Выбор поверхности контроля нагрева колеса грузового вагона при торможении с целью диагностики тормозов

В настоящее время появляются новые системы автоматизированного диагностирования состояния узлов грузовых вагонов во время движения поезда. Одним из способов диагностики тормозного оборудования грузового поезда является контроль температуры колес при торможении поезда. Во время торможения грузового поезда при взаимодействии колеса и тормозной колодки выделяется тепловая энергия. По величине нагрева колеса можно судить о силе и продолжительности нажатия тормозной колодки при торможении. Если известны величины скорости в начале и конце торможения, расположение вагонов с известной загрузкой в составе и время торможения, то измеренная температура колеса дает необходимую информацию для диагностики автотормозов в движении поезда. Цель работы заключается в выявлении поверхности на колесе, обладающей наилучшей информативностью для диагностики автотормозов при измерении температуры этой поверхности после торможения. В работе выполнено моделирование нестационарного термического процесса в колесной паре в среде SolidWorks Simulation. Доказано, что наиболее информативной и удобной поверхностью для измерения температуры колеса с целью диагностики автотормозов является боковая поверхность обода. 

1. Параметры и конструктивное исполнение высокопроизводительного подвижного состава / А. В. Смольянинов, В. Н. Филиппов, И. В. Козлов, А. Н. Давыдов // Транспорт Урала. – 2013. – № 1(36). – С. 46–49. – ISSN 1815-9400.

2. Лапидус, Б. М. Отраслевая технологическая платформа «Высокопроизводительный грузовой подвижной состав» – путь к использованию резервов провозной способности железных дорог / Б. М. Лапидус, А. М. Соколов // Вестник Научноисследовательского института железнодорожного транспорта. – 2011. – № 4. – С. 3–8. – ISSN 2223-9731.

3. Чеботарева, Е. А. Логистика организации пассажирского и грузового движения на направлениях Северо-Кавказской железной дороги / Е. А. Чеботарева, В. Д. Верескун, И. Д. Долгий // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2022. – № 1(85). – С. 108–116. – ISSN 0201-727Х.

4. Жебанов, 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.

5. 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.

6. Экспериментальные исследования бесконтактного теплового контроля колодочных тормозов грузового подвижного состава / А. А. Миронов, Д. Н. Салтыков, А. Э. Павлюков, П. И. Шалупина // Транспорт Урала. – 2021. – № 1(68). – С. 20–25. – DOI 10.20291/1815-9400-2021-1-20-25.

7. Кокшенова, Ю. А. Обзор систем диагностики тормозного оборудования вагонов / Ю. А. Кокшенова, М. В. Яранцев // Транспортная инфраструктура Сибирского региона : материалы Десятой Международной научно-практической конференции, Иркутск, 21–24 мая 2019 г. : в 2 т. – Иркутск : ИрГУПС, 2019. – Т. 2. – С. 208–212. – ISBN 978-5- 98710-365-4.

8. 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. – ISSN 1997-0722.

9. Матяш, Ю. И. Разработка автономного бортового устройства для выявления неисправного состояния поверхности катания колёс грузового вагона на ходу поезда / Ю. И. Матяш, И. А. Гаджиев // Технологическое обеспечение ремонта и повышение динамических качеств железнодорожного подвижного состава : материалы V всероссийской научно-технической конференции с международным участием, Омск, 14 ноября 2019 года. – Омск : Омский государственный университет путей сообщения, 2019. – С. 244–250.

10. Матяш, Ю. И. Разработка бортового устройства мониторинга технического состояния поглощающего аппарата грузового вагона / Ю. И. Матяш, И. А. Гаджиев // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. – 2019. – Т. 78. – № 4. – С. 218–226. – DOI 10.21780/2223-9731-2019-78-4-218-226.

11. Кирпиченко, Е. М. Разработка и использование бортовых систем диагностирования грузового вагона на ходу поезда / Е. М. Кирпиченко, С. И. Подоляк, И. А. Гаджиев // Инновационные проекты и технологии в образовании, промышленности и на транспорте : материалы научной конференции, посвященной Дню Российской науки, Омск, 07 февраля 2020 года. – Омск : Омский государственный университет путей сообщения, 2020. – С. 160–167.

12. Гаджиев, И. А. Разработка бортовой системы диагностирования технического состояния поверхности катания колес грузовых вагонов / И. А. Гаджиев // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. – 2022. – Т. 81, № 4. –С. 306–317. – DOI 10.21780/2223-9731-2022-81-4-306-317.

13. Диагностическая модель теплового контроля колес подвижного состава / А. А. Миронов, Д. Н. Салтыков, А. Э. Павлюков, П. И. Шалупина // Транспорт Урала. – 2019. – № 3(62). – С. 36–40. – DOI 10.20291/1815-9400-2019-3-36-40.

14. Шалупина, П. И. Исследование процесса теплового контроля колодочных тормозов подвижного состава методом имитационного моделирования / П. И. Шалупина // Вестник Брянского государственного технического университета. – 2020. – № 4(89). – С. 31–42. – DOI 10.30987/1999-8775-2020-4-31-42.

15. Балалаев, А. Н. Распределение теплоты между колесом, рельсом и тормозной колодкой при различных режимах торможения грузового состава / А. Н. Балалаев, А. В. Жебанов, С. В. Коркина // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2023. – № 2. – С. 29–39. – DOI 10.46973/0201–727X_2023_2_8.

16. 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 ; Московский институт инженеров транспорта. – Москва, 2017. – 24 с.

17. Правила технического обслуживания тормозного оборудования и управления тормозами железнодорожного подвижного состава : утверждены Приказом Минтранса Российской Федерации № 151 от 3 июля 2015 года. – Москва, 2015. – 162 с.

18. Павлюков, А. Э. Тормозные колодки грузовых вагонов: анализ повреждаемости и факторов, влияющих на создание тормозной силы / А. Э. Павлюков, О. В. Черепов, П. И. Шалупина // Вестник Уральского государственного университета путей сообщения. – 2017. – № 4(36). – С. 4–11. – DOI 10.20291/2079-0392-2017-4-4-11.

19. 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.

20. 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.