Стенд для прочностных испытаний тяговых электродвигателей Советский патент 1977 года по МПК G01M17/00 

1

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции средств для стендовых испытаний тяговых электродвигателей электроподвижного состава и тепловозов.

Известен стенд для прочностных испытаний тяговых алектро;(Вигателей с опорноосевой подвеской, содержащий смонтированные на основании виброплощадку, силово будители и стойкудля крепления узла под- вески. В ооиову кинематической схемы такого стенда положен вариант, при котором узел моторно-осевых подшипников крепит ся к виброплощадке, a узел подвешивания к неподв тжной стойке. Виброплощадка вводвтся в резонанс и установленный на ней электродвигатель подвергается воздействию внакопеременных нагрузок .

Недостатком aioro стенда 5шляется то, что на нем электрогшигатель пг)др.ергается воздействие нагрузок, изменяюших. по гамоническому закону, в то врел.я как в ус- ловиях эксплуатации он подвергается воэдействию ударных нагрузок, возникающих в результате взаимодействия колесной пары

экипажа со стыками рельсов и передающихся на него через ось колесной пары, закрепленную в моторно-осевыхПодшипниках,

Известен также стенд, который содер жит смонтированные на основании узлы подвески, наковальни, подъемно-сбрасывающее устройство и опорное звено. Испытыва&мый ТД вместе с приводом устанавливается на балансирах. Ударное воздействие осуществляется за счет падения нанаковальни подняггьик гидравличесю ми устройствами балансиров 2.

Недостатком такого стенда явялется то,

что его конструкция, основанная на применении гидравлических подъемных устройств, обладает низким быстродействием с частотой следования ударов приблизительно О,3 Гц. Из-за низкого быстродействия подобные стенды не могут быть использованы для испытаний на вибропрочность и усталостную прочность тяговых электродвигателей с опорно -осевой подвеской. Для оценки механической прочности тяговый электродвигатель должен быть подвергнут 100 млн.циклов нагруженкя, что при испытаниях на подобных стендах, если даже продолжить н&прерывную и круглосуточную работу, займе около Ю лет. Цель изобретения состоит в том, чтобы создать и распределить ударные нагрузки по элементам электродвигателя, близкие к встречающимся в эксплуатации. Для этого подъемно-сбрасывающее устройство состоит из закрпеленных на основании опор и профильных кулачков, монти-. руемых на валу испытуемого электродвигателя, а опорное звено выполнено в виде ва ла, установленного в моторно-осевых подши киках испытуемого электродвигателя и взаимодействуюшего с наковальнями. На чертеже показан общий вид стенда в . рабочем состоянии. На основании 1 смонтированы опоры 2, наковальни 3 с упругими прокладками 4, 5 и стойка 6 с шарнирным узлом подвески 7 Для испытаний кронштейна 8 электродви гателя 9 через упругие шайбы Ю (примен емые для аналогичных целей на подвижном составе) крепят к узлу подвески 7. Кулачки 11 и 12 насаживают на вал 13 двигагтели 9. В моторно осевых подшипниках 14 закрепляют ось 15 (используется ось колесной пары). Вращение кулачков 11 и 12 осуществляют подачей напряжения на электродвигатель 9. В результате взаимодействия фасо ных кулачков с опорами 2 происходит подъем и сброс электродвигателя 9 на наковальни 3. Соударение с прокладками 4, 5 нако ваден происходит через ось 15, ударное воздействие воспр1шимается моторно-осевыми подшипниками 14. За каждый оборот якоря электродвигателя происходит один удар. Изменением величины питающего напряжения плавно и в широких пределах регулируют скорость вращения якоря, а значит частоту следования ударов. Изменением толщины и жесткости упругих прокладок 4, 5 достигают нужную по условиям испытаний величину (амплитуду) ударного воздействия и форму ударного импульса. В результате создания ударных нагрузок с нужными параметрами и их непосредственного воздействия на моторно-осевые подшипники создаются условия для испытанийэлектродвигателя, близкие к эксплуа тационным. При необходимости реализации тягового усилия испытываемый двигатель через шар нирную муфту сочленяют с нагрузочным re нератором. Испытываемый двигатель оборудуют датчиками ускорений итенаометрами. Регистрация записей ускорений и механических напряжений осуществляется син хронно на многолучевых осциллографах. С шхронная запись позволяет установить количественные к качественные связи междз параметрам ударного воздействия и Hanpj жениями, возникающими в деталях двигателя, оценить их прочность.долговечность и надежность. Таким образом, ударное воздействие, как и в эксплуатационных условиях воспринимается непосредстве1шо моторно-осевыми подшипниками и уже затем распред ляется по остальным элементам электродвигателя. Из ленением скорости вращения двигателя в широких пределах изменяют частоту следования ударов. Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить качество испытаний, значительно сократив их продолжительность, а значит и удешевить сами испытания, Так, при испытании тяговых электродвигателей на номинальных оборотах (находят- зя в пределах 900 1500 об/мин), При испытании тяговых электродвигат пей на номинальных оборотах (находятся в пределах 900-15ОО об/мин) частота следования : ударов составлят 15-25 Гц, что приводит к сокращению продолж 1тельности испытаний в дестки раз (для известного стенда 0,3 Гц). Таким образом, продолжительность испытаний составляет 2-3 месяца вместо 10 лет. Формула изобретения Стенд для .прочностных испытаний тяговых электродвигателей, используемых при опорно-осевой подвеске, содержащий смонтированные на основании узлы подвески, наковальни с упругими прокладками, подъемно-сбрасывающее устройство и опорное звено, взаимодействующее с наковальнями, отличающийся тем, что, с целью создания и распределения ударных нагрузок по элементам электродвигателя, близких к эксплуатацио шым, подъемно-сбрасывающее устройство состоит из закрепленных на основании опор и профильных кулачков, MOHW тируемых на валу испытуемого электродвигателя, а опорное звено вьролнено в виде вала, устанавливаемого в моторно-осе- вых подшипниках испытуемого электродвигателя. Источники информащш, принятъю во мание ПРИ экспертизе: 1. Труды МИИТа, вып. 424 за 1973 г. статья Козлова Л. Г. Результаты ускоренных испытаний тяговых электродвигателей на. резонансном вибростенде, 2. Журнал UEo(Sei-s АннаРеи -ZEV №7/8,Вег1(н, i97i.