Повышение эффективности торможения путем усовершенствования конструкции клещевого механизма тормозного устройства

Проанализировано взаимодействие рабочих пар тормозного устройства с клещевым механизмом при движении тележки электропоезда на повороте. Возникающий крен колесной пары приводит к образованию локальных контактирующих зон колодки с поверхностями тормозного диска. В результате чего происходит неравномерное взаимодействие в рамках не только одной колесной пары, но и неравномерность в рамках одного тормозного блока. Для устранения данного недостатка была предложена усовершенствованная конструкция клещевого механизма, допускающая поворот колодки в трех плоскостях, что позволяет увеличить площадь контакта рабочих пар. Для корректировки взаимодействующих колодок с поверхностью диска использовался актуатор. Было проведено компьютерное моделирование процесса торможения силовыми устройствами с серийным и усовершенствованным клещевыми механизмами. Применение тормоза с усовершенствованным клещевым механизмом позволило снизить время торможения в 1,28 раза по сравнению с серийным тормозом. Нормальные силы в контакте были снижены в 57,5 раза, что показало увеличение эффективности торможения при прохождении криволинейных участков пути.

1. Яицков, И. А. Моделирование динамики рычажной передачи тормозной системы в процессе торможения на участке пути, имеющему неровности (на примере пассажирского вагона) / И. А. Яицков, В. В. Косаревский // Вестник Донского государственного технического университета. – 2020. – Т. 20, № 1. – С. 36-41. – DOI 10.23947/1992-5980-2020-20-1-36-41. – EDN XZXASI.

2. Яицков, И. А. Эффективность теплоотвода поверхностей тормозного диска тормозной системы подвижного состава при различных режимах работы вентиляционного аппарата / И. А. Яицков, Е. С. Федотов, А. А. Назаретов // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2025. – № 1(97). – С. 219-224. – DOI 10.46973/0201-727X_2025_1_219. – EDN BKEGWH.

3. Яицков, И. А. Методика определения аэродинамических характеристик диффузорных вентиляционных каналов тормозных дисков транспортных средств / И. А. Яицков, Е. С. Федотов // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2023. – № 1(89). – С. 257-263. – DOI 10.46973/0201-727X_2023_1_257. – EDN RCETKE.

4. Влияние направление воздушного потока воздуха на эффективность работы вентиляционного аппарата тормозного диска / И. А. Яицков, Е. С. Федотов, М. В. Стародуб [и др.] // Транспортное, горное и строительное машиностроение: наука и производство. – 2022. – № 15. – С. 99-103. – DOI 10.26160/2658-3305-2022-15-99-103. – EDN BJEISP.

5. Яицков, И. А. Повышение эффективности торможения локомотивов: специальность 05.22.07 "Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация": диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Яицков Иван Анатольевич. – Ростов-на-Дону, 2003.– 233 с. – EDN NMKGOJ.

6. Sun, Y.Q. Mitigating train derailments due to sharp curve and overspeed (2018) Frontiers in Mechanical Engineering. – 2018. – vol. 4. – 12p. DOI: 10.3389/fmech.2018.00008.

7. Paetsch C.R., Perlman A.B., Jeong D.Y. Dynamic simulation of train derailments (2006) ASME International Mechanical Engineering Congress (Chicago, and Exposition (Chicago,USA) 10р. DOI:10.1115/IMECE2006-14607.

8. Rui S., Chenxu L., Lixia S., Zhongkai Z., Dilai C., Gang S. Analysis of wheel wear and wheel-rail dynamic characteristics of highspeed trains under braking conditions (2024) Shock and Vibration, 16p. https://doi.org/10.1155/2024/9618500

9. Hamdaoui A., Jaddi El H. Effects of the brake shoe friction material on the railway wheel damage (2018) MATEC Web of Conferences, 149 4р.DOI:10.1051/matecconf/201714901090.

10. Xuesong J., Xinbiao X., Zefeng W., Jun G., Minhao Z. An investigation into the effect of train curving on wear and contact stresses of wheel and rail (2009) Tribology International, 42, рр. 475-490, DOI:10.1016/j.triboint.2008.08.004.

11. Воробев, А. А. Контактное взаимодействие колеса и рельса (2009) Вестник ИрГТУ №3(39) С. 42-47.

12. Разработка рациональной конструкции блока дискового тормоза для скоростных грузовых и высокоскоростных пассажирских вагонов : диссертация ... кандидата технических наук : 05.22.07 / Мошков Алексей Александрович. - Москва, 2014. - 217 с.