Применение тормозных устройств с электромеханическим приводом на современных электропоездах

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.

1. Ma, 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/act13040135

2. Weng, 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/10.1177/095440972095754

3. 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.

4. 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.

5. 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/10.1117/12.2668545

6. Wang, 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