Стенд для испытания железобетонных шпал на динамические нагрузки Советский патент 1990 года по МПК E01B3/00 G01N3/36 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для динамических испытаний шпал

Целью изобретения является повышение эффективности путем воспроизведе- ния действия различных по величине сил.

На фиг. 1 представлен испытательный стенд в рабочем положении;на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2,

Стенд для испытания железобетонных шпал на динамические нагрузки содержит стационарную раму, два гидро- цлпиндра 1, рабочие звенья баланси- ров с подушками и регулируемые упругие опоры. Стационарная рама выполнена сборной и содержит опорную сварную раму, плиты 2 и 3, а также две П-образные скобы 4. Верхняя плита 3 Выполняет функцию неподвижной траверсы Опорная сварная рама имеет соединенные стяжками нижний 5 и верхний 6 Пояса, яри этом на горизонтальной плоскости последнего с внутренней его части приварены бойки, в отверс- тиях которых с помощью втулок 7, шайб 8 и стопорных гаек 9 крепятся га 1ки 10 с упорной резьбой и глухими отверстиями для их поворота. Для предотвращения поворота шайбы 8 относительно соответствующей гайки 10 используется штифт, запрессованный в тело последней.

По краям верхнего пояса 6 в его резьбовых отверстиях закреплены стойки 11 с фланцами, которые используются з качестве опор для сварной плиты 2,

На верхней торцовой поверхности плиты 2 выполнены сквозные отверстия для стоек 11, кроме того, в средней части плиты приварены бонки, в отверстиях которых запрессованы брон

зовые втулки 12. Плита 3,опирающаяся на втулки 13 и 14, закреплена гайками на торцах стоек 11, имеет два центральных симметрично расположенных сквозных отверстия, в которые запрессованы бронзовые втулки 15 для размещения подвижных пят 16, выполненных в виде пальцев с фланцами. При этом плиты 2 и 3 делят стационарную раму по высоте на ярусы, верхний из которых снабжен неподвижными упорами 17, защемленными между соответствующими втулками 13 и 14. Неподвижные упоры 17 выполнены в виде продольных планок и выставлены в одну горизонтальную плоскость. Обе П-образные скобы 4 крепятся винтами к плите 3 и в верхней части имеют резьбовые отверстия.

На наружных концах штоков гидроцилиндров 1, которые крепятся винтами к П-образным скобам 4 и запитыва- ются через пульсатор (не показан),, нарезаны резьбы для гаек 18 и 19. Рабочие звенья балансиров с подушками смонтированы вдоль продольной оси симметрии стационарной рамы. При этЬм каждое звено балансира содержит коромысло 20 со сквозными пазами 21, выполненными на его плечах, две скалки 22 с шаровыми головками, центральная 23 и крайние 24 оси.

Плечи коромысла 20 через крайние оси 24, которые размещены в пазах 21, шарнирно связаны с торцами скалок 22, цилиндрические поверхности которых расположены в отверстиях соответствующих втулок 12 плиты 2.

Каждая подушка звена балансира содержит корпус 25,в нижней части которого выполнено сверление для размещения, шаровой головки соответствующей скалки 22; а в отверстиях верхней его части установлены оси катков 26,

при этом шаровая головка скалки 22 фиксируется в сверлении корпуса шайбой 27 с помощью винтов.

Регулируемые упругие опоры, число которых соответствует числу рабочих звеньев балансиров, содержат верхние 28 и нижние 29 крышки, между которыми расположены резиновые блоки 30. При этом верхние крышки 28 имеют, проушины для шарнирного закрепления центральными осями 23 соответствующих коромысел 20, а к нижним крышкам 29 приварены бонки для закрепления штифтами упорных винтов 31 которые установлены в гайках верхнего пояса 6 опорной рамы. Резиновые блоки 30 являются монолитными и состоят из листов, положенных друг на друга.

На стенде проводят испытания шпалы 2, ширина которой не превышает расстояния между противоположными неподвижными упорами 17, а длина соответствует расстоянию между крайними подушками звеньев балансиров, смонтированных на стационарной раме. При этом на испытываемой шпале 32 через резиновые прокладки и металлические подкладки закреплены с помощью клеммно-болтового соединения отрезки рельс 33.

Перед началом испытаний на стенде необходимо установить модуль упругости резинового блока и рассчитать величину усадки каждого блока в соответствии с заданной эпюрой опира- ния шпалы на балласт. При этом необходимо отрегулировать соответствующие усилия на штоках гидроцилиндров 1 ,а также отрегулировать пульсатор на необходимое число циклов в 1 мин.

В исходном положении пульсатор .выключен, поршни обоих гидроцилинд1 ров 1 расположены в крайнем верхнем положении, подушки рабочих звеньев балансиров выставлены в одну плоскость до соприкосновения с неподвижными упорами 17, испытываемая шпала 32 вместе с защемленными отрезками рельсов 33 опирается на катки 26 по-/ душек рабочих звеньев балансиров и установлена между неподвижными упорами 17. При этом под действием собственного веса подвижные пяты 16 соприкасаются с головками рельсов 33.

При включении оператором гидроцилиндров 1 на ручной режим работы их штоки перемещаются вниз до взаимо

10

15

20

569358«

действия с подвижными пятами 16. Во время соприкосновения штоков с пятами 16, последние взаимодействуют с головками рельсов 33, перемещают вниз испытываемую шпалу 32,сжимая при этом резиновые блоки 30 регулируемых упругих оснований, что приводит к уменьшению их вертикальных размеров. Во время остановки внизу шпалы 32 оператор опорными винтами 31 с помощью вращения гаек 10 регулирует под нагрузкой положение соответствующих подушек относительно опорной поверхности шпалы, замеряет при этом вертикальные размеры резиновых блоков 30 и определяет их деформации. По величине деформации резинового блока 30 оператор, зная необходимую эпюру опирания шпалы на балласт, подбирает соответствующие усилия на каждом упругом основании. После регулировки всех упругих опор оператор включает пульсатор на автоматический

25 режим работы, который выбирается в

зависимости от предполагаемой скорости движения состава и расстояния между колесными парами, а усилия на штоках гидроцилиндров 1 при этом соответствуют нагрузке, на колеса груженного вагона.

Переменные усилия от штоков гидроцилиндров 1 через рельсы 33 передаются шпале 32, а последняя взаимодействует с упругими заранее отрегулированными опорами, чем достигается имитация воздействия балласта на опорную поверхность испытываемой шпалы 32.

После проведения испытаний с определенной частотой и силой нагру- жения пульсатор выключается, штоки гидроцилиндров 1 возвращаются в исходное положение и испытанная шпала 32 выкатывается на приемное устройство

д5 (не показано) для транспортировки к месту контроля.

30

35

40

0

Формула изобретения

Стенд для испытания железобетонных шпал на динамические нагрузки, содержащий стационарную раму, на вертикальных стойках которой закреплена неподвижная траверса,подвижные пяты, гидроцилиндр шпиндельного действия, закрепленный на траверсе с возможностью взаимодействия с пятами, а так же балансир, включающий в себя неподвижные и подвижные рабочие звенья

с подушками, нп которых размещены шарики, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем воспроизведения действия различных по величине сил, он снабжен дополнительным гидроцилиндром,который закреплен на неподвижной траверсе,стационарная рама разделена на ярусы горизонтальными плитами, выполненными с отверстиями под втулки, причем верх- ярус снабжен неподвижными упорами для взаимодействия с испытывае- мь|м объектом, каждое рабочее звено балаисира выполнено с коромыслом,

шарнирно соединенным центральной осью с упругой опорой, а плечи коромысла через крайние оси соединены с торцами вертикально установленных во втулках плиты скалок с шаровыми головками для поддержания подушек, причем упругая опора образована верхней и нижней крышками и размещенным между ними резиновым блоком, к верхней крышке шарнирно прикреплена центральная ось коромысла, а к нижней - винт, которым блок зацеплен с гайкой, закрепленной в нижней плите.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для динамических испытаний шпал. Цель изобретения - повышение эффективности путем воспроизведения действия различных по величине сил. Стенд содержит стационарную раму, два гидроцилиндра 1, рабочие звенья балансиров с подушками и регулируемые упругие опоры. Стационарная рама выполнена сборной и содержит стойки, плиты, а также П-образные скобы 4. Верхняя плита 3 выполняет функцию неподвижной траверсы. Стационарная рама имеет соединенные стяжками нижний 5 и верхний 6 пояса. Верхняя плита снабжена подвижными пятами в виде пальцев с фланцами. С пятами взаимодействуют гидроцилиндры импульсного действия, передающие нагрузку на испытываемую шпалу. Вдоль продольной оси симметрии стационарной рамы смонтированы рабочие звенья балансиров с подушками для опирания на них испытываемой шпалы. Каждое звено балансира содержит коромысло со сквозными пазами на его плечах, две скалки с шаровыми головками. Плечи коромысла через крайние оси, размещенные в пазах, шарнирно связаны с торцами скалок. Балансир установлен на упругих опорах, которые содержат верхние и нижние крышки, между которыми расположен резиновый блок. Резиновый блок является монолитным и состоит из листов, положенных друг на друга. Усилия от штоков гидроцилиндров передаются через рельсы шпале, а последняя взаимодействует с заранее отрегулированными упругими опорами, чем достигается имитация воздействия балласта на опорную поверхность испытываемой шпалы. 3 ил.

Д-А

Л

5-1

5-б

У7 //7/77/777/.

3/