HMGSB - Schienenfahrzeugbremse mit hydraulisch-mechanisch geregeltem Bremsmoment
Das tatsächlich wirkende Bremsmoment hydraulischer Scheibenbremsen ist direkt von dem herrschenden Reibwert abhängig und unterliegt so starken Schwankungen. Bei herkömmlichen Bremssystemen besteht keine Erfassung des Bremsmomentes, sodass eine Regelung gegenwärtig nicht möglich ist. Ziel dieses Projektes ist daher die Erforschung, Entwicklung und Validierung von Prototypen hydraulisch-mechanischer Scheibenbremsen mit geregeltem Bremsmoment.
Kommende Forschung an der geregelten Bremse
Im weiteren Projektverlauf wird der entwickelte Prüfstand aufgebaut, in Betrieb genommen und im Anschluss die Prototypen der Bremsen experimentell untersucht. Anhand der Ergebnisse wird die aufgebaute Simulation verifiziert und die Prototypen optimiert. Nach Funktionsnachweis ist ein Einbau in einem Referenzfahrzeug geplant, um die Funktionalität unter realen Einsatzbedingungen nachzuweisen.
| Nutzen | Vorgehen |
|---|---|
| Reproduzierbare Bremswirkung |
Funktionssynthese auf Basis praxisrelevanter Bremssysteme |
| Optimale Ausnutzung der potentiellen Bremsleistung |
Entwicklung hydraulisch-mechanischer Regler für aktive und passive Bremsen |
| Minimierung von Umwelteinflüssen | Verifikation am ifas Bremsenprüfstand |
Kontakt
Name
Mobile Arbeitsmaschinen
- E-Mail schreiben
Entwicklung und Erforschung hydraulischer Bremsmomentregelung
Prototypen der Reglereinheit für Schienenfahrzeugbremsen
Die Bremsmomentregelung wurde am Beispiel von Schienenfahrzeugbremsen entwickelt. Speziell untersucht wurden dabei sowohl aktive als auch passive Bremstypen. Zur Erhöhung der Robustheit und Zuverlässigkeit des Systems erfolgte die komplette Umsetzung hydraulisch-mechanisch ohne elektronische Komponenten.
Simulative Parameterstudie
Die Auslegung und der Nachweis der Funktionalität der Prototypen erfolgte zunächst simulativ in AMEsim™. Simulations-Erkenntnisse zeigen eine signifikant geringere Streuung der Bremsmomente. Bei geregelter Bremse kann das Bremsmoment über einen weiten Reibwertbereich konstant gehalten werden. Erst bei Überschreiten der physikalischen Beschränkungen ist ein Einbruch des Bremsmomentes zu erkennen. Ein signifikanter Einfluss auf die Regelung ist durch den vertikalen Bremsscheibenversatz, resultierend aus der Fahrzeugfederung, zu erwarten.
Experimentelle Untersuchung und Bremsenprüfstand
Für die experimentelle Untersuchung der Prototypen wurde ein Bremsenprüfstand entwickelt, der einen realitätsnahen Betrieb im vollen Leistungsbereich der Bremsen erlaubt. Durch eine Benässungsanlage lassen sich die Reibbedingungen an den Belägen gezielt beeinflussen.
Danksagung
Das Projekt „Schienenfahrzeugbremse mit hydraulisch-mechanisch geregeltem Bremsmoment“ (MU 1225/40-1) wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanziert.
Die erfolgreiche Durchführung wird durch die freundliche Unterstützung von HANNING & KAHL GmbH & Co KG (H&K) möglich.
An dieser Stelle möchten wir daher sowohl der DFG als auch unserem Anwendungspartner H&K unseren ausdrücklichen Dank aussprechen.
Veröffentlichungen
| Titel | Autor(en) |
|---|---|
| Simulation of an Active Disc Brake with a Hydro-Mechanical Torque Control Buchbeitrag, Beitrag zu einem Tagungsband (2018) | Bordovsky, Patrik (Corresponding author) Adibpoor, Sara Hamed Murrenhoff, Hubertus Reinertz, Olivier |
| Development of a Prototype Valve for a Hydro-mechanical Braking-torque Control used on Railway Disc Brakes Buchbeitrag, Beitrag zu einem Tagungsband (2018) | Bordovsky, Patrik (Corresponding author) Merkel, Philip Amos Murrenhoff, Hubertus Reinertz, Olivier Schmitz, Katharina |
| Hydro-Mechanical Closed-Loop Brake Torque Control for Railway Disc Brakes : Contribution to the topic novel vehicles and components Beitrag zu einem Tagungsband (2020) | Merkel, Philip Amos (Corresponding author) Murrenhoff, Hubertus Reinertz, Olivier Schmitz, Katharina |
| HYDRO-MECHANICAL CLOSED-LOOP BRAKING TORQUE CONTROL - EXPERIMENTAL INVESTIGATION AND INFLUENCE ANALYSIS Beitrag zu einem Tagungsband (2021) | Merkel, Philip Amos (Corresponding author) Murrenhoff, Hubertus Reinertz, Olivier Schmitz, Katharina |