Устройство для динамических испытаний токоприемников электроподвижного состава Советский патент 1980 года по МПК G01M17/00 B60L5/00 

1

Изобретение отноеится к области иснытательной техники и касается устройств для динамических испытаний токоприемников электроиодвижного состава.

Известно устройство для динамических 5 испытаний токоприемников электроиодвин.иого состава, включающее в себя несущую испытуемый токоприемник платформу, опирающуюся через упругие элементы, например цилиндрические пружины, на пепод- JQ вижиое основание, и вращаемый с заданной частотой каркас, на наружной поверхности которого расположены контактные элементы, взаимодействующие с полозом исследуемого токоприемника, и блок имита- j ции ветровой нагрузки 1.

Недостаток известного устройства состоит в сравнительно узких функциональных возможностях.

Цель изобретения - расщирение функ- go циональных возможностей устройства.

Указанная цель достигается тем, что упомянутый каркас выполнен в виде призмы, например прямоугольной, продольная ось которой образует с продольной осью полоза 95 токоприемника угол, отличный от 90.

Кроме того, с целью создания вибрационных нагрузок, близких к реальным, устройство снабжено смонтированным на основании соориентированными друг отиоси- 30

тельно друга в трех взаимно перпендпкулярных направлениях электромагнитными возбудителями, а с целью имитации иеременной по величине и наиравлеиию ветровой нагрузки блок имитации ветровой нагрузки установлен на каретке, вращаемое вокруг основапия устр011ства.

На фиг. 1 изображен схематически общий вид предложеиного устройства; на фиг. 2- схема изменения высотного положення полоза токоприемника в процессе испытанпя; на фиг. 3 - схема имитации движения иоезда.

Испытуемый токонриемпик 1 установлен па нлатформе 2, которая через нружииы 3 связана с основанием 4. Снизу к платфор.ме 2 п с боков прикреплены якоря 5, установленные так, что их оеи взаимно перпендикуляриы друг к другу. На стойках 6 основания 4 установлены против якорей 5 электромагн1ггные возбуднтели 7 так, что их оси пернепдикуляриы друг другу н каждый электромагиит соосен со своим якорем. Полоз 8 токоириемпика соирикасается с контактиымн элементами 9, закреиленными жестко посредством стоек 10, изготовленных из электроизоляциоииого материала, например текстолита, к валу 11, установлениому в ноди ииииках 12. Вал ириводится во зраи1,епие регулируемым электродвигателем 13, например, постоянного тока типа ДМК-1/50. Вал 11 с контактными элементами 9 установлен под углом к полозу 8. Аэродинамические силы (имитация ветровой нагрузки) возбуждаются вентилятором 14 с регулируемой скоростью вран1,ения, установленным па иоворотной туреле 15, закренленной на каретке 16. Каретка вместе с вентилятором иередвигается электроприводом 17 по кольцевым иаправляющим 18 вокруг токоприемпика. Подвод напряжения к контактным элементам осуществляется посредством токосъемника 19, например ртутного, установленного на валу 11 и соединенного проводами 20 с контактными элементами 9. Устройство работает следующим образом. При вращении вала 11 (фиг. 2) коитактные. элементы 9, которые являются ребрами пространственной фигуры - призмы, поочередно скользят по полозу 8, заставляя его тем самым изменять свое высотное положение: подниматься или опускаться. Расчеты показывают, что если сечение призмы представляет собой квадрат, верщипы которого (коитактные элементы) удалены от оси призмы (от вала), например, иа 0,5 м, то перемещения полоза составят 0,15 м. Если разместить контактные элементы так, чтобы в сечении образовался прямоугольник со сторонами, наиример, 0,5 и 1,0 м, перемещения иолоза достигнут 0,85 м, что соответствует максимально возможным при эксплуатации. Расстояние контактных элементов от вала определяют из расчетов при коиструироваиии, исходя из длииы иолоза. Установкой исполнительного механизма (фиг. 3) под углом к осп полоза 8 н вращением вала (исполнительного механиз.ма) с оиределенными оборотами рещается проблема имитации скорости движеиия поезда. Вектор У окружной скорости исполнительного механизма, приложенный в точке контакта элемента 9 с иолозом 8 по касательной к кругу вращения, раскладывается па составляющую Vz, действующую вдоль оси полоза (в эксплуатации возникает нз-за несоосности контактной подвески в илаие с осью рельсового пути), и состав.1яющую УЗ, перпендикулярную к оси полоза, возиикающую при движеиии локомотива и зависящую от его скорости. Расчеты показывают, что если угол а между контактными элементами (исполнительным механизмом) и полозом установить, например, 60°, то для имитации скорости движения поезда 120 км/час потребуется вращать вал со скоростью 1280 об/мин, что практически легко осуществить. При уменьщении угла поворота скорость вращения можно значительио (в несколько раз) уменьщить. В процессе испытаний скорость движения (ее имитация) регулируется электродвигателем 13 в пределах от О до максимальной конструктивной. Величина ветровой нагрузки имитируется скоростью вращения вентилятора (его нанором), направление ветра достигается неремещением каретки 16 с установ.Шнным под нужным углом вентилятором 14 по кольцевым нанравляюни1м 18 вокруг устройства. Исследуемый токоприемник оборудуется датчиками, регистрирующи.ми процессы токосъема, механические наиряжеиия п влброускореиия в основных элементах конструкции и контактное давление в зависимости от скорости движения, высотного положения токоприемника, аэродинамических усилий и вибраций. Формула изобретения 1.Устройство для динамических испытаний токоприемников электроподвижного состава, включающее в себя несущую испытуемый токоприемник платфор.му, опирающуюея через упругие эле.менты на неподвижное основание, п вращаемый с заданной частотой каркас, на наружной поверхности которого распо.южены контактные элементы, взаимодействующие с полозом исследуемого токоприемника, и блок имитации ветровой нагрузки, отличающееся тем, что, с це.:1ью расщпреиия фуикцпональных возможностей устройства, упомянутый каркас выполнен в виде прнзмы, иродольная ось которой образует с продольной осью полоза токоприемника угол, отличиый от 90°. 2.Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью создания вибрационных нагрузок, близких к реальным, оно снабжено смонтнрованными на основании электромагпптнымн возбудителями, соорпеитироваинымн друг относительно друга в трех взаимио перпендикуляриых направлениях. 3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что, с целью имитации переменной по величине п направлению ветровой нагрузки, блок имитации ветровой нагрузки установлен на каретке, вращаемой вокруг основания устройства. Источники пнформацнн, принятые во виимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 469625, кл. В 60L 5/00, 23.08.72.

0Ю