Application of vibroacoustic diagnostics to evaluation of wear of friction pads rail brake disc

• Autorzy: Sawczuk W.

Identyfikatory

DOI

10.17531/ein.2016.4.11

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie diagnostyki wibroakustycznej w ocenie zużycia okładzin ciernych kolejowego hamulca tarczowego

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

Vibrationacoustic diagnostics is increasingly used in new technical facilities to assess their condition. The main advantages of this diagnosis is the easiness of measurement, high speed transmission of information, the opportunity to assess the state of the whole or the individual components and high information content of the signal. All these features make it also possible to use WA diagnostic to assess the state of the braking system components. The article gives the possibility of determining the use of disc brake friction elements. This can be done on the basis of the analysis of vibration accelerations signals generated by the brake friction pads. The article presents diagnosis regression models [15] based on the analysis of vibration acceleration signals in the field of amplitude and frequency.

PL

Diagnostyka wibroakustyczna ze względu na swoje zalety znajduje coraz to nowe zastosowania w obiektach technicznych do oceny ich stanu. Główne zalety tej diagnostyki to łatwość pomiaru, duża szybkość przekazywania informacji, możliwość oceny stanu całego obiektu lub poszczególnych elementów oraz duża zawartość informacji w sygnale. Wszystkie te zalety sprawiają, że również możliwe jest zastosowanie diagnostyki WA do oceny stanu elementów układu hamulcowego. W artykule przedstawiono możliwości określenia zużycia elementów ciernych kolejowego hamulca tarczowego na podstawie analiz sygnałów przyspieszeń drgań generowanych przez okładziny cierne hamulca. W artykule przedstawiono regresyjne modele diagnostyczne [15] bazujące na analizie sygnałów przyspieszeń drgań w dziedzinie amplitud oraz w dziedzinie częstotliwości.

Słowa kluczowe

EN

rail brake disc; vibroacoustic diagnostics; amplitude characteristics; frequency analysis

PL

kolejowy hamulec tarczowy; diagnostyka wibroakustyczna; charakterystyka amplitudowa; analiza widmowa

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 18, no. 4
• Strony: 565--571
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Sawczuk W.

• Institute of Combustion Engines and Transport Poznan University of Technology ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznan, Poland

Bibliografia

• 1. Baranowski P, Damaziak K, Małachowski J. Brake system studies using numerical methods. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 2013; 15 (4): 337-342.
• 2. Betancourt S.J, Cruz A, Toro: Friction and wear in sliding contact of cast iron against phenolic resin composites reinforced with carbonaceous fibres from plantain fibre bundles; Lubrication Science 2013, 25: 163–172, http://dx.doi.org/10.1002/ls.1186.
• 3. Brüel&Kjær. Product data. Piezoelectric Accelerometer Miniature Triaxial Delta Tron Accelerometer – Type 4504A. BP 1451-13 04/06: 2.
• 4. Collignon M, Regheere G, Cristol A.L, Desplanques Y, Balloy D. Braking performance and influence of microstructure of advanced cast irons for heavy goods vehicle brake discs; Journal of Engineering Tribology; 227(8): 930–940; 2013, http://dx.doi.org/10.1177/1350650113484212.
• 5. Cempel C. Podstawy wibroakustycznej diagnostyki maszyn. WNT Warszawa 1982.
• 6. Gill A, Kadziński A. The determination procedure of the onset of the object wear-out period based on monitoring of the empirical failure intensity function. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 2015; 17 (2): 282–287, http://dx.doi.org/10.17531/ein.2015.2.16.
• 7. Glowacz A. Recognition of Acoustic Signals of Loaded Synchronous Motor Using FFT, MSAF-5 and LSVM. Archives of Acoustics 2015, 40 (2): 197-203, http://dx.doi.org/10.1515/aoa-2015-0022.
• 8. Glowacz A. Diagnostics of DC and Induction Motors Based on the Analysis of Acoustic Signals. Measurement Science Review 2014, 14 (5): 257-262, http://dx.doi.org/10.2478/msr-2014-0035.
• 9. Gryboś R. Drgania maszyn. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2009: 214.
• 10. Hoguet T. Testy hamulców w firmie Bosch. Brüel & Kjær Magazine, 2007, nr 2: 22-24.
• 11. Kamiński Z, Kulikowski K. Determination of the functional and service characteristics of the pneumatic system of an agricultural tractor with mechanical brakes using simulation methods. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 2015; 17 (3): 355–364, http://dx.doi.org/10.17531/ein.2015.3.5.
• 12. Kinkaid N.M, O'Reilly O. M, Papadopoulos P. Automotive disc brake squeal. Journal of sound and vibration 267 (2003) 105-166. Department of Mechanical Engineering, University of California, Berkeley, USA, http://dx.doi.org/10.1016/S0022-460X(02)01573-0.
• 13. Kodeks UIC 541-3. Hamulec-Hamulec tarczowy i jego zastosowanie. Warunki dopuszczenia okładzin hamulcowych. Wydanie 6, listopad 2006.
• 14. Meierhofer A, Hardwick C, Lewis R, Six K, Dietmaier P. Third body layer-experimental results and a model describing its influence on the traction coefficient. Wear 2014; 314: 148-154, http://dx.doi.org/10.1016/j.wear.2013.11.040.
• 15. Niziński S, Michalski R. Diagnostyka obiektów technicznych. Wydawnictwo i Zakład Poligrafii Instytutu Technologii Eksploatacji, Radom, 2002.
• 16. North M,R. Disc brake squeal—a theoretical model. Technical Report 1972/5, Motor Industry Research Association, Warwickshire, England, 1972.
• 17. Rudolph M, Popp K. Brake squeal, in: K. Popp (Ed.), Detection, Utilization and Avoidance of Nonlinear Dynamical Effects in Engineering Applications: Final Report of a Joint Research Project Sponsored by the German Federal Ministry of Education and Research, Shaker, Aachen, 2001: 197–225.
• 18. Sawczuk W, Szymański M,G. Application of selected time and amplitude characteristics of vibration Signac to diagnose railway disc brake. Modern Electric Traction – Vehicles: 129-141.
• 19. Szymański G.M, Josko M, Tomaszewski F, Filipiak R. Application of time-frequency analysis to the evaluation of the condition of car suspension. Mechanical Systems and Signal Processing 2015; 58-59: 298–307, http://dx.doi.org/10.1016/j.ymssp.2014.12.017.
• 20. Szymański G.M, Tomaszewski F. Diagnostic of automatic compensators of valve clearance in combustion engine with the use of vibration signal. Mechanical Systems and Signal Processing 2016; 68-69: 479–490, http://dx.doi.org/10.1016/j.ymssp.2015.07.015.
• 21. Ścieszka S.F. Hamulce cierne. Zagadnienia materiałowe, konstrukcyjne i tribologiczne. Wydawnictwo Gliwice-Radom 1998: 15.