trrgupsТруды Ростовского государственного университета путей сообщенияTrudy Rostovskogo gosudarstvennogo universiteta putey soobseniya1818-5509Ростовский государственный университет путей сообщения10.46973/1818-5509_2026_1_149trrgups-283Research ArticleПОДВИЖНОЙ СОСТАВ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ, ТЯГА ПОЕЗДОВ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯRAILWAY ROLLING STOCK, TRAIN TRACTION AND ELECTRIFICATIONПрименение тормозных устройств с электромеханическим приводом на современных электропоездахThe Use of Electromechanical Braking Devices on Modern Electric TrainsЯицковИ. А.YaitskovI. A.

Яицков Иван Анатольевич, факультет «Электромеханический», декан, доктор технических наук, профессор

Yaitskov Ivan Anatolievich, Electromechanical Faculty, Dean, Doctor of Engineering Sciences, Professor

yia@rgups.ruПоляковП. А.PolyakovP. A.

Поляков Павел Александрович, кафедра «Механики и конструирования», заведующий кафедрой, доктор технических наук, доцент

Polyakov Pavel Alexandrovich, Chair «Mechanics and Engineering», Head of the Chair, Doctor of Technical Sciences, Associate Professor

polyakov.pavel88@mail.ruКузькинА. А.KuzkinA. A.

Кузькин Антон Алексеевич, кафедра «Автомобили», аспирант

Kuzkin Anton Alekseevich, Chair «Automobiles», Postgraduate Student

AntonKuzkin039@yandex.ruРостовский государственный университет путей сообщения (РГУПС)РоссияRostov State Transport University (RSTU)Russian FederationНабережночелнинский институт Казанского федерального университетаРоссияNaberezhnye Chelny Institute of Kazan Federal UniversityRussian Federation20260508202601149–155Copyright © Яицков И.А., Поляков П.А., Кузькин А.А., 20262026Яицков И.А., Поляков П.А., Кузькин А.А.Yaitskov I.A., Polyakov P.A., Kuzkin A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sciworks.rgups.ru/jour/article/view/283

При проектировании современных тормозных устройств необходимо руководствоваться двумя правилами: первое – изменение тормозных характеристик при минимальных габаритных размерах конструкций; второе – обладание системой управления, имеющую обратную связь и учитывающие большое количество данных внешних факторов и адаптировать тормозные характеристики под изменяющиеся условия эксплуатации. Проанализированы конструкции тормозных устройств с электромеханическим приводом. В результате анализа были сделаны выводы о крайне низкой надежности работы электрической части тормозных устройств, несмотря на быструю адаптацию тормозного устройства к изменяющимся внешним условиям. Помимо конструкций электромеханического привода тормоза была проведен литературный обзор источников, посвященных созданию электропневматических систем управления тормозными устройствами. Проанализированные работы позволили сделать вывод, что несмотря на наличие электронной системы управления пневматическая тормозная система имеет значительную инерционность в работе. На основании двух правил разработки проекта тормозного устройства выработана структура будущего тормозного устройства, включающего основу – пневматическую систему, обеспечивающую работоспособность, и электромеханический механизм регулирования тормозных сил в процессе торможения в зависимости от изменяющихся внешних факторов.

When designing modern braking devices, it is necessary to follow two rules: the first is to change the braking characteristics with minimal overall dimensions of structures; the second is to have a feedback control system that takes into account a large number of external factors and adapt the braking characteristics to changing operating conditions. The designs of brake devices with electromechanical drive are analyzed. As a result of the analysis, conclusions were drawn about the extremely low reliability of the electrical part of the braking devices, despite the rapid adaptation of the braking device to changing external conditions. In addition to the designs of the electromechanical brake actuator, a literary review of sources devoted to the creation of electropneumatic brake control systems was conducted. The analyzed work led to the conclusion that despite the presence of an electronic control system, the pneumatic braking system has significant inertia in operation. Based on two rules for the design of a braking device, the structure of a future braking device has been developed, which includes a base – a pneumatic system that ensures operability, and an electromechanical mechanism for regulating braking forces during braking, depending on changing external factors.

тормозное устройствоэлектромеханический приводэлектропневматический приводbraking deviceelectromechanical driveelectropneumatic driveReferencesMa, T., Weng, J., Tian, C., Wu, M. A wear prediction framework for ball-screw of electro-mechanical brake unit on railway trains. (2024) Actuators, vol. 13, 17p. https://doi.org/10.3390/act13040135Ma, T., Weng, J., Tian, C., Wu, M. A wear prediction framework for ball-screw of electro-mechanical brake unit on railway trains. (2024) Actuators, vol. 13, 17p. https://doi.org/10.3390/act13040135Weng, J., Tian, C., Wu, M., Chen, M. Coupled rigid-flexible modelling and dynamic characteristic analysis of electromechanical brake (EMB) units on trains (2021) Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit. Vol. 235. pp 700-712. https://doi.org/10.1177/095440972095754Weng, J., Tian, C., Wu, M., Chen, M. Coupled rigid-flexible modelling and dynamic characteristic analysis of electromechanical brake (EMB) units on trains (2021) Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit. Vol. 235. pp 700-712. https://doi.org/10.1177/095440972095754Szente V., Vad J., Lóránt G. Computational and experimental investigation on dynamics of electric braking systems (2001) Conference: 7th Scandinavian International Conference on Fluid Power, 13p.Szente V., Vad J., Lóránt G. Computational and experimental investigation on dynamics of electric braking systems (2001) Conference: 7th Scandinavian International Conference on Fluid Power, 13p.Karthikeyan, P., Sonawane, D. B., Subramanian, S. C. Model-based control of an electropneumatic brake system for commercial vehicles (2010) International Journal of Automotive Technology, vol. 11 рр. 507-515. DOI 10.1007/s12239−010−0062−9.Karthikeyan, P., Sonawane, D. B., Subramanian, S. C. Model-based control of an electropneumatic brake system for commercial vehicles (2010) International Journal of Automotive Technology, vol. 11 рр. 507-515. DOI 10.1007/s12239−010−0062−9.Lan, C., Zhipeng, Z. Research and analysis of electronically controlled pneumatic and segmented electro-pneumatic braking system based on comprehensive computing model (2023) Sixth International Conference on Traffic Engineering and Transportation System (ICTETS 2022), vol. 12591 6p. https://doi.org/10.1117/12.2668545Lan, C., Zhipeng, Z. Research and analysis of electronically controlled pneumatic and segmented electro-pneumatic braking system based on comprehensive computing model (2023) Sixth International Conference on Traffic Engineering and Transportation System (ICTETS 2022), vol. 12591 6p. https://doi.org/10.1117/12.2668545Wang, Q.-W., Bu, X.-Y., Zhou, C., Guo, T.-X., Wen, H. Analysis and research on electromechanical-pneumatic-mechanical braking performance of crane hoisting mechanism (2024) Research Square, 10p. https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-3806199/v1Wang, Q.-W., Bu, X.-Y., Zhou, C., Guo, T.-X., Wen, H. Analysis and research on electromechanical-pneumatic-mechanical braking performance of crane hoisting mechanism (2024) Research Square, 10p. https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-3806199/v1

The authors declare that there are no conflicts of interest present.