Спосіб навантаження сепараторів великогабаритних роликопідшипників рухомого складу при випробуваннях і пристрій для його здійснення

1. Способ нагружения сепараторов крупногабаритных роликоподшипников подвижного состава при испытаниях, заключающийся о приложении к жестко закрепленному сепаратору с закрепленным, в свою очередь, на ого перемычках дополнительным грузом переменной динамической нагрузки, изменяющейся по гармоническому закону, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что указанную переменную динамическую нагрузку прикладывают к перемычкам сепара тора, расположенным в начале и конце зоны радиального нагружения, в местах, соответствующих силовому взаимодействию этих перемычек с роликами в процессе эксплуатации роликоподшипника, амплитуду колебаний сепаратора ограничивают односторонне снаружи в радиальном направлении на участке половины его кольца, расположенном противоположно месту приложения указанной нагрузки 2. Устройство для нагружения сепараторов роликоподшипников, содержащее вибростол, на котором в опорном элементе жестко закреплен сепаратор с установленным на нем нагружающим устройством выполненным в виде закрепленного на двух перемычках сепаратора дополнительного груза на котором размещен пьезоакселерометр о т л и ч а ю щ е е с я тем что наїружающее устройство дополнительно включает две пластины, жестко закрепленные на двух охватываемых ими перемычках сепаратора расположенных в начале и конце зоны радиального нэгруженил сепаратора при этом пластины в месте их примыкания к перемычкам имегаг фигурные выступы, выполненные в форме профиля, имитирующего положение ролика в нагруженном роликоподшипнике а опорный элемент выполнен о виде л о ж е м е н т а с поверхностью опирання, определяемой наружным радиусом кольца сепаратора с учетом зазора плавания С > оо о о 13800 Предлагаемые изобретения относятся к испытательной технике и могут быть использованы для динамических испытаний сепараторов крупногабаритных роликоподшипников на воздействие виброударных нагрузок. Известны способ и устройство для нагружения роликоподшипников подвижного состава при испытаниях [1], в соответствии с которыми способ был реализован по так называемой "разрезной" схеме. Он заключается в том, что в одном из колец, жестко закрепленном на вибростоле сепаратора, по диаметру выполняют пропилы, к верхней части кольца прикрепляют дополнительный груз, а на внешней стороне второго кольца против пропилов устанавливают тензорезисторы. К сепаратору с установленным на нем таким образом дополнительным грузом прикладывают переменную динамическую нагрузку, изменяющуюся по гармоническому закону и в соответствии с ускорением сепаратора определяют максимальные изгибные динамические напряжения. Недостатком известных способа и устройства является то, что схема нагружения не позволяет воссоздать реальную картину нагружеиия сепаратора, учитывающую вза5 имодействие перемычек с роликами, так как ролики испытывают в процессе движения перекосы и вследствие этого неравномерно воздействуют на перемычки сепаратора и нагружают их. Кроме того, схема не учитыва10 ет дополнительных ограничений, накладываемых на в и б р а ц и о н н у ю с и с т е м у роликоподшипника буксами вагонов и электропоездов, в которых они установлены. Задачей изобретений является созда15 ние способа и устройства, в которых повышена достоверность и эффективность испытаний путем приближения условий нагружения сепаратора к реальным. Технический результат, который может 20 быть получен при осуществлении изобретения, - воспроизведение реальной нагрузки, учитывающей взаимодействие перемычек сепаратора с роликами и ограничения вибрационных нагрузок, накладываемые на сеОднако, нагружение сепараторов по из- 25. паратор буксами подвижного состава. вестной схеме существенно отличается от Указанный технический результат досуществующей в эксплуатации сепараторов стигается тем, что в способе нагружения сероликоподшипников подвижного состава, параторов роликоподшипников подвижного поскольку искусственно созданные прописостава при испытаниях, заключающемся в лы в сепараторах вносят дополнительные 30 приложении к сепаратору с закрепленным погрешности и нагрузка не соответствует на его перемычках дополнительным грузом реальной картине нагружения. переменной динамической нагрузки, изменяющейся по гармоническому закону, соНаиболее близким по совокупности пригласно изобретению, указанную знаков является способ [2] нагружения сепараторов роликоподшипников подвижного 35 переменную динамическую нагрузку прикладывают к перемычкам сепаратора, рассостава при их испытаниях, в соответствии п о л о ж е н н ы м в начале и конце з о н ы с которым к сепаратору с закрепленным на радиального нагружения в местах, соответего перемычках дополнительным грузом ствующих силовому взаимодействию этих прикладывают переменную динамическую нагрузку, изменяющуюся по гармоническо- 40 перемычек с роликами в процессе эксплуатации роликоподшипников, при этом о му закону и, поддерживая заданный режим направлении, перпендикулярном приклаиспытаний, измеряют уровень вибропередываемой нагрузке ограничивают амплитумещений. ду в и б р а ц и и сепаратора на участке Наиболее близким по совокупности признаков является устройство [2] для нагруже- 45 половины его кольца, расположенном противоположно месту приложения указанной ния с е п а р а т о р о в к р у п н о г а б а р и т н ы х нагрузки. роликоподшипников подвижного состава при их испытаниях, содержащее вибростол, Указанный технический результат дона котором в опорном элементе жестко застигается также тем, что в устройстве для креплен сепаратор, установленное на нем 50 нагружения сепараторов роликоподшипнинагружающее устройство, выполненное в ков, содержащем вибростол, на котором э виде дополнительного груза с расположенопорном элементе жестко закреплен сеным на иен пьезоакселерометром, причем, паратор с установленным на нем нагруопорный элемент состоит из опорной рамки жающим устройством, выполненным а и прижимной планки, дополнительный груз 55 виде дополнительного груза, на котором включает три отдельных груза, а сепаратор размещен пьезоаксеперометр, согласно прикреплен к вибростолу через две переизобретению, нагружающее устройство домычки для создания требуемых напряжений полнительно включает две пластины, жестко в узлах сопряжения колец сепаратора с пезакрепленные горизонтально на двух охваремычками. тываемых ими перемычках сепаратора, рас 13800 положенных в начале и конце зоны радиального нагружения сепаратора, при этом пластины в месте ик примыкания к перемычкам имеют фшуриые выступы, выполненные в форме профиля, имитирующего положение ролика в нагруженном роликоподшипнике, а опорный элемент выполнен п виде ложемента, с поверхностью опирання, определяемой наружным радиусом кольца сепаратора с учетом зазора плавления. 10 Отличительными признаками предлагаемого способа "динамическую нагрузку прикладыпают к перемычкам сепаратора, расположенным в начале и конце зоны радиального нагружения в местах, соот ветствую- 1о щих силовому взаимодействию этих перемычек с роликами,.." задают интервал приложения переменной динамической нагрузки. В прототипе же нагрузку прикладывают просто к любым верхним перемычкам. 20 Необходимость погружения перемычек по предлагаемому способу именно в указанной зоне, объективно обусловлена зоной максимальной радиальной нагрузки, возникающей в реальных условиях работы сепараторов, роликоподшипников со сторо- 25 ны движущегося ролика, причем, эта зона ограничивается углом =-3G0°/z. где z- число роликов в подшипнике [4], nj.-.i этом имеет место максимальное силовое вззимодействие между перемычками и роликами. Процесс выравнивания скорости ролика сопровождается значительным силовым взаимодействием с задней перемычкой сепаратора. Установлено, что в момент возникновепия комбинированной нагрузки скорость ролика быстро сравнивается с теоретической и силовое действие отсутствует. Тнким образом, силовое взаимодействие роликов и сепаратора зависит от разности теоретической и фактической частот 13800 вращения роликов и возникает в момент входа в зону радиальной нагрузки. И чем бопьше ролик теряет скорость к моменту входа в зону радиальной нагрузки, тем больше будет сила взаимодействия его с перемычкой. При этом движущиеся ролики перекашиваются и контактируют с перемычками сепаратора не по всей своей высоте. Способ нагружения сепараторов роликоподшипников подвижного состава реализуется устройством, содержащим вибростол 1, на котором в опорном ложементе 2 установлен сепаратор 3. При этом, для ограничения вибрации сепаратора и приближения режима испытаний к реальным условиям, в которых находится сепаратор роликоподшипника, размещенный в буксах подвижного состава, поверхность опирання сепаратора 3 в опорной ложементе 2 определена наружным радиусом кольца сепаратора с учетом зазора плавания сепаратора 3. Сепаратор 3 закреплен на вибростоле прижимной планкой 4, установленной между его перемычками 5 и 6. Опорный ложемент 2, в свою очередь, прикреплен к платформе вибростола 1 (на фиг. условно не показано). Нагружающее устройство выполнено в виде установленных друг на друга сменных грузов 7, расположенных на жестко соединенных между собой верхней 8 и нижней 9 пластинах, установленных горизонтально на перемычках 10 и 11 сепаратора 3, размещенных в начале и конце зоны радиального нагружения сепаратора 3, определяемой углом #K36O°/z, г д е г - количество роликов. Пьезоакселерометр 12 жестко установлен на сменных грузах 7. Пластины 8 и 9, в месте их примыкания к нагруженным перемычкам 10 и 11, имеют фигурные выступы 13 и 14 (см. фиг.2), выполненные в формы профиля, имитирующего положение ролика, входящего в зону радиального нагружения с перекосом, обусловленным результирующими силами, действующими на ролик. Так» на фиг.З изображены места взаимодействия перемычек сепаратора 3 с роликами. Способ нагружения сепараторов роликоподшипников включает в себя возбуждение колебаний сепаратора 3, жестко закрепленного на столе вибростенда 1 в опорном ложементе 2, о котором установлена половина наружного кольца роликоподшипника, путем приложения к вибростолу 1 переменной силы, изменяющейся по гармоническому закону, например, синусоидальной нагрузки, и одновременное нагружение поперечных перемычек 10 и 11 сепаратора 3, расположенных в начале и конце зоны, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 8 ограниченной углом y>=360°/z, где г - число роликов, в местах, соответствующих силовому взаимодействию этих перемычек с роликами подшипника посредством нагружающих пластин 8 и 9 и установленных на них сменных грузов 7, а также измерение и автоматическое поддержание заданного силового режима с помощью установленного на сменных грузах 7 пьезоакселерометра 12. Положение повернутого в касательной плоскости ролика на входе и выходе из вышеупомянутой зоны имитируют фигурные выступы 13 и 14 (фиг.2), выполненные на верхней 8 и н и ж н е й 9 нагружающих пластинах в месте их примыкания к нагружаемым перемычкам 10 и 11 сепаратора. Взаимодействие нагружаемых перемычек с нагружающими пластинами, благодаря наличию фигурных выступов, происходит не по всей длине перемычки (фиг.З), что соответствует давлению ролика на перемычки при входе и выходе из зоны радиального нагружения (ролик перекошен в касательной плоскости). Пример конкретного выполнения. Устройство содержит опорный элемент, в котором установлена половина наружного кольца роликоподшипника типа 2726, радиус которого, с учетом зазора плавания, составляет 205 мм. Сепаратор роликоподшипника, выполненный из латуни ЛС59-1 и имеющий радиус 204 мм, крепится в опорном ложементе при помощи прижимной планки, установленной между двумя перемычками. Опорный ложемент, в свою очередь, жестко прикреплен к платформе вибростенда ST 5000/300. На двух перемычках сепаратора, отстоящих друг от друга на угол