Стенд для испытаний колес

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) Приоритет Опубликовано 25,05,80, Бюллетень 19 ио делан изобретений и открытий.001.6 (088,8) Дата опубликования описания 28,05,80(72) Авторы изобретения В. Я, Кершенбаум, К, К, Касимов и В. А. Петриченко Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по трубопроводным контейнерным системам(54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ КОЛЕСИзобретение касается испытаний колестранспортных средств, преимущественностендов для исследования экснлуатационных свойств и взаимодействия с поверхностью трубопроводов колес контейнеров5пневмотранспортных систем,Известен стенд для испытания колес,содержащий основание с приводным барабаном, узлы крепления колес и нагрузочные механизмы (11 .Однако этот стена предназначен толькодля ресурсных испытаний колес,На нем моделируется движение каченияпо прямолинейной жесткой поверхностии контролируются износные характеристики колеса, Смоделировать движение качения с проскальзыванием по упругой криволинейной поверхности с направленияминагрузок, отличными от радиальных, наэтом стенде невозможно. 20Известен барабанный стенд аля испытаний колес, образующая барабана кото-роговыполнена криволинейной 2). Одна-.ко такой стенд также не позволяет полу 2чить достоверные результаты испытаний колес контейнеров пневмотранспортных систем иэ-за неадекватности условий качения колеса на указанном стенде и в реальных условиях, При движении роликовой тележки контейнера в трубопроводе в нем возникают деформации как общего, так и локального характера, в результате чего оболочка трубопровода будет нахо- диться в сложно-напряженном состоянии.В месте контакта колеса с упругой/оболочкой площадь контактирования очень мала, а возникающие напряжения и деформации на практике могут оказаться значительными (характерная особенность трубопроводного пневмотранспорта ), Поэтому именно эти факторы играют решающую роль при оценке прочности и долговечности функциональной группы "роликовый контейнер - труба".Применение на известном стенде традиционного жесткого толстостенного барабана приводит к резкому изменению вида и характера локальных напряжений,3 7359а также йх качественных и количественныхзначений, поэтому практическая и научная ценность результатов, полученных настенде с жестким барабаном, будет невелика иэ-за больших искажений. Крометого, известный стенд не позволяет изменять пространственное расположение колеса и нагрузки на него относительно барабана, что также влияет на конечный результат,Известен стенд для испытаний колес,содержащий приводной барабан и устройства для установки, ориентации и нагружения испытываемых колес 31. Устройствоориентации стенда позволяет изменятьпространственное расположение колесаотносительно барабана, что существеннорасширяет режимы нагружения колеса идиапазон проводимых испытаний. Однакоизвестный стенд, обладая конструктивнойсложностью, также не позволяет смоделировать условия качения колеса трубопроводного контейнера из-эа невозможностиизменения направления вектора нагрузкизаданной величины, приложенной к колесу, и несоответствующей характеристикибегового барабана, что приводит к искажению результатов испытанпй.Пель изобретения - повышение достоверности результатов испытаний путемимитации силовых и кинематических факторов действующих при качении колеса,а также упрощение конструкции стенда.Это достигается тем, что обечайкабарабана выполнена в виде тонкостеннойоболочки с вогнутой образующей, а устройство для нагружения смонтировано наповоротной вокруг оси, перпендикулярнойоси барабана, платформе, имеющей продольные направляющие, на которых установлена каретка с устройством для ориентации,Кроме того, обечайка барабана можетбыть выполнена съемной.На фиг. 1 показан предлагаемыйстенд, общий вид; на фиг. 2 - то же,вид в плане, на фиг. 3 - сечение А-Ана фиг. 2; на фиг. 4 - схема реальногонагружения колес транспортного контеинера.Стенд для испытания колес транспортных средств содержит закрепленный на основании 1 с помощью рамы 2 разборный барабан 3, состоящий иэ тонкостенной обечайки 4 с вогнутой поверхностью вращения и торцовых крышек 5, 6, установленных на валах 7, 8, причем крышка 5 с валом 7 могут слеп.аться вдоль5 10 15 оси вра 1 пения по раме 2. Барабан 3 приводится во вращение через клиноременную передачу 9 двигателем 1 О.Устройство для ориентации колес 1 1 выполнено в виде поворотных вилок 12, в которых закреплены оси 13 колес, Каждая вилка 12 установлена с помощью фиксаторов 14 на кронштейне 15, который с помощью винтового зажима 16 укреплен на каретке 17 с воэможностью поворота вокруг оси винта зажима 16 при его ослаблении, Каретка 17 установлена на поворотной платформе 18 с помощью продольных направляющих 19. Ось 20 поворотной платформы 18 перпендикулярна оси барабана 3. На платформе 18 смонтировано устройство для нагружения 21. Испытания на стенде проводятся сле 20дующим образом. С помощью торцовойкрышки 5 вала 7, установленных подвижно на раме 2, проводится закреплениеобечайки 4 с требуемым профилем вогнутой поверхности вращения и необходимы 25ми жесткостными характеристиками. Вповоротных вилках 12 устанавливаютсяиспытываемые колеса 11, положение осей13 которых в вертикальной плоскостификсируется фиксаторами 14. Каретки 1730,с помощью устройств для нагружения 21смешаются по направляющим 19 и поджимают колеса 11 к барабану 3, Направле-.ние вектора нагрузки задается вращениемповоротной платформы 18, при этом необ 35ходимое положение колес 1 1 по отношению к барабану 3 устанавливается спомощью устройства для ориентации,смонтированного на каретке 17, При расположении колес (см. фиг. 4) характерно40нерадиальное по отношению к оси вращения колеса приложение веса контейнера 6и груза Р (под углом с( ), Величина инаправление реакции В в стенке трубы45от вектОра 6+Р зависит от многих факторов, ряд которых практически невозможно учесть (коэффициенты трения каченияи скольжения для различных материаловколес, сцепляемость различных материалов при их фр кционном контакте и т. д,).50Юля воспроизведения силовых условийв месте контакта колеса со стенкой трубы на стенде проще смоделировать условия их нагружения, путем задания различных направлений вектора тарированнойнагрузки, что позволяет не учитывать вышеуказанные факторы, упростить конструкцию стенда и повысить достоверность результатов испытаний.5.,735949фПо окончании цикла испытаний определяются качественные и количественные характеристики напряжений и деформаций, возникающих в испытываемом колесе и абечайке барабана, а также выявляются закономерности их влияния на несушую способность, контактную выносливость и интенсивность изнашивания как колеса, так и криволинейной поверхности обечайки. оМаксимальное приближение при таком моделировании процессов движения качения с проскальзыванием по упругой криволинейной поверхности к реально происходящим процессам позволяет произвести 15 правильный и качественный анализ по оптимальному выбору материалов и конструкций опорно-направляющих элементов транспортных средств и помогает выявить предельные параметры движения, в диапа зоне которых обеспечивается надежность и долговечность этих элементов. Формула изобретения 251, Стенд для испытаний колес, преимущественно контейнеров трубопроводного транспорта, содержащий приводной бара 6бан и устройства для установки, ориентации и нагружения испытываемых колес,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения достоверности результатов испытаний путем имитации силовыхи кинематических факторщ, действующихпри качении колеса, а также упрощенияконструкции стенда, обечайка барабана выполнена в виде тонкостенной оболочки свогнутой образующей а устройство длянагружения смонтировано на поворотнойвокруг оси, перпендикулярной оси барабана, платформе, имеющей продольные направляющие, на которых установлена каретка с устройством для ориентации,2. Стенд по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что сбечайка барабанавыполнена съемной,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Франции Мо 2123672,кл, б 01 М 17/00, 1972.2. Опубликованная заявка францииМо 2127717, кл, 6 01 М 17/00, 1972,3. Авторское свидетельство СССРМо 151849, кл. 6 01 М 17/02, 19647 З 5949 Составитель Л. Глинкаор Н. Козлова Техред И, Асталош Корректо Ре уска аз9 Подписноенного комитета Сний и открытий-35, Раушская. на Тираж 10 И Государств делам изобрет 5, Москва, Ж