Стенд для испытаний элементов подбивочного блока путевой машины Советский патент 1984 года по МПК G01M19/00 

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для проведения ресурсных испытаний шарнирных соединений подбивочных блоков выправочно-подбивочно-рихтрвочных и шпалоподбивочных машин в условиях, близких к условиям эксплуатации .

Увеличение амплитуды и частоты колебаний рабочих органов в целях улучшения качества уплотнения балласта железнодорожного пути и уве-. личения производительности путевЬх маший при работе на уплотненных балластах приводит к росту динамических нагрузо«, действующих на элементы рабочих органов и рамные конструкции этих машин. .

Особо неблагоприятные условия работы шарнирных и подвижных соединений подбивочных блоков интенсивная вибрация, высокие уровни динамических нагрузок, условия повышенной запыленности ) определяют низкий. срок службы шарнирных соединений,

Известен сТенд для испытанияэлементов подбивочного блока путевой машины, содержащий смонтированные на раме нагружающее устройство, устройство возбуждения виброколебаний подбоек и устройство их поворота 1

Стенд может быть использован дл выявления слабых мест систелФл рабочих органов подбивочных блоков, их приводов, однако его использование для проведения ресурсных испытаний шарнирных и подвижных соединений подбивочного блока, а также сравнительных испытаний элементов новых конструкций нерационально, так как для этого необходимо использование всей машины либо отдельного подбивочного блокаi Экономически не эффективно проводить ресурсные испытания шарнирных и подвижных соединений ввиду значительных затрат на обслуживание установки, отличающейся значительной сложностью,значительных энергетических затрат. Нерациональна система нагружения подбивочного блока в связи с тем, что необходим балластный ящик с рельсошпальной решеткой, который заполняется упругими эллипсоидами, выполненными из ферромагнитных материалов. Имитация условий взаимодействия с идеальным балластом происходит за счет электромагнита. Применение электромагнита большой мощности не просто само по себе, да и условия взаимодействия значительно искажгиотся, так как вносится элемент связанности между эллипсоидами, а щебеночный балласт относится к разряду несвязанных грунтов.

Стенд не может также обеспечить идентичные условия загрузки испытываелшх элементов ввиду нарастания

. износовых зазоров, изменения выходных характеристик блока, приводных агрегатов и, в конечном итоге, случайный Характер нагружения испыты ваелвах узлов, а также высокую про.изводительность с точки зрения конечного результата испытаний, так как даже уже из условий непрерывной работы машины, блока в течение 2-3 ч {ограничения по гидравлике, системе

0 приводов, после которой необходима остановка машины, нельзя получить необходимые результаты ресурсных испытаний шарнирных и подвижных соединений подбивочного блока.

5 Кроме того, мала экономическая эффективность ввиду значительных капитальных затрат, обусловленных использбванием, применением в качестве объекта испытаний всей машины, под0 бивочного блока со всеми системами его привода энергообеспечения,

Цель изобретения - повышение эффективности стенда путем обеспечения проведения испытаний шарнирных

5 соединений подбоек в условиях, близких к эксплуатационным.

Поставленная цель достигается тем что в стенде для испытаний элементов подбивочного блока путевой машины, содержащем смонтированные на раме нагружающее удтройство, устройство возбуждения виброколебаний подбоек и устройство их поворота, нагружающее устройство состоит из груза, на|Гр5Акающей пружины, связанной с гру5 зом и упругой,тяги для шарнирного соединения груза с нижней частью подбойки, ауказанные устройство возбуждения виброколебаний подбоек и устройство их поворота смонтированы

0 с возможностью взаимодействия с испытуемой подбойкой в соответствующих ее шарнирных соединениях.

На чертеже изображена кинематическая схема стенда для испытаний шарнирных соединений подбивочного блока.

Стенд содержит смонтированные на раме приводной электродвигатель 1, . связанный через упругую муфту 2 с

0 эксцентриковым валом 3, на хвостовике которого установлен маховик 4. Электродвигатель 1, муфта 2 с валом 3 и маховиком 4 образуют устройство возбуждения виброколебаний

5 подбойки.

Штанга 5 обеспечивает связь с помощью шарнира 6 эксцентрикового вала 3 с корпусом подбойки 7, который подвешен шарнирно к ползуну 8

Q на подшипниках 9.

В корпусе подбойки 7 закреплены подбивочные лопатки 10,

Устройство поворота подбоек, имитирующее работу механизма подачи 5 балласта под шпалы, состоит из приводного электродвигателя 11, червячного редуктора 12, кривошипа 13, тяги .4, приводящей в движение корпус подбойки 7, ползун 8, чем об(вспечивается поворот подбойки Для, обжима шпалы. -На хвостовиках вала 5 кривошипа установлены маховики 15.

Система, имитирующая в заимодействие подбойки с балластом, Состоит из упругой тяги 16, груза 17 и нагружающей пружины 18.10

Стенд работает следующим образом.

Электродвигатель 1 приводит во вращательное через муфту 2 зксцентриковый вал 3, который зада ет колебательное движение корпусу 5 подбойки 7 с лопатками 10 через штангу -5 и шарнир 6. Амплитуда колебаний лопаток 10 зависит от вели чины эксцентриситета эксцентрикового вала, а частота колебаний задается оборотами приводного электродвигателя 1. Выходные .параметры стенда могут меняться в широких пределах.

Поворот подбойки обеспечивается от приводного электродвигателя 11, крутящий кюмент которого преобразу- , 25 ется червячным редуктором 12 и передается на кривошип 13, который определяет величину перемещения корпуса подбойки 7 и ползуна 8 при выполнении операции, обжима шпалы.30

Кёшдый оборот вала кривошипа 13 характеризует цикл выполнения рабочей операции по уплотнению балласта над шпалами, средняя величина которого составляет по результатам экс- 35 пе11)иментальных исследований-Т 3-6 с и может меняться в зависимости от оборотов приводного электродвигателя 11.

Таким Образом, корпус подбойки 7 д.. с лопатками 10 совершает сложное движение, а относительные перемещения в шарнирных и подвижных соедине- ниях идентичны относительным перемв щениям в аналогичных соединениях натурного подбивочного блока.

Нагружение испытываешх элe 4eнтoв/ осуществляется грузом 17 и нагружающей пружиной 18, поичем нагружакщая пружина задает среднюю составляккцую усилий, при осуществлении.движения 50 обжима шпалы.

Принцип загрузки динамическими, составлямыими усилий основываете ; на использовании инерционных свойств груза при совершении им колебатепь- jj ного .движения. Так, ускорения лопаток подбоек при колее5ательном движе-НИИ составляют в зависимости от амплитдды колебаний W;, 25-5Sg. Но лопатки подбоек посредством упругой тяги 16 связаны с грузом 17 и заставляют его совершать аналогичное движение, максимальные ускорения его при этом могут быть даже выше, чем ускорения лопаток подбоек (все зависит от положения груза 17 на рычаге крепления, груз на этом рычагеможет переставляться).

Переставляя груз на рычаге, можно варьировать динамическую составляющую усилия,- действующего на лопатку подбойки. Причем максимальные ускорения груза и соответственно усилия «mnic ,f на привод, соответствуют экстремальному, положению подбойки в колебательном движении, т.е. схема загрузки элементов стенда идентична загрузке элементов натурного блока (при взаимодействии подбоек с балластом, если рассматривать один оборот эксцентрикового вала, усилие, действующее на лопатку, достигает максимальной величины именно при достижении подбойкой экстремального положения в .колебательном движении). I Маховик 4 служит для поддержания более стабильной частоты колебаний рабочих органов, а наличие маховиков 15 обусловлено необходимостью отстройки стенда от резонансного режима.

Универсальность предложенной конструкции стенда состоит в том, что Он не позволяет проводить испытания не только шapниpJiыx соединенн, но и гидроцилиндров подбивочного блока которые могут быть установлены вместо штанги 5, а также производить испытания элементов кинематических цепей подбивочных блоков машин ВПР-1200 и ВПРС-500, причем задавать параме11ял системы {амплитуда и частота колебаний подбоек, усилия, действукнцие на них {.можно в широких пределах, KOTOfwe могут быть проконтролированы специальной измерительной апваратурой. I

Предлагаемый стенд позволяет увеличить срок службы щарнирных соединений подбоек, сократить сроки создания новых по конструкции подшипников, обеспечивающих наработку блока до 400 км подбиваемого пути до капитального ремонта, т.е. повысить эффективность стенда.

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДБИВОЧНОГО БЛОКА ПУТЕВОЙ ММ1ИНЫ, содержащей смонтированные на раме нагружающее устройство, устройство возбуждения виброколебаний подбоек и устройство их поворота, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности стенда путем обеспечения проведения испытаний шарнирных соединений подбоек в условиях, близких к эксплуатационным, иагружа«ев|её устройство состоит из груза, нагружающей пружины, связанной с грузом, и упругой тяги для шарнирного соединения груза с нижней частью подбойки, а указанные устройство возбуждения виброколебаний подбоек и устройство их поворота смонтированы с возможностью взаимодействия с испытуемой подбойкой в соответствующих ее шарнирвызс соединениях. СО СП СО со