vrgupВестник Ростовского государственного университета путей сообщенияVestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya0201-727XРостовский государственный университет путей сообщения10.46973/0201-727X_2023_2_8vrgup-24Research ArticleПОДВИЖНОЙ СОСТАВ, БЕЗОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ И ЭКОЛОГИЯROLLING STOCK, TRAFFIC SAFETY AND ENVIRONMENTРаспределение теплоты между колесом, рельсом и тормозной колодкой при различных режимах торможения грузового составаThe distribution of heat between the wheel, rail and brake pad under different modes of braking of a freight trainБалалаевА. Н.BalalaevA. N.

Балалаев Анатолий Николаевич - кафедра «Вагоны», доктор технических наук, доцент, профессор.

Balalaev Anatoly Nikolaevich - Chair «Wagons», Doctor of Engineering Sciences, Associate Professor, Professor

wagon.samgaps@mail.ruЖебановА. В.ZhebanovA. V.

Жебанов Александр Владимирович - кафедра «Вагоны», кандидат технических наук, доцент

Zhebanov Alexander Vladimirovich - Chair «Wagons», Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor

zhebanov@inbox.ruКоркинаС. В.KorkinaS. V.

Коркина Светлана Владимировна - кафедра «Вагоны», кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой

Korkina Svetlana Vladimirovna - Chair «Wagons», Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor, Head of The Chair

korkina70@mail.ruСамарский государственный университет путей сообщения (СамГУПС)Samara State Transport University (SSTU)20233006202302819Copyright © Балалаев А.Н., Жебанов А.В., Коркина С.В., 20232023Балалаев А.Н., Жебанов А.В., Коркина С.В.Balalaev A.N., Zhebanov A.V., Korkina S.V.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/24

При торможении грузового железнодорожного поезда с помощью тормозных колодок кинетическая энергия преобразуется за счет трения в тепловую, часть из которой переходит в тормозные колодки, другая часть переходит в колеса, а из колес теплота переходит в рельсы и окружающую среду. Цель работы состоит в определении доли теплоты в колесах грузовых вагонов при различных режимах торможения и различных скоростях движения поезда, а также различной загрузке вагонов. В работе выполнялось моделирование процесса торможения колесной пары с помощью метода конечных элементов в среде SolidWorks. Выполненные расчеты позволили установить доли тепловых потоков, направленных в тормозную колодку и в рельс при различных режимах торможения грузового состава. Установлено влияние на эти доли температуры окружающей среды и загрузки вагона. Полученные результаты позволяют более точно прогнозировать температуру поверхности катания и боковой поверхности обода колеса, что позволит диагностировать тормозную систему грузового состава в движении.

When braking a freight train using brake pads, kinetic energy is converted by friction into thermal energy, part of which goes into the brake pads, the other part goes into the wheels, and from the wheels the heat goes into the rails and the environment. The purpose of the work is to determine the proportion of heat in the wheels of freight cars under different braking modes and different train speeds, as well as different loading of cars. In the work, the wheelset braking process was simulated using the finite element method in the SolidWorks environment. The calculations made it possible to establish the proportion of heat flows directed into the brake pad and into the rail under different braking modes of the freight train. The influence of ambient temperature and car loading on these fractions has been established. The results obtained make it possible to more accurately predict the temperature of the rolling surface and the side surface of the wheel rim, which will allow diagnosing the braking system of a freight train in motion.

грузовой составтормозная системаколесорельстормозная колодкатепловой потокмоделирование торможения вагонаfreight trainbrake systemwheelrailbrake padheat flowcar braking simulationReferencesЖебанов, А. В. Современные тенденции в обеспечении бесперебойности перевозочного процесса железнодорожного транспорта / А. В. Жебанов, С. В. Коркина // Вызовы и решения для бизнеса : ВЭД в новых реалиях : Сборник материалов III Международного внешнеэкономического научно-практического форума, Москва, 14 декабря 2022 года. – Москва : Российский экономический университет имени Г. В. Плеханова, 2023. – С. 119–122. – ISBN 9785-7307-1974-3.Zhebanov, A. V. Modern trends in ensuring the continuity of the transportation process of railway transport / A. V. Zhebanov, S. V. Korkina // Challenges and solutions for business : Foreign economic activity in new realities : Collection of materials of the III International Foreign Economic Scientific and Practical Forum, Moscow, December 14, 2022. – Moscow : Plekhanov Russian University of Economics, 2023. – P. 119–122. – ISBN 978-5-7307-1974-3.Коркина, С. В. Цифровые технологии в обеспечении безопасности движения железнодорожного транспорта / С. В. Коркина, А. В. Жебанов, И. А. Краснова // Проблемы безопасности на транспорте : Материалы XII Международной научно-практической конференции, посвященной 160-летию Белорусской железной дороги. В 2-х частях, Гомель, 24–25 ноября 2022 года / Под общей редакцией Ю. И. Кулаженко. Т. 1. – Гомель : Учреждение образования «Белорусский государственный университет транспорта», 2022. – С. 128–130. – ISBN 978-985-891-070-9.Korkina, S. V. Digital technologies in ensuring the safety of railway transport / S. V. Korkina, A. V. Zhebanov, I. A. Krasnova // Problems of transport safety: Materials of the XII International Scientific and Practical Conference dedicated to the 160th anniversary of the Belarusian Railway. In 2 parts, Gomel, November 24–25, 2022 / Under the general editorship of Yu. I. Kulazhenko. Vol. 1. – Gomel : Educational Institution "Belarusian State University of Transport", 2022. – P. 128–130. – ISBN 978-985-891-070-9.Жебанов, А. В. Анализ применения современных средств диагностики подвижного состава на сортировочной станции с целью повышения экономических показателей и объема ремонта грузовых вагонов / А. В. Жебанов, С. В. Коркина // Наука и образование транспорту. – 2021. – № 1. – С. 27–29. – EDN AJKKLM.Zhebanov, A. V. Analysis of the use of modern diagnostic tools for rolling stock at a marshalling yard in order to increase economic indicators and the volume of repair of freight cars / A. V. Zhebanov, S. V. Korkina // Science and education transport. – 2021. – No. 1. – P. 27–29. – EDN AJKKLM.Салтыков, Д. Н. О необходимости создания инфракрасных напольных систем для контроля работоспособности тормозов на железных дорогах России / Д. Н. Салтыков, П. И. Шалупина // Транспорт Урала. – 2018. – № 2(57). – С. 47–51. – DOI 10.20291/1815-9400-2018-2-47-51.Saltykov, D. N. On the need to create infrared floor systems for monitoring the performance of brakes on the railways of Russia / D. N. Saltykov, P. I. Shalupina // Transport of the Urals. – 2018. – No. 2(57). – P. 47–51. – DOI 10.20291/18159400-2018-2-47-51.Правила тяговых расчетов для поездной работы. Утверждены распоряжением ОАО «РЖД» 12.05.2016 г. № 867р.Rules of traction calculations for train work. Approved by the Order of JSC "Russian Railways" No. 867r on 12.05.2016.Ефимов, Р. А. Оценка тепловых нагружений цельнокатаного колеса вагона при торможении : специальность 05.22.07 «Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация» : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Р. А. Ефимов. – Москва : МИИТ, 2017. – 24 с.Efimov, R. A. Assessment of thermal loads of a solid–rolled wagon wheel during braking : sciences in the specialty 05.22.07 «Railway rolling stock, train traction and electrification» : abstract of the dissertation for the degree of Candidate of Engineering / R. A. Efimov. – Moscow : MIIT, 2017. – 24 p.Яицков, И. А. Влияние жесткости элементов тормозных колодок на динамические нагрузки при торможении / И. А. Яицков, П. А. Поляков // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2022. – № 1(85). – С. 36–45. – DOI 10.46973/0201-727X_2022_1_36.Yaitskov, I. A. The influence of stiffness of brake pad elements on dynamic loads during braking / I. A. Yaitskov, P. A. Polyakov // Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putey Soobshcheniya. – 2022. – No. 1(85). – P. 36–45. – DOI 10.46973/0201-727X_2022_1_36.Афонин, Г. С. Устройство и эксплуатация тормозного оборудования подвижного состава / Г. С. Афонин, В. Н. Барщенков, Н. В. Кондратьев. – 3-е изд., стереотип. – Москва : Академия, 2007. – 304 с.Afonin, G. S. Device and operation of braking equipment of rolling stock / G. S. Afonin, V. N. Barshchenkov, N. V. Kondratiev. – 3rd ed., stereotype. – Moscow : Academy, 2007. – 304 p.Левенталь, Л. Я. Энергетика рефрижераторных и пассажирских вагонов : учебное пособие / Л. Я. Левенталь, А. В. Костин. – Москва : МИИТ, 1998. – 91 с.Leventhal, L. Ya. Power engineering of refrigerated and passenger cars : A textbook / L. Ya. Leventhal, A. V. Kostin. – Moscow : MIIT, 1998. – 91 p.Устойчивость колес против схода с рельсов и мероприятия по их предотвращению с использованием компьютерных технологий / Е. М. Плохов, С. В. Коркина, В. В. Корбан, А. В. Жебанов // Вестник транспорта Поволжья. – 2015. – № 6(54). – С. 50–52. – EDN VIUXNT.Stability of wheels against derailment and measures to prevent them using computer technologies / E. M. Plokhov, S. V. Korkina, V. V. Korban, A. V. Zhebanov // Bulletin of Transport of the Volga region. – 2015. – No. 6(54). – P. 50–52. – EDN VIUXNT.Определение параметров контакта колеса с рельсом для различных условий эксплуатации полувагона / А. М. Орлова, А. А. Воробьев, А. В. Саидова, Д. Е. Керенцев // Известия Петербургского университета путей сообщения. – 2015. – № 2(43). – С. 74–84. – ISSN 1815-588X.Determination of the parameters of the wheelrail contact for various operating conditions of a gondola car / A. M. Orlova, A. A. Vorobyov, A. V. Saidova, D. E. Kerentsev // Izvestiya Peterburgskogo universiteta of Railways. – 2015. – No. 2(43). – P. 74–84. – ISSN 1815-588X.

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