Zjawiska nieliniowe w strefie kontaktu okładziny ciernej z tarczą hamulcową pojazdu szynowego

W niniejszym studium podjęto problematykę zjawisk nieliniowych występujących w strefie kontaktu okładziny ciernej z tarczą hamulcową podczas hamowania. Szczególnie zwrócono uwagę na zjawiska o charakterze ciernym, termicznym oraz wibroakustycznym generowane przez parę cierną hamulca w ocenie procesu hamowania rozumianego jako zmiany współczynnika tarcia, a w konsekwencji drogi hamowania. Ma to istotne znaczenie dla bezpieczeństwa pasażerów i zabezpieczenia przed wykolejeniem pojazdu szynowego. W monografii przedstawiono przegląd literatury z zakresu zjawisk występujących w parze ciernej hamulca. Zwrócono uwagę na publikacje dotyczące zjawisk ciernomechanicznych, drgań i hałasu generowanych przez hamulce cierne oraz zjawisk termicznych występujących w parze ciernej hamulca tarczowego. Szczególnie podkreślono wpływ tych zjawisk na zmiany w przebiegu procesu hamowania. Na tej podstawie sformułowano własną problematykę badawczą. Określono zakres badań eksperymentalnych oraz założenia do opracowania modeli dla wybranych zjawisk nieliniowych występujących w hamulcu tarczowym podczas hamowania. Przedstawiono również i omówiono wyniki z kilkuletnich badań na certyfikowanym stanowisku do badań hamulców klockowych i tarczowych. Badania te skoncentrowane były na ocenie zmienności współczynnika tarcia w badaniach ciernych, generowanych drgań w czasie hamowania oraz zmian w rozkładzie temperatury elementów hamulca tarczowego. Na podstawie tych badań stanowiskowych opracowano modele opisujące takie parametry procesu hamowania, jak średni współczynnik tarcia, wartość skuteczna i średnia przyspieszeń drgań oraz średnia temperatura tarczy i okładzin ciernych hamulca. Ponadto zamodelowano zmienność współczynnika emisyjności, tj. parametru najistotniej wpływającego na poprawność badania termowizyjnego przede wszystkim obiektów cechujących się dużą refleksyjnością oraz na model identyfikacji gorących obszarów na tarczy hamulcowej.