Россия
Россия
Россия
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.
электропоезд, тормозное устройство, кривой участок пути, усовершенствован- ный клещевой механизм, тормозной путь
1. Шалупин П. И. Совершенствование диагностического обеспечения бесконтактного теплового контроля колодочных тормозов грузового подвижного состава на основе имитационного моделирования: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.22.07 / Уральский государственный университет путей сообщения. Екатеринбург, 2021. 20 с.
2. Research On Wheel/Rail Contact Surface Temperature and Damage Characteristics During Sliding Contact of a Wheel / Y. Wei [et al.] // Journal of Engineering and Applied Science. 2024. No. 71. 201 p. URL: https://doi.org/10.1186/s44147-024-00540-5
3. Deressa K. T., Ambie D. A. Thermal Load Simulations in Railway Disc Brake: A Systematic Review of Modelling Temperature, Stress and Fatigue // Archives of Computational Methods in Engineering. 2022. No. 29. Pp. 2271–2283. URL: https://doi. org/10.1007/s11831-021-09662-y
4. Mandeep S. W. Mechanical Braking Systems for Trains. A Study of Temperatures, Fatigue and Wear by Experiments and Simulations. Thesis For the Degree of Doctor of Philosophy in Solid and Structural Mechanics. 2019. 31 p.
5. Дисковый тормоз транспортного средства подвижного состава железных дорог: патент на изобретение, RU 2390449 C2; заявка № 2008100648/11; опубл. 27.05.2010.
6. Lorang X., Chiello O. Stability and Transient Analysis in the Modelling of Railway Disc Brake Squeal // Noise and Vibration Mitigation for Rail Transportation Systems / B. Schulte-Werning [et al.] // Notes on Numerical Fluid Mechanics and Multidisciplinary Design. 2008. Vol 99. Springer, Berlin, Heidelberg. URL: https://doi.org/10.1007/978- 3-540-74893-9_63
7. Simulation and Optimization of Train Brake Disc Based on Coupling Characteristics of FEM and Thermal Flow Density Method / G. Qi [et al.] // Scientific Reports. 2025. No. 15. Р. 40617. URL: https://doi.org/10.1038/ s41598-025-24247-6
8. Assessment of the curving performance of heavy haul trains under braking conditions / L. Yang [et al.] // Journalof Modern Transport. 2015. Vol. 23. Pp. 169–175. URL: https://doi.org/10.1007/s40534- 015-0075-1
9. Friction-Induced Stick-Slip Vibration Behavior in High-Speed Train Friction Brake with Triangularly Supported Blocks / G. Liu [et al.] // Nonlinear Dynamics. 2025. Vol. 113. Pp. 21013–21050. URL: https://doi. org/10.1007/s11071-025-11298-7
