五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】漫谈旅客列车的制动系统(一) -- 忘情

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                  • 家园 问题在于现在的客货车刹车系统是一样的。

                      刹车系统一样就可以客货混编,比如说往发射场运火箭时就会编两三节客车,如果不一样就没法混编了。

                      动车组本身自成系列,所以也没法与货车混编。

                    以下纯属抬杠:

                      你说的有备用,紧急刹车时发现电控失灵时司机再去找气刹把?这还不如一开始就用气刹,实际上气刹失灵的几率非常低,肯定低于电控。

                      郴州型事故也是极极少发生的,我在铁路上干过八年所知道的只有这一起,以前有过一起类似的,是中间折角塞门被人关闭,极可能是故意破坏,如果是有人破坏电控的一样可以一起干掉。

                      说制动距离短未必,刹车距离取决于事速,钢轨与车轮之间磨擦系数是一样的。当然你可以说电控反应快,顶多也就是一两秒吧,差这点时间对撞车破坏程度影响不大。

                      气动一样可以反复制动-缓解-再制动-再缓解,调速非常方便,现在的火车刹车也不是一刹到底,司机控制放气程度,控制气管里的气压就可以控制刹车程度。当然松刹时可能稍慢一点,但这点慢对中途调速基本上没有影响。

                      最后一条客车只有不到二十节,放气同步性也不错,而且客车除了紧急情况不会用紧急刹车,慢刹时更无影响。

                      总之在性能相差不大的情况下结构越简单越好,复杂了故障肯定就多。

                    • 家园 客货一样,看不出其必要

                      全路那么多客车,需要和火箭一起走的,有几辆?那点需求可以特殊对待,看不出全车队保持这种一致的必要。平时运用,列车都会保持基本固定的编组。现在新型客车(比如25T)都是密接车钩固定编组,连货车都开始玩固定编组,单元组合,定点到发了。可以随便挂来挂去,是管理水平低下的对应物。显然,旧式的杂七杂八大混编,已经不能满足未来客货运输的要求。未来,货运也要向客运一样高度准时准确,您的货搭哪一班,几点几分走,几点几分到达,不能错!

                      电路通就是有电,断就是没电,很容易监测,如果线断了,早早可以报警,根本不可能该刹车了才发现。你说风管堵塞不容易出现,可他还是反复出现了(无论故障+人为错误),虽然不是每次都造成事故,但为了保险,就要付出运输效率降低的代价(比如说没事试闸玩)

                      不要小看1秒钟,特别是快速情况下。比如,时速160,秒速44.4米,制动力早来1秒钟制动距离就少44米,2秒就88米。这几十米可能就是撞上与没撞上的区别!极端点的打个比方,利子伊达,要是制动距离能少40米,起码少掉河里两辆车,挽救回上百的人命!

                      线型很好,弃大量中间车站于不顾的情况下,调速的要求会少一些,一如我国东部少数大干线的状态。但线型差,曲线多,限速频繁变动的情况,调速的差距就会明显的体现出来,如果我西部或支线上的状况。不要仅从少数高等级快车出发,思考问题。也考虑一下山区单线各站停车的列车。

                      实际情况是,采用新技术的铁路系统,准点率高,运行图完成好,事故少。对比一下我国和日本欧洲等发达国家就可以知道。所以

                      性能相差不大的情况下结构越简单越好,复杂了故障肯定就多
                      这样的说法在事实面前是站不住脚的

                      PS:制动机如何差别,也只是一个系统,不可能带来全局的改观。在我看来,尽量以动车组(注意不是高速动车组)替代传统车辆,才是根本的解决之道。仍然举这个极端的例子,利子伊达,如果是动车组值行,限速不变,全列都能安然停住!

                      • 家园 你说反复出现。

                          实际上就是不算消息比较公开前的时间,也快三十年了才两次,其中一次还是明显有人故意破坏的(说是明显,是因为折角塞门关闭的早的话列车无法开动,所以可以肯定是在松闸后到开车这一短暂的时间段内被关闭)。改用电控你就能保证故障率这么低?

                          还有就是除了动车组以外,现在的客车都是压缩空气刹车,车头的设备也是与此配套的。你大改就得一列车连车头一起改,而且在全国大部分客车改完之前这列车不能换车头,不能换车厢。花那么大功夫就为了提高这点说不大清的性能?

                        • 家园 两起?再说一次,您的数据严重错误,何止两起

                          严重事故就不止两起,险性事故或事故苗头,可以说每年都有多起。这个局面不改变,再次绊倒在这块石头上,早晚的事。

                          折角塞门关闭,可能是故意破坏,可能是过失,也可能是机械故障

                          随便google一下,就有

                          1992年10月11日;10月21日,两起严重事故

                          2002年9月8日,撞车,脱线

                          2007年7月9日,撞土挡,脱线

                          2008年5月20日,冒进信号,挤坏道岔

                          [URL=http://www.cttjl.com/News.asp?Id=38

                          ]梅河口,及时发现,两起[/URL]

                          兰州,及时发现,一起

                          看李鹏总理怎么说的?

                          您自己说,这叫不叫“反复出现”?

                          电器指令制动故障=退回空气制动,双保险,失效=必须同时失效,可能性只能更小,这是很简单的概率问题

                          性能提高是肯定的,不是说不清。出现以来,铁路运输的先进国家是越来越普及,日本的快速货物列车都用上了。

                          新造客车与既有机车不兼容根本不是新鲜事!例如旧的客车采用空调发电车供电,380V交流电;新造的车底采用机车直接供电,基本都是600V直流电,旧的机车不支持。可新车底还是源源不断生产出来,为什么?因为甩掉“拖油瓶”是提高效率,是潮流。

                          这个问题,在下想告一段落了,总结:扫帚不到,灰尘不走;坏习惯不改就永远带着;抱残守缺,敌视先进技术,高效可靠的铁路系统不会从天而降!

                          • 家园 真还不知道有这么多次事故。

                              但还有问题:

                              你给的链接中梅河口的看不到,能看到的除了K228次以外都是货车,K228次也被及时发现。因为他是从车尾风压异常发现的,说明即使当时不被发现列车启动也困难,启动时司机也会发现异常。

                            • 家园 有时有办法发现

                              比如核对风压,试闸之类

                              但如果闸也试了,风压也对了,然后途中失效,到停车发现闸没了,就没招了

                              现有系统的一大问题是,诸多环节是靠人工检查,人工控制,而人,是一种注定要犯错误的生物。我认为,增加电化,自动检测,自动联锁保护的系统,才能最大限度的压缩事故率(人工系统的不可靠,例证很多,比如428)

    • 家园 用ABS可以解决刹车擦伤的问题吧?
      • 家园 ABS不能用在这里

        在正常路面上,轮胎刹死时产生的与地面的摩擦力其实是最大的。加上ABS后其实减小了摩擦力,使刹车距离增大了。但ABS最重要的作用是防止汽车车轮刹死,因为车轮刹死时虽然摩擦力最大,但这时汽车的方向控制彻底失灵,因此更危险。

        火车因为是行驶在轨道上,不存在汽车的方向控制问题,因此将车轮抱死是最有效的刹车法。

        火车急刹车全靠车轮抱死后与铁轨的摩擦力。在轨道上撒沙子只会导致车轮在轨道上打滑而刹不住车。

        • 家园 你这个错了。

          在轨道上撒沙子只会导致车轮在轨道上打滑而刹不住车。

            火车头上每个主动轮前都有个撒沙口,用于上坡时增加摩擦力。

        • 家园 错了,抱死后摩擦力反而减小

          道理很简单,最大静摩擦力大于滑动摩擦力。

          这是高中的物理知识。

          抱死之前,轮对踏面相对轨面是无滑动的,所以是静摩擦力

          当制动力增大,超过最大静摩擦力时,轮对相对轨面开始滑动,这时是滑动摩擦力,这个时候摩擦力会有一个突然的减小。

          你可以试试在水平地面上推一个很沉重的箱子,当你逐渐增大推力,刚刚可以开始推动箱子的时候,会有一个明显的跃动的过程。这就是摩擦力瞬间减小,产生了很大的瞬时加速度的缘故。

          这也就是汽车抱死后为什么会突然失控。


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          • 家园 不那么简单

            静止摩擦力大于滑动摩擦力,这点固然不假。但在刹车应用上,情况就不是那么简单了。如果以汽车为例,车轮抱死前,轮胎与地面为静止摩擦,刹车盘与刹车片之间为滑动摩擦。而车轮抱死后,刹车盘与刹车片为静止摩擦,轮胎与地面为滑动摩擦。在整个刹车过程中,滑动摩擦是不可避免的,不在轮胎就在刹车盘。

            如果不考虑汽车失控的危险,车轮抱死后总的摩擦力应该大于抱死前,因为轮胎与地面的滑动摩擦会导致轮胎与地面的接触面积越来越大,从而使摩擦力越来越大。而刹车盘与刹车片之间的滑动摩擦力不可能无限加大。

            轨道上撒沙子,如果在应用上确实能增加摩擦力的话,我想其工作原理也应该是:撒沙子增加了车轮和铁轨之间的接触面,从而增大了摩擦力。

            • 家园 不是这样的。

              轮对踏面对轨面的摩擦系数和刹车片与刹车盘的摩擦系数是不同的。所以两者的最大静摩擦力是不同的。一般来说,刹车盘刹车片之间的摩擦系数要大。虽然抱死之前刹车盘刹车片之间是滑动摩擦,但是他们之间的滑动摩擦力已经足够了(大于轮对踏面对轨面的最大静摩擦)。换言之,即使车轮抱死,刹车盘刹车片之间没有滑动,是静摩擦,但此时他们之间的静摩擦力也不是最大静摩擦力。

              另外,制动的目的是使整个车停下来还是使车轮转动停下来?显然是前者。所以轮对踏面对轨面的摩擦力最大化才是目的。

              • 家园 轮对没有抱死也不大可能利用到最大静摩擦力

                轮对没有抱死时的摩擦力虽然是静摩擦力,但并不一定是最大静摩擦力。这个力取决于刹车盘的滑动摩擦力。理论上,用ABS可以让这个力非常接近最大静摩擦力,但实际上,目前的技术做不到让这个力大于滑动摩擦力的水平。毕竟滑动摩擦力和最大静摩擦力相差很小,要在这种极端条件下做如此精确的控制是非常困难的。

          • 家园 我刚才查了一下,火车带8个沙箱,每个容沙100公斤

            沙子的水分等有严格的要求。

            是不是可以说,当火车刹车时,撒到铁轨上的沙子,起到了增大摩擦力减少刹车距离的作用。

        • 家园 受教了,花谢!

          这回明白了,感谢您耐心的解释,多谢 :)

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