Artykuł przedstawia koncepcję napędu elektrycznego do zabudowy w kołach pojazdów użytkowych, który zostanie opracowany w ramach realizacji projektu „Innowacyjny elektryczny zespół napędowy do pojazdów użytkowych”, finansowanego ze środków NCBiR w ramach programu LIDER XI, zgodnie z umową nr LIDER/15/0060/L-11/19/ NCBR/2020. W artykule autorzy przedstawili wady i zalety tego typu napędu oraz możliwe jego aplikacje. W publikacji zostały przedstawione wyniki wstępnych obliczeń projektowych obwodu elektromagnetycznego wraz z obliczeniami termicznymi oraz wstępne założenia konstrukcji mechanicznej napędu.
EN
The article presents the concept of an electric drive for installation in the wheels of utility vehicles, which will be developed as part of the project „Innovative electric drive unit for commercial vehicles”, financed by the National Center for Research and Development under the LIDER XI program, in accordance with the agreement no. LIDER/15/0060/L-11/19/ NCBR/2020. In the article, the authors presents the advantages and disadvantages of this type of drive and its possible applications. The publication presents the results of the preliminary design calculations of the electromagnetic circuit along with thermal calculations and preliminary assumptions for the mechanical structure of the drive.
Artykuł przedstawia koncepcję napędu elektrycznego do zabudowy w kołach pojazdów użytkowych, który zostanie opracowany w ramach realizacji projektu „Innowacyjny elektryczny zespół napędowy do pojazdów użytkowych”, finansowanego ze środków NCBiR w ramach programu LIDER XI, zgodnie z umową nr LIDER/15/0060/L-11/19/NCBR/2020. W artykule autorzy przedstawili wady i zalety tego typu napędu oraz możliwe jego aplikacje. W publikacji zostały przedstawione wyniki wstępnych obliczeń projektowych obwodu elektromagnetycznego wraz z obliczeniami termicznymi oraz wstępne założenia konstrukcji mechanicznej napędu.
EN
The article presents the concept of an electric drive for installation in the wheels of utility vehicles, which will be developed as part of the project "Innovative electric drive unit for commercial vehicles", financed by the National Center for Research and Development under the LIDER XI program, in accordance with the agreement no. LIDER/15/0060/L-11/19/NCBR/2020. In the article, the authors presents the advantages and disadvantages of this type of drive and its possible applications. The publication presents the results of the preliminary design calculations of the electromagnetic circuit along with thermal calculations and preliminary assumptions for the mechanical structure of the drive.
The friction brakes convert a significant part of a vehicle’s kinetic energy into thermal energy. Some of its parts is distributed to the places around the brakes, and another part is accumulated in several vehicle components. This article is focused on the measurement of temperature increase of selected vehicle components during re-deceleration. These components include brake discs, brake pads, calliper, wheel rim and tire side in the area of its bead and tread. The measurements were performed during the repeated braking of a fully-loaded vehicle according to ECE Regulation No 13 - type I.
Transport of passengers is carried out essentially using two types of vehicles: classic trains composed of a locomotive pulling passenger wagons or traction units (or multiple units). Both new and modernized rail vehicles must be subjected to, among others, brake system tests when being placed into service. The purpose of such tests is to check the correct operation of the brake system and to determine the actual brake performance. The method of determining the passenger wagon brake performance differs from the similar method for the train set, although the braking performance of both types of vehicles is eventually presented in the form of two parameters: the value of brake mass B expressed in tons and the percentage of braked mass λ, i.e. the ratio of braked mass to vehicle total mass, expressed as a percentage. The values of B and λ determined from the tests describing the brake performance serve to assess the brake performance of the train in operation, while railway traffic safety relies significantly on the correct understanding of their nature and their use. Unfortunately, it was observed that individual carriers interpret these values in different ways and describe them in various ways on vehicles that are ultimately operated on the same infrastructure. The article presents a proposal of a new, original, unified and transparent method of describing brake performance for electric multiple units, as well as its interpretation and application in railway operations, developed in the Brakes Workshop of the Railway Institute.
PL
Przewozy pasażerskie realizowane są z wykorzystaniem zasadniczo dwóch rodzajów pojazdów: klasycznych pociągów złożonych z lokomotywy i ciągniętych przez nią wagonów pasażerskich lub zespołów trakcyjnych (ewentualnie pociągów zespołowych). Zarówno nowe jak i modernizowane pojazdy szynowe w trakcie procesu dopuszczenia do eksploatacji muszą zostać poddane m.in. badaniom układu hamulcowego. Celem takich badań jest sprawdzenie poprawności działania tego układu oraz wyznaczenie rzeczywistej skuteczności hamulca. Metoda wyznaczenia skuteczności hamulca wagonu pasażerskiego różni się od analogicznej metody dla zespołu trakcyjnego, mimo iż ostatecznie skuteczność hamulca obu rodzajów pojazdów przedstawiana jest w postaci dwóch parametrów: wyrażanej w tonach wartości masy hamującej B i procentu masy hamującej λ, czyli stosunku masy hamującej do masy pojazdu, wyrażonego w procentach. Wyznaczone w rezultacie badań wartości B i λ opisujące skuteczność hamulca służą w trakcie eksploatacji pojazdów ocenie skuteczności hamulca pociągu, a właściwe zrozumienie ich istoty i prawidłowy sposób posługiwania się nimi mają decydujące znaczenie dla bezpieczeństwa ruchu kolejowego. Niestety zaobserwowano, że poszczególni przewoźnicy na różny sposób interpretują te wartości i w różny sposób opisują je na pojazdach, które ostatecznie eksploatowane są na tej samej infrastrukturW artykule przedstawiono opracowaną w Pracowni Hamulców Instytutu Kolejnictwa propozycję nowego, oryginalnego, ujednoliconego i przejrzystego sposobu opisywania skuteczności hamulca na elektrycznych zespołach trakcyjnych oraz jej interpretacji i stosowania w praktyce kolejowej.
The pneumatic controlled friction brake is activated in individual cars of the train set by means of a pneumatic signal. The signal initialized at the head of the train, is transmitted in the main brake line and reaches subsequent distributor valves, causing the brake to be activated in subsequent cars. Maintaining the required propagation speed of this signal is possible thanks to the accelerator function performed by the distributor valve. The article describes the original idea of accelerator construction. The results of experimental investigations of the accelerator function and the results of computer simulations of accelerator operation in the whole reference train have been presented.
PL
Uruchomienie hamulca ciernego sterowanego pneumatycznie w poszczególnych wagonach w składzie pociągu odbywa się za pośrednictwem sygnału pneumatycznego. Inicjowany na czole pociągu sygnał, transmitowany w przewodzie głównym pociągu, dociera do kolejnych zaworów rozrządczych, powodując uruchomienie hamulca w kolejnych wagonach. Utrzymanie wymaganej prędkości propagacji tego sygnału możliwe jest dzięki funkcji przyspieszacza, którą realizuje zawór rozrządczy. W artykule opisano autorską ideę budowy przyspieszacza. Przedstawiono wyniki badań doświadczalnych działania przyspieszacza oraz wyniki całopociągowych symulacji komputerowych pracy przyspieszacza w pociągu referencyjnym.
Safety is critical throughout all stages of aircraft operation, from air mission to ground operation. One of the most important airframe systems that influences the efficacy of ground safety is a wheel brake system. Aircraft ground speed deceleration requires the dissipation of kinetic energy, which depends on aircraft weight and speed. Significant levels of aircraft kinetic energy must be dissipated in the form of heat energy. The brakes of heavy aircraft are especially prone to overheating during landing and taxiing on the ground. The aim of this paper is to focus on the dangers caused by aircraft brakes when overheating and ways in which to eliminate brake overheating problems from a safety perspective.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono definicje wypadków komunikacyjnych dla transportu szynowego i samochodowego. Przeprowadzono analizę wypadków kolejowych i drogowych oraz zaprezentowano strukturę przyczyn ich powstawania z ukierunkowaniem na układ hamulcowy. Zaprezentowano i omówiono skutki wypadków w transporcie kolejowym i transporcie drogowym z uwzględnieniem kosztów finansowych i społecznych oraz ich wpływ na środowisko i zewnętrzne koszty transportu. W pracy przedstawiono także przykłady jednych z najważniejszych wypadków kolejowych i drogowych ostatnich lat.
EN
The article presents the definitions of traffic accidents for rail and road transport. Analysis of railway and road accidents were conducted and the structure of the causes of their occurrence with a focus on the braking system was presented. The impact of road and rail transport accidents on the financial and social costs and their impact on the environment and external transport costs has been presented and discussed. The paper also presents examples of some of the most important railway and road accidents in recent years.
The following article is devoted to research on particular operational characteristics of prototypes of rotating magnetorheological clutches and brakes. The experiments were conducted on a specialized test stand, including a high power servo-motor, torque meters, and thermal sensors. In addition to the generally determined relationship of the clutch or brake torque transmitted over time and depending on the electric current, it has been shown that the particular operational characteristics of these devices are necessary for the full operational picture of the performance of the device. These are, among others, the torque versus rotational speed, temperature, and operational time dependencies.
PL
Praca poświęcona jest badaniom prototypów sprzęgieł i hamulców magnetoreologicznych pracujących w ruchu obrotowym. Zostały one przeprowadzone na specjalistycznym stanowisku badawczym. Obok powszechnie wyznaczanych zależności przenoszonego momentu obrotowego sprzęgła lub hamulca w funkcji czasu i w zależności od wartości natężenia prądu płynącego w solenoidach tych urządzeń i sterującego natężeniem pola magnetycznego wytwarzanego wokół cieczy magnetoreologicznej wykazano, że do pełnego obrazu eksploatacyjnych warunków pracy niezbędne jest wyznaczenie dodatkowych charakterystyk tych urządzeń. Są nimi między innymi wyznaczane w pracy charakterystyki ilustrujące zależności momentu obrotowego w funkcji obrotów, temperatury i inne.
Article describes the dangers resulting in improper brake components choice and using them in an incorrect way. It shows the results of the tests conducted on the Brake Dynamometer test station on three different Sport Utility Vehicles.
PL
Artykuł opisuje zagrożenia związane z niewłaściwym doborem komponentów hamulca oraz z użytkowania hamulców w niewłaściwy sposób. Pokazuje wyniki badań hamulców z trzech pojazdów samochodowych typu SUV wykonanych na stanowisku dynamometrycznym do badań hamulców.
W artykule przedstawiono układy sterowania hamulcami opracowane przez IPS "TABOR" i zastosowane w elektrycznych zespołach trakcyjnych serii EN 57 poddawanych modernizacji. Opisana w artykule struktura układów i sposoby działania ich zespołów charakterystycznych dla układów elektropneumatycznych i mikroprocesorowych ilustruje rozwój tych układów na przestrzeni ostatnich dziesięciu lat.
EN
The article presents the brake control systems developed by the IPS TABOR and used in the modernized electric traction units of series EN 57. The described in the article structure of systems and the operation ways of their units characteristic for the electro- pneumatic and microprocessor systems illustrates the development of these systems over the last ten years.
W artykule zaprezentowano układy sterowania hamulcami opracowane przez IPS „TABOR”, które znalazły zastosowanie w manewrowych lokomotywach spalinowych i elektrycznych poddawanych modernizacji. Zamieszczone w artykule opisy budowy i działania zespołów charakterystycznych dla elektropneumatycznych i mikroprocesorowych układów sterowania ilustrują rozwój tych układów w ostatnich dwudziestu latach. Efektem tego rozwoju jest przedstawiona w tym artykule propozycja układu sterowania z uniwersalną tablicą pneumatyczną o budowie modułowej.
EN
In the paper the braking control systems developed by Rail Vehicles Institute “TABOR” are presented. These systems are used in the modernized diesel and electric locomotives in Poland. Design and operation of electropneumatic and microprocessor based control systems are described. The development of these systems over the last twenty years is shown. The proposal of control system with the new universal modular pneumatic board for modernized and new-built locomotives, being a direct result of the research of Rail Vehicles Institute “TABOR”, is described.
Artykuł przedstawia zagadnienia związane z budową stanowisk wykorzystywanych przy badaniu prototypów ASB w samolotach. Pokazana została budowa takiego stanowiska integrującego układy mechaniczne, pneumatyczne, hydrauliczne, elektroniczne oraz sterowania. Dopiero wszystkie te połączone układy stanowią całość. Autorzy przedstawiają stronę mechaniczną budowy stanowiska dostosowanego do dynamicznych prób układu ABS w warunkach laboratoryjnych. Badania laboratoryjne pozwalają zasymulować skrajne warunki użytkowania, niemożliwe do osiągnięcia podczas prób w locie ze względów bezpieczeństwa, mogące wystąpić podczas eksploatacji. Wiedza na temat działania układu w takich warunkach jest niezbędna w celu potwierdzenia spełnienia wymagań. W artykule autorzy opisują proces modernizacji stanowiska laboratoryjnego na potrzeby prób układu ABS z uwzględnieniem konieczności spełnienia wytycznych opracowanych w projekcie technicznym.
EN
The article presents the issues related to the construction of ABS station used in the laboratory test ABS prototype in airplanes. In the article the construction is shown.. ABS station integrates mechanical systems, pneumatic, hydraulic and electrical systems, and control. These all systems are connected together. In this article has been maliny shown the mechanical side of construction. Laboratory tests allow to simulate extreme conditions, wchich may occur during the field operation, impossible to achieve during flight tests because of safety. Knowledge of the system behavior in such an environment is necessary in order to confirm compliance. In this article the authors describe the laboratory test stand modernization for the ABS system testing purpose. The need to comply with the guidelines developed in the technical design were taken into account in order to design proper test stand.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Friction brake temperature due to its influence on brakes’ operation is subject to many test and studies. Measurements methods of this important brake parameter are being continuously developed. In order to withstand difficulty in temperature evaluation in full brake system as well as in isolated friction pair is use of contactless measurement methods. Currently, the most widespread contactless testing method of the thermal effects is to measure infrared emission by pyrometers or thermographic (infrared) cameras. Thermal imaging method wasn’t used so far during aviation brake materials usefulness evaluation and certification testing performed in Instytut Lotnictwa Landing Gear Laboratory. In this paper, author described performed friction materials tests which were recorded with thermal imaging camera as well as evaluated usefulness of the method by comparing its accuracy to thermocouple measurement.
PL
Temperatura w hamulcach ciernych, z powodu wpływu na działanie hamulców, jest przedmiotem wieloletnich badań i analiz. Metody pomiaru tego istotnego parametru pracy hamulca parametru podlegają ciągłemu rozwojowi. Jednym ze sposobów na poszerzenie możliwości pomiarowych w badaniach hamulców ciernych jak i wyizolowanych próbek materiałów ciernych jest zastosowanie metod bezstykowych. Na chwile obecną najbardziej rozpowszechniona metodą bezstykowych badań zjawisk termicznych jest pomiar emisji podczerwonej poprzez pirometry lub kamery termowizyjne. W badaniach materiałów ciernych wykonywanych w Laboratorium Podwozi Lotniczych Instytutu Lotnictwa na potrzeby oceny przydatności i certyfikacji lotniczej, metoda termowizyjna nie była dotychczas stosowana. W przedstawianej pracy autor opisał możliwości wykorzystania kamery termowizyjnej do rejestracji badań materiałów ciernych. W ramach wykonanych prac ocenił dokładność metody przez porównanie wyników z niej uzyskanych z wynikami rejestracji termoparowych.
W pracy zaprezentowano materiał niezbędny do przeprowadzenia jednego z ćwiczeń laboratorium modelowania i badania maszyn, będącego jednym z elementów nauczania przedmiotu podstawy konstrukcji maszyn. Do wykonania ćwiczenia wykorzystuje się stanowisko laboratoryjne powstałe w związku z wykonywanym projektem badawczym. Studenci zapoznają się z cieczami sterowanymi polem magnetycznym, poznają budowę i zasadę pracy tłumików, sprzęgieł i hamulców magnetoreologicznych oraz właściwości wyróżniające te urządzenia. Korzystając ze stanowiska badawczego, samodzielnie wykonują odpowiednie pomiary wartości przenoszonego momentu sił, przy różnych wartościach natężenia pola magnetycznego. W końcowym sprawozdaniu, oprócz prezentacji otrzymanych rezultatów, studenci przeprowadzają ich indywidualną analizę.
EN
In this paper the laboratory stand, designed to be used as a part of the Laboratory of Machine Design and Research which is part of the subject Fundamentals of Machine Design, is presented. Originally the laboratory stand was designed as an element of one of the research projects, and the adopted for didactic purposes. The students have the chance to get familiar with unique type of fluids controlled by the magnetic field and their application in the special purpose devices. The laboratory stand allows to conduct individual measurements of the torque, for different coil currents which generate the magnetic field. In the final report students provide the results with the individual analysis of the system parameters.
The paper presents study of the braking process in a specialized practice. The relationship of the distance and braking speed with relief and length of duration of the various stages of braking are presented. There are also presented formulas for calculating exemption and tables for reading brake operation delay time and increasing the time of release.
Artykuł przedstawia proces projektowania hamulców o napędzie elektrycznym ze szczególnym uwzględnieniem różnych istotnych czynników wpływających na konstrukcję hamulca. Zaakcentowane zostały podstawowe fazy związane ściśle z projektowaniem prototypów: proces projektowania, optymalizacja MES i badania laboratoryjne, które są bardzo istotne i sciśle ze sobą powiązane. Przedstawiona została takze budowa hamulca elektrycznego.
EN
This article presents selected issues related to the design methodology of the electric brakes during the construction process as well as other factors which are important in the design process. The main parts of the design process are: design, FEM (Finite Element Methods) calculation and laboratory tests. Nowadays when new solution of brakes is being designed there is a need to take into account various factors influencing the design. The aim of the paper is to discuss design process from the very beginning. The building of the new prototype electric brakes was shown.
W pracy przedstawiono ścieżkę związaną z przygotowaniem chwytaczy progresywnych CHP2000 do uzyskania certyfikatu bania typu. W oparciu o obowiązujące przepisy wyznaczono krzywą obrazującą zależność wysokości spadku swobodnego w funkcji prędkości poruszającej się kabiny dźwigu osobowego. Wykonano próby awaryjnego hamowania na stanowisku testowym. Na podstawie wykonanych prób oraz zależności matematycznych opisanych w pracy oszacowano wartość opóźnienia jaka jest wywierana na konstrukcję kabiny dźwigu w czasie awaryjnego hamowania.
EN
The foregoing work presents a path connected with preparing progressive catchers CHP2000 to obtaining the certificate of type testing. On the basis of the regulations in force a curve was determined, showing the dependence of free fall height in the function of velocity of a moving passenger lift car. Emergency braking attempts were made in a test stand. On the basis of the performed tests and mathematical dependencies described in this paper the delay value was estimated, which was exerted upon the lift car structure during emergency braking.
W artykule przedstawiono analizę zmian wartości temperatury układu hamulcowego na podstawie pomiaru temperatury w otoczeniu elementu wykonawczego układu hamulcowego. Badania wstępne zrealizowano na ciągniku siodłowym Iveco Stralis AS440S50 T/P z trójosiową naczepą K.SCS M / 90 - 12 / 27 wyposażonych w hamulce tarczowe firmy KNORR. Badania wykonano w rzeczywistych warunkach eksploatacji zestawu bez ładunku na trasie liczącej ok. 40 km. Łącznie wykonano n=2241 pomiarów wartości temperatury dla każdego z siedmiu punktów pomiarowych. Rejestrację wartości temperatury wykonano w odstępach jednosekundowych z jednoczesną rejestracją okresu załączenia układu hamulcowego Do rejestracji wartości temperatury zastosowano cyfrowy miernik temperatury oparty o mikrokontroler ATmega32 z cyfrowymi czujnikami DS18B20 z interfejsem 1-wire. Analiza statystyczna zmian temperatury w funkcji czasu mierzona jednocześnie w otoczeniu sześciu węzłów ciernych naczepy wykazuje istotne różnice między poszczególnymi punktami pomiarowymi. Spostrzeżenie to może być podstawą do oceny skuteczności hamowania poszczególnych węzłów ciernych naczepy.
EN
The paper demonstrates the temperature changes analysis of braking system based on the temperature measurements surrounded by an actuator of braking system. Preliminary tests were conducted on AS440S50 T/P road tractor with K.SCS M / 90 - 12 / 27 triaxial trailer, which was equipped with KNORR Disc Brakes. The field tests of the set were carried out without the load on the route approx. 40 km. Total n=2241 measurements of the temperature were performed for each of the seven sampling points. The temperature was recorded in one second intervals with simultaneous record of period of braking system switch. The digital temperature meter was used for the temperature measurements, based on ATmega32 microcontroller with DS18B20 digital sensors with 1-wire interface. Statistical analysis of the temperature changes as a function of time measured simultaneously in surrounding of the six friction nodes of a trailer shows significant differences between the data points. This observation can be the basis for evaluation of braking performance of each trailer friction nodes.
ABS (Anti-Locking) systems improve performance and safety of the braking systems. Use of ABS is now factory standard in both commercial and military aviation. ABS system in its origin was designed in order to prevent wheels from slipping and locking on the low friction surfaces such as ice. By preventing wheel, locking ABS system helps in not losing control over the vehicle during difficult braking conditions. In Aviation ABS, systems were introduced quite early as mechanical systems but their common usage is connected with computer and electronic systems development in 1970’s. In aircraft, ABS systems are responsible for safety of braking by preventing phenomena described above and for preventing landing with engaged brakes what is common in military and in big commercial aviation. In modern aviation ABS systems use is both safety and economical feature resulting in visible profits during airplane lifetime. Other question is efficiency of the process i.e. braking torque value. Braking torque is the most important parameter of brake from exploitation point of view. It is directly connected with braking distance as well with amount of force needed to achieve assumed braking parameters for the mechanical vehicle. Stability of braking torque is important in order to get optimized characteristics of the braking process itself. Most of the brake characteristics and efficiency calculations were based on assumption that braking torque should be stable during braking process. In this paper author would like to investigate ABS use impact on braking torque, which by definition is not stable in anti-lock equipped systems. Author will base on literature sources as well as on results of laboratory tests made during development of ABS system for 2700 kg take off mass airplane made in Landing Gear Laboratory of Warsaw Institute of Aviation in which author works on daily basis.
Brake is one of the most important safety feature in every mechanical vehicle from bikes to airplanes. Brakes have to be designed in order to meet safety, reliability, efficiency and economical requirements. One has to remember that not only design of brake is important but also friction material used in its construction. Without proper materials, brakes are not able to generate proper braking moment. Braking moment is the most important parameter of brake from operation point of view. It is directly connected to braking distance as well with amount of force needed to achieve assumed braking parameters for the mechanical vehicle. Stability of braking moment is important in order to get optimized characteristics of the braking process itself. Most of the brake characteristics and efficiency calculations base on assumption that braking moment should be stable during braking process. During years of tests made on full scale brakes and friction material sample tests, author observed that real braking moment curve is not stable during braking process. This phenomenon is likely to affect braking efficiency and in result slightly change braking distance. In this paper author would like to address this issue by showing brake moment curves made for different brakes and friction materials. Tests, which were author’s base for paper contents, were made using full scale brake testing and friction material sample testing. All of the tests described in the paper were performed in Landing Gear Laboratory of Warsaw Institute of Aviation in which author works on daily basis
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.