Optimierte Gestaltung einer kompakten Reibungsbremse für einen Hochgeschwindigkeitspersonenzug

Abstract

Ziel der Arbeit ist die Entwicklung einer Reibungsbremse im Rahmen des Next Generation Train am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt. Die Bremse soll in ihrer Funktion als Halte- und Putzbremse in das bestehende Konzept eines angetriebenen, elektronisch gesteuerten Einzelfahrwerks eingebaut werden. Bremskonzept, Fahrwerk und Lastenheft sprechen für eine mittels elektrischem Linearaktuator betätigten Klotzbremse. Um die Entwicklungskriterien erfüllen zu können, werden analytische Kräfteberechnungen und Kinematikanalysen angestellt. Daraufhin werden einzelne Bauteile entwickelt und jeweils mit FEM modellen überprüft. Im Ergebnis wird eine Klotzbremse entwickelt, die den gestellten Anforderungen entspricht, wobei weiteres Optimierungspotential benannt wird.

The aim of the work is to develop a friction brake as part of the Next Generation Train at the German Aerospace Center. The brake is to be incorporated into the existing concept of a powered, electronically controlled single running gear in its function as a parking and cleaning brake. The brake concept, running gear and specifications all speak in favor of a tread brake actuated by means of an electric linear actuator. In order to meet the development criteria, analytical force calculations and kinematic analyses are carried out. Individual components are then developed and tested using FEM models. As a result, a block brake is developed that meets the specified requirements, with further potential for optimization being identified.