Analizy numeryczne oraz badania nowej segmentowej tarczy hamulcowej mocowanej do koła zestawu kołowego

W elektrycznych zespołach trakcyjnych, ze względu na występowanie napędnych zestawów kołowych, tarcze hamulcowe są montowane do kół zestawów kołowych. Mimo, że hamowanie pojazdu jest wykonywane głównie za pomocą hamulca elektrodynamicznego, to w zależności od zastosowanego typu hamowania, w niektórych fazach hamowania dodatkowo jest używany hamulec cierny. W eksploatacji napędnych zestawów kołowych zużycie powierzchni ciernej tarczy do granicznego wymiaru następuje szybciej niż zużycie wieńca koła. Wskutek tego, podczas wymiany tarcz pełnych konieczne jest wyciskanie kół z osi zestawu kołowego, montaż tarcz i ponowne wciskanie kół na oś. Ze względu na zarysowanie powierzchni osi, czynności wyciśnięcia i ponownego wciśnięcia koła nie mogą być wykonywane wielokrotnie. Z tego powodu producenci tarcz hamulcowych proponują tarcze dzielone, które umożliwiają ich montaż bez wyciskania koła z osi zestawu kołowego. Tym samym nie ma potrzeby wywiązywania zestawu kołowego z ramy wózka. W artykule zaprezentowano konstrukcję nowej segmentowej tarczy hamulcowej, po badaniach przeprowadzonych według polskich norm na bezwładnościowym stanowisku hamulcowym do badań kolejowych hamulców tarczowych i klockowych. Zaproponowano również nową technologię jej wykonania. Większość tarcz hamulcowych jest wytwarzana przez odlewanie i wykańczającą obróbkę skrawania. Prototyp opisanej w artykule tarczy hamulcowej wykonano przez spawanie elementów wentylujących z płytą cierną tarczy. Zaproponowana tarcza hamulcowa powstała w wyniku realizacji projektu LIDER V, finansowanego z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju w Warszawie.