Стенд для испытаний шпал на динамические нагрузки Советский патент 1993 года по МПК G01N3/36 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для динамических испытаний шпал в различных условиях эксплуатации.

Цель изобретения - повышение достоверности результатов испытаний за счет приближения режима испытаний к условиям эксплуатации.

На фиг.1 представлен общий вид заявляемого стенда; на .фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.,

Стенд для испытания шпал на динамические нагрузки содержит стационарную раму, которая выполнена сборной исостоит из основания 1, стоек 2 и неподвижных траверс 3, К траверсам 3 крепятся гидроцилиндры 4, взаимодействующие с подвижными штоками 5. К основанию 1 также крепятся вертикальные направляющие 6. Вертикальные направляющие 6 содержат регулирующие гайки 7, с расположенными на них пружинами 8. На пружины 8 опираются ползуны 9, имеющие возможность перемещаться вдоль направляющих 6. Направляющие 6 вверху замыкаются неподвижными балками 10. Снизу к ползуну 9 прикрепляются рельсы 11 со шпалой 12. Шпала 12 прижимается гидроцилйндром 4 к балласту 13, засыпанному в емкость 14, которая опирается на упругое основание 15. Для создания температурных условий вокруг шпалы и емкости с балластом служит герметичная камера с холодильной и теплонагревательной установкой. В рабочем положении внутренняя часть герметичной камеры предусматривает замкнутый объем, ограниченный от внешней среды изоляционными стенками. Герметичная камера содержит две боковые продольные стенки 16, переднюю торцевую стенку 17 и заднюю торцевую стенку 18, а также крышку 19 и основание 1. Причем, передняя торцевая стенка 17 выполнена съемной и служит для подачи шпал в герметичную камеру. Внутри герметичной камеры расположены холодильный элемент 20 и теплонагревательный элемент 21, которые запитаны к установке КТ-1000 производства ГДР (узел присоединения к камере и сама установка на чертежах не показаны), обеспечивающей задаваемые различные температурные режимы.

Шаровая опора 22 предназначена для передачи вертикальной нагрузки от подвижного штока 5 посредством ползуна 9 на шпалу 12. Для перемещения подвижных штоков 5 служат втулки 23, запрессованные в Неподвижные балки 10 и проходящие через отверстия в крышке 19 герметичной камеры. Для подготовки стенда к испытаниям шпалу 12, подаваемую в герметичную камеру через торцевую съемную стенку 17, с отрезками рельсов 11 закрепляют к ползунам 9, что выполняется при отсутствии давления масла в гидроцилиндрах 4. При этом между

поверхностью балласта в емкости 14 и подошвой шпалы 12 имеется зазор, величина которого регулируется гайками 7. После подачи масла в гидроцилиндры 4 устанавливается минимальная величина сжимающей

нагрузки в цикле динамического нагруже- ния шпалы, при которой сжимаются пружины 8,а шпала 12 или имеет зазор с верхом балласта (при испытания шпалы с отрывом от балласта), соприкасается с верхом балласта (при испытаниях шпалы с отнулевым за- гружением) или передает на него сжимающую нагрузку (при испытании шпалы сжимающей нагрузкой, не допускающей отрыв шпалы от балласта в цикле загружения). После закрытия передней -торцевой

стенки 17 герметичной камеры и создания в

ней необходимых температурных параметров в гидроцилиндры через пульсатор (на

чертеже не показан), работающий в автоматическом режиме, подаются порции масла, частота подачи которых зависит от имитиру- емой на стенде скорости подвижного состава, усилие на штоках гидроцилиндров 4 при этом превышает начальное усилие на величину нагрузки на ось колесной пары. В момент поступления импульса усилия от каждого штока гидроцилиндра 4 через подвижные штоки 5, шаровые опоры 22 и ползуны 9 передаются через рельсы 11 на

шпалу 12, которая передает нагрузку на балласт 13, находящийся в емкости 14, и через него на упругое основание 15, модуль упругости которого равен модулю упругости моделируемого земляного полотна. В момент

снижения нагрузки в цикле до минимального значения шпала 12 пружинами 8 выдергивается из балласта 13, не допуская тем самым ее погружения в балласт при динамических испытаниях.

После завершений испытаний давление масла в гидроцилиндрах 4 снижается до нулевого значения, подошва шпалы 12 поднимается над верхом балласта 13 в исходное положение до момента испытаний, что позволяет вывести шпалу из герметичной камеры 16 через съемную торцевую стенку 17. Ф о р м у л а и з о б ре тения Стенд для испытаний шпал на динамические нагрузки, содержащий раму с основанием и двумя стойками, две неподвижные траверсы, каждая из которых закреплена на соответствующей стойке, два гидроцилиндра, каждый из которых закреплен на соответствующей неподвижной траверсе,

связанную с основанием герметичную камеру с холодильной установкой и отверстиями в крышке, два. штока, каждый из которых установлен с возможностью перемещения в соответствующих отверстиях крышки камеры и предназначен для связи со шпалами, и упругую опору, связанную с основанием, о тличающийся тем, что,-с целью повышения достоверности результатов испытаний за счет приближения режима Испытаний к условиям эксплуатации, герметичная камера установлена на основании и расположена между стойками, стенд снабжен теплонагревательной установкой, размещенной в той же герметичной камере, двумя втулками, установленными каждая в соответствующем отверстии крышки и предназначенными для размещения в них

соответствующих штоков, размещенными в герметичной камере двумя парами направляющих, двумя неподвижными балками, закрепленными каждая на соответствующей паре направляющих в плоскости.перпендикулярной им, и двумя подпружиненными ползунами, установленными на направляющих с возможностью перемещения, одна из рабочих поверхностей которых предназначена для крепления рельса, а другая, противоположная первой, предназначена для взаимодействия с соответствующим штоком через шаровую опору, а упругая опора выполнена в виде предназначенной для взэимодейст5 вия СО-шпалами емкости с балластом, установленной на упругом основании, которое закреплено на днище герметичной камеры.

0

Цель изобретения - повышение досто; верности результатов испытаний за счет приближения режима испытаний к условиям эксплуатации, Сущность изобретения: усилия от штоков гидроцилиндров 4, закрепленных на неподвижных траверсах 3 стационарной рамы, через подвижные штоки 5; шаровые опоры 22 и ползуны 6 передается через рельсы 11 на шпалу 12, которая передает нагрузку на балласт 13, находящийся в емкости 14, а через него - на упругое основание 15, моделирующее земляное полотно. В момент снижения нагрузки в цикле до минимального значения шпала 12 пружинами 8 выдергивается из балласта 13. Испытания шпалы 12 производятся в климатической камере, в которой создаются моделирующие природные воздействия. Положительный эффект: повышение достоверности результатов испытаний, упрощение конструкции. 2 ил.