Стенд для оценки уровня и характера силового взаимодействия колеса с рельсом

Изобретение относится к области диагностики рельсовых транспортных средств и предназначено для исследования системы «колесо-рельс» путем оценки уровня и характера взаимодействия колеса с рельсом. Стенд содержит неподвижную металлическую раму, на которой установлен участок рельсового пути, переходящий в опорные ролики, П-образный портал с возможностью создания верхней опоры для гидродомкрата при вертикальном нагружении испытуемой тележки. Стенд также содержит асинхронный электродвигатель для вращения колесной пары через клиноременную передачу, под действием которой одно колесо колесной пары приподнимается, а возвращается в рабочее положении благодаря вертикальному нагружению. В результате перекатывания ближнего угла ролика по боковой конической поверхности гребня колеса создается горизонтальное давление на опорное устройство, установленное на вертикальной стойке портала со стороны электродвигателя. В результате обеспечивается возможность снятия одновременно двух усилий для построения нагрузочных диаграмм и создания оптимальных режимов движения подвижного состава на железнодорожном транспорте. 2 ил.

 

Предлагаемое устройство относится к области диагностики рельсовых транспортных средств и может быть использовано в лабораториях при исследовании ходовых частей вагонов. Часто передние колеса тележек вагонов при движении по кривым участкам, не редко и на прямых, набегают гребнями на боковые грани головок рельсов, что приводит к неизбежной аварии. По этой причине необходимо создать устройство для оценки уровня и характера силового взаимодействия колеса с рельсом.

Известно устройство для измерения вертикальной нагрузки от кузова ЖД подвижного транспортного средства по описанию изобретения к патенту RU 2481566 C1, G01L 5/00. Устройство, выполненное в виде опоры кузова вагона на тележку, содержит корпус, являющийся частью литой надрессорной балки, колпак, установленный на корпусе, и две месдозы (тензорезистора), установленные в опоре и преобразующие величину вертикальной силы в электрический сигнал.

Недостатком такого устройства является то, что оно не позволяет создавать и измерять силы взаимодействия между колесом вагона и рельсом ЖД пути в динамическом режиме.

Другим известным техническим решением является устройство для измерения сил трения между колесом и рельсом по описанию изобретения к патенту RU 2472660 С1, МПК B61K 13/00, G01M 17/08. Это устройство содержит раму, на которой смонтирована измерительная система, состоящая из двух датчиков для одновременного измерения силы трения на поверхности катания и внутренней боковой грани головки рельса. Устройство также снабжено двумя регулируемыми нагружателями и блоком преобразования электрических сигналов в считываемую информацию.

К недостаткам этого устройства относится малый диапазон измеряемых параметров, а именно нет возможности измерять величину давления колеса на рельс в режиме динамических испытаний.

Следующим известным устройством рассмотрена конструкция стенда для диагностики тележек пассажирских вагонов по описанию изобретения к патенту RU 2315276 С1, МПК G01M 17/10. Такой стенд состоит из основания фундамента с конусной поверхностью, на которой через тела качения оперта опорная плита с опорными роликами, взаимодействующими с колесами тележки. На опорной плите установлен пневмоцилиндр с двуплечими рычагами и тормозными (измерительными) колодками, способными контактировать с осями колесных пар тележки.

Однако и это устройство, кроме того что имеет сложную конструкцию, также не позволяет решать главную цель - измерение параметров давления между колесом и роликом (рельсом).

Наиболее близким устройством, принятым за прототип, является стенд для статических и квазистатических испытаний тележек ЖД транспорта по описанию изобретения к патенту RU 2243531, МПК G01M 17/08. Стенд содержит неподвижное основание с установленными на нем опорами для осей колесных пар испытуемой тележки и портал с органом вертикального нагружения тележки. Вертикальное нагружение осуществляется через подпятник и боковые рамы с помощью горизонтальной балки. Органы горизонтального нагружения расположены по четырем углам неподвижного основания.

Недостатком данного стенда является то, что на нем нет возможности исследовать динамические нагрузки, возникающие между колесом и роликом, имитирующим рельс, от чего существенно зависит величина износа этих элементов и что, в свою очередь, может снижать их срок службы и влиять на безопасность движения.

Поставленная цель достигается тем, что на стенде, включающем участок рельсового пути, проложенный под П-образным порталом, и две каретки с двумя парами опорных роликов, установлен привод для вращения колесной пары от асинхронного электродвигателя через клиноременную передачу и шейку оси, а для вертикального нагружения на пятнике надрессорной балки установлен гидродомкрат с упором в верхнюю часть портала; для горизонтального нагружения на вертикальной стойке портала со стороны электропривода установлено упорное устройство, состоящее из цилиндра, штока и мощной пружины. Достигаются следующие результаты: расширяется информативность проводимых испытаний и повышается точность получаемых результатов, при внедрении которых снижается износ колес и рельсов, увеличивается срок их службы и повышается безопасность на ЖД транспорте, особенно на криволинейных участках пути.

Сущность предлагаемого стенда поясняется чертежами. На фиг. 1 показан поперечный вид стенда, где левая колесная пара находится на рельсовом пути, а правая - на опорных роликах. На фиг. 2 показан продольный вид стенда с П-образным порталом, приводом колесной пары и системой вертикального и горизонтального нагружения испытуемой тележки.

Конструкция стенда для измерения эксплуатационных параметров тележки ЖД вагона включает рельсовый путь 1, П-образный портал 2 и две каретки 3 с двумя парами опорных роликов 4. В рабочем положении испытуемая тележка одной колесной парой 5 стоит на рельсовом пути 1, а другой колесной парой 6 - на опорных роликах 4. Вращение колесной пары 6 создается с помощью асинхронного электродвигателя 7 и клиноременной передачи 8. Для вертикального нагружения тележки на пятнике надрессорной балки установлен гидродомкрат 9 с упором в верхнюю часть П-образного портала 2, а для горизонтального нагружения и измерения перемещения колесной пары на вертикальной стойке портала 2 со стороны электродвигателя 7 установлено упорное устройство 10, состоящее из цилиндра, штока и мощной пружины.

Работа предлагаемого стенда осуществляется следующим образом. Испытуемую тележку ЖД вагона устанавливают на рельсовый путь 1, затем перекатывают под П-образный портал 2 до такого положения, при котором ее передняя колесная пара 6 опустится на опорные ролики 4. Далее соединяют ведомый шкив клиноременной передачи с шейкой колесной пары 6 и включают асинхронный электродвигатель 7, который через клиноременную передачу 8 создает вращение колесной паре 6. Под действием увеличенной тяги в клиноременной передаче противоположное колесо колесной пары 6 приподнимается и в этот момент включают гидродомкрат 9 для вертикального нагружения тележки, с помощью которого поднятое колесо опускается на свои ролики. В начальный момент колесо должно касаться ближнего угла ролика верхней точкой гребня, а далее ролик при вращении скатывается по боковой конической поверхности гребня, создавая возрастающее горизонтальное давление на колесо. Колесная пара, смещаясь в горизонтальном направлении, через площадку 11 боковой рамы давит на упорное устройство 10. Таким образом, одновременно с опусканием вращающегося колеса измеряют два усилия: вертикальное и горизонтальное. Вертикальное усилие, создаваемое домкратом, измеряют по манометру на домкрате, а горизонтальное усилие, передаваемое от опорной площадки 11 на боковой раме - по длине сжатия пружины в упорном устройстве 10. Величину горизонтального нагружения тележки регулируют с помощью предварительного поджатая пружины, входящей в состав упорного устройства 10. Под действием горизонтального нагружения имитируются усилия, возникающие между гребнем колеса и боковой поверхностью ролика, то есть рельса. Затем строят одну или несколько диаграмм, представляющих результат снятия динамических характеристик взаимодействия колеса и рельса. По характеру изменения горизонтального давления при равномерном увеличении вертикального нагружения делают оценку уровня и характера силового взаимодействия колеса с рельсом. Выводы и рекомендации из проведенных испытаний используются для создания оптимального режима движения грузовых или пассажирских вагонов ЖД транспорта.

Стенд для оценки уровня и характера силового взаимодействия колеса с рельсом, содержащий неподвижную металлическую раму, на которой установлен участок рельсового пути, переходящий в опорные ролики, П-образный портал с возможностью создания верхней опоры для гидродомкрата при вертикальном нагружении испытуемой тележки, отличающийся тем, что в области опорных роликов установлен асинхронный электродвигатель, создающий вращение колесной паре через клиноременную передачу и шейку ее оси, а для горизонтального прижатия колеса к рельсу на вертикальной стойке портала со стороны электродвигателя установлено упорное устройство, состоящее из цилиндра, штока и пружины с заданными параметрами, измерительная система включает регистраторы вертикальной и горизонтальной нагрузок.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к стендам для испытания тормозного оборудования подвижного состава железнодорожного транспорта. Стенд для автоматизированных испытаний воздухораспределителей и электровоздухораспределителей пассажирских вагонов дополнительно снабжен прижимом для закрепления переключательного клапана, связанным с ним резервуаром переключательного клапана, снабженным электронным датчиком давления, дополнительным тормозным резервуаром, снабженным электронным датчиком давления, дополнительным редуктором давления, дополнительным фильтром и дополнительными управляемыми электромагнитными вентилями.

Изобретение относится к области контроля и диагностики технического состояния узлов колесно-моторных блоков подвижного состава. Способ включает измерение параметров вибрации и значений сопутствующих факторов, например частоты вращения, построение функциональных зависимостей параметров вибрации от сопутствующих факторов, например, в виде полинома, расчет коэффициентов полинома, которые принимают за диагностические признаки, формирование на этой основе базы знаний технического состояния роторных механизмов.

Настоящее изобретение относится к области техники обнаружения дефектов на колесах железнодорожных транспортных средств. Установка для обнаружения дефектов с функцией параллельного поддомкрачивания выполнена с возможностью обнаружения дефектов без демонтажа колес и содержит тележку, выполненную с возможностью скольжения вдоль двух стальных рельсов, между которыми она предусмотрена.

Изобретение относится к области диагностики состояния роторных машин и агрегатов для диагностики колесно-моторных блоков. Способ включает измерение амплитудных составляющих основного сигнала вибрации и значений сигналов сопутствующих факторов, в котором сравнивают полученные значения с соответствующими критическими и оценочными уровнями и считают диагностируемые механизмы дефектными лишь при одновременном превышении измеренных амплитудных составляющих основного сигнала и значений сопутствующих факторов соответствующих критических и оценочных уровней, определяют зависимость величин параметров вибрации от значений сопутствующих факторов при их изменении в виде полинома, вводят в базу знаний, которую предварительно снимают при диагностических испытаниях каждого роторного механизма, критические уровни коэффициентов полинома по каждому конструктивному элементу, параметру вибрации и их комбинациям применительно к типовым предупреждаемым дефектам.

Изобретение относится к средствам вибродиагностики, а именно к постовым системам вибродиагностики на железнодорожном транспорте. Годность вагонов определяется по механическому состоянию букс колесных пар вагонов.
Изобретение относится к проверке устройств для управления подвижным составом. Способ проверки дешифратора автоматической локомотивной сигнализации заключается в том, что на вход бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия (АЛСН) подают последовательность тестовых кодовых сигналов.

Система тестирования на опрокидывание для транспортного средства для технического обслуживания и ремонта контактной подвески включает в себя: набор рельсошпальных решеток для поддержки транспортного средства для технического обслуживания и ремонта контактной подвески, подлежащей тестированию, причем рельсошпальная решетка включает в себя первый рельс и второй рельс, расположенные параллельно друг другу, и второй рельс, расположенный выше первого рельса, соединительный трос, жестко соединенный одним концом с опорным рычагом транспортного средства для технического обслуживания и ремонта контактной подвески и жестко соединенный другим концом с землей или поверхностью стенки испытательной площадки, первый датчик, расположенный на соединительном тросе и используемый для измерения усилия натяжения соединительного троса, и второй датчик, расположенный на рельсошпальных решетках соответственно и используемый для измерения давления колесной пары на рельсы.

Стенд содержит индуктор, смонтированный на портале, привод ротации колесной пары, снабженный взаимодействующим с гребнями колес катковым механизмом, устройство нанесения магнитного индикатора, регистратор зубьев, блок управления и узел подвода индуктора.

Изобретение относится к испытаниям железнодорожного транспорта. Способ контроля технического состояния силовой установки включает в себя измерение работы, выполненной силовой установкой, и затраченного при этом топлива, проведение реостатных испытаний.

Группа изобретений относится к автоматической локомотивной сигнализации. Способ диагностики локомотивной аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации (АЛС) заключается в том, что в дополнительную диагностическую обмотку, имеющую индуктивную связь с обмоткой приемной локомотивной катушки аппаратуры АЛС, подают тестирующие кодовые сигналы и искажающие их помехи.

Изобретение относится к области диагностики рельсовых транспортных средств и предназначено для исследования системы «колесо-рельс» путем оценки уровня и характера взаимодействия колеса с рельсом. Стенд содержит неподвижную металлическую раму, на которой установлен участок рельсового пути, переходящий в опорные ролики, П-образный портал с возможностью создания верхней опоры для гидродомкрата при вертикальном нагружении испытуемой тележки. Стенд также содержит асинхронный электродвигатель для вращения колесной пары через клиноременную передачу, под действием которой одно колесо колесной пары приподнимается, а возвращается в рабочее положении благодаря вертикальному нагружению. В результате перекатывания ближнего угла ролика по боковой конической поверхности гребня колеса создается горизонтальное давление на опорное устройство, установленное на вертикальной стойке портала со стороны электродвигателя. В результате обеспечивается возможность снятия одновременно двух усилий для построения нагрузочных диаграмм и создания оптимальных режимов движения подвижного состава на железнодорожном транспорте. 2 ил.

Наверх