Спосіб випробувань залізничного транспортного засобу на стійкість коліс проти сходу з рейок

Спосіб випробувань залізничного транспортного засобу на СТІЙКІСТЬ КОЛІС проти сходу з рейок, при якому вимірюють горизонтальні і вертикальні динамічні сили, що діють на колісну пару, і про СТІЙКІСТЬ роблять висновки по величині коефіцієнта запасу СТІЙКОСТІ, ЯКИЙ відрізняється тим, що вер тикальні динамічні сили визначають за допомогою величин прогину ресор буксового підвищення приладами, які розміщені між буксами і рамою візка в вертикальній площині, яка проходить через вісь колісної пари, і коефіцієнт запасу СТІЙКОСТІ визначають по формулі жА )фч )-Urp - i де Е - коефіцієнт, що залежить від кута нахилу гребеня до горизонтальної площини, Жь - вертикальна жорсткість буксового ступеня ресорного підвішення, кН/м, a, b, r, L - геометричні параметри колісної пари, м, ZCT - статичний прогин буксового ступеня ресорного підвішення, м, Zqi - динамічний прогин (вертикальне переміщення букси відносно рами візка ресори набігаючого колеса на головку рейки, м, Zq2 - динамічний прогин (вертикальне переміщення букси відносно рами візка ресори збігаючого з головки рейки колеса, м, Yp - рамна (горизонтальна) сила, діюча на вісь колісної пари, кН, |j - коефіцієнт тертя ковзання між гребенем і рейкою набігаючого колеса і рейкою і поверхнею котіння збігаючого колеса, qkn - маса колісної пари, кг СО Винахід відноситься до залізничного транспорту, частково до засобів випробувань на СТІЙКІСТЬ КОЛІС проти сходу з рейок Відомий спосіб визначення СТІЙКОСТІ проти сходу з рейок, при якому при динамічних випробуваннях вагону визначають вертикальні і бокові динамічні сили, які діють на колесо, шляхом виміру деформацій елементів рами візка, а потім підраховують коефіцієнт запасу СТІЙКОСТІ ("Вестник" ВНИИЖТ, М , Транспорт, 1971, №5, с 1 -4) Вадою цього способу є складність його виконання, пов'язана з необхідністю викочувати візок з під кузова залізничного транспортного засобу для наклеювання тензодатчиків напруження на раму візка Більш близьким до заявленого технічного рішення (прототип) є спосіб випробування залізничного транспортного засобу на СТІЙКІСТЬ КОЛІС проти сходу з рейок, при якому вагон, обладнаний тен зометричною колісною парою, яка обладнана тензодатчиками в чотирьох перерізах и ВІСІ, при цьому по деформаціях вигину і напруження ВІСІ визначають вертикальні і горизонтальні сили і підраховують коефіцієнт запасу СТІЙКОСТІ колеса ("Динамика и прочность перспективных вагонов", М , Транспорт, 1976, ЦНИИ МПС, с 15 - 21) Вадою цього способу є складність і великі витрати часу на його виконання, поєднані з тим, що перед підкаткою колісної пари необхідний доробок місць під наклейку тензодатчиків, свердлити отвори в ВІСІ для вимірювальних проводів, а також калібрування на спеціальному устаткуванні перед і після підкатки колісної пари При цьому, результати вимірів не завжди точні, тому що прилади мають низьку 5 нерівномірну чутливість за оберт колеса, відсутня термокомпенсація, короткі нерівності коли впливають на рівень динамічних сил в контакті колеса з рейкою 44443 В основу винаходу покладена задача створення способу випробувань залізничного транспортного засобу на СТІЙКІСТЬ КОЛІС проти сходу з рейок шляхом його спрощення, забезпечити проведення випробувань без обладнання спеціальної колісної пари, підвищити точність випробувань і більшу точність при підрахуванні коефіцієнта запасу СТІЙКОСТІ на основі даних, здобутих при цих випробуваннях Поставлена задача досягається тим, що в відомому способі випробувань залізничного транспортного засобу на СТІЙКІСТЬ КОЛІС проти сходу з рейок, при якому вимірюють горизонтальні і вертикальні динамічні сили, що діють на колісну пару і про СТІЙКІСТЬ роблять висновки по величині коефіцієнта запасу СТІЙКОСТІ, вертикальні динамічні сили визначають за допомогою величин прогину ресор буксового під вішення приладами, які розміщені між буксами і рамою візка в вертикальній площині, яка проходить через вісь колісної пари, і коефіцієнт запасу СТІЙКОСТІ визначають по формулі Спосіб здійснюється таким чином При русі транспортного засобу 1 по рейковій коли 2 колісна пара 3 при взаємодії з рейковою колією 2 установлюється в точці 4 при набіганні колеса на головку рейки і в точці 5 при збіганні колеса з головки рейки Встановлені на боковині рами візка 6 реєструючи пристрої (прогиноміри) 7, 8 взаємодіють з буксами, 9, 10 за допомогою зв'язку 11, 12 у вертикальній площині, яка проходить через вісь колісної пари 3 і реєструють сигнали Zq ,- Zq2 прогиномірів 7, 8 Ці сигнали несуть інформацію про вертикальні переміщення букс 9, 10 відносно боковин рами візка 6 при установленні колісної пари 3 в точках 4, 5 Одночасно з приладу 13, які розміщено по ВІСІ х - х, реєструють сигнали для визначення рамної горизонтальної сили Yp Потім величину Ку - коефіцієнт запасу СТІЙКОСТІ підраховують по формулі -7 7 Ф ЖЬ і- а І [Ь-а Ч де Е - коефіцієнт, залежить від кута нахилу гребня до горизонтальної площини, Жь - вертикальна жорсткість буксової ступені ресорного підвішення, кН/м, a, b, r, L - геометричні параметри колісної пари, м, ZCT - статичний прогин букової ступені ресорного підвішення, м, Zqi - динамічний прогин (вертикальне переміщення букси відносно рами візка) ресори набігаючого колеса на голівку рейки, м, Zq2 - динамічний прогин (вертикальне переміщення букси відносно рами візка) ресори збігаючого з голівки рейки колеса, м, Yp - рамна (горизонтальна) сила, діюча на вісь колісної пари, кН, |j - коефіцієнт тертя ковзання проміж гребня і рейкою набігаючого колеса, і рейкою і поверхнею катання збігаючого колеса, qkn - маса колісної пари, кг Пошук, здійснений по джерелам науковотехнічної і патентної інформації показав, що сукупність суттєвих ознак заявленого технічного рішення невідома Таким чином, технічне рішення відповідає вимогам новизни тому, що воно невідомо в інших галузях техніки По результатам проведеного пошуку в відомих рішеннях не було виявлено сукупності суттєвих ознак, що забезпечують спрощення способу випробувань залізничного транспортного засобу на СТІЙКІСТЬ коліс проти сходу з рейок Таким чином, заявлене рішення відповідає вимогам винахідницького рівня Розміщення вимірювальних пристроїв на рамі візка і зв'язку їх з буксами забезпечують вірогідний вимір вертикальних динамічних сил і підрахування коефіцієнту запасу СТІЙКОСТІ На фіг 1 - відображена екіпажна частина транспортного засобу на рейковій коли, на фіг 2 приклад осцилограми динамічних параметрів дизель-поїзду в кривій радіусу 300м де Е - коефіцієнт, залежить від кута нахилу гребня до горизонтальної площини, Ж ь - вертикальна жорсткість буксової ступені ресорного підвішення, кН/м, a, b, r, L - геометричні параметри колісної пари, м, ZCT - статичний прогин букової ступені ресорного підвішення, м, Zqi - динамічний прогин (вертикальне переміщення букси відносно рами візка) ресори набігаючого колеса на голівку рейки, м, Zq2 - динамічний прогин (вертикальне переміщення букси відносно рами візка) ресори збігаючого з голівки рейки колеса, м, Yp - рамна (горизонтальна) сила, діюча на вісь колісної пари, кН, \і - коефіцієнт тертя ковзання проміж гребня і рейкою набігаючого колеса, і рейкою і поверхнею катання збігаючого колеса, qkn - маса колісної пари, кг Приклад розрахунку коефіцієнту запасу СТІЙКОСТІ Розшифровка осцилографічних записів проводиться в момент максимального значення рамної сили Yp = 47,53кН Величини динамічних прогонів ресор буксової ступені набігаючого і збігаючого з голівок рейок коліс одержали рівними Zq1 = 0,021м і Zq2 = 0,0165м З конструкторської документації на дизельпоїзд відомо, що г = 0,95м, L = 1,58м, b = 1,067м, а = 0,277м, \і = 0,25, qnK = 19,6кН, ЖЬ = 1648,ЗкН/м, ZCT = 0,059м, [3 = 65° Підставляючи дані в формулу для розрахунку коефіцієнту СТІЙКОСТІ, одержимо I J \_ L І64ЕЗ[()5(2 ОСта 6й2і*РЄ]65)*(0021 і/\ 1~) \ І, І 00165) 0 67^4-47 53 0 3 + 1 9 6 G5 0059 0021 *001б>)-(0021-0 0165) 0675J-1 47 53 0.3(1-025 03}*L96 0^ Одержаний коефіцієнт більше мінімально до 44443 пустимого - [Ку] = 2 ФІГ. 1 Фіг. 2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90