Установка для определения центра тяжести вагонов и других повозок Советский патент 1941 года по МПК G01M1/12 B61D1/00 

Точное определение положения центра тяжести в единицах подвижного состава железнодорожного транспорта дает возможность установить истинные напряжения в деталях (колеса, рессоры, рамы тележки и т. д.). Кроме того это облегчает быстрый подбор рессор при ремонте.

В настоящее время при расчетах вагонов положение центра тяжести принимается условно в вертикальной плоскости на высоте около 2100 мм от головки рельс, в зависимости от конструкции вагона. Положение центра тяжести в локомотиве и в прочих движущихся единицах транспорта тоже еще точно не выяснено.

Для разрешения этой задачи предлагается установка, основанная на применении известного уже метода взвешивания вагона в горизонтальном и наклонном положении и дающая возможность сравнительно легко, по показаниям манометров, определить положение центра тяжести испытуемого вагона любой конструкции.

На чертеже фиг. 1 изображает схему предлагаемой установки; фиг. 2 и 3 - схему помещения вагона на

предлагаемой установке в горизонтальном его положении; фиг. 4 - схему помещения того же вагона на предлагаемой установке в наклонном его положении.

Как видно из схемы (фиг. 1), предлагаемая установка для определения центра тяжести вагонов и других повозок включает в себе следующие основные элементы: нижнюю рамуплощадку Е, покоящуюся на четырех гидравлических опорах; гидравлические опоры В, состоящие из поршней с кожаными уплотненными манжетами и цилиндров, установленных на фундаменте; верхнюю подъемную раму D, с уложенными и закрепленными на ней рельсами колеи испытуемого подвижного состава.

Один конец рамы шарнирйо по оси N-Л/1 соединен с нижней площадкой Е, а второй опирается на два гидравлических подъемника С и Cj, подвешенные снизу к раме Е. Таким образом, рама D способна занимать положение D, поворачиваясь на оси N-iVi. Гидравлический насос А, работающий от электрического мотора на масле, оборудован компенсатором и предохранителем:..

Насос приводит в действие подъемники, наполненные предварительно маслом./С-запорные краны, Р - манометры, фиксирующие давление масла в гидравлических опорах, зависящее от нагрузок, приходящихся на опоры.

Включение манометров гидравлических опор и подъемников, а также включение запорных кранов указапо на схеме.

Вся система при опущенном положении рамы D строго уравновешена, так что давление на каждую опору распределяется равномерно и выражается формулой:

Q+ Q - вес всей системы, покоящейся на гидравлических опорах, включая и порщни; q - вес рамы D; F - площадь поршня в см.

При подтянутом положении рамы D в положение DI давление, вследствие смещения центра тяжести влево, будет для двух левых опор

Q+g

-Л 4F

для правых

Q + g

-/. Р - величина изменения давления от перемещения равнодейству ощей силы.

Точное уравновещивание системы и герметичность опор дадут правильное нахождение положения центра тяжести в единицах подвижного состава.

. Определение места положения центра тяжести в вагоне на данной установке производится следующим образом:

1.Вагон накатывается на раму D и закрепляется на ней в произвольном положении специальными бащмаками незначительного веса.

2.После закрепления вагона замеряют давления в гидравлических опорах манометра, т. е, величины:

Р2, Рз И АЭти давления будут различны; они зависят как от места установки вагона, так и от расположения в нем центра тяжести.

3. По замеренным давлениям вычисляют суммарные реакции и графическим или аналитическим методом находят положение центра тяжести в горизонтальной плоскости.

Действительные единичные реактивные силы:

Р: Р Р-Ч;

P.P.,,

P,p,FСуммарные реактивные силы в боковой плоскости вагона:

Л + Р,; R, P,4-P,.

Суммарные реактивные силы в лобовой плоскости вагона:

Р1 + Рз; /, Л + Л.

Зная расстояние между опорами и место расположения вагона, находят искомое пересечение линии действия силы тяжести с горизонтальной плоскостью (см. фиг. 2 и 3).

По сумме моментов относительно линии, проходящей через центр тяжести, определяются значения х и .г,,.

R,, ( (/ -х„) 0.

Хп

RI + R R + R

4. Определение положения центра тяжести в вертикальн. и плоскости производят с помощью подъема конца рамы D в положении D, а затем записывают новые установившиеся давления в опорах

jOi; Р2 Рз и /./

и производят подсчет суммарных реактивных сил, но уже только в одной боковой плоскости вагона.

Действительные реактивные силы:

Р р Р-Я ррР :-Р2Р- +рР;

Q + 9

P,,F-рр;

P. P,.

Суммарные реактивные силы; К,, + Р,; R, P, + P,. /, (I -Хз) 0;

(см. фиг. 4).

Пересечение вертикали III-III на расстоянии лгд от левой опоры с ранее н&меченной вертикалью при горизонтальном положении вагона, дает искомую точку, т. е. центр тяжести. Для более точного решения этой задачи можно применить аналитическую проверку.

Предмет изобретения.

Установка для определения центра тяжести вагонов и д,ругих повозок методом взвешивания их в горизонтальном положении, отличаюш,аяся применением помеш,енных на гидравлических опорах и положенных друг на друга рам-плош.адок, из коих верхняя плошадка соединена с нижней шарнирно-горизонтальной осью, параллельной одному из краев нижней плош.адки, и служит для помешения на ней испытуемого вагона.

I

/

Ьиг.2

ФигЗ

:/

//

+ Н