СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ Российский патент 2023 года по МПК G01N3/00 B24B55/00 

Изобретение относится к испытательной технике может быть использовано для проведения прочностных и эксплуатационных испытаний абразивных кругов для шлифования рельсов.

Известна установка для проведения испытаний шлифовальных кругов на прочность методом вращения, включающая в себя станину, на которую размещены испытательная камера со шпинделем, транспортное устройство, манипулятор со схватом в виде патрона и цанга (см. ав. св. №1733952, MПК G01N 3/02, опубл. 15.05.92, бюл. №18).

В данной установке шлифовальные круги испытываются только на нагрузки, вызываемые центробежной силой, при этом не предусмотрена имитация реальных нагрузок, которым подвергается круг во время шлифования головки рельса в пути. В частности, ударные нагрузки, которые возникают при наезде шлифовального круга на рельсовый стык.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является станок содержащий опорную раму, вертикальные стойки, испытательную камеру и верхние направляющие балки, которые жестко связаны между собой и образуют единую несущую конструкцию с расположенными на ней остальными узлами и деталями станка. Камера выполнена сборной и состоит из основания, вертикальной стенки. К стенке приварен опорный защитный кожух, внутри которого помещено подвижное стальное кольцо. Между кожухом и кольцом впрессован кольцевой амортизатор. Передняя часть камеры закрывается дверцами и запирается замком. На одной из них размещен пульт управления станком. Испытуемый круг помещают на конец шпинделя станка, размещенного в камере и испытание проводят при закрытых дверях (см. ав. св. №1472230 МПК В24В 55/04, опубл. 15.04.89, бюл. №14).

В станке также шлифовальные круги испытываются только на нагрузки, вызываемые центробежной силой, при этом не предусмотрена имитация реальных нагрузок, которым подвергается круг во время шлифования головки рельса в пути. В частности, ударные нагрузки, которые возникают при наезде шлифовального круга на рельсовый стык.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание испытательного стенда, моделирующего нагрузки, приближенные к реальным условиям эксплуатации шлифовальных кругов на прочность и проведение их ресурсных испытаний.

Поставленная задача достигается тем, что стенд для испытания шлифовальных кругов, содержащий закрепленный на валу электродвигателя шлифовальный круг, образец для шлифования, нагрузочное устройство для регулирования усилия поджатая круга к образцу, образец для шлифования установлен с возможностью возвратно-поступательного движения в горизонтальной и вертикальной плоскостях относительно шлифовального круга, нагрузочное устройство выполнено в виде пружинного блока, перемещающегося при помощи регулировочного винта, а устройство возвратно-поступательного движения выполнено в виде рычажного механизма, подсоединенного к мотор-редуктору, на двухстороннем выходном валу которого установлены маховики-кривошипы, к которым присоединены шатуны рычажного механизма, состоящего из подвешенных на рычагах жестких треугольников, к которым шарнирно присоединена рамка для закрепления обрабатываемого образца.

На фиг. 1 изображен стенд для испытания абразивных кругов; на фиг. 2 разрез А-А фиг. 1 - нагрузочное устройство.

Стенд для испытания шлифовальных кругов содержит несущую металлоконструкцию, состоящую из опорной рамы 1, вертикальных стоек 2, испытательной камеры 3, закрепленный в камере на параллелограммной подвеске 4 высокоскоростной двигатель 5, с установленным на его валу шлифовальным кругом 6, нагрузочное устройство 7 и устройство возвратно-поступательного перемещения обрабатываемого образца. Нагрузочное устройство 7 состоит из нагрузочного блока 8, выполненного в виде набора пружин 9, установленных на кронштейне 10, которые верхними концами зафиксированы неподвижно на штифтах 11 крышки 12 кронштейна 10, а нижние концы установлены в бронзовые подпятники 13, упирающиеся в кронштейн 14, жестко соединенный с параллелограммной подвеской 4, и имеющим возможность перемещения по вертикальной стойке 2 посредством регулировочного винта 15, один конец которого размещен в кронштейне 16, неподвижно закрепленном на вертикальной стойке 2, а другой -взаимодействует с крышкой 12 кронштейна 10. Устройство возвратно-поступательного перемещения обрабатываемого образца установлено на раме 1 и состоит из мотор-редуктора 17, на двухстороннем выходном валу которого установлены маховики-кривошипы 18, к которым присоединены шатуны 19 рычажного механизма, состоящего из закрепленных на рычагах 20 жестких треугольников 21, к которым шарнирно присоединена рамка 22, на которой закреплен обрабатываемый образец, например, рельс 23 посредством болтов 24. Стенд со всех сторон закрывается защитными листами 25.

Стенд работает следующим образом. Предварительно устанавливается усилие прижатия шлифовального круга к рельсу посредством вращения винта 15 в неподвижно закрепленном кронштейне 16. При этом происходит перемещение нагрузочного блока 8, сопровождающееся сжатием пружин 9 с одной стороны упирающихся в крышку 12 кронштейна 10, а с другой, через подпятники 13, в кронштейн 14, жестко соединенный с параллелограммной подвеской 4. Кронштейн 14 и параллелограммная подвеска 4 зафиксированы от перемещений упором шлифовального круга 6 в рельс 23. Величина усилия прижатия шлифовального круга 6 к рельсу 23 регулируется в диапазоне от 50 до 3050 Н исходя из соотношения: один полный поворот винта 15 соответствует увеличению усилия прижатия на 300 Н. Включается высокоскоростной двигатель 5. Далее включается мотор-редуктор 17, что приводит во вращение маховики-кривошипы 18, передающие движение посредством шатунов 19 рычажному механизму. При этом, подвешенные к раме 1 на рычагах 20 жесткие треугольники 21 совершают сложное плоскопараллельное движение, вызывающее возвратно-поступательное движение рамки 22, на которой установлен рельс 23. В крайних точках горизонтальной траектории движения рамка 22, с установленным на ней рельсом 23, перемещается вниз в вертикальной плоскости. При этом высокоскоростной двигатель 5, с установленным на его валу шлифовальным кругом 6, перемещается в параллелограммной подвеске 4 вниз, до упора кронштейна 14 в основание кронштейна 10 нагрузочного блока 8. В этом положении обеспечивается зазор от 5 до 15 мм между головкой рельса 23 и шлифовальным кругом 6 (величина зазора зависит от установленного усилия прижатия шлифовального круга к рельсу). При реверсировании движения рамка 22, начинает движение вперед и вверх, выбирая образовавшийся зазор. Рельс 23 входит в контакт со шлифовальным кругом 6 с ударом, высокоскоростной двигатель 5, двигается в параллелограммной подвеске 4, и жестко соединенным с ней кронштейном 14 через бронзовые подпятники 13 сжимает пружины 9 до тех пор, пока рельс 23 не займет верхнее положение в траектории движения. Далее продолжается прямолинейное движение рельса 23 относительно шлифовального круга 6. Для имитации наезда шлифовального круга на стык в рамку 22 устанавливаются два рельса с необходимым возвышением одного над другим.

В сравнении с прототипом устройство обеспечивает циклические ударные нагрузки, имитирующие реальные условия работы шлифовальных кругов.

Изобретение относится к испытательной технике может быть использовано для проведения прочностных и эксплуатационных испытаний абразивных кругов для шлифования рельсов. Стенд содержит закрепленный на валу электродвигателя шлифовальный круг, образец для шлифования и нагрузочное устройство, обеспечивающее регулирование усилия поджатия круга к образцу. Образец установлен с возможностью возвратно-поступательного движения в горизонтальной и вертикальной плоскостях относительно шлифовального круга. Обеспечиваются циклические ударные нагрузки, имитирующие реальные условия работы шлифовального круга. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Стенд для испытания шлифовальных кругов, содержащий закрепленный на валу электродвигателя шлифовальный круг, образец для шлифования, нагрузочное устройство для регулирования усилия поджатия круга к образцу, отличающийся тем, что образец для шлифования установлен с возможностью возвратно-поступательного движения в горизонтальной и вертикальной плоскостях относительно шлифовального круга.

2. Стенд для испытания шлифовальных кругов по п. 1, отличающийся тем, что нагрузочное устройство выполнено в виде пружинного блока, перемещающегося при помощи регулировочного винта.

3. Стенд для испытания шлифовальных кругов по п. 1, отличающийся тем, что устройство возвратно-поступательного движения выполнено в виде рычажного механизма, подсоединенного к мотор-редуктору, на двухстороннем выходном валу которого установлены маховики-кривошипы, к которым присоединены шатуны рычажного механизма, состоящего из подвешенных на рычагах жестких треугольников, к которым шарнирно присоединена рамка для закрепления обрабатываемого образца.