vrgupВестник Ростовского государственного университета путей сообщенияVestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya0201-727XРостовский государственный университет путей сообщения10.46973/0201-727X_2025_4_188vrgup-170Research ArticleПОДВИЖНОЙ СОСТАВ, БЕЗОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯROLLING STOCK, TRAFFIC SAFETYИзменение характеристик тормозного устройства дисково-колодочного типа путем совершенствования механизма прижатия тормозной колодкиChanging the characteristics of a disc-type brake device by improving the mechanism of pressing the brake padПоляковП. А.PolyakovP. A.

Поляков Павел Александрович, кафедра «Механика и конструирование», доктор технических наук, доцент, заведующий кафедрой

Polyakov Pavel Alexandrovich, Chair «Mechanics and Design Engineering», Doctor of Engineering Sciences, Associate Professor, Head of the Chair

polyakov.pavel88@mail.ruЯицковИ. А.YaitskovI. A.

Яицков Иван Анатольевич, кафедра «Вагоны и вагонное хозяйство», доктор технических наук, профессор, декан электромеханического факультета

Yaitskov Ivan Anatolyevich, Chair «Cars and Car Facilities», Doctor of Engineering Sciences, Professor, Dean of the Electromechanical Department

yia@rgups.ruКузькинА. А.KuzkinA. A.

Кузькин Антон Алексеевич, аспирант

Kuzkin Anton Alekseevich, Postgraduate Student

AntonKuzkin039@yandex.ruМизюкаевА. В.MizyukaevA. V.

Мизюкаев Анатолий Вячеславович, аспирант

Mizyukaev Anatoly Vyacheslavovich, Postgraduate Student

mizyukaev2000@gmail.comГалимоваГ. И.GalimovaG. I.

Галимова Гульназ Ильгизовна, кафедра «Механика и конструирование», старший преподаватель

Galimova Gulnaz Ilgizovna, Chair «Mechanics and Design Engineering», Senior Lecturer

plosatik1208@mail.ruНабережночелнинский институт Казанского федерального университета (НЧИ КФУ)Naberezhnye Chelny Institute of Kazan Federal University (NChI KFU)Ростовский государственный университет путей сообщения (РГУПС)Rostov State Transport University (RSTU)20253012202504188198Copyright © Поляков П.А., Яицков И.А., Кузькин А.А., Мизюкаев А.В., Галимова Г.И., 20252025Поляков П.А., Яицков И.А., Кузькин А.А., Мизюкаев А.В., Галимова Г.И.Polyakov P.A., Yaitskov I.A., Kuzkin A.A., Mizyukaev A.V., Galimova G.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.rgups.ru/jour/article/view/170

Тормозное устройство осевого действия, к которому относится тормоз дисково-колодочного типа, постоянно совершенствуется. В эру цифровизации во всех отраслях не прекращаются попытки создать тормозное устройство с электромеханическим приводом. На данный момент предлагаемые конструкции электромеханических тормозов обладают рядом существенных недостатков, которые выявляются как в процессе проектирования, так и в процессе эксплуатации. Для решения этой задачи необходимо разработать промежуточную стадию тормозного устройства, работающего от «традиционных» приводов транспортного средства и изменяющего тормозные характеристики под изменяющиеся внешние условия. Для этого необходимо тормозное устройство оснастить блоком изменения тормозных характеристик при взаимодействии рабочих пар тормоза под дискретные внешние условия. В качестве основной изменяющейся тормозной характеристики был выбран тормозной момент. В результате проведенных исследований была разработана конструкция, которая позволяет изменять не только положение давления в системе «привод – колодка – диск», но и нормальную силу в паре тормоза.

The axial-acting braking device, which includes a disc-shoe type brake, is constantly being improved. In the era of digitalization, attempts to create an electromechanical braking device have not stopped in all industries. At the moment, the proposed designs of electromechanical brakes have a number of significant drawbacks that are identified both during the design process and during operation. To solve this problem, it is necessary to develop an intermediate stage of a braking device powered by «traditional» vehicle drives and changing braking characteristics to suit changing external conditions. To do this, the braking device must be equipped with a block for changing braking characteristics when working pairs of brakes interact under discrete external conditions. The braking torque was chosen as the main variable braking characteristic. As a result of the research, a design has been developed that allows you to change not only the pressure position in the drive-paddisc system, but also the normal force in the brake pair.

торможениетормозное устройствомеханизм регулирования тормозного моментанормальная силанапряжение поверхности контактаbrakingbraking devicebraking torque control mechanismnormal forcecontact surface tensionReferencesSingh, R. K. In-situ braking torque and temperature analysis of two-wheeler drum brake in friction braking / R. K. Singh, C. Sarkar // J Mech Sci Technol. – 2023. – Vol. 37. – P. 2069–2077. – DOI 10.1007/s12206-023-0342-8.Singh, R. K. In-situ braking torque and temperature analysis of two-wheeler drum brake in friction braking / R. K. Singh, C. Sarkar // J Mech Sci Technol. – 2023. – Vol. 37. – P. 2069–2077. – DOI 10.1007/s12206-023-0342-8.Numerical investigation of material and structural influence on transient temperature behavior in disc brakes during single-stop braking / C. N. Minh, Q. D. Van, T. N. Dinh [et al.] // International Journal of Heat and Technology. – 2024. – Vol. 42. – No. 4. – P. 1337–1348. – DOI 10.18280/ijht.420424.Numerical investigation of material and structural influence on transient temperature behavior in disc brakes during single-stop braking / C. N. Minh, Q. D. Van, T. N. Dinh [et al.] // International Journal of Heat and Technology. – 2024. – Vol. 42. – No. 4. – P. 1337–1348. – DOI 10.18280/ijht.420424.Electromechanical braking systems and control technology : A survey and practice / H. Jing, Q. Lin, M. Liu [et al.] // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering. – 2024. – Vol. 239 (10-11). – P. 4551– 4573. – DOI 10.1177/09544070241271826Electromechanical braking systems and control technology : A survey and practice / H. Jing, Q. Lin, M. Liu [et al.] // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering. – 2024. – Vol. 239 (10-11). – P. 4551– 4573. – DOI 10.1177/09544070241271826.Farag, M. M. Modeling and Simulation of an Electromechanical Brake System / M. M. Farag, A.- K. M. Jamal, F. Haider // IOP Conference Series : Materials Science and Engineering, The Fifth Scientific Conference for Engineering and Postgraduate Research (PEC 2020). – 2020. – Vol. 1105. – 13 р. – DOI 10.1088/1757-899X/1105/1/012051.Farag, M. M. Modeling and Simulation of an Electromechanical Brake System / M. M. Farag, A.- K. M. Jamal, F. Haider // IOP Conference Series : Materials Science and Engineering, The Fifth Scientific Conference for Engineering and Postgraduate Research (PEC 2020). – 2020. – Vol. 1105. – 13 р. – DOI 10.1088/1757-899X/1105/1/012051.A Review of Electro-Mechanical Brake (EMB) System: Structure, Control and Application / C. Li, G. Zhuo, C. Tang [et al.] // Sustainability. – 2023. – Vol. 15. – 38 p. – DOI 10.3390/su15054514.A Review of Electro-Mechanical Brake (EMB) System: Structure, Control and Application / C. Li, G. Zhuo, C. Tang [et al.] // Sustainability. – 2023. – Vol. 15. – 38 p. – DOI 10.3390/su15054514.Electro-Mechanical Brake System Architectural Design and Analysis Based on Functional Safety of Vehicles / J. Peng, T. Wu, L. Chu [et al.] // Actuators. – 2024. – Vol. 13. – 23 p. – DOI 10.3390/act13090346.Electro-Mechanical Brake System Architectural Design and Analysis Based on Functional Safety of Vehicles / J. Peng, T. Wu, L. Chu [et al.] // Actuators. – 2024. – Vol. 13. – 23 p. – DOI 10.3390/act13090346.Перспективы развития систем адаптации тормозных устройств / И. А. Яицков, П. А. Поляков, Н. А. Задаянчук [и др.] // Прогрессивные технологии и системы машиностроения. – 2024. – № 3 (86). – С. 64–70.Prospects for the development of braking device adaptation systems / I. A. Yaitskov, P. A. Polyakov, N. A. Zadayanchuk [et al.] // Progressive technologies and systems of mechanical engineering. – 2024. – № 3 (86). – P. 64–70.Изменение нормальных реакций по колесам высокоподвижных колесных транспортных средств при наезде на препятствие в процессе торможения / П. А. Поляков, И. А. Яицков, И. П. Талипова [и др.] // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2025. – № 4. – С. 370–383. – DOI 10.24412/2071-6168-2025-4-370-371.Change of normal reactions on wheels of highly mobile wheeled vehicles when hitting an obstacle during braking / P. A. Polyakov, I. A. Yaitskov, I. P. Talipova [et al.] // Izvestiya of the Tula State University. Technical sciences. – 2025. – No. 4. – P. 370–383. – DOI 10.24412/2071-6168-2025-4-370-371.Яицков, И. А. Влияние продольной динамики пассажирского вагона на его тормозные свойства / И. А. Яицков, П. А. Поляков // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2022. – № 4 (88). – С. 75–88. – DOI 10.46973/0201-727X2022475.Yaitskov, I. A. The influence of the longitudinal dynamics of a passenger car on its braking properties / I. A. Yaitskov, P. A. Polyakov // Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya. – 2022. – No. 4 (88). – P. 75–88. – DOI 10.46973/0201-727X2022475.Ding, H. Identification of Contact Stiffness between Brake Disc and Brake Pads Using Modal Frequency Analysis / H. Ding, Q. Zhu, H. Lyu // J. Eng. Technol. Sci. – 2020. – Vol. 52. – No. 4. – P. 468–480. – DOI 10.5614/j.eng.technol.sci.2020.52.4.2.Ding, H. Identification of Contact Stiffness between Brake Disc and Brake Pads Using Modal Frequency Analysis / H. Ding, Q. Zhu, H. Lyu // J. Eng. Technol. Sci. – 2020. – Vol. 52. – No. 4. – P. 468–480. – DOI 10.5614/j.eng.technol.sci.2020.52.4.2.Pan, G. Impact Analysis of Brake Pad Backplate Structure and Friction Lining Material on Disc-Brake Noise / G. Pan, L. Chen // Advances in Materials Science and Engineering. – 2018. – 9 p. – DOI 10.1155/2018/7093978.Pan, G. Impact Analysis of Brake Pad Backplate Structure and Friction Lining Material on Disc- Brake Noise / G. Pan, L. Chen // Advances in Materials Science and Engineering. – 2018. – 9 p. – DOI 10.1155/2018/7093978.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.