Науковий вісник НГУ

Концептуальні основи термокерованості в залізничних гальмових трибопарах

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Геотехнічна і гірнича механіка, машинобудування

Останнє оновлення: 07 травня 2019

Опубліковано: 24 квітня 2019

Перегляди: 2409

Authors:

М. І. Горбунов, Доктор технічних наук, професор, orcid.org/0000-0002-8556-3392, Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, м. Сєвєродонецьк, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; prosvirova@ ukr.net

О. В. Фомін, Доктор технічних наук, доцент, orcid.org/0000-0003-2387-9946, Державний університет інфраструктури та технологій, м. Київ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О. В. Просвірова, Кандидат технічних наук, orcid.org/0000-0002-7034-8622, Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, м. Сєвєродонецьк, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; prosvirova@ ukr.net

П. М. Прокопенко, orcid.org/0000-0002-1631-6590, Державний університет інфраструктури та технологій, м. Київ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Abstract:

У наш час проблема недостатньої потужності гальмування вирішується за рахунок збільшення кількості пар тертя, що призводить до збільшення ресурсу та трудомісткості, непідресорної маси, стійкості до руху й низької ресурсної ефективності. Також гостро стоїть проблема зниження рівня шуму при використанні фрикційних гальм. Аналіз проблем існуючого гальмівного обладнання призвів до вибору перспективного напряму досліджень ефективності гальмування ‒ контролю температури гальмівних поверхонь тертя.

Мета. Створення способу підвищення ефективності гальмівної системи шляхом управління охолодженням поверхонь тертя адаптивною подачею повітря; створення математичної моделі подачі стисненого повітря до гальмівного фрикційного контакту для отримання оптимального діаметру отворів у накладках і відповідної продуктивності подачі повітря.

Методика. У ході дослідження проведено аналіз провідних сучасних досліджень і патентів технічних рішень, спрямованих на покращення фрикційних властивостей гальмівних пристроїв, методів теорії прийняття рішень і експертної оцінки методів підвищення експлуатаційних характеристик залізничних гальмівних систем. Застосоване математичне моделювання подачі стисненого повітря до зони відповідної фрикційної взаємодії.

Результати. Розроблена концепція адаптивного управління енергозатратами на самовентиляції гальмівного диска на удосконаленній математичній моделі, що враховує геометричні параметри повітряних трактів. Запропоновано метод оцінки впливу факторів на роботу гальмівного обладнання при подачі стисненого повітря на фрикційний контакт.

Наукова новизна. Полягає у створенні математичної моделі подачі стисненого повітря до гальмівного фрикційного контакту задля отримання оптимального діаметра отворів у накладках. Застосування запропонованого способу охолодження дозволить підвищити ефективність роботи фрикційних гальмівних елементів рухомого складу, збільшити коефіцієнт зчеплення, стабілізувати температуру у трибоконтакті, зменшити знос гальмівних поверхонь тертя та підвищити безпеку руху.

Практична значимість. У результаті проведеного комплексу досліджень уперше запропоновано й науково обґрунтовано метод адаптивного примусового охолодження поверхонь тертя гальма, що забезпечить ефективні характеристики процесу охолодження, дозволить істотно зменшити залежність коефіцієнта тертя від температури в зоні контакту робочих елементів при гальмуванні. Застосування запропонованих розробок дозволить:

- ефективно використовувати стиснене повітря, що вилучається із гальмівних циліндрів;

- охолоджувати зону контакту „гальмівні колодки ‒ колеса“, „гальмівні колодки ‒ диски“, подаючи стиснене охолоджене повітря в отвори гальмівної колодки;

- підвищити ефективність гальмування та знизити інтенсивність зношування гальмівних накладок унаслідок своєчасного видалення продуктів тертя із зони контакту;

- покращити безпеку руху поїздів за рахунок підвищення надійності гальмування.

References.

1. Panchenko, S. V., Butko, T. V., Prokhorchenko, A. V. and Parkhomenko, L. O., 2016. Formation of an automated traffic capacity calculation system of rail networks for freight flows of mining and smelting enterprises. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 2, pp. 93–99.

2. Gerlici, J., Gorgunov, M., Kravchenko, K., Domin, R., Kovtanets, M. and Lack, T., 2017. Slipping and skidding occurrence probability decreasing by means of the friction controlling in the wheel-braking pad and wheel-rail contacts. Manufacturing Technology, 17(2), pp. 179‒186.

3. Yevtushenko, A. A. and Grzes, P., 2015. 3D FE model of frictional heating and wear with a mutual influence of the sliding velocity and temperature in a disc brake. International Communications in Heat and Mass Transfer, pp. 1–8.

4. Ghadimi, B., Kowsary, F. and Khorami, M., 2013. Thermal analysis of locomotive wheel-mounted brake disc. Applied Thermal Engineering, 51, pp. 948–952.

5. Gerlici, J., Gorgunov, M., Kravchenko, K., Kostyukevich, A., Nozhenko, O. and Lack, T., 2016. Experimental Rigs for Wheel/Rail Contact Research. Manufacturing Technology, 16(5), pp. 909‒916.

6. Tartakovskyi, E., Gorobchenko, O. and Antono­vych, A., 2016. Improving the process of driving a locomotive through the use of decision support systems. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(3(83)), pp. 4–11.

7. Myamlin, S., Lingaitis, L. P., Dailydka, S., Vaičiū­nas, G., Bogdevičius, M. and Bureika, G., 2015. Determination of the dynamic characteristics of freight wagons with various bogie. Transport, 30(1), pp. 88–92. DOI: 10.3846/16484142.2015.1020565.

8. Lovskaya, A. and Ryibin, A., 2016. The study of dynamic load on a wagon-platform at a shunting collision. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(7(81)), pp. 4–8. DOI: 10.15587/1729-4061.2016.72054. 

9. Kelrykh, М. and Fomin, O., 2014. Perspective directions of planning carrying systems of gondolas. Metallurgical and Mining Industry, 6, pp. 64‒67.

10. Fomin, O., 2015. Improvement of upper bundling of side wall of gondola cars of 12-9745 model. Metallurgical and Mining Industry, 1, pp. 45‒48.

11. Hauser, V., Nozhenko, O. S., Kravchenko, K. O., Loulová, M., Gerlici, J. and Lack, T., 2017. Proposolof a Mechanism for Setting Bogie Wheelsets to Radisl Position while Riding Along Track Curve. Manufacturing Technology, 17(2), pp. 186‒192.

12. Adamowicz, A. and Grzes, P., 2011. Analysis of disc brake temperature distribution during single braking under non-axisymmetric load. Applied Thermal Engineering, 31, pp. 1003–1012. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2010.12.016.

 повний текст / full article

• < Попередня