Стенд для прочностных испытаний тяговых электродвигателей локомотива с опорно-осевым подвешиванием

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.12.79 (21) 2861507/27-11 (51) М. Кл, с присоединением заявки №вЂ”

G 01 М 17/00

Гасударственный кемнтет (23) Приоритет— (53 ) УД К 620. 1.05 (088.8) Опубликовано 15.08.81. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 25.08.81

h0 делам изобретений и открытий.t !

Ю. М. Красницкий, А. П. Кучеренко, А. И.. |сиков и Ю. В. Хоперский (72) Авторы изобретения

Ростовский-на-Дону институт инженеров железтнэ ар транспорта и Всесоюзный научно-исследовательс институт электровозостроения (71) Заявители (54) СТЕНД ДЛЯ ПРОЧНОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ

ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ЛОКОМОТИВА

С ОПОРНО-ОСЕВЫМ ПОДВЕШИВАНИЕМ

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к средствам для стендовых испытаний тяговых электродвигателей электроподвижного состава и тепловозов.

Известен стенд для прочностных испытаний тяговых электродвигателей локомотива с опорно-осевым подвешиванием, содержащий станину, на которой расположена вертикальная стойка, несущая шарнирный узел подвески испытуемого тягового электродвигателя, две вертикальные стойки, торцо- 16 выми поверхностями взаимодействующие с монтируемыми на валу испытуемого тягового электродвигателя профильными кулачками и упруго взаимодействующие с монтируемым в моторно-осевых подшипниках испытуемого тягового электродвигателя опорным звеном две наковальни (1) .

Однако на таком стенде невозможно воспроизвести реальные нагрузки, воспринимаемые тяговым электродвигателем в эксплуатации, величина и форма которых носит случайный характер, определяемый взаимодействием колеса и рельса. Конструкция указанного стенда предусматривала то, что тяговый электродвигатель подвергается строго периодическому воздеиствию ударных нагрузок, частота следования которых соответствует частоте вращения вала электродвигателя. Амплитуда и форма ударного импульса на таком стенде при определенной толщине и жесткости упругих прокладок между опорным звеном и наковальней остаются постоянными во времени. Их регулирование возможно после остановки и замены упругих прокладок, т.е. после переналадки стенда.

Цель изобретения — максимальное приближение условий испытаний к эксплуатационным режимам.

Указанная цель достигается тем, что опорное звено снабжено барабанами с переменной контактной жесткостью обода, механизмом поворота опорного звена вокруг продольной оси и механизмами вертикального и осевого нагружения моторно-осевых подшипников, причем один из барабанов закренлен на опорном звене неподвижно, а другой размещен с возможностью осевого перемещения.

При этом механизм поворота опорного звена вокруг его продольной оси выполнен в виде храпового колеса, свободно установ855422

55 ленного на опорном звене между торцом одного из барабанов и механизмом осевого нагружения, и взаимодействующей с ним подпружиненной собачки, шарнирно установленной на станине.

Механизм вертикального нагружения выполнен в виде пружины, соединенной посредством болта и гайки со станиной через кронштейн, закрепленный к корпусу испытуемого тягового электродвигателя.

Механизм осевого нагружения выполнен в виде пружин и нажимных гаек, расположенных на концах опорного звена.

Кроме того, с целью обеспечения различной контактной жесткости, обод барабана выполнен в виде набора пластин разноименных материалов или кольца переменного сечения с отверстиями произвольной формы.

На фиг. 1 изображен общий вид стенда в; фиг. 2 — сечение по оси опорного звена; фиг. 3 и 4 — варианты выполнения обода барабанов.

На станине 1 смонтированы вертикальные стойки 2, наковальни 3 и стойки 4 с шарнирным узлом подвески 5. Тяговый электродвигатель 6 кронштейном 7 через упругие шайбы 8 соединен с узлом подвески 5, а через профильные кулачки 9, размещенные на концах вала 10, установлен на стойке 2. В моторно-осевых подшипниках 11 электродвигателя 6, установлена ось 12 колесной пары, а к их корпусам прикреплен кронштейн 13, который вместе с пружиной 14, болтом с гайкой 15 соединен со станиной 1 и образует механизм вертикального нагружения.

На концах оси 12 размещен механизм осевого нагружения, выполненный в виде пружин 16 и нажимных гаек 17. Левая пружина 16 соприкасается с торцом левого барабана 18, установленного с возможностью осевого перемещения, например, по шпонке 19. Правая пружина 16 через диск

20 соприкасается с торцом храпового колеса

21, установленного свободно на оси 12, рядом с правым барабаном 22, неподвижно размещенным на оси. С зубьями храпового колеса 21 взаимодействует собачка 23 с помощью шарнира 24, установленная на станине 1, и прижимаемая к колесу пружиной 25. Храповое колесо 21 и собачка 23 образуют механизм поворота опорного звена вокруг продольной оси.

Барабаны 18 и 22 имеют обод 26 и диск

27. Обод 26 может быть выполнен в виде набора пластин 28, изготовленных из материалов с различной контактной жесткостью, например стали, меди, пластмассы, резины и т.п. или из одного материала переменной толщины, диск которого при этом снабжен отверстиями 29 произвольной формы.

Стенд работает следующим образбм. ,При подаче напряжения на испытуемый электродвигатель 6, вал 10 и расположенные

Зо

45 на его концах кулачки 9 начинают вращаться. В результате взаимодействия выступающих частей кулачков 9 со стойками 2 происходит подъем и сброс электродвигателя 6 вместе с опорным звеном 12 и размещенными на нем барабанами 18 и 22 на наковальни 3.

Соударение пластины 28 обода 26 или его поверхности с наковальнями 3 создает ударный импульс, распространяющийся через диски 27 барабанов, ось 12 и моторно-осевые подшипники 11 по элементам электродвигателя.

Величина, форма и характер следования ударных импульсов определяются соотношением моментов трения М и М на торцах барабанов 18 и 22, величина которых регулируется раздельно изменением осевых усилий затяжки левой и правой пружины 16, нажим ными гайками 17 механизма осевого нагружения. В зависимости от этого возможны три режима работы стенда.

Если усилие затяжки правой пружины 16 создает на торце правого барабана 22 момент трения М больший, чем момент трения М, возникающий на торце левого барабана 18, т.е..Nz>M, храповое колесо 21

I через диск 20 будет постоянно прижато к барабану 22. При сбросе электродвигателя

6 зуб храпового колеса 21, ударяясь о собачку 23, в этом случае проворачивает ось 12 вместе с барабанами 18 и 22 на некоторый угол, зависящий от соотношения этих моментов, в результате чего при каждом последующем сбросе о наковальню 3 ударяется другой участок обода 26 или другая пластина 28. В этом случае электродвигатель 6 воспринимает чередующиеся ударные импульсы различной величины и формы.

Если усилия затяжки правой и левой пружин 16 механизма осевого нагружения вызывают на торцах барабанов 18 и 22 примерно одинаковые моменты трения, то

М =- М1, то при сбросе электродвигателя поворот храпового колеса 21 относительно 1орца барабана 22 происходит с проскальзыванием, в результате чего поворот оси 12 и барабанов18 и 22 происходит на угол, величина которого случайна. Электродвигатель 6 в этом случае воспринимает случайные ударные импульсы различной величины и формьь

Если момент трения М на левом барабане 18 больше момента трения М, то храповое колесо проскальзывает относительно торца барабана 22, не поворачивая его и ось 12 при сбросе тягового электродвигателя 6 о наковальню 3. В этом случае ударяется один и тот же участок обода 26 или одна и та же пластина 28. Испытываемый электродвигатель 6 воспринимает чередующиеся ударные импульсы постоянной величины и формы. В этом режиме собачка 23 может быть выведена из зацепления с храповым колесом 21, а момент трения М меж5 ду храповым колесом и торцом барабана 22 не создаваться.

Величина и форма ударного импульса, создаваемого на стенде, на всех указанных режимах работы может быть изменена за счет изменения величины затяжки пружины 14 гайкой 15 механизма вертикального нагружения опорного звена. В зависимости от величины затяжки пружины 14 изменяется скорость и время сброса двигателя, т.е. изменяется «разгон» двигателя при сбросе.

Применение предложенного стенда позволяет значительно расширить диапазон прочностных испытаний тяговых электродвигателей и в максимальной степени приблизить характер нагрузок, воспринимаемых тяговыми электродвигателями при эксплуатации.

Формула изобретения

1. Стенд для прочностных испытаний тяговых электродвигателей локомотива с опорно-осевым подвешиванием, содержащий станину, на которой рсположена вертикальная стойка, несущая шарнирный узел подвески испытуемого тягового электродвигателя, две вертикальные стойки, торцовыми поверхностями взаимодействующие с монтируемыми на валу испытуемого тягового электродвигателя профильными кулачками и упруго взаимодействующие с монтируемым в моторно-осевых подшипниках испытуемого тягового электродвигателя опорным звеном две наковальни, отличающийся тем, что, с целью максимального приближения условий испытаний к эксплуатационным режимам, опорное звено снабжено барабанами с переменной контактной жесткостью обода, механизмом поворота опорного звена вокруг его продольной оси и механизмами

855422 вертикального и осевого нагружения моторно-осевых подшипников, причем один из барабанов закреплен на опорном звене неподвижно, а другой установлен с возможностью осевого перемещения.

2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что механизм поворота опорного звена вокруг

его продольной оси выполнен в виде храпового колеса, свободно установленного на опорном звене между - торцом одного из барабанов и механизмом осевого нагружения, и взаимодействующей с ним подпружиненной собачки, шарнирно установленной на станине.

3. Стенд по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что механизм вертикального нагружения выполнен в виде пружины, соединен15 ной посредством болта и гаики со ст аниной через кронштейн, закрепленный к корпу у су испытуемого тягового электродвигателяя .

4. Стенд по пп. 1 — 3, отличающийся тем, что механизм осевого нагружения выполнен в виде пружин и нажимных гаек, расположенных на концах опорного звена.

5. Стенд по пп. 1 — 4, отличающийся тем, что, с целью обеспечения различной кон25 ктной жесткости обод барабана выпол1 нен в виде набора пластин, разноименных материалов.

6. Стенд по пп. 1 — 4, отличающийся тем, что обод барабана выполнен в виде кольца переменного сечения.

ЗО 7. Стенд по пп 1 — 6, отличающийся тем, что диск барабана выполнен с отверстиями произвольной формы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авто р с кое с виде тел ьст во С СС P № 559147, кл. G 01 М 17/00, 27.01 .75 (прототип).

855422

А-Д

Составитель А. Честной

Редактор О. Колесникова Техред А. Бойкас Корректор М. Демчик

Заказ 6888/57 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4