Стенд для вибрационных испытаний колесных машин

(5 Ц 5 ЕН хническии институт льство СССР/00, 1975,РАЦИОННЫХ ИСПЫ- АШИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР САНИ ИЗОБР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СТЕНД ДЛЯ ВИБТАНИЙ КОЛЕСНЫХ(57) Изобретение относится к испытательной технике на ударовибрационные нагрузки. Цель изобретения - повышение точности воспроизведения эксплуатационных режимов нагружения. Цель достигается выполнением стенда в виде основания и пневмопульсаторов 10, подвешенных на цапфах 8 и 9. Основание выполнено в виде четырех раздельных платформ,. на подвижных опорах 5 которыхзакреплены стойки 6 и 7 с пневмопульсаторами 10, цапфы 9 которых жестко соединены через червячные пары с автономными приводами поворота вокруг горизонтальной оси, а каждая опора соединена также через червячные пары 18 и 19 с приводом поворота вокруг горизонтальной оси, причем на концах штоков 11 пневмоцилиндров 10 с помощью шаровых пар 14 закреплена установочная площадка 15. 4 ил.Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для испытания колесных машин на ударовибрационные нагрузки,Известны устройства для испытания 5 различных транспортных машин и изделий на надежность.Известен стенд для испытания изделий на ударовибрационные нагрузки, содержащий основание, возбудитель колебаний, 10 платформу, устройство для создания ударной нагрузки, установленные на платформе салазки с упругими элементами и винт с правой и левой нарезками для перемещения салазок. 15Недостатком данного стенда является то, что он обеспечивает испытание изделий при нагрузках, направленных только в одном направлении и не отражает реальных условий работы машины. 20Известно также устройство, содержащее основание с пружинами, на которых установлена платформа, которая с помощью гибкого элемента через блок и эксцентриковое устройство соединена с 25 приводом.Однако данное устройство предназначено для моделирования сейсмических колебаний и также не отражает реальных .условий работы машин, так как создает в 30 основном перемещения платформы в вертикальном и горизонтальном направлениях.Известен также стенд для испытания колесных машин на надежность, содержащий раму с беговыми барабанами, установ ленными эксцентрично, причем рама выполнена из двух частей, размещенных одна в другой и шарнирно соединенных между собой с возможностью их поворота во взаимно перпендикулярных плоскостях, каж дая рама снабжена механизмом привода, а барабаны выполнены в виде однополостного гиперболоида. Однако известный стенд не позволяет 45создавать нагрузки на испытуемое устройство, направленные под углом, а также впротивоположных направлениях. Стендтакже не позволяет осуществлять нагружение испытуемого изделия путем постоянного изменения его положения какотносительно горизонтальной, так и вертикальной осей пульсаторов, что, в конечном,счете, не обеспечивает достаточной точности воспроизведения эксплуатационных режимов нагружения,Наиболее близким к изобретению является стенддля вибрационных испытаний кузовов железнодорожных вагонов,содержащий вибровозбудители в виде пневмоцилиндров с ограничителями хода штока, подвешенных с помощью горизонтальных цапф на несущей раме. Вибровозбудители расположены симметрично относительно продольной оси кузова вагона и их штоки связаны с надрессорной балкой вагона. Основанием стенда является рельсовая тележка с пружинными комплектами малой жесткости.Недостатком известного устройства является то, что оно также не позволяет создавать нагрузки, направленные под углом к испытуемому изделию, и не обеспечивает достаточной точности воспроизведения реальных эксплуатационных режимов нагружения колесных машин,Цель изобретения - повышение точности воспроизведения эксплуатационных режимов нагружения путем расширения диапазона создаваемых на стенде реальных нагрузок.Поставленная цель достигается тем, что стенд для вибрационных испытаний колесных машин содержит основание, автономные несущие рамы с вертикальными стойками, в которых на поворотных горизонтальных цапфах закреплены корпуса вибровозбудителей, и установочные кронштейны для связи с испытуемой колесной машиной;Установка автономных несущих рам на автономных опорах, соединение их с приводами вращения, а также выполнение шарниров соединения установочных кронштейнов с выходными звеньями вибровозбудителей позволяют создавать дополнительные разнонаправленные нагрузки на испытуемую колесную машину (изделие) путем одновременного изменения углов наклона штоков вибровозбудителей в разных плоскостях, на разных уровнях и с разной длиной хода штоков, При этом нагрузки могут создаваться как при их одном значении путем установки фиксированных однозначных, разнозначных угловых положений штоков вибровозбудителей, так и при постоянном или периодическом изменении углов путем вращения приводов поворота вибровозбудителей по заданной программе. Такие изменения положений вибровозбудителей позволяют расширить. диапазон видов нагрузок, которые реально испытывают колесные машины в условиях их постоянной эксплуатации, и повысить точность воспроизведения эксплуатационных режимов нагружен ия.На фиг.1 изображен стенд, общий вид; на фиг,2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг,4 - разрез В - В на фиг.2.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Стенд для вибрационных испытаний колесных машин содержит основание в виде автономных платформ 1 - 4, на которых с помощью упорных подшипников 5 установлены автономные опоры 6 с поворотными вертикальными валами 7. На опорах 6 закреплены несущие рамы с вертикальными стойками 8 и 9, в которых на поворотных горизонтальных цапфах 10 и 11 установлены вибровозбудители в виде пневмоцилиндров 12 с поршнями и штоками 13,Штоки 13, являющиеся выходными звеньями вибровоэбудителей 12, шарнирно соединены с помощью кронштейнов 14 с установочной площадкой 15, причем шарниры выполнены в виде шаровых пар 16. Автономные опоры 6 выполнены в виде червячных колес и снабжены приводами 17 вращения вокруг вертикальной оси, ведущие звенья которых 18 (червяк) вместе с приводами при помощи кронштейнов 19 закреплены на основаниях 1 - 4, а ведомые звенья 6(червячные колеса) закреплены на валах 7, Вибровозбудители 12 снабжены приводами 20 вращения вокруг горизонтальной оси, ведущие звенья которых 21 (червяки) закреплены при помощи кронштейнов.22 на вертикальных стойках 8, а ведомые звенья 23 (червячные колеса) закреплены на горизонтальных цапфах 10,Стенд работает следующим образом.Колесную машину размещают на установочной площадке 15, закрепляют известными способами с помощью известных средств и осуществляют процесс испытаний согласно заданной программе,При необходимости испытаний машины на вертикально направленные нагрузки включают приводы 20 вращения червяков 21 и червячных колес 23 и устанавливают вибровозбудители 12 со штоками 13 в вертикальное положение, после чего закрепляют в этом положении фиксаторами (не показаны) известного типа, Затем по трубопроводам 24 подают сжатый воздух в цилиндры вибровозбудителей 12 и через штоки 13; шаровые пары 16, кронштейнов 14 и установочную площадку 15 сообщают закрепленной на площадке испытуемой колесной машине возмущающую силу, направленную вверх, После сброса давления воздуха из цилиндров вибровозбудителей поршни со штоками 13 опускаются вниз и далее цикл повторяется. Таким образом, вибровозбудители обеспечивают периодические вертикально направленные колебания испытуемой машины.Для создания возмущающей силы, направленной под каким-либо углом к горизонтальной оси, сначала отключают фиксаторы положения вибровозбудителей, затем путем включения автономных приводом 20 и вращения червячных пар 21 и 23 поворачивают на заданный угол относительно цапф 10 и 11 вибровозбудители 12 и снова закрепляют их в этом положении фиксаторами, После этого подают в цилиндры вибровозбудителей сжатый воздух и тем обеспечивают возвратно-поступательное движение испытуемой машины "вверх-вперед" или "вверх-назад".Для создания возмущающей силы, направленной "вверх-вперед" или "вверх-назад" в поперечной плоскости испытуемой машины сначала устанавливают вибровозбудители под определенным углом путем вращения их автономными приводами 20 на цапфах 10 и 11 вокруг горизонтальной оси и закрепляют фиксаторами. Затем включают автономные приводы 17, вращающие червячные пары 18 и 6, и поворачивают опоры 6 вокруг вертикальной оси на заданный угол и тем самым обеспечивают одновременный наклон штоков 13 вибровозбудителей 12 как к горизонтальной, так и к вертикальной осям, Установочная площадка 15 в связи с креплением ее на штоках с помощью шаровых пар 16 находится при равных углах наклона штоков 13 в горизонтальном положении. При подаче в цилиндры вибровозбудителей 12 сжатого воздуха возмущающая сила обеспечивает сложное колебательное движение испытуемой машины "вверх-вперед - в сторону" или"вверх-назад - в сторону".Предлагаемый стенд позволяет создавать разнонаправленные нагрузки на испытуемую машину путем вращения и фиксации вибровоэбудителей в определенных положениях таким образом, чтобы, например, передняя пара штоков была направлена вертикально веер:, а задняя пара - "вверх- вперед" или "вверх-назад" и т.д. Такие положения штоков вибровозбудителей возможны путем изменения положений шаровых пар 16 на установочной площадке 15, Величина колебаний установочной площадки может изменяться как от величины наклона вибровозбудителей относительно горизонтальной и вертикальной осей, так и от величины хода штоков 13 вибровозбудител ей.Предлагаемый стенд позволяет по заданной программе производить испытания колесных машин, осуществляя изменения углов наклона вибровозбудителей входе их работы, имитируя тем самым какой-либо участок дороги как с различными отклонениями от нормы, так и нормальные дорожныережимы эксплуатации машин.1725086 2.1 Таким образом, предлагаемое устройство повышает точность воспроизведения реальных условий эксплуатации машин, тем самым обеспечивает получение более точной информации для соэдания надежных машин.ф о р мул а и зоб ретен ия Стенд для вибрационных испытаний колесных машин, содержащий основание, автономные несущие рамы с вертикальными стойками, в которых установлены поворотные горизонтальные цапфы, вибровозбудители, корпусы которых закреплены на поворотных горизонтальных цапфах, и установочные кронштейны для связи с испытуемой колесной машиной, соединенные с выходным звеном вибровозбудителей посредством шарнира, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения эксплуатационых режимов нагружения, он снабжен смонтированными на основании автономными опорами с поворотными вертикальными валами, приводами вращения вибровозбудителей вокруг 5 горизонтальной оси, ведущие звенья которых закреплены на вертикальных стойках автономных несущих рам, а ведомые соединены с поворотными горизонтальными цапфами и приводами вращения автономных 10 опор вокруг вертикальной оси, ведущиезвенья которых закреплены на основании, а ведомые соединены с поворотными вертикальными валами автономных опор, при этом автономные несущие рамы с верти кальными стойками установлены на автономных опорах с поворотными вертикальными валами, а шарниры соединения установочных кронштейнов с выходными звеньями вибровозбудителей 20 выполнены в виде шаровых пар.1725086 22 2 о 2 Редактор В.Бугренкова изво Заказ 1170 ВНИИП Составитель С,БелоуськоТехред М.Моргентал Корректор Т,Ма Тираж Подписноедарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 нно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101