Detecting the influence of uneven loading of the brake shoe in a freight car bogie on its strength

Abstract

EN: The object of the study is the processes of occurrence, perception, and redistribution of loads in the brake shoe of a freight car bogie during braking. In order to ensure the safety of the movement of freight cars, a study of the uneven load on the bogie shoe of the model 18-100 freight car was carried out. A mathematical apparatus was built to determine the strength of the brake shoe, taking into account the uneven load transmitted to it from the brake pad. In this case, the brake shoe was considered in the form of a frame with variable stiffness. It was established that the stresses that occur in the shoe exceed the permissible ones. To test the proposed mathematical apparatus, a computer simulation of the strength of the brake shoe was carried out. In this case, the finite element method, which is implemented in SolidWorks Simulation, was used. The difference between the results obtained by mathematical modeling and computer simulation was 5.7 %.

UA: Об’єктом дослідження є процеси виникнення, сприйняття та перерозподілу навантажень в гальмовому башмаку візка вантажного вагона під час гальмування. Для забезпечення безпеки руху вантажних вагонів виконано дослідження нерівномірного навантаження башмака візка моделі 18–100 вантажного вагона. Сформовано математичний апарат для визначення міцності гальмового башмака з урахуванням нерівномірного навантаження, що передається на нього від гальмової колодки. При цьому гальмовий башмак розглянуто у вигляді рами зі змінною жорсткістю. Встановлено, що напруження, які виникають у башмаку, перевищують допустимі. Для апробації запропонованого математичного апарату здійснено комп’ютерне моделювання міцності гальмового башмака. При цьому застосовано метод скінчених елементів, який реалізовано у SolidWorks Simulation. Розбіжність між результатами, отриманими математичним та комп’ютерним моделюванням склала 5,7 %.