Моделирование расхода сжатого воздуха пневматических систем на примере работы тормозов поезда в режиме зарядки и отпуска
Ключевые слова:
подвижной состав железных дорог, пневматические тормоза подвижного состава, тормозная система подвижного состава, стационарные пневматические процессы, нестационарные пневматические системы, цифровой двойник поездаАннотация
В статье рассматриваются вопросы моделирования пневматических процессов, универсальности пневматических систем применительно к различным отраслям экономики. Моделирование выполнено на примере пневматической тормозной системы грузового отечественного подвижного состава, для чего рассмотрена схема тормозного оборудования поезда с основными тормозными приборами и проанализированы направления движения воздуха по воздуховодам в основных режимах. При создании модели использован подход с аппроксимацией экспериментальных данных путем выбора математической функции и подбора ее параметров. Моделирование направлено на решение частной задачи определения изменения расхода сжатого воздуха в тормозной системе подвижного состава по давлению в источнике (в главном резервуаре) для двух режимов работы: зарядка тормозов и поддержание зарядного давления в тормозной магистрали при поездном режиме. Пневматическая система поезда может работать в режиме потребления для насыщения сжатым воздухом тормозных приборов, что предполагает нестационарный характер процесса. Наряду с этим тормозная система может работать в режиме компенсации утечек сжатого воздуха из-за недостаточной плотности в соединениях, что предполагает стационарный характер течения процесса. В силу таких особенностей работы пневматической системы были предложены два уравнения для стационарного и нестационарного режимов. Представленное решение моделирования расхода сжатого воздуха по снижению давления в источнике помимо железнодорожного подвижного состава применимо для аналогичных пневматических систем общепромышленного назначения.
Библиографические ссылки
Исследование температуры тормозных колодок с разной степенью износа в процессе фрикционного торможения / П.Ю. Иванов, А.М. Худоногов, Е.Ю. Дульский и др. // Вестн. Урал. гос. ун-та путей сообщ. 2020. № 3 (47). С. 27–34.
Study of the influence of the brake shoe temperature and wheel tread on braking effectiveness / P. Ivanov, A. Khudonogov, E. Dulskiy et al. // Journal of Physics: Conference Series. 2020. P. 012086. DOI 10.1088/1742-6596/1614/1/012086.
Abbasia S., Teimourimaneshb Sh., Vernerssonb T. Temperature and thermoelastic instability at tread braking using cast iron friction material // Wear. 2013. Vol. 314. Р. 171–180.
A. Hamdaoui, El.H. Jaddi. Effects of the brake shoe friction material on the railway wheel damage // MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 149. Р. 1–4.
Petersson M. Two-dimensional finite element simulation of the thermal problem at railway block braking // Mechanical Engineering Science. 2015. Vol. 216. Р. 259–273.
Применение аддитивных технологий при проектировании и изготовлении автотормозного оборудования / Н.С. Горбунова, Е.Ю. Дульский, П.Ю. Иванов и др. // Молодая наука Сибири. 2021. № 1 (11). С. 44–50. URL https://mnv.irgups.ru/en/node/754 (дата обращения 04.03.2022).
Система диагностики тормозной сети поезда / А.М. Худоногов, Е. Ю. Дульский, П. Ю. Иванов и др. // Локомотив. 2019. № 4 (748). С. 30–31.
Кузнецов Ю.В., Кузнецов М.Ю. Сжатый воздух. Екатеринбург : УрОРАН, 2007. 510 с.
Исследование работы стабилизатора крана машиниста условный № 395 / П. Ю. Иванов, Н. И. Мануилов, Е. Ю. Дульский и др. // Инновационные проекты и технологии машиностроительных производств : материалы второй всерос. науч.-техн. конф. Омск, 2017. С. 62–69.
Особенности построения систем управления с применением технологии «цифровой двойник» на основе микроконтроллеров «Миландр» / Н.О. Дробышев, П.Ю. Иванов, С.В. Ковыршин и др. // Молодая наука Сибири : электрон. журн. 2020. № 2 (8). С. 264–269.
Карвацкий Б.Л. Общая теория автотормозов. М. : Трансжелдориздат, 1947. 299 с.
Об утверждении правил тяговых расчетов для поездной работы : распоряжение ОАО «РЖД» 867р от 12.05.2016 : в ред. 02.02.2018. М. : ОАО «РЖД», 2016. 515 с.
Иванов П.Ю., Корсун А.А., Емельянов Д.О. Существующие способы управления тормозным нажатием с повышенной эффективностью // Научные междисциплинарные исследования : сб. ст. XV Междунар. науч.-практ. конф. Саратов, 2021. С. 28–36.
Пудовиков О.Е., Муров С.А. Совершенствование системы автоматического управления пневматическим тормозом грузового длинносоставного поезда // Транспорт: наука, техника, управление. 2014. № 4. С. 21–26.
Иванов П.Ю., Мануилов Н.И., Дульский Е.Ю. Причины самопроизвольного срабатывания автотормозов в грузовых поездах // Известия Транссиба. 2017. № 2(30). С. 17–25.
Зарубежный опыт повышения эффективности пневматических тормозов / П.Ю. Иванов, Е.Ю. Дульский, Н.И. Мануилов и др. // Локомотив. 2020. № 11(767). С. 36–37.
Сравнительный анализ тормозных систем подвижного состава с однотрубным и двухтрубным питанием / П.Ю. Иванов, Е.Ю. Дульский, А.А. Хамнаева и др. // Вестн. Ростов. гос. ун-та путей сообщ. 2020. № 3 (79). С. 35–42.
Мануилов Н.И. Совершенствование методов и средств диагностики тормозной сети поезда : дис. … канд. техн. наук. Иркутск, 2019. 190 с.
