机在飞行时受到的空气阻力与速率的平方成正比.若飞机以速率v匀速飞行时, 发动机的功率为P, 则当飞机以速率nv匀速飞行时, 发动机的功率为 ( )
A.nP B.2nP C.n2P D.n3P
2.汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶, 发动机功率为P.进入高速公路时, 司机加大了油门, 使汽车的功率立即增大一倍并保持该功率继续行驶.下面图象中, 能比较正确表示从司机加大油门开始, 汽车的牵引力F与速度v、速度v与时间t的关系的是 (设运动过程中阻力始终不变) ( )
3.质量m=1.0×104kg的汽车, 在平直路面上行驶时, 其发动机的功率和所受的阻力都不变, 已知汽车速度v1=5.0m/s时, 其加速度a1=0.75m/s2;速度v2=10.0m/s时, 其加速度a2=0.25m/s2.求:
(1) 汽车发动机的功率P;
(2) 汽车可能达到的最大速率vmax.
4.输出功率保持10kW的起重机从静止开始起吊500kg的货物, 当升高到2m时速度达到最大 (g=10m/s2) .求:
(1) 货物达到的最大速度;
(2) 这一过程所用的时间.
5.质量为500t的机车以恒定的功率由静止出发, 经5min行驶2.25km, 速度达到最大值54km/h, 设阻力恒定, 且取g=10m/s2.求:
(1) 机车的功率P;
(2) 机车的速度为36km/h时机车的加速度a.
6.一电动机通过一质量不计的绳子从静止开始向上提起质量为2.0kg的物体, 在前2.0s内绳的拉力恒定, 此后电动机一直以额定功率工作, 物体被提升到50m高度时恰开始以15m/s的速度匀速上升.如右图所示为上述过程的v-t图. (g取10m/s2) 试求: (结果保留两位有效数字)
(1) 电动机的额定功率;
(2) 物体从静止开始被提升至开始匀速所需时间.
7.由美国“次贷危机”引起的全球范围内的金融危机给世界各国各行各业造成巨大的冲击, 带来严重的损失.振兴汽车工业成为目前各国提振经济的一项重要举措, 其中除提高生产效率以降低生产成本和销售价格外, 更重要的措施是要设计性能优良且能使用“替代能源”的新车型.我国某汽车研究机构所设计的使用充电电源的“和谐号”小汽车即将面市.下图是在研制过程中, 某次试车时该车做直线运动过程中的v-t图, 图中速率15m/s为该车匀加速启动时的最大速率.已知汽车总质量为2000kg, 汽车运动过程中所受阻力恒为车重的0.3倍, 充电电源的电功率转化为机械功率的效率为80%, 重力加速度取10m/s2.求:
(1) 充电电源的额定功率;
(2) v-t图中t1的值;
(3) 从启动开始到第30s末汽车所发生的位移.
8.“绿色奥运”是2008年北京奥运会的三大理念之一, 奥运会期间在各比赛场馆使用新型节能环保电动车, 负责接送比赛选手和运输器材.在检测某款电动车性能的某次实验中, 质量为8×102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶, 达到的最大速度为15m/s, 利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v, 并描绘出
(1) 电动车的额定功率;
(2) 电动车由静止开始运动, 经过多长时间, 速度达到2m/s.
9.电动自行车是目前一种较为时尚的代步工具.某厂生产的一种电动自行车, 设计质量 (包括人) 为m=80kg, 动力电源选用能量存储为“36V 10Ah” (即输出电压为36伏, 工作电流与工作时间的乘积为10安培小时) 的蓄电池 (不计内阻) , 所用电动机的输入功率有两档, 分别为P1=120W和P2=180W.考虑到传动摩擦以及电机发热等各种因素造成的损耗, 电动自行车行驶时的功率为输入功率的80%.如果电动自行车在平直公路上行驶时所受阻力与行驶速率和自行车对地面的压力都成正比, 即Ff=kmgv, 其中k=5.0×10-3s·m-1, g取10m/s2.求:
(1) 电动自行车在平直公路上能到达的最大速度;
(2) 该电动自行车选用最高挡行驶时, 行驶的最长时间;
(3) 选用“功率高挡”时, 电动自行车在平直公路上的最大行程.
答案
1.C 2.AC
3. (1) 5000W; (2) 20m/s.
4. (1) 2m/s; (2) 1.1s.
5. (1) 675kW; (2) 0.045m/s2.
6. (1) 300W; (2) 5.4s.
7. (1) 150kW; (2) 15s; (3) 383.3m.
8. (1) 600w; (2) 1s.
9. (1) 6m/s; (2) 2h; (3) 21.6km.
手感法判断机车故障 篇9
根据经验, 若手摸后感到很热, 但手还能坚持一会儿, 则说明温度在60℃左右;若手不能坚持, 则说明温度在70～80℃左右;若手指放上去马上缩回, 则说明温度不低于90℃。值得说明的是, 手摸时应先快速触擦一下, 然后再进一步触摸, 以免烫伤。
(1) 发动机工作后, 用手触摸水箱上下水室, 若感到上部烫手、下部凉, 则说明水箱被冻、水泵已损坏或卡死;若感到上部凉、下部很热, 则说明节温器已卡死。
(2) 发动机工作后, 用手触摸机油散热器左右两侧芯管, 若感觉温度一样, 没有温差, 则说明机油散热器隔热板串通或失效。
(3) 用手摸各电器设备接头, 哪里有热的感觉, 哪里就是接触不良。若开启启动机运转3～4次, 用手摸一下蓄电池、启动机接线柱及导线能感到烫手, 则说明导线接触不良或导线过细、过长。
(4) 机车在凹凸不平的道路上行驶一段路程后, 若手摸减震器外壳上无温升, 则说明减震器失效。
(5) 机车行驶一段路程后, 若用手摸变速器壳和后桥壳, 能感到很热、烫手, 则说明变速器、后桥内齿轮啮合过紧, 或润滑不良, 或机件损坏。
(6) 若机车加速性能变差, 达不到最高车速, 用手摸制动鼓或离合器壳时感到烫手, 则说明制动拖滞或离合器打滑。
二、用手掌接烟判断燃烧情况
机器工作不正常时会冒烟, 一般分黑、蓝、白三种烟, 但较难分清。可采用手掌接烟法进行检验:把手掌斜伸到离排气管20～30mm处, 手心潮向烟流, 稍停片刻把手收回, 观察掌心, 掌心处出现板状的碎片, 则是黑烟, 表明混合气燃烧不完全;如出现一点儿黑油珠则是蓝烟, 表明有烧机油现象;如果仅有白雾状则是白烟, 表明燃烧室内混有水分;如无任何明显的迹象, 则证明燃烧情况较好。
三、手摸法测振动
(1) 用手触摸手扶拖拉机的方向手把, 或触摸柴油机油箱、冰箱, 若感觉有明显振动, 则说明柴油机工作粗暴, 或平衡机构有故障。
(2) 用手按压机车或三轮农用运输车的前轮减震器, 若感觉很硬, 无弹性和振动, 则说明减震器失效。
(3) 发动机工作时, 若用手握捏水泵出水软管时, 无水流冲击感, 则说明水泵不工作。
(4) 打开汽油机的分电器盖, 接通点火开关, 一手摸电容器外壳, 一手拨动触点臂, 若感到有电、手麻, 则说明电容器短路损坏。
(5) 用手捏汽油机各缸高压线, 在怠速时若感到无明显的脉动感 (高压电流通过时产生电磁感应而形成冲击波) 或无动静, 则说明该缸不工作。
(6) 机车行驶中踏下制动器踏板, 若感觉方向盘振抖、拉手, 则说明制动跑偏。
四、手堵法测压力
(1) 拆去喷油泵高压油管, 摇转曲轴, 让喷油泵喷油, 用手指堵住油管出油口, 若柴油从手指周围高速喷出, 且手指有顶起感, 则说明喷油泵性能良好。 (2) 发动机工作时, 用手指夹住高压油管, 若手指无脉动感, 则说明喷油泵工作不良。 (3) 发动机工作时, 用手按压单缸机的机油压力指示器活塞, 若压不下去, 则说明机油压力正常。 (4) 用手指以29.4～49N的力按压风扇传动带中部, 若传动带下垂量达到10～15mm, 则传动带紧度合适。对于传动链条, 若扳转轮子20°后再扳不动, 也说明其紧度合适。
五、手感法测漏气