vrgupВестник Ростовского государственного университета путей сообщенияVestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya0201-727XРостовский государственный университет путей сообщения10.46973/0201-727X-2023-1-22vrgup-21Research ArticleМАШИНОСТРОЕНИЕMECHANICAL ENGINEERINGАмплитудно-частотные характеристики колебаний прижимающего механизма тормозного устройства подвижного состава с учетом соотношения частотAmplitude-frequency characteristics of oscillations rolling stock braking mechanism including frequency ratioПоляковП. А.PolyakovP. A.

Поляков Павел Александрович, Научно-производственный центр «Охрана труда», ведущий научный сотрудник; кафедра «Транспортные процессы и технологические комплексы», кандидат технических наук, доцент

Polyakov Pavel Alexandrovich, Research and Production Center «Labor Protection», Leading Researcher; Chair «Transport Processes and Technological Complexes», Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor

polyakov.pavel88@mail.ruРостовский государственный университет путей сообщения (РГУПС); Кубанский государственный технологический университет (КубГТУ)Rostov State Transport University (RSTU); Kuban State Technological University (KubSTU)202330032023012231Copyright © Поляков П.А., 20232023Поляков П.А.Polyakov P.A.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/21

Тормозные устройства подвижного состава отличаются от устройств, применяемых в других видах транспорта, за счет наличия передающего механизма в приводе. Многозвенность прижимающего механизма не только увеличивает прижимное усилие в рабочих парах тормоза, но и становится причиной усиления колебательного процесса в трибоконтакте тормозных устройств. В статье приведены аналитические зависимости для определения угловых перемещений рычага и тормозной колодки прижимающего механизма тормозного устройства. С помощью математического моделирования удалось установить, что с увеличением разницы частот рычага и тормозной колодки прижимающего механизма силового устройства количество и амплитуда отскока тормозной колодки от рабочей поверхности диска возрастают, что приводит к снижению параметров стабильности эксплуатационных характеристик тормоза.

Rolling stock braking devices differ from devices used in other types of transport due to the presence of a transmission mechanism in the drive. The multiplicity of the clamping mechanism provides not only an increase in the clamping force in the working pairs of the brake, but also causes an increase in the oscillatory process in the tribocontact of the braking devices. The article presents analytical dependencies for determining the angular movements of the lever and brake pad of the clamping mechanism of the braking device. Using mathematical modeling, it was found that with an increase in the frequency difference between the lever and the brake pad of the clamping mechanism of the power device, the number and amplitude of the rebound of the brake pad from the working surface of the disc increases, which leads to a decrease in the stability parameters of the brake performance.

нелинейная динамикаколебательный процессугловые перемещенияприжимающий механизмтормозное устройстворычагтормозная колодкаотскокnonlinear dynamicsoscillatory processangular displacementclamping mechanismbraking deviceleverbrake padreboundReferencesКовтун, Е. Н. Динамические характеристики грузовых вагонов при торможении поезда на криволинейных участках пути / Е. Н. Ковтун, О. М. Маркова, В. В. Малый // Транспорт Российской Федерации. – 2013. – № 3(46). – C. 69– 74. – ISSN 1994-831X.Kovtun, E. N. Dynamic characteristics of freight cars during train braking on curved sections of track / E. N. Kovtun, O. M. Markova, V. V. Maly // Transport of the Russian Federation. – 2013. – No. 3(46). – P. 69–74. – ISSN 1994-831X.Nonlinear dynamics modeling and analysis of disc brake squeal considering acting process of brake force / X. Liu, Y. Zhao, Y. Shan, T. He // Journal of Vibroengineering. – 2014. – Vol. 16, No. 4. – P. 1964–1976.Nonlinear dynamics modeling and analysis of disc brake squeal considering acting process of brake force / X. Liu, Y. Zhao, Y. Shan, T. He // Journal of Vibroengineering. – 2014. – Vol. 16, No. 4. – P. 1964–1976.He, R. Nonlinear Coupling Characteristics Analysis of Integrated System of Electromagnetic Brake and Frictional Brake of Car / R. He, D. Hu // Mathematical Problems in Engineering. – 2015. – Vol. 2015. – 14 p. – DOI 10.1155/2015/928152.He, R. Nonlinear Coupling Characteristics Analysis of Integrated System of Electromagnetic Brake and Frictional Brake of Car / R. He, D. Hu // Mathematical Problems in Engineering. – 2015. – Vol. 2015. – 14 p. – DOI 10.1155/2015/928152.Sinou, J.-J. Transient non-linear dynamic analysis of automotive disc brake squeal – On the need to consider both stability and non-linear analysis / J.-J. Sinou // Mechanics Research Communications. – 2010. – Vol. 37, Iss. 1. – P. 96–105. – DOI 10.1016/j.mechrescom.2009.09.002.Sinou, J.-J. Transient non-linear dynamic analysis of automotive disc brake squeal – On the need to consider both stability and non-linear analysis / J.-J. Sinou // Mechanics Research Communications. – 2010. – Vol. 37, Iss. 1. – P. 96–105. – DOI 10.1016/j.mechrescom.2009.09.002.Ahmad, H. A. Dynamic Braking Control for Accurate Train Braking Distance Estimation under Different Operating Conditions : Dissertation of Doctor of Philosophy In Mechanical Engineering / Husain A. Ahmad. – Virginia Polytechnic Institute and State University, USA, 2013. – 119 p.Ahmad, H. A. Dynamic Braking Control for Accurate Train Braking Distance Estimation under Different Operating Conditions : Dissertation of Doctor of Philosophy In Mechanical Engineering / Husain A. Ahmad. – Virginia Polytechnic Institute and State University, USA, 2013. – 119 p.Stability of oscillatory processes in the wheel's angular velocity during ABS operation / I. V. Álvarez, P. A. Kruchinin, A. F. Ramírez, J. J. O. Hidalgo // 2012 IEEE Ninth Electronics, Robotics and Automotive Mechanics Conference. – Cuernavaca, Mexico, 2012. – P. 255–260. – DOI 10.1109/CERMA.2012.48.Stability of oscillatory processes in the wheel's angular velocity during ABS operation / I. V. Álvarez, P. A. Kruchinin, A. F. Ramírez, J. J. O. Hidalgo // 2012 IEEE Ninth Electronics, Robotics and Automotive Mechanics Conference. – Cuernavaca, Mexico, 2012. – P. 255–260. – DOI 10.1109/CERMA.2012.48.Поляков, П. А. Влияние конструкции прижимающих механизмов тормоза дисково-колодочного типа на колебания, возникающее в контакте фрикционного узла / П. А. Поляков // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2022. – № 5. – С. 408–420. – DOI 10.24412/2071-6168-2022-5-408-420.Polyakov, P. A. The influence of the design of the clamping mechanisms of the disc-pad brake on the vibrations arising in the contact of the friction unit / P. A. Polyakov // Proceedings of Tula State University. Technical Sciences. – 2022. – No. 5. – P. 408–420. – DOI 10.24412/2071-6168-2022-5-408-420.Косаревский, В. В. Улучшение динамических характеристик и повышение долговечности рычажных передач тормозных систем : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук : 05.02.02 / Косаревский Валерий Валерьевич. – Ростов-на-Дону, 2020. – 184 с.Kosarevsky, V. V. Improving dynamic characteristics and increasing the durability of lever gears of brake systems : dissertation for the degree of Candidate of Technical Sciences : 05.02.02 / Kosarevsky Valery Valerievich. – Rostov-on-Don, 2020. – 184 p.

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