Стенд для вибрационных испытаний колесных машин

 

Изобретение относится к испытательной технике на ударовибрационные нагрузки. Цель изобретения - повышение точности воспроизведения эксплуатациейТ ных 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 которых закреплены стойки 6 и 7с 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 19с приводом поворота вокруг горизонтальной оси, причем на концах штоков 11 пневмоцилиндров 10с помощью шаровых пар 14 закреплена установочная площадка 15.4 ил. ВиВА SS feSS- S ///AS S /S S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕС 1УБЛИК (5ц5 G 01 М 17/00, 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

auda

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4806872/11 (22) 27.03.90 (46) 07.04.92. Бюл. hh 13 (71) Иркутский политехнический институт (72) П.В.Королев (53) 629.113(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 568857, кл. G 01 М 7/00, 1975, (54) СТЕНД ДЛЯ ВИБРАЦИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ КОЛЕСНЫХ МАШИН (57) Изобретение относится к испытательной технике на ударовибрационные нагрузки. Цель изобретения — повышение точности воспроизведения эксплуатацион„„5U,, 1725086 А1 ных 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 которых закреплены 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.

1725086

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. 15

Недостатком данного стенда является то, что он обеспечивает испытание изделий при нагрузках, направленных только в одном направлении и не отражает реальных условий работы машины. 20

Известно 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- 35 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- 40 дая рама снабжена механизмом привода, а барабаны выполнены в виде однополостного гиперболоида.

Однако известный стенд не позволяет 45 создавать нагрузки на испытуемое устройство, направленные под углом, а также в противоположных направлениях. Стенд также не позволяет осуществлять нагружение испытуемого изделия путем постоянно- 50 го изменения его положения как относительно горизонтальной, так и вертикальной осей пульсаторов, что, в конечном, счете, не обеспечивает достаточной точности воспроизведения эксплуатационных ре- 55 жимов 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 на фиг.2.

1725086

10

20

30

40

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 нагрузкь 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 B 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 — "вверхвперед" 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 дорожные режимы эксплуатации машин.

1725086

Г фью 2. C

Таким образом, предлагаемое устройство повышает точность воспроизведения реальных условий эксплуатации машин, тем самым обеспечивает получение более точной информации для создания надежных машин.

Формула изобретения

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, отличающийся 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, ведущие звенья которых закреплены на основании, а ведомые соединены с поворотными вертикальными валами автономных опор, при этом автономные несущие рамы с верти15 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

Zf..

23

/S

Составитель С,Белоусько

Редактор В.Бугренкова Техред M.Ìoðiåíòàë Корректор Т,Малец

Заказ 1170 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101