УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ ОТ КУЗОВА НА ТЕЛЕЖКУ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПОДВИЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2013 года по МПК G01M17/08 G01L5/00 

Изобретение относится к устройству измерения показателей силового взаимодействия между тележкой и кузовом, применяемому при испытаниях железнодорожных подвижных транспортных средств.

Измеренный при испытаниях уровень усилий в опорах между кузовом и тележкой позволит оценить безопасность движения подвижного состава в прямых и кривых участках пути, при необходимости подобрать упруго-диссипативные характеристики опор или доработать их конструкцию.

Известно устройство для измерения показателей силового взаимодействия между кузовом и тележкой, установленной на катковом стенде. Между аркой стенда и тележкой установлены гидроцилиндры, усилия от которых имитируют силовое взаимодействие кузова и тележки в вертикальном и горизонтальном направлениях и оцениваются по давлению рабочей жидкости в полостях гидроцилиндров. При этом имитация движения по железнодорожному пути с различными меняющимися неровностями обеспечивается вращающимися роликами, на которые устанавливаются колеса тележки (US, патент №3418849, МПК В61К 13/00, 1968 г.).

Недостаток известного устройства состоит в том, что экспериментальные усилия, полученные на специальном стенде, могут существенно отличаться от замеренных при эксплуатационных условиях.

Известно устройство для измерения сил сопротивления повороту тележки относительно кузова железнодорожного транспортного средства, взятое за прототип и содержащее корпус, являющийся частью литой надрессорной балки, установленный на корпусе колпак и две мессдозы, размещенные между корпусом и колпаком и преобразующие механические горизонтальные нагрузки, возникающие между ними, в электрический сигнал.

Такое устройство обеспечивает измерение горизонтальных усилий между кузовом и тележкой непосредственно при ходовых динамических испытаниях железнодорожного транспортного средства [RU, патент №2247953, МПК G01L 5/00, B61F 5/02, 2004 г.].

Недостатком устройства является отсутствие возможности измерения вертикальных сил между кузовом и тележкой, от величины которых зависит безопасность движения подвижного состава, особенно в кривых участках пути.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является измерение и экспериментальная оценка с минимальной погрешностью величин вертикальных сил, действующих от кузова на тележку в реальных условиях и влияющих на условия безопасности движения.

Указанный технический результат достигается применением устройства для измерения вертикальной нагрузки от кузова на тележку железнодорожного подвижного транспортного средства, выполненного в виде опоры кузова на тележку и содержащего корпус, являющийся частью литой надрессорной балки тележки, колпака, установленного на корпусе, две мессдозы, установленные в опоре и преобразующие механическую величину вертикальной силы в электрический сигнал, две опорные плиты, приваренные к вертикальным ребрам корпуса опоры, две направляющие втулки, вставленные в отверстия в горизонтальной площадке корпуса и приваренные к ней, два стержня, установленные и свободно перемещающиеся в отверстиях направляющих втулок, две пластины, обеспечивающие опирание колпака на верхние торцевые поверхности стержней, при этом направляющие втулки обеспечивают соосное приложение вертикальной нагрузки относительно центров рабочих поверхностей мессдоз, а стержни своими нижними сферическими торцами, образованными завальцованными в их тела шариками, оперты на сферические поверхности мессдоз, радиусы которых больше радиусов шариков, для гарантии точечного контакта и обеспечения возможности точного измерения вертикальных сил между кузовом и тележкой.

На фиг.1 изображена тележка, главный вид; на фиг.2 - тележка, вид сверху; на фиг.3 - сечение А-А фиг.2.

Устройство для измерения вертикальной нагрузки от кузова на тележки железнодорожного подвижного транспортного средства выполнено в виде опоры кузова на тележку, состоящей из корпуса 1 (фиг.1, 2, 3), являющегося частью литой надрессорной балки 2 тележки 3, колпака 4, установленного на корпусе 1, двух мессдоз 5, преобразующих механические нагрузки в электрический сигнал, двух опорных плит 6, приваренных к вертикальным ребрам 7 корпуса опоры 1, двух направляющих втулок 8, вставленных в отверстия 9 в горизонтальной площадке корпуса 1 и приваренных к ней, двух стержней 10, установленных и свободно перемещающихся в отверстиях направляющих втулок 8, двух пластин 11, обеспечивающих опирание колпака 4 на верхние торцевые поверхности стержней 10. При этом направляющие втулки 8 обеспечивают соосное приложение вертикальной нагрузки относительно центров рабочих поверхностей мессдоз 5, а стержни 10 своими нижними сферическими торцами, образованными завальцованными в их тела шариками 12, оперты на сферические поверхности мессдоз 5, радиусы которых больше радиусов шариков 12, что гарантирует точечный контакт и обеспечивает возможность точного измерения вертикальных сил между кузовом 13 и тележкой 3. К мессдозам 5 подключены провода 14.

Измерение вертикальной силы происходит следующим образом.

Во время опирания кузова 13 на одну из двух опор возникает вертикальная сила, передающаяся через колпак 4 на поверхность контакта пластин 11 и верхних торцевых поверхностей стержней 10. Перемещаясь под действием вертикальной нагрузки в отверстиях направляющих втулок 8, стержни 10 давят на сферические поверхности мессдоз 5. Сигнал, полученный от мессдоз 5, регистрируется с помощью программно-аппаратного комплекса (не показан), соединенного с рабочей схемой мессдозы 5 проводом 14.

Устройство выполнено в виде опоры кузова на тележку и содержит корпус, являющийся частью литой надрессорной балки тележки, колпак, установленный на корпусе, две мессдозы, установленные в опоре и преобразующие механическую величину вертикальной силы в электрический сигнал. Дополнительно устройство снабжено двумя опорными плитами, приваренными к вертикальным ребрам корпуса опоры, двумя направляющими втулками, вставленными в отверстия в горизонтальной площадке корпуса и приваренными к ней, двумя стержнями, установленными и свободно перемещающимися в отверстиях направляющих втулок, двумя пластинами, обеспечивающими опирание колпака на верхние торцевые поверхности стержней. Направляющие втулки обеспечивают соосное приложение вертикальной нагрузки относительно центров рабочих поверхностей мессдоз. Стержни своими нижними сферическими торцами, образованными завальцованными в их тела шариками, оперты на сферические поверхности мессдоз, радиусы которых больше радиусов шариков, для гарантии точечного контакта и обеспечения возможности точного измерения вертикальных сил между кузовом и тележкой. Обеспечивается измерение и экспериментальная оценка с минимальной погрешностью величин вертикальных сил, действующих от кузова на тележку в реальных условиях и влияющих на условия безопасности движения. 3 ил.

Устройство для измерения вертикальной нагрузки от кузова на тележку железнодорожного подвижного состава, выполненное в виде опоры кузова на тележку и содержащее корпус, являющийся частью литой надрессорной балки тележки, колпак, установленный на корпусе, две мессдозы, установленные в опоре для преобразования механических нагрузок в электрический сигнал, отличающееся тем, оно снабжено двумя опорными плитами, приваренными к вертикальным ребрам корпуса опоры, двумя направляющими втулками, вставленными в отверстия в горизонтальной площадке корпуса и приваренными к ней, двумя стержнями, установленными и свободно перемещающимися в отверстиях направляющих втулок, двумя пластинами, обеспечивающими опирание колпака на верхние торцевые поверхности стержней, при этом направляющие втулки обеспечивают соосное приложение вертикальной нагрузки относительно центров рабочих поверхностей мессдоз, а стержни своими нижними сферическими торцами, образованными завальцованными в их тела шариками, оперты на сферические поверхности мессдоз, радиусы которых больше радиусов шариков, для гарантии точечного контакта и обеспечения возможности точного измерения вертикальных сил между кузовом и тележкой.