Економічні та екологічні аспекти використання гальмових колодок з чавуну чи композиційного матеріалу для залізничного транспорту
Physico-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine (Kyiv, Ukraine) УДК 629.4.017:62-592-11-034.13] (045) An overview of publications devoted to the evaluation of the effectiveness of using cast iron and composite brake pads for railway rolling stock is given. The quality indicato...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/economic-and-environmental-aspects-use-cast-iron-or-composite-br |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Casting Processes |
Репозитарії
Casting Processes| id |
oai:ojs2.localhost:article-26 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Casting Processes |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2023-05-31T05:03:54Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
ливарне виробництво економіка екологія гальмові колодки чавун композиційний матеріал стандартизація удосконалення |
| spellingShingle |
ливарне виробництво економіка екологія гальмові колодки чавун композиційний матеріал стандартизація удосконалення Мазур, В. Л. Сіренко, К. А. Економічні та екологічні аспекти використання гальмових колодок з чавуну чи композиційного матеріалу для залізничного транспорту |
| topic_facet |
ливарне виробництво економіка екологія гальмові колодки чавун композиційний матеріал стандартизація удосконалення foundry production economy ecology brake pads cast iron composite material standardization improvement |
| format |
Article |
| author |
Мазур, В. Л. Сіренко, К. А. |
| author_facet |
Мазур, В. Л. Сіренко, К. А. |
| author_sort |
Мазур, В. Л. |
| title |
Економічні та екологічні аспекти використання гальмових колодок з чавуну чи композиційного матеріалу для залізничного транспорту |
| title_short |
Економічні та екологічні аспекти використання гальмових колодок з чавуну чи композиційного матеріалу для залізничного транспорту |
| title_full |
Економічні та екологічні аспекти використання гальмових колодок з чавуну чи композиційного матеріалу для залізничного транспорту |
| title_fullStr |
Економічні та екологічні аспекти використання гальмових колодок з чавуну чи композиційного матеріалу для залізничного транспорту |
| title_full_unstemmed |
Економічні та екологічні аспекти використання гальмових колодок з чавуну чи композиційного матеріалу для залізничного транспорту |
| title_sort |
економічні та екологічні аспекти використання гальмових колодок з чавуну чи композиційного матеріалу для залізничного транспорту |
| title_alt |
Economic and environmental aspects of the use of cast iron or composite brake pads for railway transport |
| description |
Physico-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine (Kyiv, Ukraine)
УДК 629.4.017:62-592-11-034.13] (045)
An overview of publications devoted to the evaluation of the effectiveness of using cast iron and composite brake pads for railway rolling stock is given. The quality indicators and operational characteristics of brake pads made by cast iron were analysed, compared to pads made of the so-called «composite» material (asbestos or asbestos-free rubber mixture), including those with cast iron inserts. It is noted that the technical conditions for composite blocks do not regulate the list and content of ingredients in the composite rubber mixture, their chemical composition. This violates the legislation of Ukraine, since the chemical composition of any products must be specifically defined in the technical conditions or in the drawings of the products. Not only its chemical composition, but also its microstructure, mechanical properties, etc., are detailed in the standards and other regulatory documentation for cast iron brake pads. The composite material (humus mixture) significantly changes its properties, in particular the coefficient of friction, under the influence of rain, snow, and low temperatures in the autumn-winter period. This requires the replacement of composite blocks with cast iron in the fall and winter, which causes additional costsfor the specified operation. A significant disadvantage of brake pads made of composite material is their low thermal conductivity compared to cast iron pads. Equipping composite pads with cast iron inserts does not save the situation. Composite brake pads damage the working surface of the wheels of vehicles to a greater extent, and this increases the operating costs of railway operators for disassembling, assembling and repairing wheel pairs together with brake pads. Composite pads, when worn during operation, pollute the environment with substances harmful to human health. Recommended recommendations for reducing the cost of cast iron blocks due to the improvement of cast iron smelting technology.
References
1. Mazur, V. L., Naidek, V. L., Popov, Ye. S. (2021). Comparison of cast-iron and composite brake pads with cast-iron inserts for rolling stock of railways. Metal and Casting of Ukraine, vol. 29, no. 2 (325), pp. 80–89, doi: https://doi.org/10.15407/ steelcast2021.02.080 [in Ukrainian].2. Neizhko, I. G., Naydek, V. L., Gavrilyuk, V. P. (2009). Railway brake pads. Kyiv: NAS of Ukraine, PTIMA NAS of Ukraine, 121 p. [in Russian].3. Popov, E. S., Shinsky, O. I. (2021). Analysis of quality indicators of brake and composite pads for railway rolling stock. Casting and metallurgy, no. 1, pp. 27–37 [in Russian].4. Yamshynskyi, M. M., Nazarenko, V. S., Kravchenko, K. O. (2015). Analysis of brake pads and ways to evaluate their promising designs. Bulletin of the Volodymyr Dahl East Ukrainian National University, no. 1 (218), pp. 204–209 [in Ukrainian].5. Martynov, I. E., Nehvoloda, K. S. (2013). Analysis of the factors influencing efficiency of use of automatic brakes of freight cars. Collection of scientific works of UkrDAZT, issue. 139, pp. 230–235 [in Ukrainian].6. Sirenko К. A. Coefficients of friction between railway wheels and brake pads made of cast iron and composite material: a comparative analysis. Met. lit'e Ukr., 2022. Vol. 30. № 1 (328), рр. 91–101 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/steelcast2022.01.091.7. Mazur V. L., Naidek V. L., Popov E. S. Characteristics of chavunny and composite galm blocks for a dry warehouse in Ukraine / Proceedings of the XVII International Scientific and Practical Conference (May 18–20, 2021, Zaporizhzhya). Zaporozhye. AA Tandem, pp. 118–122 [in Russian].8. Shafran, L. M. Toxicological-hygienic and Ecological Aspects of Safety of Rolling Stock Braking Systems of Railway Transport. Part 1. Migration of Toxicants into the Environment / L.M. Shafran, V.L. Mazur, D.V. Bolshoy, E.G. Pykhtieieva, E.V. Tretyakova, E.A. Potapov, А.M. Tretyakov, S.G. Mikhalkova // Actual Problems of Transport Medicine. 2022. № 1 (67), рр. 7–18 [in Ukrainian].9. Shafran, L. M. Toxicological-hygienic and Ecological Aspects of Safety of Rolling Stock Braking Systems of Railway Transport. Part 2. Pollution by Heavy Metals and Asbestos / L. M. Shafran, V. L. Mazur, D. V. Bolshoy, E. G. Pykhtieieva, E. V. Tretyakova, E. A. Potapov, O. M. Tretyakov, D. M. Pykhtieiev // Actual Problems of Transport Medicine. 2022. № 2 (68), рр. 15–26 [in Ukrainian].10. Ravlyuk, V.G. (2016). Analysis of negative consequences resulting from inappropriate interaction between brake pads and wheel pairs of freight wagons. Bulletin of NTU «KhPI». Kharkiv. № 49 (1221), рр. 119–123 [in Ukrainian].11. Sirenko K. A. (2021). Assessment of stability of chemical composition and mechanical properties of industrial lots of synthetic iron. Casting processes. № 4 (146), pp. 66–75 [in Ukrainian].12. Bondarik V. B., Melnichenko O. V. Comparative analysis of brake pads and their influence on the wear of rolling stock wheel sets. https://ojs.irgups.ru/index.php/mns/article/view/213. [in Russian].13. Dulsky E. Yu., Ivanov P. Yu., Tyukavkin E. A. Analysis of the contact interaction of a railway wheel and a rolling stock rail. https://ojs.irgups.ru/index.php/mns/article/view/493/361. [in Russian].14. Sirenko K. A. (2022). Improvement of technology of adjustment of chemical composition of iron during melting in crucible induction furnaces. Casting Processes. No. 1 (147), pp. 3–10 [in Ukrainian].15. Zakharchenko, E., Sirenko, E., Goncharov, A., Bogdan A. (2019). New Computer Method of Derivative Thermal Express Analysis of Cast Iron for Operational Prediction of Quality of Melts and Castings. Journal of Casting and Materials Engineering. Vol. 3. No. 2, pp. 31–42. http://dx.doi.org/10.7494/jcme.2019.3.2.31.16. Sirenko, K. A. (2021). Improving of regulatory and technical documentation for foundry fabrics. Casting processes, No. 3 (145), pp. 69–76. https://doi.org/10.15407/plit2021.03.069 [in Ukrainian].17. Galay E. I., Rudov P. K., Galay I. E., Sidorovich O. A. (2005). Brake pads for electric trains: cast iron or composite. SCBIST, April. http://scbist.com/xx2/43779–06–2005 tormoznyekolodki- dlya-elektropoezdov-¬chugunnye-ili-kompozicionnye. html [in Russian]. |
| publisher |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/economic-and-environmental-aspects-use-cast-iron-or-composite-br |
| work_keys_str_mv |
AT mazurvl economicandenvironmentalaspectsoftheuseofcastironorcompositebrakepadsforrailwaytransport AT sírenkoka economicandenvironmentalaspectsoftheuseofcastironorcompositebrakepadsforrailwaytransport AT mazurvl ekonomíčnítaekologíčníaspektivikoristannâgalʹmovihkolodokzčavunučikompozicíjnogomateríaludlâzalízničnogotransportu AT sírenkoka ekonomíčnítaekologíčníaspektivikoristannâgalʹmovihkolodokzčavunučikompozicíjnogomateríaludlâzalízničnogotransportu |
| first_indexed |
2025-09-24T17:42:36Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:42:36Z |
| _version_ |
1850424279150100480 |
| spelling |
oai:ojs2.localhost:article-262023-05-31T05:03:54Z Economic and environmental aspects of the use of cast iron or composite brake pads for railway transport Економічні та екологічні аспекти використання гальмових колодок з чавуну чи композиційного матеріалу для залізничного транспорту Мазур, В. Л. Сіренко, К. А. ливарне виробництво економіка екологія гальмові колодки чавун композиційний матеріал стандартизація удосконалення foundry production economy ecology brake pads cast iron composite material standardization improvement Physico-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine (Kyiv, Ukraine) УДК 629.4.017:62-592-11-034.13] (045) An overview of publications devoted to the evaluation of the effectiveness of using cast iron and composite brake pads for railway rolling stock is given. The quality indicators and operational characteristics of brake pads made by cast iron were analysed, compared to pads made of the so-called «composite» material (asbestos or asbestos-free rubber mixture), including those with cast iron inserts. It is noted that the technical conditions for composite blocks do not regulate the list and content of ingredients in the composite rubber mixture, their chemical composition. This violates the legislation of Ukraine, since the chemical composition of any products must be specifically defined in the technical conditions or in the drawings of the products. Not only its chemical composition, but also its microstructure, mechanical properties, etc., are detailed in the standards and other regulatory documentation for cast iron brake pads. The composite material (humus mixture) significantly changes its properties, in particular the coefficient of friction, under the influence of rain, snow, and low temperatures in the autumn-winter period. This requires the replacement of composite blocks with cast iron in the fall and winter, which causes additional costsfor the specified operation. A significant disadvantage of brake pads made of composite material is their low thermal conductivity compared to cast iron pads. Equipping composite pads with cast iron inserts does not save the situation. Composite brake pads damage the working surface of the wheels of vehicles to a greater extent, and this increases the operating costs of railway operators for disassembling, assembling and repairing wheel pairs together with brake pads. Composite pads, when worn during operation, pollute the environment with substances harmful to human health. Recommended recommendations for reducing the cost of cast iron blocks due to the improvement of cast iron smelting technology. References 1. Mazur, V. L., Naidek, V. L., Popov, Ye. S. (2021). Comparison of cast-iron and composite brake pads with cast-iron inserts for rolling stock of railways. Metal and Casting of Ukraine, vol. 29, no. 2 (325), pp. 80–89, doi: https://doi.org/10.15407/ steelcast2021.02.080 [in Ukrainian].2. Neizhko, I. G., Naydek, V. L., Gavrilyuk, V. P. (2009). Railway brake pads. Kyiv: NAS of Ukraine, PTIMA NAS of Ukraine, 121 p. [in Russian].3. Popov, E. S., Shinsky, O. I. (2021). Analysis of quality indicators of brake and composite pads for railway rolling stock. Casting and metallurgy, no. 1, pp. 27–37 [in Russian].4. Yamshynskyi, M. M., Nazarenko, V. S., Kravchenko, K. O. (2015). Analysis of brake pads and ways to evaluate their promising designs. Bulletin of the Volodymyr Dahl East Ukrainian National University, no. 1 (218), pp. 204–209 [in Ukrainian].5. Martynov, I. E., Nehvoloda, K. S. (2013). Analysis of the factors influencing efficiency of use of automatic brakes of freight cars. Collection of scientific works of UkrDAZT, issue. 139, pp. 230–235 [in Ukrainian].6. Sirenko К. A. Coefficients of friction between railway wheels and brake pads made of cast iron and composite material: a comparative analysis. Met. lit'e Ukr., 2022. Vol. 30. № 1 (328), рр. 91–101 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/steelcast2022.01.091.7. Mazur V. L., Naidek V. L., Popov E. S. Characteristics of chavunny and composite galm blocks for a dry warehouse in Ukraine / Proceedings of the XVII International Scientific and Practical Conference (May 18–20, 2021, Zaporizhzhya). Zaporozhye. AA Tandem, pp. 118–122 [in Russian].8. Shafran, L. M. Toxicological-hygienic and Ecological Aspects of Safety of Rolling Stock Braking Systems of Railway Transport. Part 1. Migration of Toxicants into the Environment / L.M. Shafran, V.L. Mazur, D.V. Bolshoy, E.G. Pykhtieieva, E.V. Tretyakova, E.A. Potapov, А.M. Tretyakov, S.G. Mikhalkova // Actual Problems of Transport Medicine. 2022. № 1 (67), рр. 7–18 [in Ukrainian].9. Shafran, L. M. Toxicological-hygienic and Ecological Aspects of Safety of Rolling Stock Braking Systems of Railway Transport. Part 2. Pollution by Heavy Metals and Asbestos / L. M. Shafran, V. L. Mazur, D. V. Bolshoy, E. G. Pykhtieieva, E. V. Tretyakova, E. A. Potapov, O. M. Tretyakov, D. M. Pykhtieiev // Actual Problems of Transport Medicine. 2022. № 2 (68), рр. 15–26 [in Ukrainian].10. Ravlyuk, V.G. (2016). Analysis of negative consequences resulting from inappropriate interaction between brake pads and wheel pairs of freight wagons. Bulletin of NTU «KhPI». Kharkiv. № 49 (1221), рр. 119–123 [in Ukrainian].11. Sirenko K. A. (2021). Assessment of stability of chemical composition and mechanical properties of industrial lots of synthetic iron. Casting processes. № 4 (146), pp. 66–75 [in Ukrainian].12. Bondarik V. B., Melnichenko O. V. Comparative analysis of brake pads and their influence on the wear of rolling stock wheel sets. https://ojs.irgups.ru/index.php/mns/article/view/213. [in Russian].13. Dulsky E. Yu., Ivanov P. Yu., Tyukavkin E. A. Analysis of the contact interaction of a railway wheel and a rolling stock rail. https://ojs.irgups.ru/index.php/mns/article/view/493/361. [in Russian].14. Sirenko K. A. (2022). Improvement of technology of adjustment of chemical composition of iron during melting in crucible induction furnaces. Casting Processes. No. 1 (147), pp. 3–10 [in Ukrainian].15. Zakharchenko, E., Sirenko, E., Goncharov, A., Bogdan A. (2019). New Computer Method of Derivative Thermal Express Analysis of Cast Iron for Operational Prediction of Quality of Melts and Castings. Journal of Casting and Materials Engineering. Vol. 3. No. 2, pp. 31–42. http://dx.doi.org/10.7494/jcme.2019.3.2.31.16. Sirenko, K. A. (2021). Improving of regulatory and technical documentation for foundry fabrics. Casting processes, No. 3 (145), pp. 69–76. https://doi.org/10.15407/plit2021.03.069 [in Ukrainian].17. Galay E. I., Rudov P. K., Galay I. E., Sidorovich O. A. (2005). Brake pads for electric trains: cast iron or composite. SCBIST, April. http://scbist.com/xx2/43779–06–2005 tormoznyekolodki- dlya-elektropoezdov-¬chugunnye-ili-kompozicionnye. html [in Russian]. Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна) УДК 629.4.017:62-592-11-034.13] (045) Наведено огляд публікацій, присвячених оцінці ефективності використання чавунних і композиційних гальмових колодок для рухомого складу залізниці. Проаналізовано показники якості та експлуатаційні характеристики гальмових колодок, виготовлених ливарним способом з чавуну, порівняно з колодками із так званого «композиційного» матеріалу (азбестової чи безазбестової гумосуміші), в тому числі й з чавунними вставками. Зазначено, що в технічних умовах на композиційні колодки не регламентується перелік та вміст інгредієнтів у композиційній гумосуміші, їх хімічний склад. Цим самим порушується законодавство України, оскільки хімічний склад будь-яких виробів має бути конкретно визначений в технічних умовах або в кресленнях виробів. У стандартах, іншій нормативній документації на гальмові колодки з чавуну детально відображено не тільки його хімічний склад, а також мікроструктура, механічні властивості тощо. Композиційний матеріал (гумосуміш) суттєво змінює свої властивості, зокрема коефіцієнт тертя, під впливом дощу, снігу, низької температури в осінньо-зимовий період. Це потребує заміни композиційних колодок на чавунні восени і взимку, що обумовлює додаткові витрати на виконання зазначеної операції. Суттєвим недоліком гальмових колодок з композиційного матеріалу є їх низька теплопровідність порівняно з чавунними колодками. Оснащення композиційних колодок вставками з чавуну не рятує ситуацію. Композиційні гальмові колодки більшою мірою пошкоджують робочу поверхню катання коліс транспортних засобів і це збільшує експлуатаційні витрати залізничників на демонтаж-монтаж та ремонт колісних пар разом з гальмовими колодками. Композиційні колодки при зношуванні в процесі експлуатації забруднюють довкілля шкідливими для здоров’я людей речовинами. Запропоновані рекомендації для зниження собівартості чавунних колодок за рахунок удосконалення технології виплавлення чавуну. Список літератури 1. Мазур В. Л., Найдек В. Л., Попов Є. С. Порівняння чавунних і композиційних з чавунними вставками гальмових колодок для рухомого складу залізниці. Метал та лиття України. 2021. Т. 29. № 2 (325). С. 80–89. DOI: https://doi.org/10.15407/ steelcast2021.02.080.2. Неижко И. Г., Найдек В. Л., Гаврилюк В. П. Тормозные колодки железнодорожного транспорта. Киев: НАН Украины, Физ.-технол. ин-т металлов и сплавов, 2009. 121 с.3. Попов Е. С., Шинский О. И. Анализ показателей качества колодок тормозных и компо- зиционных для железнодорожного подвижного состава. Литье и металлургия. 2021. № 1. С. 27–37.4. Ямшинський М. М., Назаренко В. С., Кравченко К. О. Аналіз гальмівних колодок та шляхи оцінки їх перспектив¬них конструкцій. Вісник Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля. 2015. № 1 (218). С. 204–209.5. Мартинов І. Е., Негволода К. С. Аналіз чинників, що впливають на ефективність використання автоматичних гальм ван¬тажних вагонів. Збірник наукових праць УкрДАЗТ. 2013. Вип. 139. С. 230–235.6. Сіренко К. А. Коефіцієнти тертя між колесами залізничного транспорту і гальмовими колодками з чавуну та композиційного матеріалу: порівняльний аналіз. Метал та лиття України. 2022. № 1 (30). С. 91–101. https://doi.org/10.15407/steelcast2022.01.091.7. Мазур В. Л., Найдек В. Л., Попов Е. С. Характеристика чавунних і композиційних гальмових колодок для рухомого складу залізниці в Україні. Матеріали XVII Міжнародної науково-практичної конференції (18–20 травня 2021 р., м. Запоріжжя). Запоріжжя. АА Тандем. С. 118–122.8. Шафран Л. М. Токсиколого-гігієнічні та екологічні аспекти безпеки гальмівних систем рухомого складу залізничного транспорту. Частина 1. Міграція шкідливих речовин у довкілля / Л.М. Шафран, В.Л. Мазур, Д.В. Большой, О.Г. Пихтєєва, О.В. Третьякова, Є.А. Потапов, О.М. Третьяков, С.Г. Міхалькова. Актуальні проблеми транспортної медицини. 2022. № 1 (67). С. 7–18.9. Шафран Л. М. Токсиколого-гігієнічні та екологічні аспекти безпеки гальмівних систем рухомого складу залізничного транспорту. Частина 2. Забруднення довкілля важкими металами та азбестом. Актуальні проблеми транспортної медицини. 2022. № 2 (68). С. 15–26.10. Равлюк В. Г. Аналіз негативних наслідків від ненормативної взаємодії гальмівних колодок з колісними парами у вантажних вагонах. Вісник НТУ «ХПІ». Харків. 2016. № 49 (1221). С. 119–123.11. Сіренко К. А., Мазур В. Л. Оцінка стабільності хімічного складу і механічних властивостей промислових партій синтетичного чавуну. Процеси лиття. 2021. № 4 (146). С. 66–75.12. Бондарик В. Б., Мельниченко О. В. Сравнительный анализ тормозных колодок и их влияние на износ колесных пар тягового подвижного состава. https://ojs.irgups.ru/ index.php/mns/article/view/213 .13. Дульский Е. Ю., Иванов П. Ю., Тюкавкин Е. А. Анализ контактного взаимодействия железнодорожного колеса и рельса подвижного состава. https://ojs.irgups.ru/index.php/mns/article/view/493/361 .14. Сіренко К. А. Удосконалення технології коригування хімічного складу чавуну під час плавки в індукційних тигельних печах. Процеси лиття, 2022. № 1 (147). С. 3–10.15. Zakharchenko, E., Sirenko, E., Goncharov, A., Bogdan A. New Computer Method of Derivative Thermal Express Analysis of Cast Iron for Operational Prediction of Quality of Melts and Castings. Journal of Casting and Materials Engineering, 2019. Vol. 3. No. 2, pp. 31–42. http://dx.doi.org/10.7494/jcme.2019.3.2.3116. Сіренко К. А. Удосконалення нормативно–технічної документації на ливарні вироби з чавуну. Процеси лиття. 2021. № 3 (145). С. 69–76. DOI: https://doi.org/10.15407/plit2021.03.069.17. Галай Э. И., Рудов П. К., Галай И. Э., Сидорович O. A. Тормозные колодки для электропоездов: чугунные или композиционные. http://scbist.com/xx2/43779–06–2005tormoznye-¬kolodki-dlya-elektropoezdov-¬chugunnye-ili-kompozicionnye.html . National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine 2023-05-29 Article Article application/pdf https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/economic-and-environmental-aspects-use-cast-iron-or-composite-br 10.15407/plit2022.03.054 Casting processes; Casting processes №3 (149) 2022 Процеси лиття; Процеси лиття №3 (149) 2022 2707-1626 0235-5884 uk https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/economic-and-environmental-aspects-use-cast-iron-or-composite-br/28 Авторське право (c) 2023 В. Л. Мазур, К. А. Сіренко https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |