Стенд для исследования работы элементов железнодорожного пути

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК И 9) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ИЗОБРЕТЕ(71) Ростовский институтжелезнодорожного транспо(56) Взаимодействие путисостава и вопросы расчетды ЦНИИ МПС, вып. В 97,368. б 1) 4 0 01 М 19/00 Е О В 2/О(54) СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫЭЛЕМЕНТОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ(57) Изобретение относится к устройствам для исследования работы элементов подрельсового основания железнодорожного пути, Цель изобретенияповышение точности путем приближенияусловий к эксплуатационным. Стендсостоит из рамы, на которой при помощи шарнира 2 закреплен рычаг 3.Имеется устройство для жесткого крепления отрезка рельса 5. Нагружающее1237942 30 устройство выполнено в виде портальной рамы, охватывающей приводной валс эксцентриками 8 и 9, Закрепленныйна рычаге 3 отрезок рельса 5 совершает вертикальные перемещения. Изменения угла поворота шпалы осуществляются за счет подбора упругости проИзобретение о тносится к железнодорожному транспорту и может быть использовано для исследований работы элементов подрельсового основания железнодорожного пути различных конструкций с учетом разнообразных условий эксплуатации.Цель изобретения - повьппение точности путем приближения условий к эксплуатационным, 1 ОНа фиг. 1 схематически изображен стенд для исследования работы элементов железнодорожного пути, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 - стенд, вид сбоку; на 15 фиг. 4 - кинематическая схема стенда.Стенд для исследования работы элементов железнодорожного пути состоит из рамы 1, на которой при помощи шарнира 2 закреплен рычаг 3, На рычаге 20 3, ближе к шарниру 2, закреплено устройство 4 для жесткого крепления отрезка рельса 5 с точечной передачей нагрузки. На другом конце рычага установлено нагружающее устройство, 25 представляющее портальную раму б, охватывающую приводной вал 7 с эксцентриками 8 и 9. Горизонтальные леремещения рычага 3 ограничиваются направляющими 10, установленными с обеих сторон рычага 3. К отрезку рельса 5 через комплект промежуточного рельсового скрепления прикреп,ляется шпала 11 любого существующего типа. Половина шпалы 11 опирается на балласт, находящийся в емкости 4 2, которая герметична и оснащена термокриогенным устройством 13, позволяющим поддерживать необходимую температуру и влажность среды.40Нагружающее устройство с приводом устроено следующим образом,кладки и перемещения шарнира 22,Изогнутая под подвижным составом ось путиимитируется профилем эксцентриков,Скорость вращения эксцентриков подбирается с учетом гистерезисных явленийв подрельсовом основании, 2 з.п.ф-лы, 4 ил,Ролик 14, закрепленный на портальной раме 6 и периодически входящий в контакт с эксцентриком 8, производит подъем рычага 3. Ролик 15,входящий в контакт с эксцентриком 9,укреплен на рычаге 3 и производитего опускание. Эксцентрики 8 и 9неподвижно установлены на приводномвалу 7 и через муфту 16, червячныйредуктор 17 и клиноременную передачу18 приводятся во вращение электродвигателем 19.Шпала 11 при помощи зажимов 20закреплена в желобе 21, который черезшарнир 22 и упругую прокладку 23 закрепляется на раме 1. Под шарниром22 и емкостью 12 установлены изолирующие прокладки 24,Шарнир 22 установлен на раме 1 своэможностью перемещения в направлении, перпендикулярном продольной осиотрезка рельса 5,Стенд работает следующим образом.Закрепленный на рычаге 3 отрезокрельса 5 может совершать вертикальныеперемещения за счет поворота рычага3 в шарнире 2. Перемещения рычагаосуществляются при вращении эксцентриков 8 и 9, жестко посаженных наприводной вал 7 через муфту 6, червячный редуктор 17 и клиноременнуюпередачу 18 с переменным передаточным отношением, получающих вращениеот электродвигателя 19, Перемещенияотрезка рельса 5 вниз (положительныйпрогиб) происходит, когда рабочаяповерхность эксцентрика 9 касаетсяролика 15, установленного на рычаге3. Перемещение рельса вверх (отрицательный прогиб) происходит, когда рабочая поверхность эксцентрика 8 входит в контакт с роликом 14, установ 1237ленным на портальной раме 6, При этом контакт между эксцентриком 9 и роликом 15 отсутствует, и наоборот.Горизонтальные перемещения рычага 3 ограничиваются направляющими 10, Амплитуда перемещений отрезка рельса 5 или усилие на него регулируется за счет перемещения его в закрепляющем устройстве 4 вместе с желобом 21, шпалой 11 и шарниром 22 на величину 10 2,. К отрезку рельса 5 через комплект стандартного скрепления любого типа крепится шпала 11, которая опирается на половине своей длины на балласт, Имитация изгиба оси рельса относи тельно шпалы 11 или земляного полотна осуществляется за счет того, что шпала 11 при помощи зажимов 20 жестко закреплена в желобе 21 и, опираясь через шарнир 22 и упругую прокладку 20 23 на раму 1, может поворачиваться на некоторый угол относительно продольной оси рельса за счет деформации упругой прокладки 23 при вертикальных перемещениях рычага 3. Изменения 25 угла поворота шпалы осуществляется за счет подбора упругости прокладки 23 и перемещения шарнира 22 перпендикулярно продольной оси отрезка рельса 5 на величину Х,Изогнутая под 30 подвижным составом ось пути имитируется профилем эксцентриков 8 и 9 Величина положительного и отрицательного прогиба зависит от их эксцентриситета.Длина прогибов регулируется длиной зоны эксцентриков 8, 9, находящихся в контакте с роликами 14, 15 путем изменения их диаметров. Подбор эксцентриков 8 и 9 позволяет имитировать проход над шпалой 11 как оди ночной оси, так и тележных экипажей с произвольным числом осей и расстояниями между ними, Скорость вращения эксцентриков 8 и 9 подбирается с учетом гистерезисных явлений в подрель совом основании и имитируемой скоростью движения подвижного состава эа счет изменения передаточного отношения клиноременной передачи 18.При этом имитируются не нагрузки, 50а изогнутая ось пути. Она задаетсяпри помощи эксцентриков 8 и 9. Приэтом конфигурация эксцентриков 8, 9выполняется таким образом, что можновоспроизводить изогнутую ось пути 55под любым типом подвижного составаи разной скорости его движения, Дляизготовления таких эксцентриков не 942 4обходимо иметь прогибы рельса, снятые в условиях эксппуатации.Так как при испытаниях на стенде устанавливаются элементы верхнего строения пути, т.е. промежуточные рельсовые скрепления, включая упругие элементы, шпала и балласт идентичные в действующем пути, то при сохранении изогнутой оси пути нагрузки воспроизводятся одинаковые как на стенде, так и в эксплуатационных условиВ этом случае возможно исследование работы шпалы и подшпального основания.Известно влияние температуры, влажности и состава среды на процессы трения и изнашивания. Для воссоздания этих процессов на предлагаемом стенде предусмотрена установка половины шпалы в герметичной емкости 12 с возможностью имитации климатических факторов при помощи устройства 3.Известно также влияние электрических процессов на трение и износ элементов промежуточных рельсовых скреплений и коррозию рельсов, Имитировать утечку токов от средств автоблокировки и электродподвижного состава на предлагаемом стенде можно за счет того, что емкость с балластом 12 и шарнир 22 изолированы от рамы 1 стенда при помощи изолирующих прокладок 24.Формула изобретенияСтенд для исследования работы элементов железнодорожного пути, содержащий раму, смонтированные на ней емкостью с балластом и нагружающее устройство для взаимодействия с отрезком рельса, закрепляемым промежуточным рельсовым скреплением на одном конце устанавливаемой в емкость с балластом шпалы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности путем приближения условий к эксплуатационным, он снабжен кожухом для размещения другого конца шпалы, смонтированным на раме с помощью упругой прокладки и шарнира, который установлен с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном продольной оси отрезка рельса, а нагружающее устройство состоит из рычага, один конец которого жест12379 ления кожуха Составитель Л Техред В,Кад Разина Корректор Е, Сирохман едактор Н, Швыдкая Тираж 778 НИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Раказ 328 П исно омитета СССР открытийшская наб., д,оизводс нно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектна ко соединен с отрезком рельса и шарнирно закреплен на раме, а другой установлен с возможностью взаимодействия с эксцентриковым механизмом, который включает в себя смонтированный на раме приводной вал с двумя эксцентриками для взаимодействия с жестко смонтированными на рычаге роликами.2, Стенд по п. 1, о т л и ч а ющ й й с я тем, что емкость с балласО Ь 2Ьтом выполнена герметичной для регулирования температуры, влажности и состава среды,3. Стенд по и, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что он снабжен электроизолирующими прокладками, размещенными в местах закрепления на раме емкости с балластом и шарнира креп