Удосконалення технології діагностування елементів гальмівних систем високошвидкісних поїздів

Abstract

UA: Магістерська робота присвячена актуальному питанню удосконалення технології діагностування елементів гальмівних систем міжрегіональних електропоїздів, які експлуатуються на теренах залізниць України. В роботі проведено дослідження конструкції, термомеханічного моделювання та вдосконалення методів діагностування гальмівних систем високошвидкісного залізничного транспорту. В роботі розглянуто особливості експлуатації рухомого складу категорії «Інтерсіті» та конструктивні рішення дискових гальм провідних світових виробників. Зокрема, наведено детальну класифікацію основних видів пошкоджень гальмівних дисків і розроблено алгоритм інтелектуального виявлення несправностей. Розглянуто чисельне моделювання температурних полів і теплових процесів на поверхні тертя гальмівного диска на основі скінченно- елементного аналізу. Проведено аналіз результатів термографічних вимірювань та обґрунтовано побудову математичної моделі діагностування пари «гальмівний диск – колодка» на основі Байєсівських мереж довіри. Запропоновано практичне використання сучасних засобів неруйнівного контролю, зокрема портативного ультразвукового дефектоскопа УД2-70, для виявлення внутрішніх дефектів і тріщин. Розраховано техніко-економічний ефект від впровадження запропонованих заходів.

EN: The master's thesis is dedicated to the topical issue of improving the diagnostic technology for brake system elements of interregional electric trains operated on the railways of Ukraine. The study investigates the design, thermomechanical modeling, and enhancement of diagnostic methods for high- speed railway brake systems. The operational features of Intercity rolling stock and the design solutions for disc brakes by leading global manufacturers are reviewed. In particular, a detailed classification of the main types of brake disc damage is presented, and an intelligent fault detection algorithm has been developed. Numerical modeling of temperature fields and thermal processes on the friction surface of the brake disc based on finite element analysis is considered. The results of thermographic measurements are analyzed, and the construction of a mathematical diagnostic model for the brake disc–pad pair using Bayesian belief networks is substantiated. The practical application of modern non-destructive testing tools, specifically the portable ultrasonic flaw detector UD2-70, is proposed for detecting internal defects and cracks. The techno-economic effect of implementing the proposed measures has been calculated.