Analizy numeryczne oraz badania nowej segmentowej tarczy hamulcowej mocowanej do koła zestawu kołowego

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

Abstrakty

PL

W elektrycznych zespołach trakcyjnych, ze względu na występowanie napędnych zestawów kołowych, tarcze hamulcowe są montowane do kół zestawów kołowych. Mimo, że hamowanie pojazdu jest wykonywane głównie za pomocą hamulca elektrodynamicznego, to w zależności od zastosowanego typu hamowania, w niektórych fazach hamowania dodatkowo jest używany hamulec cierny. W eksploatacji napędnych zestawów kołowych zużycie powierzchni ciernej tarczy do granicznego wymiaru następuje szybciej niż zużycie wieńca koła. Wskutek tego, podczas wymiany tarcz pełnych konieczne jest wyciskanie kół z osi zestawu kołowego, montaż tarcz i ponowne wciskanie kół na oś. Ze względu na zarysowanie powierzchni osi, czynności wyciśnięcia i ponownego wciśnięcia koła nie mogą być wykonywane wielokrotnie. Z tego powodu producenci tarcz hamulcowych proponują tarcze dzielone, które umożliwiają ich montaż bez wyciskania koła z osi zestawu kołowego. Tym samym nie ma potrzeby wywiązywania zestawu kołowego z ramy wózka. W artykule zaprezentowano konstrukcję nowej segmentowej tarczy hamulcowej, po badaniach przeprowadzonych według polskich norm na bezwładnościowym stanowisku hamulcowym do badań kolejowych hamulców tarczowych i klockowych. Zaproponowano również nową technologię jej wykonania. Większość tarcz hamulcowych jest wytwarzana przez odlewanie i wykańczającą obróbkę skrawania. Prototyp opisanej w artykule tarczy hamulcowej wykonano przez spawanie elementów wentylujących z płytą cierną tarczy. Zaproponowana tarcza hamulcowa powstała w wyniku realizacji projektu LIDER V, finansowanego z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju w Warszawie.

Słowa kluczowe

PL

hamulec tarczowy; tarcza dzielona; elektryczny zespół trakcyjny

• Wydawca: Instytut Kolejnictwa
• Czasopismo: Problemy Kolejnictwa
• Rocznik: 2019
• Tom: Z. 183
• Strony: 51--65
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Sawczuk Wojciech

• Politechnika Poznańska, Wydział Inżynierii Transportu, Instytut Silników Spalinowych i Transportu

autor

Jüngst Mateusz

• Politechnika Poznańska, Wydział Inżynierii Transportu, Instytut Silników Spalinowych i Transportu

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

Projekt był finansowany ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju, program LIDER V, umowa nr 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).