Стенд для испытаний кузовов грузовых вагонов

(54) СТЕНД ГРУЗОВЫХ (57) Использ строение и тельных ускоренных кон струкци Сущность и ваем=.й ваг ОВ СПЪТАНИИ КУЗОВтранспортное мая конструкции ив для провеых испытаний на шино- спытадения турных пажей. спытысти от одорожных эки ия: усилие на и икальной плоско ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Уральское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта(56) Авторское свидетельЙ 568857, кл. 6 01 М 7/ ДЛЯ И ВАГОН ование: касаетс стендо ресурсн и желез зобрете он в верт Изобретение относится к транспортному машиностроению и касается конструкции стендов для испытаний натурных образцов подвижного состава, в частности для проведения ускоренных вибрационных испытаний кузовов грузовых железнодорожных вагонов.Известен стенд для вибрационных испытаний кузовов железнодорожных вагонов(авт, св. СССР %264739, кл, О 01 М 7/00, 1968), который содержит пневматические пульсаторы, выполненные в виде пневмоцилиндров для имитации вертикальных колебаний кузова вагона. Известен также стенд (авт. св. СССР М 568857, кл, 0 01 М 7/00, 1975 - прототип) для вибрационных испытаний кузовов железнодорожных вагонов при.,Ж 1763934 А 1 гидроцилиндров передается через надрессорные балки, Внутри кузова вагона смонтирован механизм нагружения распорной нагрузкой, который содержит раму с колеблющейся на упругих элементах средней балкой. Средняя балка имеет съемные грузы и снабжена с двух сторон роликовыми давильниками. Каждая пара упругих элементов снабжена винтовыми механизмами для регулирования жесткости с любой стороны виброплатформы. Клинья, с которыми взаимодействуют роликовые давильники, установлены симметрично с двух сторон на стойках вагона, и при его колебаниях созДается горизонтальная (распорная) цикличе- Б ская нагрузка на кузов, т,е. имитируется эксплуатационный режим нагружения кузова вагона инерционными динамическими) лами от вертикальной динамики. 1лы,бил,евмопульсаторами, свя( сорной балкой для возьных колебаний кузова. нды не обеспечивают Ы ационных режимов насновными недостатками являются отсутствие усции распорных статичееских (инерционных) агона от грузов, которые альной эксплуатации, а аты времени на загрузку в различными грузами, и, что значительно сниьность испытаний, ия - расширение функжностей стенда путем его нагружении пн занными с надрес буждения вертикалИзвестные сте имитацию эксплуат гружения кузова. О известных стендов тройств для имита ских и динамич нагрузок на кузов в имеют место в ре также большие затр и разгрузку вагоно особенно сыпучим жает производителЦель изобретен циональных возмо5 10 15 20 25 35 40 45 50 55 приближения условий испытаний к эксплуатации и повышение производительности испытаний.Для достижения этой цели стенд снабжен механизмом нагружения кузова распорной нагрузкой, образованным по меньшей мере одной виброплатформой, устанавливаемой внутри кузова, рама которой включает в себя расположенные друг над другом три балки, средняя из которых установлена на упругих элементах и снабжена закрепленными на горизонтальных стержнях роликами для надавливания на стойки кузова посредством клиньев, закрепляемых на последних с возможностью перемещения в вертикальной плоскости. Кроме того, стенд снабжен закрепленными на средней балке съемными мерными грузами, а указанные упругие элементы снабжены винтовыми механизмами для регулирования жесткости,На фиг. 1 изображен предлагаемый стенд, вид сбоку; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг, 3 - разрез Б-Б на фиг, 2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 2; на фиг, 6 - разрез Д-Д на фиг. 2,Стенд для испытаний кузовов грузовых вагонов содержит силовой пол 1, в приямках которого смонтированы рамы 2 для установки гидравлических цилиндров 3, Гидроцилиндры для возбуждения вертикальных колебаний шарнирно установлены в основании стенда и расположены симметрично относительно продольной оси кузова. Испытываемый вагон 4 устанавливается своими надрессорными балками 5 через специальную накладку 6 на штоки гидроцилиндров, Усилие на испытываемый объект передается через сферическую опору в накладке 6 и опору на винтовом штоке 7, винтовая нарезка которого служит для устранения зазора между гидродомкратом 3 и испытываемым кузовом вагона 4, Внутри кузова вагона, в зоне каждой шкворневой стойки смонтированы механизмы нагружения кузова распорной нагрузкой, каждый из которых содержит сварную раму 8, выполненную из прокатных профилей, Рама включает в себя три балки, расположенные друг над другом. На упругих элементах 9 смонтирована средняя балка 10, на которой закреплены съемные мерные грузы 11, зафиксированные шпильками 12, Рама также снабжена закрепленными на горизонтальных стержнях роликами 13. Рама с средней балкой, смонтированной на упругих элементах, симметрично расположенных относительно мерных грузов, образуют виброплатформу, которая крепится с помощью болтов к специальным вертикальным стойкам 14, Стойки закреплены на верхней обвязке кузова и связаны между собой нижним поперечным брусом 15, Клинья 16, с которыми взаимодействуют ролики 13 установлены симметрично с двух сторон в направляющих стоек 14 и с помощью болтов закреплены на стойках кузова вагона с возможностью перемещения в вертикальной плоскости. Каждая пара упругих элементов виброплатформы снабжена винтовыми механизмами 17 для регулирования жесткости. Количество виброплатформ, устанавливаемых внутри кузова определяется методикой испытаний. Механизм нагружения кузова распорной нагрузкой в стенде может быть образован по меньшеймере одной виброплатформой,Для проведения ресурсных испытаний после установки вагона 4 на стендовую позицию, штоки 7 силовых гидроцилиндров 3 приводятся в исходное положение, Усилие на испытываемый вагон в вертикальной плоскости передается через надрессорныебалки 5. Нагружающая гидравлическая система содержит две насосные установки, два . пульта управления и четыре спаренных пульсатора для создания переменных вертикальных нагрузок на кузов вагона. Коле 30 бания нагрузок создаются чередующимисяимпульсами масла, передаваемыми из цилиндра пульсатора по трубопроводу в рабочие цилиндры 3 стенда. Максимаьная и минимальная нагрузки контролируются манометрами на пультах управления для каждого гидроцилиндра отдельно, а число нагружений определяется по счетчику импульсов, установленному на каждой паре пульсаторов. Каждая пара гидроцилиндров работает синхронно. Обе пары гидроцилиндров могут работать в синхронном режиме, создавая вертикальные колебания кузова, или с заданным сдвигом по фазе, создавая колебания "галопирования", Величина амплитуды и частота колебаний кузова регулируется изменением хода поршня и числа оборотов четырехскоростного электродвигателя пульсатора.При возбуждении вертикальных колебаний от гидравлической системы стенда на кузов вагона средняя балка 10 виброплатформы с мерными грузами 11 также колеблется на упругих элементах 9. При этом через горизонтальные стержни и ролики 13,которые взаимодействуют с клиньями 16, создается горизонтальная (распорная) нагрузка на кузов вагона 4, т.е, имитируется эксплуатационный режим нагружения кузова вагона динамическими силами. Для изменения точки приложения распорнойнагрузки на кузов вагона по высоте, клинья 16 и соответственно рама 8 виброплатформы перемещаются по вертикали и закрепляются в новом положении на стойках 14. Таким образом, изменяя положение вибро платформы по высоте кузова и, тем самым, изменяя точку приложения распорной (горизонтальной) нагрузки, можно добиваться различного уровня динамических напряжений в элементах кузова и имитировать дей ствие различных грузов. Кроме того, изменяя жесткость упругих элементов 9, используя винтовые механизмы 17, можнодобиваться разных уровней нагрузки на каждую боковую стену кузова и варьиро вать величиной распорной нагрузки, изменяя массу средней балки 10 при помощи съемных мерных грузов 11. Напряженно-деформированное состояние элементов кузова вагона, оценивается с помощью 20 тензорезисторов, смонтированных в наиболее критических зонах, Наличие виброплатформы внутри кузова позволяет, одновременно с возбуждением вертикальных колебаний кузова, реализовать распор ные динамические нагрузки на кузов, изменяя их величину и точку приложения. При этом, для создания распорных нагрузок не требуются специальные механизмы силовозбуждения т,к. горизонтальные нагруз ки создаются за счет вертикальной динамики вагона на стенде. Это позволяет при комбинированном нагружении кузова значительно сократить энергозатраты при проведении испытаний, приблизить условия испытаний к условиям эксплуатации, повысить производительность испытаний,Формула изобретения 1. Стенд для испытаний кузовов грузовых вагонов, содержащий смонтированные на основании с возможностью взаимодействия с надрессорной балкой вагона и располагаемые симметрично относительно продольной оси кузова пульсаторы для возбуждения вертикальных коебаний, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем приближения условий испытаний к эксплуатации и повышения производительности, он снабжен механизмом нагружения кузова распорной нагрузкой, образованным по меньшей мере одной виброплатформой, устанавливаемой внутри кузова, рама которой включает в себя расположенные одна над другой три балки, средняя из которых установлена на упругих элементах и снабжена закрепленными на горизонтальных стержнях роликами для надавливания на стойки кузова посредством клиньев, закрепляемых на последних с возможностью перемещения в вертикальной плоскости.2. Стенд по и, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он снабжен закрепленными на средней балке съемными мерными грузами, а указанные упругие элементы снабжены винтовыми механизмами для регулирования жесткости,1763934 Составитель В,ЕфимовТехред М,Моргентал Корректор М,Максимишинец Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 3452 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5