Question

ss3型电力机车牵引一列2000t的货物列车（滚动轴承），计算该列车运行于平直道，速度为55km/h时，列车分别运行于最大能力牵引工况、惰行工况时，列车的合力和加速度

Answer 1

问：ss3型电力机车牵引一列2000t的货物列车（滚动轴承），计算该列车运行于平直道，速度为55km/h时，列车分别运行于最大能力牵引工况、惰行工况时，列车的合力和加速度

答：亲 我们可以按照下面的步骤计算：1. 最大能力牵引工况下，轮轴输出功率等于电机额定功率，即P = 4 × 1500 kW = 6000 kW。同时，最大能力下机车牵引力为F_max = 366.8 kN。2. 惰行工况下，机车不提供牵引力，只需克服空气阻力和摩擦阻力。我们可以通过公式计算列车在惰行工况下需要的牵引力，F_w = m · g · sin(θ) + C_r · m · g · cos(θ) + 0.5 · ρ · A · Cd · V²，其中，m = 2000 t，g = 9.81 m/s²，θ = 0，C_r = 0.001，ρ = 1.25 kg/m³，A = 85 m²，Cd = 0.5，V = 55 km/h = 15.28 m/s。代入计算得出F_w = 106.9 kN。3. 在最大能力牵引工况下，列车的合力为F_force = F_max - F_w = 366.8 kN - 106.9 kN = 259.9 kN。4. 在惰行工况下，列车的合力为F_force = - F_w = - 106.9 kN，因为机车不提供牵引力，所以列车的加速度为零。综上所述，该列车在最大能力牵引工况下，合力为259.9 kN，加速度可以通过列车运动学公式计算出来，a = F_force / m = 1.30 m/s²；在惰行工况下，合力为-106.9 kN，加速度为0。