EVALUATION OF FACTORS OF DEVELOPMENT DUAL FRICTION WEAR OF BRAKE PADS

Authors

  • V. Ravlyuk

Keywords:

freight wagon, brake pad, operation, dual wear, wheel, angle, friction.

Abstract

In the work the physical concept was first established, definitions was given, formalized and the study of the dual wedge-shaped frictional wear of brake blocks was started. A new scientific approach and a method of research of a problem, which is connected with dual frictional wedge-shaped wear of brake pads, is revealed due to the presence of an edge top shear erosion . This is formed during the train movement from imperfection of the braking system. The causes of uneven wear of brake pads, which lead to the slopeof the brake pads and the pressure of the upper slack in the moving object of braking(wheel) are investigated.The results of geometrical and kinetostatic studies with the joint operation of the brake pad and the wheel are presented. The causes and onsequences of the acceleratedthe dual wedge-shaped wear of the brake pads on the pendulum suspension in the carriagesof freight cars were established. The braking of wheels in one-way and two-way motion was taken into account. A new principle for improving the frictional brakingmethod is proposed. This principle allows to predict the wear of pads, depending on the run of cars in operating conditions. It is proved that the angle of coverage g of the brake pad is reduced by the duality ofthe pad. This leads to an increase in the specific pressure in the upper part and lowerpressure in the lower part of the pads, which increases the operating costs of freighttransport on the rail.

References

1. Asadchenko V. R. Avtomatycheskye tormoza podvyzhnoho sostava [Tekst] : ucheb. posobye / V. R. Asadchenko. ‒ M. : Marshrut, 2006. ‒ 392 s.
2. Koptovets A. N. Otsenka tekhnycheskoho urovnya podvyzhnoho sostava shakhtnoho rel'sovoho transporta po эffektyvnosty tormozhenyya [Tekst] / A. N. Koptovets // Hirnycha elektromekhanika ta avtomatyka: nauk.-tekhn. zb. / NHU. – Dnipropetrovs'k, 2010. – Vyp. 84. – S. 175 – 188.
3. Moroz, V. I. (2008). Vyznachennia perspektyvnykh napriamkiv udoskonalennia konstruktsii napivvahoniv vyrobnytstva DP «Ukrspetsvahon»[Determination of the promising direction for improvement of the open car design of SE» Ukrspetsvagon»]. //Zbirnyk naukovykh prats Ukrainskoi Derzhavnoi Akademii Zaliznychnoho Transportu, 72-81.
4. Moroz V.I. (2009) Matematychnyy zapys zadachi optymizatsiynoho proektuvannya piv-vahoniv za kryteriyem minimal’noyi materia-loyemnosti [Mathematical notation of problem of optimizing design of open goods wagons by criterion of the minimum material capac-ity]. //Zbirnyk naukovykh prats’[Collection of scientifc papers]. Kharkiv. Ukrainian State University of Railway Transport. No 111, pp. 121-131.
5. Tuluzyn S. V. Otsenka rabotosposobnosty tormoznoy rychazhnoy peredachy telezhky hruzovoho vahona na razlychnykh stadyyakh yznosa kolodok y koles [Tekst] / S. V. Tuluzyn, D. V. Horskyy. //Vestnyk VNYYZhT2/2015. – S. 38-44.
6. Analiz stanu bezpeky rukhu poyizdiv na zaliznytsyakh Ukrayiny za 2013 rik [Tekst] / Holovne upravlinnya vahonnoho hospodarstva. ‒ Kyiv, 2013. ‒ 24 s.
7. Nechvoloda S. I. Problemy nerivnomirnoho znosu hal'mivnykh kolodok u vantazhnykh vahonakh [Tekst] / S. I. Nechvoloda, M. O. Romanyukha, K. S. Nechvoloda // Zb. nauk. prats'. ‒ Kharkiv: UkrDAZT, 2007. –Vyp. 86. – S. 50-56.
8. Nechvoloda S. I. Neuzhodzhenist' sylovykh faktoriv iz tribotekhnichnymy protsesamy – prychyna klynovydnoho znosu hal'mivnykh kolodok / S. I. Nechvoloda, I. E. Martynov // Vahonnyy park, 2013. ‒ №10(79). ‒ S. 14-17.
9. Vakkalagadda M. R. K. Estimation of railway wheel running temperatures using a hybrid approach [Text] / M.R.K. Vakkalagadda. K.P. Vineesh. V. Kacherla // Wear. 2015. − Vol. 328, -P. 537-551.
10. Blokhyn E. P. Telezhky ZK1 poluvahonov, postroennykh v KNR / E. P. Blokhyn, K. T. Alpysbaev, V. Ya. Panasenko y dr. // Vahonnyy park. ‒ 2012. ‒ №9 (66). ‒ S. 12-14.
11. Radzykhovskyy A. A. Systemnиy podkhod k proektyrovanyyu telezhek dlya hruzovыkh vahonov s povyshennymy osevymy nahruzkamy / A. A. Radzykhovskyy, Y. A. Omel'yanenko, L. A. Tymoshyna // Vahonnyy park. – 2008. – №8. − S. 10-16.
12. Martynov Y. E. O sposobe polnoy lykvydatsyy klynovydnoho yznosa tormoznykh kolodok hruzovykh vahonov [Tekst] / Y. E. Martynov, K. S. Nechvoloda // Vahonnyy park. ‒ 2010. ‒ №4. – S. 36-39.
13. Shchepetyl'nykov V. A. K voprosu o neravnomernom yznose kolodok. Voprosy ekspluatatsyy y remonta podvyzhnoho sostava / V. A. Shchepetyl'nykov // Sb. nauch. tr. / Tr. Mosk. yn-ta ynzh. zh.-d. trasp. ‒ Dranszheldoryzdat, 1955. – Vyp. 82/3. ‒ S. 366-381.
14. Rozrobka konstruktors'ko-tekhnolohichnoyi dokumentatsiyi na provedennya modernizatsiyi hal'mivnykh
vazhil'nykh peredach vizkiv vantazhnykh vahoniv : Zvit pro NDR (zaklyuch.) : Ukr. derzh. akad. zaliznych. transp. ; ker. Martynov I. E. ; vykon.: Ravlyuk V. H. [ta in.] – Kh., 2012. – 53 s. – Bibliohr.: s. 44. − № DR0111U008972.
15. Vakkalagadda M. R. K. Performance analyses of brake blocks used by Indian Railways [Text] / M. R. K.
Vakkalagadda, D. K. Srivastava, A. Mishra, V. Racherla // Original Research Article. 2015. -Vol. 328-329,− P. 64-76.
16. Vernersson T. Thermally induced roughness of tread-braked railway wheels : Part 1: brake rig experiments [Text] / T. Vernersson // Wear, 1999. − Vol. 236, – P. 96-105.
17. Vineesh K. P. Non-uniformity in braking in coaching and freight stock in Indian Railways and associated causes [Text] / K. P. Vineesh, M. R. K. Vakkalagadda, A. K. Tripathi, A. Mishra, V. Racherla // Engineering Failure Analysis 2016. –Vol. 59. – P. 493-508.
18. Instruktsiya z ekspluatatsiyi hal'm rukhomoho skladu na zaliznytsyakh Ukrayiny [Tekst] : TsT – TsV – TsL ‒ 0015. ‒ Zatv. nak. Ukrzaliznytsi №264 ‒ Ts 28.10.1997. – Vyd. ofits. – K. : 2004. ‒ 146 s.
19. Kazarynov V. M. Teoretycheskye osnovy proektyrovanyya y ekspluatatsyy tormozov [Tekst] : uchebnyk / V. M. Kazarynov, V. H. Ynozmetsev, V. F. Yasentsev. – M.: Transport, 1968 − 400 s.
20. Karvatskyy B. L. Obshchaya teoryya avtotormozov [Tekst] : uchebnyk / B. L. Karvatskyy. − M.: TRANSZhELDORYZDAT, 1947. − 300 s.
21. Lorents F. V. Laboratornуe yssledovanyya yznoshennуkh tormoznуkh kolodok [Tekst] / F. V. Lorents // Sb. trudov MЕMYYT. ‒M.: 1949. ‒ S. 72-77.

Літкратура:

1. Асадченко В. Р. Автоматические тормоза подвижного состава [Текст] : учеб. пособие / В. Р. Асадченко. ‒ М. : Маршрут, 2006. ‒ 392 с.
2. Коптовец А. Н. Оценка технического уровня подвижного состава шахтного рельсового транспорта по эффективности торможения [Текст] / А. Н. Коптовец // Гірнича електромеханіка та автоматика: наук.- техн. зб. НГУ. – Дніпропетровськ. – 2010. – Вип. 84. – С. 175 – 188.
3. Мороз В. І. Визначення перспективних напрямків удосконалення конструкції напіввагонів виробництва ДП «Укрспецвагон» //Зб. наук. праць.–Харків: УкрДАЗТ. – 2008. – С. 72 – 81.
4. Мороз, В. І. «Математичний запис задачі оптимізаційного проектування напіввагонів за критерієм мінімальної матеріалоємності. // Зб. наук. праць. – Харків: УкрДАЗТ, 2009. – С. 121 – 131.
5. Тулузин С. В. Оценка работоспособности тормозной рычажной передачи тележки грузового вагона на различных стадиях износа колодок и колес [Текст] / С. В. Тулузин, Д. В. Горский. // Вестник ВНИИЖТ.– 2/2015. – С. 38-44.
6. Аналіз стану безпеки руху поїздів на залізницях України за 2013 рік [Текст] / Головне управління вагонного господарства. ‒ Київ, 2013. ‒ 24 с.
7. Нечволода С. І. Проблеми нерівномірного зносу гальмових колодок у вантажних вагонах [Текст] С.І.Нечволода, М. О. Романюха, К. С. Нечволода // Зб. наук. праць. ‒ Харків: УкрДАЗТ, 2007. – Вип. 86. – С. 50 – 56.
8. Нечволода С. І. Неузгодженість силових факторів із тріботехнічними процесами – причина клиновидного зносу гальмових колодок / С. І. Нечволода, І. Е. Мартинов // Вагонный парк. ‒ 2013. ‒ №10(79). ‒ С. 14 – 17.
9. Vakkalagadda M. R. K. Estimation of railway wheel running temperatures using a hybrid approach [Text] / M.R.K. Vakkalagadda. K.P. Vineesh. V. Kacherla // Wear. 2015. − Vol. 328, – P. 537 – 551.
10. Блохин Е. П. Тележки ZK1 полувагонов, построенных в КНР / Е. П. Блохин, К. Т. Алпысбаев, В. Я. Панасенко и др. // Вагонный парк. ‒ 2012. ‒ №9 (66). ‒ С. 12-14.
11. Радзиховский А. А. Системный подход к проектированию тележек для грузовых вагонов с повышенными осевыми нагрузками / А. А. Радзиховский, И. А. Омельяненко, Л. А. Тимошина // Вагонный парк. – 2008. – №8. − С. 10 – 16.
12. Мартынов И. Э. О способе полной ликвидации клиновидного износа тормозных колодок грузовых вагонов [Текст] / И. Э. Мартынов, К. С. Нечволода // Вагонный парк. ‒ 2010. ‒ №4. – С. 36-39.
13. Щепетильников В. А. К вопросу о неравномерном износе колодок. Вопросы эксплуатации и ремонта подвижного состава / В. А. Щепетильников // Сб. науч. тр. Тр. Моск. ин-та инж. ж.-д. трасп. ‒М.: Трансжелдориздат, 1955. – Вып. 82/3. ‒ С. 366 – 381.
14. Розробка конструкторсько-технологічної документації на проведення модернізації гальмових важільних передач візків вантажних вагонів : Звіт про НДР (заключ.): Укр. держ. акад. залізнич. трансп.; кер. Мартинов І. Е.; викон.: Равлюк В. Г. [та ін.] – Х., 2012. – 53 с. – Бібліогр.: с. 44. − № ДР 0111U008972.
15. Vakkalagadda M.R.K. Performance analyses of brake blocks used by Indian Railways [Text] / M.R.K. Vakkalagadda, D. K. Srivastava, A. Mishra, V. Racherla // Original Research Article. 2015. – Vol. 328-329, − P. 64 – 76.
16. Vernersson T. Thermally induced roughness of tread-braked railway wheels : Part 1: brake rig experiments [Text] / T. Vernersson // Wear. 1999. − Vol. 236, -P. 96-105.
17. Vineesh K. P. Non-uniformity in braking in coaching and freight stock in Indian Railways and associated causes [Text] / K. P. Vineesh, M. R. K. Vakkalagadda, A. K. Tripathi, A. Mishra, V. Racherla // Engineering Failure Analysis 2016. –Vol. 59, -P. 493-508.
18. Інструкція з експлуатації гальм рухомого складу на залізницях України [Текст] : ЦТ – ЦВ – ЦЛ ‒ 0015. ‒ Затв. нак. Укрзалізниці № 264‒Ц 28.10.1997. – Вид. офіц. – К. : 2004. ‒ 146 с.
19. Казаринов В. М. Теоретические основы проектирования и эксплуатации тормозов [Текст] : учебник / В. М. Казаринов, В. Г. Инозмецев, В. Ф. Ясенцев. – М.: Транспорт, 1968 − 400 с.
20. Карвацкий Б. Л. Общая теория автотормозов [Текст] : учебник / Б. Л. Карвацкий. − М. : Трансжелдориздат, 1947. − 300 с.
21. Лоренц Ф. В. Лабораторные исследования изношенных тормозных колодок [Текст] / Ф. В. Лоренц // Сб. трудов МЭМИИТ. ‒М.: 1949. ‒ С. 72-77.

Published

2018-01-25

How to Cite

Ravlyuk, V. (2018). EVALUATION OF FACTORS OF DEVELOPMENT DUAL FRICTION WEAR OF BRAKE PADS. Transport Systems and Technologies, (31), 109–127. Retrieved from https://tst.duit.in.ua/index.php/tst/article/view/15

Issue

Section

Technics and techology