Стенд для дослідження сили тертя у ковзунах візка вантажного вагона

Реферат: Стенд для дослідження сили тертя у ковзунах візка вантажного вагона містить рейки, закріплені в центральній частині на поворотній навколо вертикальної осі платформі, що опирається на опорний підшипник, П-подібну стойку, закріплену на фундаменті, органи вертикального та горизонтального навантаження, пульт керування, контролювання та записування результатів дослідження. На П-подібній стойці на нерухомій перекладині закріплено орган вертикального навантаження, на штоку якого закріплено рухому балку, яка імітує шкворневу балку кузова вагона з п'ятником і ковзунами, рейки жорстко закріплені на рухомій платформі, котра закріплена на опорному підшипнику та має центрувальний підшипник, який служить центром повороту рухомої платформи з можливістю повертання навколо вертикальної осі органом горизонтального навантаження подвійної дії, закріпленим до фундаменту, до якого закріплений упор для контакту з виступом рухомої платформи, положення якого визначає кут α з вершиною на осі шкворня візка, визначений площиною контакту між ковзунами та кінцевим вимикачем органу горизонтального навантаження. UA 92527 U (12) UA 92527 U UA 92527 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до випробувальної техніки та може бути використаною для дослідження сили тертя у ковзунах - бокових опорах кузова на візки вантажного вагона під час його обертання відносно кузова в плані. У візках типу ЦНІІ-Х3 моделі 18-100 вантажних вагонів між ковзунами системи опирання кузова на надресорні балки мають місце зазори. Їх сумарна величина, згідно з ПТЕ, складає 6…12 мм. Однак зараз існують візки, де в бокових опорах встановлено податливі елементи (візок моделі 18-115), в яких зазорів немає, а при контакті в них заздалегідь обумовлена сила натягу 14…20 кН (максимальне значення - 40…46 кН). Момент сили тертя в цих ковзунах складає 10…16,7 кН·м [Вагоны. Общий курс: Учебник для вузов ж.-д. трансп. /Под ред. В.В. Лукина. - М.: Маршрут, 2000. - 424 с.]. Сила тертя між ковзунами використовується як додаткова сила, яка стабілізує динаміку руху вагона і визначає його допустиму швидкість, яка суттєво залежить від величини вказаного моменту. Тому для дослідження наведених технічних величин у візках необхідно мати випробувальний стенд. Відомий стенд для статичних досліджень візків вагонів, описаний в а. с СРСР № 583379 (1977 p., автори: Коротенко М.Л., Дьомін Ю.В., Салоусов Г.М., Андреев О.Ф., Кривецький А.О.). Він має нерухому основу, змонтовану на ній раму з органами горизонтального навантаження, Пподібний стояк з органом вертикального навантаження. З останнім з'єднано поворотну навколо вертикальної осі опору кочення, що має нерухому та рухому по відношенню до цього органу частини, між якими розміщений опорний підшипник кочення та другий опорний підшипник, який служить центром повороту платформи. Недоліком такого стенда є те, що він не пристосований для виявлення сили тертя у ковзунах при повороті рами візка відносно кузова в плані та заміряння величини цієї сили. Найближчим аналогом до технічного рішення, що заявляється, є стенд, описаний у патенті України на винахід № 95829 (2011 p., автори: Блохін Є.П., Коротенко М.Л., Мархай В.В., Ісопенко І.В., Панасенко В.Я., Грановський Р.Б., Клименко І.В., Федоров Є.Ф., Шевченко В.В.). Він має рейки, закріплені в центральній частині поворотної навколо вертикальної осі платформи, у центрі якої розміщений центрувальний підшипник та органи горизонтального навантаження. Навантаження від коліс візка на цю платформу передається через вертикальні опори, при цьому кожна опора закінчується котком, який має можливість перекочуватися по фундаментних плитах по колу відносно осі платформи. Недоліком найближчого аналога є те, що він не має органу вертикального навантаження на візок для різних видів його навантаження при стендових випробуваннях. В основу корисної моделі поставлено задачу, що полягає в організації вертикального навантаження на візок і визначення сили тертя у ковзунах в залежності від виду навантаження візка та надання візку під час випробувань на стенді природних умов роботи: можливість забігати одній боковині відносно іншої, вибирати зазори між гребенем коліс та головкою рейок, переміщення надресорної балки на можливі зазори. Поставлена задача вирішується стендом для дослідження сили тертя у ковзунах візка вантажного вагона, що містить рейки, закріплені в центральній частині на поворотній навколо вертикальної осі платформі, що опирається на опорний підшипник, П-подібну стойку, закріплену на фундаменті, органи вертикального та горизонтального навантаження, пульт керування, контролювання та записування результатів дослідження. Новим є те, що на П-подібній стойці на нерухомій перекладині закріплено орган вертикального навантаження, на штоку якого закріплено рухому балку, яка імітує шкворневу балку кузова вагона з п'ятником і ковзунами, рейки жорстко закріплені на рухомій платформі, котра закріплена на опорному підшипнику та має центрувальний підшипник, який служить центром повороту рухомої платформи з можливістю повертання навколо вертикальної осі органом горизонтального навантаження подвійної дії, закріпленим до фундаменту, до якого закріплений упор для контакту з виступом рухомої платформи, положення якого визначає кут α з вершиною на осі шкворня візка, визначений площиною контакту між ковзунами та кінцевим вимикачем органу горизонтального навантаження. Корисна модель пояснюється кресленням. На фіг. 1 представлено схему стенда для дослідження сили тертя у ковзунах візка вантажного вагона (вид спереду з частковим вирізом); фіг. 2 - вид по перерізу "А-А" на фіг. 1; фіг. 3 - вид по стрілці "В" на фіг. 1. Стенд для дослідження сили тертя у ковзунах візка вантажного вагона має поворотну платформу 1 з рейками 2, які від'єднанні від основної колії 3, опорний підшипник 4, який центрується центрувальними підшипниками 5 і 6, П-подібну стойки 7, на вертикальних стойках якої є шліци 8 для направлення переміщень рухомої балки 9, дослідний візок 10, шкворневу балку 11 візка 10, п'ятник 12 рухомої балки 9, взаємодіючий із підп'ятником 13 візка 10, ковзуни 1 UA 92527 U 5 10 15 20 25 14 рухомої балки 9, які взаємодіють з ковзунами 15 візка 10, механізм горизонтального навантаження 16, яким повертають платформу 1 з візком 10, пульт керування 17, прилади 18 для контролювання та записування результатів вимірювань, нерухому балку 19 П-подібної стойки 7, яка зв'язує обидві стійки 7, орган вертикального навантаження 20 дослідного візка 10, коромисло 21 для контролю зчеплення ковзунів 14 та 15, вимикач 22. Опис стенда в дії. Дослідний візок 10 за допомогою приводу конвеєра складання або ремонту візків вантажних вагонів по нерухомій колії 3 накочується на рейки 2 поворотної платформи 1 стенда та фіксується механізмом конвеєра. З пульта керування 17 вмикають механізм вертикального навантаження 20 і рухома балка 9 натискає п'ятником 12 і ковзунами 14 рухомої балки 9 на відповідні частини 13 і 15 шкворневої балки 11 візка 10. Сила натискання на шкворневу балку 11 в залежності від поставленої задачі регулюється. Вмикають механізм горизонтального навантаження 16. Це імітує вписування вагона в криву ділянку колії, та тертя між ковзунами 14 візка 10 та шкворневою балкою гальмує це обертання. Сила тертя між ковзунами 14 і 15 контролюється та фіксується приладами 18. Зусилля зрушення шкворневої балки навколо вертикальної її осі буде характеризувати силу тертя у ковзунах і п'ятника з підп'ятником. Слід відмітити, що згідно з умовами ремонту вантажних вагонів п'ятник змащується консистентним мастилом так, що сила тертя у цій кінематичній парі буде значно меншою, ніж сила тертя між ковзунами, що слід враховувати під час визначення моменту сил тертя у ковзунах. Якщо сила тертя між ковзанами не відповідає вимогам, рухому балку 9 підіймають і регулюють жорсткість ковзунів 15 візка 10. Повторно перевіряють силу тертя між ковзунами 14 і 15. По завершенню випробувань механізмом конвеєра візок 10 транспортується зі стенда. Вдосконалення конструкції стенда для дослідження сили тертя у ковзунах візків вантажного вагона дозволяє приблизити умови досліджень до природних умов вписування вагона у криві ділянки колії, що дозволить точніше виконати заміри сили тертя у ковзунах візків. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 40 Стенд для дослідження сили тертя у ковзунах візка вантажного вагона, який має рейки, закріплені в центральній частині на поворотній навколо вертикальної осі платформі, що опирається на опорний підшипник, П-подібну стойку, закріплену на фундаменті, органи вертикального та горизонтального навантаження, пульт керування, контролювання та записування результатів дослідження, який відрізняється тим, що на П-подібній стойці на нерухомій перекладині закріплено орган вертикального навантаження, на штоку якого закріплено рухому балку, яка імітує шкворневу балку кузова вагона з п'ятником і ковзунами, рейки жорстко закріплені на рухомій платформі, котра закріплена на опорному підшипнику та має центрувальний підшипник, який служить центром повороту рухомої платформи з можливістю повертання навколо вертикальної осі органом горизонтального навантаження подвійної дії, закріпленим до фундаменту, до якого закріплений упор для контакту з виступом рухомої платформи, положення якого визначає кут α з вершиною на осі шкворня візка, визначений площиною контакту між ковзунами та кінцевим вимикачем органу горизонтального навантаження. 2 UA 92527 U 3 UA 92527 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4