Метод расчета нормальных и тангенциальных силовых факторов в тормозных устройствах с клещевым механизмом при движении электропоезда на кривых участках пути

Увеличение скорости движения подвижного состава для перевозки пассажиропотока предполагает повышенные требования к системам, обеспечивающим безопасность. Методы расчета современного тормозного оборудования электропоездов усредняют технические характеристики тормозной системы и не учитывают движение на кривых участках железнодорожного полотна, когда эффективность работы силовых устройств минимальна. Проведенное исследование позволяет скорректировать процесс расчета тормозного оборудования для участков со сложным рельефом. Рассматривая данные особенности смещения центров давления во фрикционных узлах, возможно учитывать неравномерность вклада каждой колодки тормозных устройств дисково-колодочного типа в общую тормозную силу всего подвижного состава. Полученные зависимости дают возможность учитывать влияние характеристик подвески тележек на величину неравномерности нормальных и тангенциальных сил как вагона в целом, так и для каждой отдельной колесной пары. На основании проведенного исследования сформулированы два возможных направления решения выявленной проблемы: увеличение жесткости подвески вагона, что ухудшит комфортабельность перевозки пассажиров, и усовершенствование конструкции тормозных устройств, что позволит выровнять нормальные силы по площади колодок и снизить неравномерность вклада каждой колодки колесных пар подвижного состава.

1. Иванов, П. Ю. Реверсивный инжиниринг в исследовании элементов тормозных систем / П. Ю. Иванов, Е. Ю. Дульский, Д. О. Емельянов // Вестник Уральского государственного университета путей сообщения. – 2023. – № 3 (59). – С. 80–86. – DOI 10.20291/2079-0392-2023-3-80-86.

2. Концепция альтернативной тормозной системы для подвижного состава / В. Е. Иноземцев, Д. Г. Евсеев, М. Ю. Куликов, А. В. Барышников // Транспортное машиностроение. – 2022. – № 10 (10). – С. 42–48. – DOI 10.30987/2782-5957-2022-10-42-48.

3. Сравнение длины тормозных путей грузового поезда с однотрубным и двухтрубным питанием тормозной системы / Д. В. Осипов, П. Ю. Иванов, А. А. Хамнаева, К. Е. Пронин // Известия Петербургского университета путей сообщения. – 2024. – Т. 21, № 1. – С. 156–168. – DOI 10.20295/1815-588X-2024-01-156-168.

4. Устранение клинового износа фрикционных накладок в клещевом механизме тормозного блока дискового тормоза для железнодорожного транспорта / В. А. Карпычев, В. Я. Солодилов, А. А. Курочкин, А. А. Мошков // Научно-технический вестник Поволжья. – 2013. – № 4. – С. 181–185. – ISSN 2079-5920.

5. Sawczuk, W. Diagnostics of the railway friction disc brake based on the analysis of the vibration signals in terms of resonant frequency / W. Sawczuk, G. M. Szymański // Arch Appl Mech. – 2017. – Vol. 87. – Р. 801–815. – DOI 10.1007/s00419-016-1202-0.

6. Landström, E. V. Thermomechanics of tread braking : thesis for the degree of doctor of philosophy in solid and structural mechanics / E. V. Landström. – Gothenburg, Sweden, 2024. – 120 р.

7. Bodare, J. Review on the study of abnormal braking in trains / J. Bodare, S. B. ManeDeshmukh // International Conference on Ideas, Impact and Innovation in Mechanical Engineering. – 2017. – Vol. 5. – P. 189–195.

8. Mickoski, H. Investigation of self-excited vibrations in tread brake unit for railway vehicles / H. Mickoski, I. Mickoski, and F. Zdraveski // Journal of Vibroengineering. – Sep. 2016. – Vol. 18, No. 6. – P. 3881–3890. – DOI 10.21595/jve.2016.16914.

9. Поляков, П. А. Определение положения центра давления в системе «прижимающий элемент – тормозная колодка – тормозной диск» / П. А. Поляков // Транспортное, горное и строительное машиностроение : наука и производство. – 2022. – № 16. – С. 62–69. – DOI 10.26160/2658-3305-2022-16-62-69.