Стенд для визначення пружнодисипативних характеристик силових зв’язків кузова з візком залізничного транспортного засобу

Винахід відноситься до дослідної техніки, зокрема, до пристроїв для випробувань елементів залізничного рухомого складу. Відомо стенд для визначення пружнодисипативних характеристик силових зв'язків кузова з візком залізничного транспортного засобу (див. Горбунов M.I. Підвищення тягових якостей тепловозів за рахунок удосконалювання пружних зв'язків візків: Дис. канд. техн. наук: 05.22.07. - Ворошиловград 1987. –294с.), що містить нерухому підставу з встановленими на ній опорами кочення, нижню і верхню рухомі рами, встановлені на нерухомій підставі стійки з механізмами поперечних і кутови х переміщень та вертикальних навантажень, що працюють від гідросистеми стенда, сполучення кузова з візком, що випробовується, містить опори і шворневий вузол. Цей пристрій обирається за прототип. Недоліком прототипу є недостатнє наближення умов випробувань до реальних умов експлуатації, зумовлене ігноруванням впливу вертикального коливання будови рейкового шляху і коливання обертального моменту колеса на сполучення кузова з візком. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення стенда для визначення пружподисипативних характеристик силових зв'язків кузова з візком залізничного транспортного засобу шляхом забезпечення стенда пристроєм для створення динамічних вертикальних коливань опор кочення і механізмами для створення подовжніх коливань нижньої рухомої рами. Поставлена задача досягається тим, що в стенді для визначення пружнодисипативних характеристик силових зв'язків кузова з візком залізничного транспортного засобу, що містить нерухому підставу з встановленими на ній опорами кочення, нижню і верхню рухомі рами, встановлені на нерухомій підставі стійки з механізмами поперечних і кутових переміщень та вертикальних навантажень, що працюють від гідросистеми стенда, сполучення кузова з візком що випробується містить опори і шкворневий вузол, відповідно до винаходу, стенд оснащений пристроєм для створення динамічних вертикальних коливань опор кочення, що містить листові ресори і гідроциліндри, а також механізмами подовжніх коливань нижньої рухомої рами. Таке рішення дозволяє підвищити ефективність випробувань шляхом наближення умов навантаження до реальних умов експлуатації. Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг.1 схематично зображений запропонований пристрій, вид зверху, на фіг.2 - вид збоку, на фіг.3 - гідравлічна система стенда, на фіг.4 - пристрій для створення динамічних вертикальних коливань опор кочення. Стенд для визначення пружнодисипативних характеристик силових зв'язків кузова з візком залізничного транспортного засобу містить нерухому підставу 1 із встановленими на ній опорами кочення 2, на яких розташована нижня рухома рама, що імітує візок і будову рейкового шляху і містить верхню 3 і нижню 4 частини. Опори кочення 2 встановлено на пристроях динамічних вертикальних коливань рейкового шляху, що містять листові ресори 5 і силові елементи 6. На нерухомій підставі 1 встановлено стійкі 7 з механізмами поперечних переміщень 8, зв'язані тензометричними тягами 9 з нижньою 4 частиною нижньої рухомої рами, стійкі 10 з механізмами подовжніх коливань 11, зв'язані тензометричними тягами 12 з верхньою 3 частиною нижньої рухомої рами, стійки 13 з механізмом подовжніх переміщень 14, зв'язані тензометричними тягами 15 з верхньою рухомою рамою 16, що імітує кузов локомотива. Між верхньою 16 і нижньою рухомими рамами, що імітують будову рейкового шляху, візок і кузов, розташоване сполучення кузова з візком, що випробується, яке містить опори 17 і шкворневий вузол 18. Між верхнею рухомою рамою 16 і органами вертикальних навантажень 19, змонтованих у П-подібних рамах 20, розташовані опори кочення 21. Між ригелями 22 П-подібних рам 20 і органами вертикальних навантажень 19 розташовані пружини 23. Органи вертикального навантаження 19, механізми поперечних 8 і кутових 14 переміщень та подовжніх 11 коливань працюють від гідросистеми 24 стенда, представленої на фіг.3. Орган вертикального навантаження 19 стенда виконаний у вигляді паралельно включених між собою гідроциліндрів 25, 26, 27, 28, зв'язаних з насосом 29 крізь керуючий клапан 30. Кожний з гідроциліндрів 25, 26, 27, 28 має редукційний клапан 31, 32, 33, 34. Верхня 16 і нижня рухомі рами, що імітують кузов, візок і будову рейкового шляху, мають систему отворів, що дозволяє змінювати координати установки сполучення кузова локомотива з візком що випробується, у подовжньому і поперечному напрямках. Працює стендова установка наступним чином. Відповідно до програми випробувань і конструкції сполучення кузова локомотива з візком, що випробується, об'єкт дослідження навантажується вертикальним навантаженням за допомогою подачі робочої рідини насосом 29 крізь керуючий клапан 30 у гідроциліндри 25, 26, 27, 28, органа вертикальних навантажень 19. При випробуванні сполучень із симетричним розташуванням опор щодо шкворневого вузла 18, редукційні клапани 31, 32, 33, 34 відключені, і тиск у гідроциліндрах 25, 26, 27, 28 однаковий. При випробуванні конструкції сполучень кузова локомотива з візком, що мають несиметричне розташування опор щодо шкворневого вузла 18, робоча рідина подається насосом 29 крізь керуючий клапан 30 до гідроциліндрів 25, 26, 27, 28, створюючи вертикальне навантаження на опорах 17 що випробуються, регулюванням редукційних клапанів 31, 32, 33, 34 вирівнюють навантаження на опорах 17, змінюючи тиск у гідроциліндрах 25, 26, 27, 28. При дослідженні динамічного вписування локомотива в криві ділянки шляху, що супроводжується относом кузова локомотива і зміною навантажень на опору, редукційні клапани 31, 32 і 33, 34 змінюють навантаження опор, розташованих по різні боки від подовжньої осі візка, шляхом зміни тисків у гідроциліндрах 25, 26 чи 27, 28. Галопування візка і реалізація сили тяги - редукційні клапани 31, 32 чи 33, 34 скидають тиск у гідроциліндрах 25, 26 чи 27, 28, створюючи різницю навантажень передніх і задніх опор по ходу руху візка. Вертикальні коливання будови рейкового шляху створюються пристроєм, який містить листові ресори 5, на які діють гідроциліндри 6. Частота коливань гідроциліндрів 6 регулюється редукційним клапаном (не показаний), що змінює навантаження на ресори 5. Для зняття картини процесів, що відбуваються в сполученні кузова з візком, зміна розташування окремих точок екіпажа реєструється датчиками. Лінійні і кутові переміщення елементів випробуваних опор і вузлів стенда робляться за допомогою балкових прогиномірів. Вимір зусиль при відносному зсуві верхньої і нижньої рам здійснюється за допомогою динамометричних вставок, обладнаних тензодатчиками. Сигнали від датчиків прогиномірів і вставок підсилюються включеним у схему підсилювачем ТУП12 і записуються осцилографом H004. Перед проведенням випробувань проводиться тарировка датчиків.