Numerical analysis and testing of a new segmented brake disc fixed to the wheel of a wheelset

• Autorzy: Sawczuk Wojciech , Jüngst Mateusz
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In electric multiple units due to the existence of the wheelsets, the brake discs are mounted on wheels of wheelsets. Although the braking of the vehicle is carried out mainly using an electrodynamic brake, depending on the type of braking implemented, a friction brake is additionally used in some braking phases. In the operation of driving wheelsets, the wear of the friction surface of the disc to the limit dimension occurs faster than the wear of the wheel rim. As a consequence, in the case of replacing full discs, it is necessary to squeeze the wheels from the axles of the wheelset, assemble the discs and press the wheels on the axle again. Squeezing and re-pressing the wheel due to the scratching of the axle surface is not possible to be repeated. For this reason, brake disc manufacturers offer split disks that enable their assembly without extrusion of the wheel from the axis of the wheelset. Thus, there is no need to roll the wheelset out of the trolley frame. The article presents the construction of a new segment brake disk after testing on an inertia brake station for testing railway disc and block brakes based on Polish standards [2, 3]. With regard to the disc’s construction itself, a new technology for its implementation has been proposed. Most brake discs are produced by casting and finishing machining. In the case of the proposed brake disc, the prototype of the disc was made by welding the venting elements with the disc’s friction plate. The proposed brake disc was created during the implementation of the LIDER V project financed from the National Center for Research and Development in Warsaw.

Słowa kluczowe

EN

segmented brake disc; welding of the brake disc; bench tests

• Wydawca: Instytut Kolejnictwa
• Czasopismo: Problemy Kolejnictwa
• Rocznik: 2019
• Tom: Z. 183
• Strony: 121--135
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Sawczuk Wojciech

• Poznan University of Technology, Faculty of Transport Engineering, Institute of Combustion Engines and Transport, Department of Rail Vehicle

autor

Jüngst Mateusz

• Poznan University of Technology, Faculty of Transport Engineering, Institute of Combustion Engines and Transport, Department of Rail Vehicle

Bibliografia

• 1. Elektryczne zespoły trakcyjne, WWW http://www.pesa.pl/wp-content/uploads/2016/02/elektryczne_PL.pdf [dostęp 26.04.19].
• 2. Karta UIC 541-3: Hamulec – Hamulec tarczowy i jego zastosowanie – Warunki dopuszczenia okładzin hamulcowych, 7 wydanie 2010, s. 12, 39.
• 3. PN-EN 14535-2: Kolejnictwo – tarcze hamulcowe kolejowych pojazdów szynowych – Część 2: Tarcze hamulcowe mocowane do kół, wymiary i wymagania dotyczące jakości, Warszawa 2011, s. 22.
• 4. PN-EN 14535-3: Kolejnictwo – Tarcze hamulcowe kolejowych pojazdów szynowych – Część 3: Tarcze hamulcowe, właściwości tarczy i pary ciernej, klasyfikacja, Warszawa, 2016, s. 12-16.
• 5. Przybyszewski M.: Elektryczne zespoły trakcyjne. Budowa, działanie, zasady utrzymania i obsługi, Warszawa, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności WKŁ, 2017, s. 66-69.
• 6. Reibenschuh M. et.al.: Modelling and Analysis of Thermal and Stress Loads in Train Disc Brakes – Braking from 250km/h to Standstill, Journal of Mechanical Engineering 2009, pp. 55, 7-8, 494-502.
• 7. Suwalski R., Zieliński A.: Segmentowa tarcza hamulcowa typu 141BK do pojazdów kolejowych, Problemy Kolejnictwa, 1994, nr 117, s. 89-104.
• 8. Ścieszka S.F.: Hamulce cierne. Zagadnienia materiałowe, konstrukcyjne i tribologiczne, Wydawnictwo Gliwice – Radom, 1998.
• 9. Tirović M.: Energy thrift and improved performance achieved through novel railway brake discs, Applied Energy 86 (2009) pp. 317–324.
• 10. Wu S.C ., Zhang S.Q., Xu Z.W.: Thermal crack growth-based fatigue life prediction due to braking for a high-speed railway brake disc, International Journal of Fatigue 87 (2016) pp. 359-369.

Uwagi

The project is financed by the National Centre for Research and Development, program LIDER V, agreement No. LIDER/022/359/L-5/13/NCBR/2014.

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).