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申論題資訊

試卷:112年 - 112 地方政府特種考試_三等_交通技術:運輸工程#118141
科目:技師◆運輸工程
年份:112年
排序:0

申論題內容

二、試說明鐵路列車阻力之主要項目以及其產生原因。(25 分)

詳解 (共 1 筆)

詳解 提供者:愛德華
鐵路列車在軌道上運轉時,會有各種阻力阻礙車輛之前進或使行車速率降低,這些阻力均須取決於機車頭所產生之牽引力予已克服。
(一)、內部阻力:
主要發生於傳動系統如汽缸、活塞、及彈簧、機件結合處等位置,其阻力大小大致與動輪之載重成正比,亦與動輪之數目成正比。
(二)、外部阻力
1.軸頸阻力:
即發生於輪軸末端之軸頸與軸承相接觸之處所產生之摩擦力。其數值除與輪軸之載重成正比外,與溫度也有關聯,當溫度升降時,軸頸與軸承間之潤滑油流動性會被影響,並影響到軸頸阻力之大小(溫度降,潤滑油流動性較差;溫度升,潤滑油流動性較佳),因此,此項阻力在列車啟動時最大。
2.滾動阻力:
列車行駛時,車輪踏面在鋼軌頭部上滾動產生摩擦阻力,而車輪與鋼軌表面因重壓變形亦構成一部分阻力,兩種阻力合稱摩擦主力,而其又受輪軸之載重、車輪與鋼軌之材料、車輪踏面與鋼軌表面之狀態所影響。
3.軌道阻力:
當列車行駛時,鋼軌因重壓而下陷,使車輪於軌道上之任一位置皆形同在爬坡,即為軌道阻力,其受輪軸之載重、軌道之勁度影響。因此建議採用較重之鋼軌,則鋼軌之斷面模數與軌道之勁度即增加,且加強軌道其他部分結構。而當鋼軌不換時,列車的軸重減輕也可減少軌道阻力,因此電動機車與柴電機車的軌道阻力較蒸汽機車來得小。
4.輪緣阻力:
車輛即使是在直線軌道上行駛,其前進的路徑也非全然直線,而是曲折狀的路線,因此車輪輪緣與鋼軌頭部之側面因接觸而產生摩擦阻力;此外,車輛左右擺動、震動亦構成一部分輪緣阻力,其又與行車速率成正比。
5.大氣阻力:
指靜止的空氣對列車前進所構成的阻力,包括車頭受空氣阻擋所產生之阻力、車輛表面與空氣摩擦所產生之阻力、列車尾端產生部分真空及擾動空氣所產生之阻力。而大氣阻力與列車之長度、外型、車身的平滑程度有關,又與車速的平方、車輛的橫斷面面積成正比。
 
前述六項阻力即使是在平坡的直線軌道上、空氣為靜止時都會發生,而在其他更複雜的情況下也會發生,因此合稱為基本列車阻力。其他間歇性發生的列車阻力有風力阻力、啟動阻力、外部車軸載重阻力、坡道阻力、曲線阻力及加速阻力等。