доктор технических наук;
doctor of technical sciences;
доктор технических наук;
doctor of technical sciences;
Цель: определить возможность улучшения тормозных характеристик электропоездов путем усовершенствования клещевых механизмов тормозных устройств. Методы: сравнение тормозного пути вагонов электропоездов, движущихся на спуске по кривому участку и оснащенных тормозными устройствами с серийными и усовершенствованными клещевыми механизмами. Расчет тормозных характеристик проводился путем имитационного моделирования, созданного в пакете прикладных программ RecurDyne. Проводилась оценка влияния угловых перемещений тормозных колодок на характеристики торможения вагонов электропоездов. Результаты: при торможении на кривом участке были выявлены локальные зоны контактирующих площадок в парах «колодка — диск». Установлено, что угловые и линейные перемещения тележек, вызванные перераспределением масс в системах «вагон — тележка — колесная пара» и инерционной нагрузкой вагона, оказывают влияние на локальный контакт в парах «колодка — колесо». Было выявлено, что при движении на спуске на кривом участке крен колесных пар приводит к образованию зазоров между поверхностями колодки и диска с одного из краев колодки. Для увеличения площади контакта в тормозных устройствах и компенсации перераспределения масс между тележками в процессе торможения была усовершенствована конструкция клещевого механизма, обеспечивающая наклон осей колодки. Тормозной путь вагона электропоезда при использовании усовершенствованной конструкции клещевого механизма тормозного устройства был снижен на 43,3 %. Практическая значимость: показана необходимость уточнения методики оценки тормозных свойств электропоездов при движении на кривых участках пути. Ее корректировка позволит повысить безопасность эксплуатации пассажирских электропоездов. Предложенное усовершенствование тормозного устройства позволит снизить локальный износ колодок, что повысит эффективность торможения и работоспособность тормозного устройства в целом.
Objective: to determine the possibility of improving the braking characteristics of electric trains by improving the clamping mechanisms of braking devices. Methods: comparison of the braking distance of electric train wagons moving downhill along a curved section equipped with brake devices with serial and improved pincer mechanisms. The braking characteristics were calculated using simulation modeling created in the RecurDyne application software package. The influence of angular movements of the brake pads on the brake characteristics of electric train cars was evaluated. Results: when braking on a curved section, local areas of contact pads in “pad — disc” pairs were identified. It has been established that angular and linear movements of trolleys caused by the redistribution of masses in the “wagon — cart — wheelset” systems and the inertial load of the wagon affect the local contact in the “shoe — wheel” pairs. It was found that when driving downhill on a curved section, the roll of the wheelsets leads to the formation of gaps between the surfaces of the shoe and the disc from one of the edges of the shoe. To increase the contact area in the braking devices and compensate for the redistribution of masses between the trolleys during braking, the design of the pincer mechanism has been improved, which ensures the tilt of the shoe axes. The braking distance of the electric train carriage was reduced by 43.3 % when using the improved design of the clamping mechanism of the braking device. Practical importance: the necessity of clarifying the methodology for evaluating the braking properties of electric trains when driving on curved sections of track is shown. Its adjustment will improve the safety of passenger electric trains. The proposed improvement of the brake device will reduce the local wear of the pads, which will increase the brake efficiency and the performance of the brake device as a whole.