Project detail

Developement of Magnetorheological Damping System for Railway Vehicles

Duration: 01.01.2018 — 30.06.2021

Funding resources

Ministerstvo průmyslu a obchodu ČR - TRIO

- whole funder (2018-05-07 - 2021-06-30)

On the project

Navrhované technické řešení magnetoreologických tlumičů využívající namísto klasického oleje magnetických kapalin představuje v současné době nejmodernější vývojovou tendenci nejen v oblasti tlumení automobilů a vlaků. V blízké budoucnosti lze očekávat zvýšenou poptávku výrobců i provozovatelů kolejových vozidel po tlumičích splňujících nejvyšší spolehlivost a bezpečnost při vysokorychlostních pojezdech nad 200 km/hod. Hlavním cílem projektu je vývoj a konstrukce tlumicího prvku se zcela novými funkčními vlastnostmi. Návrh bude proveden postupně ve dvou kvalitativně odlišných provedeních: 1) „Pomalý“ adaptivní MR tlumič s ocelovým magnetickým obvodem, který umožní za provozu měnit parametry útlumu, ale neumožní semiaktivní regulaci tlumení. 2) „Rychlý“ MR tlumič se speciálně strukturovaným magnetickým obvodem, který znemožní vznik vířivých proudů a tím umožní dostatečně rychlou reakci pro semiaktivní regulaci tlumení. Železný magnetický obvod první varianty je dobře vodivý magneticky i elektricky, takže při skokové změně proudu způsobí indukované vířivé proudy pomalý náběh magnetického pole ve štěrbině. Pro konstrukci druhé varianty bude využito řešení, které má tým VUT kryté patentem. Produkt s plánovanými parametry dosud nenabízí žádný výrobce.

Description in English
The aim of the project is an innovation of railway chassis applying magnetorheological dampers. This type of dampers enables adaptive accommodation of damping effect to the operating conditions of transportation. Following modification of MR damper resulting into the damper with fast response will add a possibility of semiactive damping force control and so further improvement of the damping system. The intention is a minimization of dynamic effects in a contact between wheel and rail. Damping of vibrations caused by the ride of the vehicle on an uneven rail will significantly reduce the wear of the wheel and the rail. These reasons substantiate the project of adaptive and semiactive control of suspension and damping of all important chassis masses. The proposed technical solution of MR dampers represents one of the most advanced development tendency not only in the field of automobile and train damping. In recent future, the rising demand of dampers fulfilling the highest reliability and safety in high-speed trains exceeding 200 km/h, can be expected from producers and operators. The main goal of the project is the development and construction of damping element with completely new functional features. Two qualitatively different versions will be gradually designed. 1) “Slow” adaptive MR damper with magnetic circuit made of steel, which will enable to change the damping characteristics during operation, but it will not be able to secure semiactive damping control. 2) “Fast” MR damper with structured magnetic circuit eliminating eddy currents, which will ensure the time response fast enough for semiactive control. The iron magnetic circuit from the first version is conductive magnetically and electrically, therefore the step rise of electric current induces eddy currents resulting into slow rise of the magnetic field in a gap. The second version will utilize solution patented by BUT. The product with planned features is not offered by any producer.

Keywords
Tlumení; MR tlumič; semiaktivní tlumení; kolejové vozidlo; pojezd; vypružení

Key words in English
Damping- MR damper- semiactive damping- railway vehicle- bogie- suspension

Mark

FV30310

Default language

Czech

People responsible

Kubík Michal, doc. Ing., Ph.D. - fellow researcher
Macháček Ondřej, Ing., Ph.D. - fellow researcher
Strecker Zbyněk, Ing., Ph.D. - fellow researcher
Mazůrek Ivan, doc. Ing., CSc. - principal person responsible

Units

Institute of Machine and Industrial Design
- co-beneficiary (2018-01-01 - 2021-06-30)

Results

KUBÍK, M.; STRECKER, Z.; JENIŠ, F.; MACHÁČEK, O.; PŘIKRYL, M.; ŠPALEK, P. Magnetorheological Yaw Damper with Short Response Time for Railway Vehicle Bogie. In Actuators 2021. BERLIN: VDE VERLAG GMBH, 2021. p. 1-4. ISBN: 978-3-8007-5456-4.
Detail

KUBÍK, M.: MR tlumič Stos; Magnetoreologický tlumič se standardní časovou odezvou. STROJÍRNA OSLAVANY spol. s r.o. Padochovská 530/31, 664 12 Oslavany. URL: http://pom.uk.fme.vutbr.cz/pdf_projekt.php?id=375. (funkční vzorek)
Detail

KUBÍK, M.; MAZŮREK, I.; DANIEL, P.; ŠEBESTA, K.: Rychly_MR_tlumic; Magnetoreologický tlumič s krátkou časovou odezvou. STROJÍRNA OSLAVANY spol. s r.o. Padochovská 530/31, 664 12 Oslavany. URL: http://intranet.ustavkonstruovani.cz/FileDownload/getProjectPdf/390/. (funkční vzorek)
Detail

JENIŠ, F.; ŠEBESTA, K.; DANIEL, P.; MAZŮREK, I.: DemoVrt; Demonstrátor pro ověření funkce MR tlumiče s rychlou odezvou. místnost B1/111 ÚSTAV KONSTRUOVÁNÍ Fakulta strojního inženýrství Vysoké učení technické v Brně Technická 2896/2. URL: http://intranet.ustavkonstruovani.cz/file-download/get-project-pdf/417. (funkční vzorek)
Detail

JENIŠ, F.; DANIEL, P.; MAZŮREK, I.: SW Demo; Program pro semi-aktivní regulaci MR tlumiče. místnost B1/111 ÚSTAV KONSTRUOVÁNÍ Fakulta strojního inženýrství Vysoké učení technické v Brně Technická 2896/2. URL: http://intranet.ustavkonstruovani.cz/file-download/get-project-pdf/418. (software)
Detail

MACHÁČEK, O.; MAZŮREK, I.: Medyna; Zjednodušený model podvozku kolejového vozidla. A2/412. URL: http://pom.uk.fme.vutbr.cz/pdf_projekt.php?id=374. (software)
Detail

KUBÍK, M.; PŘIKRYL, M.: Reologie_program; Program pro optimalizaci reologických a magnetických parametrů MR tlumiče. Vysoké učení technické v Brně Fakulta strojního inženýrství Technická 2896/2 616 69 Brno místnost A2/412. URL: http://intranet.ustavkonstruovani.cz/FileDownload/getProjectPdf/391/. (software)
Detail