Научная статья на тему 'ВЛИЯНИЕ ДЕФОРМАЦИЙ МИКРОГЕОМЕТРИИ ПОВЕРХНОСТИ НА ВЕЛИЧИНУ КОНТАКТНОГО ТЕРМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ДИСКОВОГО ТОРМОЗА'

ВЛИЯНИЕ ДЕФОРМАЦИЙ МИКРОГЕОМЕТРИИ ПОВЕРХНОСТИ НА ВЕЛИЧИНУ КОНТАКТНОГО ТЕРМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ДИСКОВОГО ТОРМОЗА Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
52
13
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ДИСКОВЫЙ ТОРМОЗ / КОНТАКТНОЕ ТЕРМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ / ДЕФОРМАЦИЯ МИКРОГЕОМЕТРИИ ПОВЕРХНОСТИ / ПАРАМЕТРЫ МИКРОГЕОМЕТРИИ

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Кривошея Юрий Владимирович

В статье приведены результаты исследования влияния функциональной связи между параметрами микрогеометрии поверхности тормозного диска и уровнем напряженно-деформированного состояния области контакта на коэффициент термического сопротивления в условиях торможения. Приведены результаты экспериментального исследования процесса изменения шаговых и высотных параметров микрогеометрии поверхности тормозного диска под влиянием нормальных и тангенциальных сил, реализуемых при трении. Установлено, что под влиянием нормальных и тангенциальных сил высотные параметры микрогеометрии имеют тенденцию к увеличению, а шаговые - к уменьшению. Показано, что при расчете контактного термического сопротивления необходимо учитывать функциональную связь между геометрическими параметрами микронеровностей поверхности тормозного диска и уровнем напряженно-деформированного состояния области контакта. Расчеты, выполненные без учета этой связи, приводят к завышенным величинам контактного термического сопротивления и, соответственно, к погрешности в определении величин тепловых потоков, проходящих через область контакта сопряженных поверхностей. Уточнены величины констант, которые зависят от конструктивных особенностей узла трения дискового тормоза и используются для определения характера изменения геометрических особенностей микронеровностей. Выполнена коррекция входных параметров микрогеометрии поверхности тормозного диска с учетом динамики изменения их геометрии под влиянием силового нагружения. Показано, что учет динамики изменения микрогеометрии поверхности целесообразно осуществлять при аналитическом определении контактного термического сопротивления дискового тормоза. Полученные результаты рекомендуется применять при расчетах характеристик трения и оценки тепловых потоков, проходящих через область взаимного контакта тормозного диска и тормозных колодок дискового тормоза в условиях торможения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Кривошея Юрий Владимирович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EFFECT OF SURFACE MICROGEOMETRY DEFORMATIONS ON THE VALUE OF THE CONTACT THERMAL RESISTANCE OF THE DISC BRAKE

The article presents the results of a study of the effect of the functional relationship between the parameters of the microgeometry of the brake disc surface and the level of the stress-strain state of the contact area on the thermal resistance coefficient. The results of an experimental study of the process of changing the step and altitude parameters of the microgeometry of the surface of the brake disc under the influence of normal and tangential forces realized during friction are obtained. It was found that under the influence of normal and tangential forces, the height parameters of the microgeometry tend to increase, and the step parameters tend to decrease. It is shown that when calculating the contact thermal resistance, it is necessary to take into account the functional relationship between the geometric parameters of the microroughness of the brake disc surface and the level of the stress-strain state of the contact area. The calculations performed without taking into account this connection lead to overestimated values of the contact thermal resistance and, accordingly, to errors in determining the values of heat fluxes passing through the contact area of the mating surfaces. The values of the constants, which depend on the design features of the friction unit of the disc brake and are used to determine the nature of the change in the geometric features of microroughnesses, have been specified. The correction of the input parameters of the microgeometry of the surface of the brake disc is performed, taking into account the dynamics of changes in their geometry under the influence of force loading. It is shown that it is advisable to take into account the dynamics of changes in the surface microgeometry in the analytical determination of the contact thermal resistance of a disc brake. The results obtained are recommended to be used in calculating the friction characteristics and assessing the heat fluxes passing through the area of mutual contact of the brake disc and brake pads of the disc brake.

Текст научной работы на тему «ВЛИЯНИЕ ДЕФОРМАЦИЙ МИКРОГЕОМЕТРИИ ПОВЕРХНОСТИ НА ВЕЛИЧИНУ КОНТАКТНОГО ТЕРМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ДИСКОВОГО ТОРМОЗА»

11. Thyristor T353-800. Official site of PJSC «Electrovypryamitel». Available at: http://elvpr.ru/ru/deal/Thyristor-T353-800_1855 (accessed 29 October 2020).

12. Vlas'yevskiy, S. V. Matematicheskoye modelirovaniye protsessov kommutatsii v vypryami-tel'no-invertornykh preobrazovatelyakh elektrovozov odnofazno-postoyannogo toka [Mathematical modeling of switching processes in rectifier-inverter converters of single-phase-direct current electric locomotives]. Khabarovsk : Far Easten State Transport University Publ., 2001, 138 p.

13. Kabalyk I. S., Shukharev S. A., Drogolov D. I. Electric loss in railway contact network at ac electric locomotive operation [Elektricheskiye poteri v kontaktnoy seti zheleznykh dorog pri ek-spluatatsii elektrovozov peremennogo toka]. Vestnik Bryanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta - Bulletin of Bryansk state technical university, 2019, no. 9, pp. 5 - 57, DOI: 10.30987/article 5d9317b307f835.52624411.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

Кабалык Юрий Сергеевич

Дальневосточный государственный университет путей сообщения (ДВГУПС).

Серышева ул., д. 47, г. Хабаровск, 680021, Российская Федерация.

Кандидат технических наук, доцент кафедры «Транспорт железных дорог», ДВГУПС.

Тел.: +7 (4212) 40-70-76.

E-mail: kabalyk@festu.khv.ru

БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ

Кабалык, Ю. С. Повышение коэффициента мощности электровозов посредством модернизации плечей выпрямительно-инверторных преобразователей / Ю. С. Кабалык. - Текст : непосредственный // Известия Транссиба. - 2020. - № 3 (43). - С. 2 - 11.

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

Kabalyk Iurii Sergeyevich

Far Eastern State Transport University (FESTU).

47, Seryshev st., Khabarovsk, 680021, the Russian Federation.

Ph. D. in Engineering, Associate Professor of the department «Transport of railways», FESTU.

Phone: +7 (4212) 40-70-76.

E-mail: kabalyk@festu.khv.ru

BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION

Kabalyk I. S. Increasing the power factor of electric locomotives by upgrading the rectifier-inverter converters arms. Journal of Transsib Railway Studies, 2020, no. 3 (43), pp. 2 - 11 (In Russian).

УДК 629.4-592

Ю. В. Кривошея

Донецкий институт железнодорожного транспорта (ДонИЖТ), г. Донецк, Донецкая Народная Республика

ВЛИЯНИЕ ДЕФОРМАЦИЙ МИКРОГЕОМЕТРИИ ПОВЕРХНОСТИ НА ВЕЛИЧИНУ КОНТАКТНОГО ТЕРМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

ДИСКОВОГО ТОРМОЗА

Аннотация. В статье приведены результаты исследования влияния функциональной связи между параметрами микрогеометрии поверхности тормозного диска и уровнем напряженно-деформированного состояния области контакта на коэффициент термического сопротивления в условиях торможения. Приведены результаты экспериментального исследования процесса изменения шаговых и высотных параметров микрогеометрии поверхности тормозного диска под влиянием нормальных и тангенциальных сил, реализуемых при трении. Установлено, что под влиянием нормальных и тангенциальных сил высотные параметры микрогеометрии имеют тенденцию к увеличению, а шаговые - к уменьшению. Показано, что при расчете контактного термического сопротивления необходимо учитывать функциональную связь между геометрическими параметрами микронеровностей поверхности тормозного диска и уровнем напряженно-деформированного состояния области контакта. Расчеты, выполненные без учета этой связи, приводят к завышенным величинам контактного термического сопротивления и, соответственно, к погрешности в определении величин тепловых потоков, проходящих через область контакта сопряженных поверхностей. Уточнены величины констант, которые зависят от конструктивных особенностей узла трения дискового тормоза и используются для определения характера изменения геометрических особенностей микронеровностей. Выполнена коррекция входных параметров микрогеометрии поверхности тормозного диска с учетом динамики изменения их гео-

метрии под влиянием силового нагружения. Показано, что учет динамики изменения микрогеометрии поверхности целесообразно осуществлять при аналитическом определении контактного термического сопротивления дискового тормоза. Полученные результаты рекомендуется применять при расчетах характеристик трения и оценки тепловых потоков, проходящих через область взаимного контакта тормозного диска и тормозных колодок дискового тормоза в условиях торможения.

Ключевые слова: дисковый тормоз, контактное термическое сопротивление, деформация микрогеометрии поверхности, параметры микрогеометрии.

Yuriy V. Krivosheya

Donetsk Institute of Railway Transport (DRTI), Donetsk, the Donetsk People's Republic

EFFECT OF SURFACE MICROGEOMETRY DEFORMATIONS ON THE VALUE OF THE CONTACT THERMAL RESISTANCE OF THE DISC BRAKE

Abstract. The article presents the results of a study of the effect of the functional relationship between the parameters of the microgeometry of the brake disc surface and the level of the stress-strain state of the contact area on the thermal resistance coefficient. The results of an experimental study of the process of changing the step and altitude parameters of the microgeometry of the surface of the brake disc under the influence of normal and tangential forces realized during friction are obtained. It was found that under the influence of normal and tangential forces, the height parameters of the microgeometry tend to increase, and the step parameters tend to decrease. It is shown that when calculating the contact thermal resistance, it is necessary to take into account the functional relationship between the geometric parameters of the microroughness of the brake disc surface and the level of the stress-strain state of the contact area. The calculations performed without taking into account this connection lead to overestimated values of the contact thermal resistance and, accordingly, to errors in determining the values of heat fluxes passing through the contact area of the mating surfaces. The values of the constants, which depend on the design features of the friction unit of the disc brake and are used to determine the nature of the change in the geometric features of microroughnesses, have been specified. The correction of the input parameters of the microgeometry of the surface of the brake disc is performed, taking into account the dynamics of changes in their geometry under the influence offorce loading. It is shown that it is advisable to take into account the dynamics of changes in the surface microgeometry in the analytical determination of the contact thermal resistance of a disc brake. The results obtained are recommended to be used in calculating the friction characteristics and assessing the heat fluxes passing through the area of mutual contact of the brake disc and brake pads of the disc brake.

Keywords: disc brake, contact thermal resistance, surface microgeometry deformation, microgeometry parameters.

Одним из основных факторов, оказывающих влияние на фрикционные характеристики железнодорожного дискового тормоза, является тепловая энергия, генерируемая при торможении. Распределение тепловой энергии между сопряженными рабочими элементами дискового тормоза в значительной мере зависит от величины термического сопротивления контакта, обусловленного несовершенной (с физической точки зрения) природой механического сопряжения поверхностей.

Вопросу теоретического определения термического сопротивления контакта поверхностей разной природы посвящен ряд работ [1 - 6], которые учитывают макро- и микрогеометрические параметры поверхностей, находящихся во фрикционном взаимодействии. При этом в расчетные зависимости контактного взаимодействия в качестве исходных компонентов закладываются физико-механические свойства более мягкого тела (тормозная накладка) и параметры микрогеометрии поверхности более твердого тела (тормозной диск), которые согласно современным методикам измеряются при отсутствии напряжений в объеме исследуемого элемента трения [7, 8]. Такой подход вносит существенные погрешности в расчет, так как в условиях действия механических напряжений в поверхностном слое элемента трения параметры микрогеометрии поверхности существенно отличаются от исходных, снятых в состоянии отсутствия механических напряжений в объеме материала.

Известно, что процесс торможения дисковым тормозом сопровождается интенсивным деформированием микрогеометрии поверхности тормозного диска и тормозных накладок, при котором геометрические параметры микронеровностей в свободной от контакта области

поверхностей претерпевают существенные изменения [9, 10]. Уровень этих изменений находится в зависимости от напряженно-деформированного состояния области контакта.

В связи с этим при расчете контактного термического сопротивления необходимо корректировать входные параметры микрогеометрии, учитывая функциональную связь между геометрическими параметрами микронеровностей поверхности и уровнем напряженно-деформированного состояния области контакта, что будет способствовать повышению достоверности расчета.

Контактное термическое сопротивление Rc как физическая характеристика обусловлено механическим и тепловым состоянием сопряженных поверхностей в местах их фактического контакта, а также средой, заполняющей межконтактные зазоры [2]:

я=±^

Я

а„

(1)

где ЛТ - перепад средних температур контактирующих поверхностей;

Я - плотность теплового потока, передаваемого при контактном теплообмене; ас - контактная термическая проводимость.

Структуру контактного термического сопротивления принято представлять в виде эквивалентной схемы (рисунок 1) [2, 4].

Рисунок 1 - Эквивалентная схема термического сопротивления контакта фрикционных элементов дискового тормоза: 1 - тело в паре трения; 2 - контртело в паре трения; Яс1, Яс2 - термическое сопротивление, обусловленное «стягиванием» линий теплового потока к пятнам фактического контакта; Яд, Яр - термические сопротивления окисных пленок сопряженных поверхностей; Ятс - термическое сопротивление среды, заполняющей межконтактные зазоры; Яг - термическое сопротивление потока тепла, передаваемого с помощью излучения через межконтактные зазоры; ЯЬ12 - термическое сопротивление материалов взаимодействующих

поверхностей

Согласно схеме, представленной на рисунке 1, величину термического сопротивления контакта можно представить уравнением:

1

1

Я Я, + Я, + Яг, + Я^,

с с1 с2 /1 / 2

1 _1_

Я Я '

Величины, входящее в уравнение (2), определены на основе выражения [2]:

R с1 + R с 2

= 2,5 •

X 1 • X 2 X, + X

/ р Л0'95 я

н

2

[ м 12 + М 2 ] [ О,2 + ]

0,5 Л

0,5

где Ал, А2 - коэффициенты теплопроводности материалов взаимодействующих поверхностей; Рп - номинальное давление в контакте сопряженных поверхностей;

М1, М2 - средний угол наклона образующей конуса микронеровностей сопряженных поверхностей;

а1, а2 - максимальная высота выступов микронеровностей в зоне контакта сопряженных поверхностей;

Н - средняя микротвердость поверхности.

Средняя микротвердость поверхности определяется так:

Н =

Р

(4)

0,5 Л

Рп •[ М1 + М22 ]

1,62-106 • с ^о2 + О

1+0,071с

где с1, с2 - коэффициенты микротвердости по Виккерсу для сопряженных поверхностей:

С = 3,178-109 •(4-5,77• k + 4• k2 -0,61-k3);

с2 =-0,57 + к/1,22 - к2/2,42 + к3/16,58,

(5)

(6)

где к = 0,315-10-9 НЬ (безразмерная величина), НЬ - микротвердость по Бринеллю, вычисляемая отдельно для каждой из сопряженных поверхностей.

Термическое сопротивление среды, заполняющей межконтактные зазоры:

1

X

д

1,53-ТО

О2 + о2

р,

V Н у

+

2 • у

Рг • (У +1)

г ~ ~ л

2 - а, 2 - а2

-1 +-2

V а1

а

2

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Р т L • — • —

0 Р т

(7)

где Ат - теплопроводность среды в межконтактных зазорах;

а1,2 - коэффициенты аккомодации на границах сопряженных поверхностей с межконтактной средой;

L0 - средний пробег молекулы среды в межконтактном зазоре с давлением Р0 и температурой Т0;

Рг - число Прандтля, определяется для среды в зазорах по средней температуре сопряженных поверхностей;

у - степень тепла (статистический коэффициент).

Термическое сопротивление потоку тепла, передающегося посредством излучения, найдено из соотношения:

1

О) •

V100 у

V100 у

Д (1/81 + 1/Е2 -1) • (т - т2)

где Т1, Т2 - средние температуры контактирующих поверхностей;

1

14 ИЗВЕСТИЯ Транссиба М;П3;4П3)

Со - коэффициент излучения абсолютно черного тела;

81, 82 - степень черноты взаимодействующих поверхностей.

Для оценки напряженно-деформированного состояния фрикционных поверхностей железнодорожного тормоза рассмотрена схема нагружения дискового тормоза при торможении (рисунок 2). Тормозной диск 1 вращается в направлении угловой скорости ю. Тормозная накладка 2 прижимается к тормозному диску 1 под влиянием нормальной силы Р. В результате на поверхности тормозного диска в области (+) действуют напряжения сжатия, а в области (-) - напряжения растяжения, что приво-_ у^аь дит к циклическим деформациям микрогео-

метрии поверхности. В области (+) происходит I деформирование микрогеометрии поверхно-

сти, а в области (-) - ее упругое восстанов-

Восстановление деформированной микрогеометрии поверхности будет происходить при условии, что напряжения в поверхностном слое, вызванные действием нормальной силы прижатия Р, будут меньше по сравнению с напряжениями сжатия поверхности тормозного диска в тангенциальном направлении. Особенности деформирования и восстановления микрогеометрии поверхности являются важным фактором, влияющим на характеристики дискового тормоза.

Оценку изменения параметров микрогеометрии фрикционных поверхностей в условиях их циклического деформирования можно произвести на основе известных зависимостей, которые откорректированы для случая контакта тормозной колодки с тормозным диском [11, 12]:

^ = ^0 +

К

1

2 • | • L

(9)

а

_Sm0/2o0

+

2 • Sm0 / а0

+ с

Sm = Smt,

К

| • И \

а

2 • Sm0 / а0

■ + с

(10)

где а0, Sm0 - соответственно высотные (максимальная высота микронеровностей) и шаговые (средний шаг микронеровностей) параметры микрогеометрии поверхности, находящейся во фрикционном взаимодействии, при условии отсутствия действия касательной силы Кт (для случая дискового тормоза - сила трения между тормозным диском и накладкой); ц - модуль сдвига соответствующего фрикционного материала; L - характерный линейный размер для площади фрикционного контакта; а1,2, Ь1,2, с12 - константы, значения которых зависят от конструктивных особенностей. На основании уравнений (1), (2), (9), (10) дана оценка влияния деформирования микрогеометрии фрикционных поверхностей на величину контактного термического сопротивления области контакта рабочих элементов дискового тормоза.

Для проверки правомерности использования зависимостей (9), (10) для случая дискового тормоза, а также с целью установления особенностей деформирования микрогеометрии поверхности был проведен эксперимент на натурной стендовой установке [13]. Суть эксперимента заключалась в исследовании особенностей упругого деформирования микрогеометрии поверхности тормозного диска при приложении крутящего момента в зонах действия напряжений сжатия (+) и растяжения (-), а также в условиях отсутствия механических напряжений.

Ь

Ь

2

2 Sm0/o0

е

Для создания напряженно-деформированного состояния поверхности тормозного диска по периферии области контакта с тормозной накладкой с помощью системы нагружения стенда создавались нормальные усилия прижатия тормозных колодок к тормозному диску величиной 5,0 кН, а с помощью гидравлического домкрата, воздействующего на тормозной диск, создавались касательные усилия величиной до 1,5 кН.

В зонах (+) и (-) поверхности тормозного диска приклеивались специальные боксы, в которые помещалась быстро отвердевающая пластмасса. После отвердевания пластмассы полученный слепок воспроизводил поверхность тормозного диска в зеркальном отображении. Аналогично были получены слепки в условиях отсутствия механических напряжений в тормозном диске. С полученных слепков были сняты параметры шероховатости и волнистости на профилометре-профилографе (параметры шероховатости и волнистости были сняты с 20 трасс, расположенных вдоль направления вращения тормозного диска).

Результаты эксперимента и сравнение их с теоретическими значениями, полученными при помощи зависимостей (9) и (10), приведены на рисунке 3.

Рисунок 3 - Зависимость влияния тангенциального нагружения накладки дискового тормоза на высотные а и шаговые Sm параметры микрогеометрии поверхности тормозного диска при его взаимодействии с тормозной накладкой

На рисунке 3 сплошными линиями показаны теоретические зависимости, а пунктирными линиями - соответственно экспериментальные, построенные по осредненным данным серии параллельных замеров (на графиках они показаны отдельными точками). Приведенные результаты свидетельствуют о приемлемом совпадении теоретических и экспериментальных результатов (в рассмотренном диапазоне нагрузок расхождение не превышает 20 %), что свидетельствует об адекватности расчетных зависимостей (9) и (10) для дискового тормоза. При расчете были уточнены величины констант, входящих в уравнения (9) и (10), которые зависят от конструктивных особенностей узла трения дискового тормоза, а именно: а1 = -7,641; ¿1 = 0,041; С1 = 5,316; а2 = 0,0351; Ь2 = 0,0081; С2 = 0,197.

Зависимости, характеризующие влияние деформирования микронеровностей на величину контактного термического сопротивления и тепловой поток, проходящий через сопряжение, представлены на рисунках 4, 5. Влияние высотного параметра а микронеровностей поверхности тормозного диска при его взаимодействии с тормозной накладкой на величину контактного термического сопротивления данного сопряжения проиллюстрировано на рисунке 6. На указанных рисунках сплошные линии соответствуют зависимостям, построен-

ным без учета влияния деформирования микрогеометрии поверхности, а пунктирные линии -зависимостям, построенным с учетом влияния деформирования микрогеометрии поверхности.

Рисунок 4 - Зависимость контактного термического сопротивления от силы прижатия накладки к тормозному диску при разнице температур взаимодействующих поверхностей ДТ

О 1,0 2,0 3,0 4,0 Р, кН

Рисунок 5 - Зависимость теплового потока, проходящего через зону контакта, от силы прижатия накладки к тормозному диску при разнице температур взаимодействующих поверхностей ДТ

Рисунок 6 - Зависимость контактного термического сопротивления от высотного параметра микронеровности поверхности тормозного диска при его взаимодействии с тормозной накладкой

В качестве исходных данных при расчете использовались следующие значения параметров [13]: материал тормозного диска - сталь 35; материал тормозных накладок - серый чугун СЧ25; номинальная площадь контакта - 0,12 м2; параметры микрогеометрии поверхности тормозного диска a = 3-10-6 м, параметры микрогеометрии поверхности тормозной накладки: a2 = 5-10-6 м; средний угол наклона микронеровностей - M« tg(M) ~ 0,05.

Теплофизические и механические характеристики материалов, используемые в расчетах, рассматривались как функция температуры [6], значение которой определялось в процессе эксперимента (Ро = 1105 Па, То = 293 К): h = 35 Вт/(м-К), h = 54,5 Вт/(м-К), К = 0,04 Вт/(м-К); Pr = 0,7; HM = 4,0-109 Па, Hb2 = 7,0-109 Па; «1 = 0,3, «2 = 0,7; у = 1; 81 = 0,5, 82 = 0,6; L0 « 5 10-8 м.

Анализ полученных зависимостей позволил установить, что игнорирование в расчетах динамики деформирования микрогеометрии поверхностей приводит к завышенным расчетным величинам контактного термического сопротивления. Это, в свою очередь, обусловливает погрешность в нахождении распределения тепловых потоков, проходящих через область контакта сопряженных поверхностей тормозного диска и тормозной колодки.

На основании изложенного материала можно сделать следующие выводы.

1. При расчете контактного термического сопротивления необходимо учитывать функциональную связь между параметрами микрогеометрии поверхности и уровнем напряженно-деформированного состояния области контакта.

Показано, что расчеты, выполненные без учета этой связи, приводят к завышенным величинам контактного термического сопротивления и, соответственно, к погрешности в определении величин тепловых потоков, проходящих через область контакта сопряженных поверхностей. Установлено, что корректировка входных параметров микрогеометрии поверхности с учетом динамики изменения геометрии микронеровностей при нагружении является целесообразной при определении контактного термического сопротивления дискового тормоза.

2. Уточнены величины констант, которые зависит от конструктивных особенностей узла трения дискового тормоза, а именно: а1 = -7,641; b1 = 0,041; с1 = 5,316; а2 = 0,0351; b2 = 0,0081; с2 = 0,197 и которые используются для определения характера изменения геометрических особенностей микронеровностей.

Список литературы

1. Измайлов, В. В. Электротепловая аналогия и расчет проводимости дискретного контакта деталей машин / В. В. Измайлов, С. А. Чаплыгин. - Текст : электронный // Интернет-журнал «Науковедение». - 2016. - Т. 8. - № 2. - URL: https://naukovedenie.ru/PDF/ 26TVN216.pdf. -Режим доступа: свободный. - DOI: 10.15862/26TVN216.

2. Меснянкин, С. Ю. Современный взгляд на проблемы теплового контактирования твердых тел / С. Ю. Меснянкин, А. Г. Викулов, Д. Г. Викулов. - Текст : непосредственный // Успехи физических наук. - 2009. - Т. 179. - № 9. - С. 945 - 970.

3. Измайлов, В. В. Контакт твердых тел и его проводимость: монография / В. В. Измайлов, М. В. Новоселова. - Тверь : Тверской гос. технический ун-т, 2010. - 112 с. - Текст : непосредственный.

4. Biloborodova I., Sosnov I., Sergienko O. On contact thermal resistance in the system of active effective cooling of the locomotive disk brake, TEKA Commission of Motorization and Agriculture, Lublin, Polska Akademia nauk Oddzial w Lubline, 2010, vol. XB, pp. 362 - 370.

5. Yovanovich M. M., Marotta E. E. Thermal Spreading and Contact Resistance, Heat Transfer Handbook, chapt. 4, New York: Wiley, 2003, pp. 261 - 393.

6. Чиркин, В. С. Теплофизические свойства материалов / В. С. Чиркин. - Москва : Гос. изд-во физико-математической литературы, 1979. - 356 с. - Текст : непосредственный.

7. Крагельский, И. В. Узлы трения машин : справочник / И. В. Крагельский, Н. М. Ми-хин. - Москва : Машиностроение, 1984. - 280 с. - Текст : непосредственный.

8. Справочник по триботехнике / под ред. M. Хебды, А. В. Чичинадзе. - Москва : Машиностроение, 1992. - Т. 3. - 400 с. - Текст : непосредственный.

9. Михин, Н. М. Влияние напряженного состояния области контакта твердых тел на параметры шероховатости и волнистости поверхностей / Н. М. Михин, Ю. И. Осенин. - Текст : непосредственный // Республиканский м/ведомст. научно-технический сборник «Проблемы трения и изнашивания». - Киев : Техника. - 1988. - № 34. - С. 46 - 54.

10. Осенин, Ю. И. Механизм возникновения шума при торможении подвижного состава дисковыми тормозами / Ю. И. Осенин, Ю. В. Кривошея, А. В. Чесноков. - Текст : непосредственный // Трение и износ. - 2020 (41). - № 2. - С. 241 - 247.

11. Осенин, Ю. И. Деформирование шероховатого слоя взаимодействующих поверхностей / Ю. И. Осенин, Е. В. Белозеров, Б. И. Гулик. - Текст : непосредственный // Вюник Схщно-укр. держ. ун-ту. - 1999. - № 3.- С. 175 - 179.

12. Осенин, Ю. И. Методика решения задач деформировании поверхностных слоев тел тангенциальными силами / Ю. И. Осенин, К. В. Белозеров, Б. И. Гулик. - Текст : непосредственный // Вюник Схщноукр. держ. ун-ту. - 1999. - № 2. - С. 23 - 31.

13. Стенд для исследования характеристик взаимодействия элементов трения дискового тормоза / Ю. В. Кривошея, В. В. Бугаенко, И. И. Соснов [и др.] - Текст : непосредственный // Вестник РГУПСа. - 2020. - № 1 (77). - С. 83 - 88.

References

1. Izmajlov V. V., Chaplygin S. A. Electrothermal analogy and calculation of the conductivity of discrete contact of machine parts [Elektroteplovaya analogiya i raschet provodimosti diskretnogo kontakta detalej mashin]. Internet-zhurnal «Naukovedenie» - Internet magazine «Science of Science», 2016, vol. 8, no. 2, Available at: https://naukovedenie.ru/PDF/26TVN216.pdf (free access).

2. Mesnyankin S. Y., Vikulov A. G., Vikulov D. G. Modern view on the problems of thermal contacting of solids [Sovremennyj vzglyad na problemy teplovogo kontaktirovaniya tverdyh tel]. Uspekhi fizicheskikh nauk - Advances in physical sciences, 2009, vol. 179, no. 9, pp. 945 - 970.

3. Izmailov V. V., Novoselova M. V. Kontakt tverdyh tel i ego provodimost': monografiya (Contact of solids and its conductivity: monograph). Tver: TvGTU, 2010, 112 p.

4. Biloborodova I., Sosnov I., Sergienko O. On contact thermal resistance in the system of active effective cooling of the locomotive disk brake, TEKA Commission of Motorization and Agriculture, Lublin, Polska Akademia nauk Oddzial w Lubline, 2010, vol. XB, pp. 362 - 370.

5. Yovanovich M. M., Marotta E. E. Thermal Spreading and Contact Resistance, Heat Transfer Handbook, chapt. 4, New York: Wiley, 2003, pp. 261 - 393.

6. Chirkin V. S. Teplofizicheskie svojstva materialov (Thermophysical properties of materials). Мoscow: Gos. izd-vo fizmat. literatury Publ., 1979, 356 p.

7. Kragelsky I. V., Mikhin N. M. Uzly treniya mashin (Friction units of machines). Мoscow: Mashinostroenie Publ., 1984, 280 p.

8. Spravochnikpo tribotekhnike (Handbook of tribotechnics). Ed. M. Hebdy, A. V. Chichinad-ze. Мoscow: Mashinostroenie Publ., 1992, vol. 3, 400 p.

9. Mikhin N. M., Osenin Yu. I. Influence of the stressed state of the contact area of solids on the parameters of roughness and waviness of surfaces [Vliyanie napryazhennogo sostoyaniya oblas-ti kontakta tverdyh tel na parametry sherohovatosti i volnistosti poverhnostej]. Respublikanskij m/vedomst. nauchno-tekhnicheskij sbornik «Problemy treniya i iznashivaniya» - Republican i/departmental scientific and technical collection «Problems of friction and wear», Kiev: Technique, 1988 (34), pp. 46 - 54.

10. Osenin Yu. I., Krivosheya Yu. V., Chesnokov A. V. The mechanism of noise generation during braking of rolling stock with disc brakes [Mekhanizm vozniknoveniya shuma pri tormozhe-nii podvizhnogo sostava diskovymi tormozami]. Trenie i iznos - Friction and Wear, 2020, no. 2 (41), pp. 241 - 247.

11. Osenin Yu. I., Belozerov E. V., Gulik B. I. Deformation of rough interacting surfaces [De-formirovanie sherohovatogo sloya vzaimodejstvuyushchih poverhnostej]. Visnik Skhidnoukr. derzh. un-tu - Bulletin of the East Ukrainian state university, 1999, no. 3, pp. 175 - 179.

12. Osenin Yu. I. Belozerov K. V., Gulik B. I. Methodology for solving problems of deformation of surface layers of bodies by tangential forces [Metodika resheniya zadach deformirovanii poverhnostnyh sloev tel tangencial'nymi silami]. Visnik Skhidnoukr. derzh. un-tu - Bulletin of the East Ukrainian state university, 1999, no. 2, pp. 23 - 31.

13. Krivosheya Yu. V., Bugaenko V. V., Sosnov I. I., Malakhov O. V., Malakhova V. V. Stand for studying the characteristics of interaction of friction elements of a disc brake [Stend dlya issle-dovaniya harakteristik vzaimodejstviya elementov treniya diskovogo tormoza]. Vestnik RGUPS -Bulletin of RGUPS, 2020, no. 1 (77), pp. 83 - 88.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРЕ

Кривошея Юрий Владимирович

Донецкий институт железнодорожного транспорта (ДОНИЖТ).

Горная ул., д. 6, г. Донецк, 283018, Донецкая Народная Республика.

Кандидат технических наук, доцент кафедры «Подвижной состав железных дорог», ДонИЖТ. Тел.: +38 (071) 333-19-37. E-mail: krivosheya.drti@yandex.ru

INFORMATION ABOUT THE AUTHOR

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Krivosheya Yuriy Vladimirovich

Donetsk Railway Transport Institute (DRTI).

6, Gornaya st., Donetsk, 283018, Donetsk People's Republic.

Ph. D. in Engineering, Associate Professor of the department «Rolling stock of railways», DRTI. Phone: +38 (071) 333-19-37. E-mail: krivosheya.drti@yandex.ru

БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ

Кривошея, Ю. В. Влияние деформаций микрогеометрии поверхности на величину контактного термического сопротивления дискового тормоза / Ю. В. Кривошея. - Текст : непосредственный // Известия Транссиба. - 2020. - № 3 (43). - С. 11 - 20.

BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION

Krivosheya Y. V. Effect of surface microgeometry deformations on the value of the contact thermal resistance of the disc brake. Journal of Transsib Railway Studies, 2020, no. 3 (43), pp. 11 - 20 (In Russian)

УДК 629.423

И. И. Лакни

АО «Трансмашхолдинг» (ТМХ), г. Москва, Российская Федерация

МНОГОФАКТОРНЫЙ АНАЛИЗ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОВ ТЕОРИИ НЕЧЕТКИХ МНОЖЕСТВ

Аннотация. В статье предлагается метод с использованием математического аппарата теории нечетких множеств при автоматизации управления надежностью локомотивов, так как при написании алгоритмов возникает проблема перехода от не до конца формализованных понятий человеческого общения к формализации программного обеспечения. Описаны примеры применения нечетких множеств при расчете показателей надежности локомотивов. При анализе параметров надежности вручную объем расчетов не позволяет перейти к более сложным алгоритмам. При наличии автоматизированных систем следует для каждого показателя перевозочного процесса, влияющего на его надежность, задать функцию принадлежности к опасному и нормальному состоянию с использованием математического аппарата теории нечетких множеств. Тогда риск наступления опасного события будет оценен вероятностью принадлежности логического утверждения к риску.

Ключевые слова: железнодорожный транспорт, подвижной состав, управление надежностью, нечеткие множества, нечеткая логика.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.