Разработка теоретико-математической модели для оптимизации распределения тормозного усилия грузовых вагонов при неоднородном износе тормозных колодок в условиях потележечного торможения

Коченов Егор Александрович; Евсеев Дмитрий Геннадьевич

doi:10.20295/2223-9987-2025-4-117-126

УДК

629.463

РАЗРАБОТКА ТЕОРЕТИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТОРМОЗНОГО УСИЛИЯ ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ ПРИ НЕОДНОРОДНОМ ИЗНОСЕ ТОРМОЗНЫХ КОЛОДОК В УСЛОВИЯХ ПОТЕЛЕЖЕЧНОГО ТОРМОЖЕНИЯ Разработка теоретико-математической модели для оптимизации распределения тормозного усилия грузовых вагонов при неоднородном износе тормозных колодок в условиях потележечного торможения

АА Аа

Опубликовано в Бюллетень результатов научных исследований · Страницы 117–126 · Рубрика: Проблематика транспортных систем

DOI: https://doi.org/10.20295/2223-9987-2025-4-117-126

Получено: 15.06.2025 Одобрено: 12.08.2025 Опубликовано: 15.12.2025

Авторы

КО

Коченов Егор Александрович

ЕВ

Евсеев Дмитрий Геннадьевич

ORCID

КО

Коченов Егор Александрович

Российский университет транспорта (РУТ) Аспирант · Россия

ЕВ

Евсеев Дмитрий Геннадьевич

Ученая степень: доктор технических наук

Ученое звание: профессор

Российский университет транспорта профессор · кафедра «Технология транспортного машиностроения и ремонта подвижного состава» · Россия · Москва

ORCID

АННОТАЦИЯ

Цель: Разработка математической модели для оптимизации распределения тормозного усилия при потележечном торможении с учетом неоднородного износа тормозных колодок грузовых вагонов, что является одной из основных причин снижения эффективности тормозной системы и безопасности движения. Методы: Проведен анализ недостатков традиционной тормозной рычажной передачи, характеризующейся сложностью регулировки и неравномерным износом колодок. Разработана математическая модель, связывающая износ тормозных колодок с силой торможения, коэффициентом трения, скоростью движения и геометрией рычажной передачи. Модель учитывает динамику смещения центра тяжести колодки при неравномерном износе, что является критическим фактором для предотвращения локальных перегрузок. Проведена параметрическая оптимизация конструкции тормозной системы, включающая корректный подбор длины плеч рычагов и управление давлением в тормозных цилиндрах. Результаты: Предложена система потележечного торможения с тормозными цилиндрами, расположенными непосредственно у колесных пар и оснащенными автоматическими регуляторами выхода штока. Экспериментальные данные показывают, что предложенная система позволяет снизить дисперсию нормальных сил, действующих на поверхности тормозных колодок, по сравнению с традиционной системой. Разработанная модель обеспечивает более равномерный износ колодок и повышает безопасность эксплуатации за счет минимизации риска блокировки колес. Практическая значимость: Полученные результаты позволяют внедрить разработанную модель в проектирование новых и модернизацию существующих тормозных систем грузовых вагонов. Применение предложенной системы потележечного торможения обеспечивает повышение срока службы тормозных колодок и снижение количества аварийных ситуаций, связанных с тормозной системой, что в конечном итоге повышает безопасность движения и снижает эксплуатационные затраты.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

Грузовой вагон, тормозная система, неравномерный износ колодок, математическая модель, оптимизация тормозного усилия, центр тяжести колодки, потележечное торможение, автоматический регулятор штока, равномерный износ

1. Евсеев Д. Г. Оценка эффективности работы тормозных колодок грузовых вагонов / Д. Г. Евсеев, Е. А. Коченов // Наука и техника транспорта. — 2024. — № 1. — С. 7.

2. Евсеев Д. Г. Усовершенствование тормозной рычажной передачи на основе использования потележечного торможения и новой системы обеспечения равномерного износа тормозных колодок грузовых вагонов / Д. Г. Евсеев, Е. А. Коченов // Наука и техника транспорта. — 2024. — № 4. — С. 14.

3. Кобищанов В. В. Тормозная система для потележечного торможения грузовых вагонов / В. В. Кобищанов, В. В. Синицин // Вестник Брянского государственного технического университета. — 2020. — № 3. — С. 21–28.

4. Шамонова Н. И. Анализ неисправностей тормозного оборудования вагонов / Н. И. Шамонова // Молодой ученый. — 2017. — № 15(149). — С. 91–95.

5. Каниев Н. К. Пути повышения эффективности работы тормозной системы грузовых вагонов / Н. К. Каниев, Б. К. Кайролла // Наука и техника Казахстана. — 2020. — № 3. — С. 6–11.

6. Иванов А. А. Анализ контролепригодности тормозной системы грузового вагона / А. А. Иванов, М. А. Козарезова // Мир транспорта. — 2017. — № 2. — С. 82–96.

7. Лаптев С. И. Анализ свойств автоматичности тормозов грузовых поездов / С. И. Лаптев, Е. В. Федоров // Материалы Международной научно-технической конференции «Инновационный ISSN 2223-9987. Бюллетень результатов научных исследований 2025/4124 Проблематикатранспортныхсистем транспорт — 2016», посвященная 60-летию основания Уральского государственного университета путей сообщения. — 2017. — С. 291–297.

8. Мышьяков Д. С. Анализ конструкции вагона с раздельным потележечным торможением / Д. С. Мышьяков, А. А. Криворотов, Н. П. Рычков // Молодые науки Сибири. — 2021. — № 1. — С. 5.

9. Сипягин Е. С. Новые подходы к проектированию инновационных тормозных систем грузовых вагонов / Е. С. Сипягин, С. С. Старостин // Транспорт Российской Федерации. — 2014. — № 3(52). — С. 36–39.

10. Инагамов С. Г. Совершенствование рычажной передачи для потележечной тормозной системы грузового вагона // Материалы XI международной научно-практической конференции. В 2 частях. — 2021. — Т. 1.

11. Крылов В. И. Тормозное оборудование железнодорожного подвижного состава / В. И. Крылов, В. В. Крылов, В. Н. Ефремов, П. Т. Демушкин. — М.: Транспорт, 1989. — 487 с.

ГОСТ

Коченов Е. А., Евсеев Д. Г. Разработка теоретико-математической модели для оптимизации распределения тормозного усилия грузовых вагонов при неоднородном износе тормозных колодок в условиях потележечного торможения // . 2025. С. 117-126. DOI: https://doi.org/10.20295/2223-9987-2025-4-117-126. (дата обращения: 19.08.2026).

MLA

Коченов Егор Александрович, Евсеев Д. Г.. "Разработка теоретико-математической модели для оптимизации распределения тормозного усилия грузовых вагонов при неоднородном износе тормозных колодок в условиях потележечного торможения." (2025): 117-126. DOI: https://doi.org/10.20295/2223-9987-2025-4-117-126.

APA

Коченов Е. А., Евсеев Д. Г. (2025). Разработка теоретико-математической модели для оптимизации распределения тормозного усилия грузовых вагонов при неоднородном износе тормозных колодок в условиях потележечного торможения. , 117-126. https://doi.org/10.20295/2223-9987-2025-4-117-126

Chicago

Коченов Егор Александрович, Евсеев Д. Г.. "Разработка теоретико-математической модели для оптимизации распределения тормозного усилия грузовых вагонов при неоднородном износе тормозных колодок в условиях потележечного торможения." , no. (2025): 117-126. https://doi.org/10.20295/2223-9987-2025-4-117-126.

WIKI

{{cite journal | author = Коченов Е. А., Евсеев Д. Г. | title = Разработка теоретико-математической модели для оптимизации распределения тормозного усилия грузовых вагонов при неоднородном износе тормозных колодок в условиях потележечного торможения | journal = | year = 2025 | pages = 117-126 | doi = 10.20295/2223-9987-2025-4-117-126 }}

Скопировать

Экспорт: BibTeX EndNote RefMan RusMARC

Подтверждение