Стенд для моделирования динамическихпРОцЕССОВ B ТягОВОМ пРиВОдЕ лОКОМОТиВАС элЕКТРОпЕРЕдАчЕй Советский патент 1981 года по МПК G01M17/00 

(54) СТЕНД ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ТЯГОВОМ ПРИВОДЕ ЛОКОМОТИВА С ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧЕЙ

Настоящее изобретение относится к испытательным стендам для узлов рельсовых транспортных средств.

Известен стенд для моделирования динамических процессов в тяговом приводе локомотива с электропередачей, содержа.щий дизель-генераторную установку, электрически связанную с двигателем колесной пары, ось которой посредством цилиндрического редуктора связана с выходным валом тягового электродвигателя, катки, каждый из которых связан с соответствующим колесом колесной пары, смонтированный на оси катков маховик, имитирующий массу поезда, и электрическую нагрузочную машину, имитирующую тяговую нагрузку 1.V

Недостатком известного стенда является то, что он не в полной мере воспроизводит эксплуатационные условия, в частности не обеспечивает проскальзывания и потери сцепления одним из колес колесной пары и не позволяет получить автоколебания в тяговом приводе совместно с колесной парой.

Цель изобретения - приближение условий моделирования к эксплуатационным.

Это достигается тем, что каждый из катков смонтирован с возможностью независимого вращения, а ось катков выполнена составной и части ее соединены между собой управляемой кулачковой муфтой.

На чертеже изображена схема предлагаемого стенда.

Стенд состоит из дизель-генераторной установки 1, статического преобразователя частоты 2 со звеном постоянного тока (нерегулируемый выпрямитель и инвертор напряжения), тягового электродвигателя 3, якорь которого соединен через тяговый редуктор 4 с колесной парой 5. Колесная пара 5 опирается на составной каток, две части которого 6 и 7 соединены между собой кулачковой муфтой 8. Каток 7 соединен с маховиком 9, имитирующим массу поезда и с нагрузочной мащиной 10, имитирующей тяговую нагрузку поезда. Управление энергетической установкой и режимом работы тягового привода осуществляется дистанционно от контроллера мащиниста 2. Нажимное устройство 12 позволяет имитировать сцепной вес испытываемого локомотива, а система управления 13 предназначена для управления кулачковой муфтой 8, обеспечивая разницу вращения частей 6 и 7 составного катка и моделируя тем самым потерю сцепления одним из колес колесной пары. Имитация автоколебаний тягового привода совместно с колесной парой на стенде осуществляется следующим образом. Тяговый электродвигатель 3, получающий питание от дизель-генераторной установки 1 через преобразователь частоты 2 приводит во вращение колесную пару 5. При поджатии колесной пары 5 к частям 6 и 7 составного катка (при включенной кулачковой муфте 8) вращению последних препятствует нагрузочная машина 10, имитирующая тяговую нагрузку поезда, и маховик 9, имитирующий массу поезда. При включенной кулачковой муфте 8 части 6 и 7 составного катка имеют одинаковую скорость вращения. Колеса колесной пары 5, поджимаемые к составному катку нажимным устройством 12, также имеют одинаковую скорость вращения. Передаваемый крутящий момент и сила нажатия выбираются таким образом, чтобы сила сцепления колес с частями составного катка были равны или несколько больще силы тяги (реализуемой передаваемым крутящим моментом). В этом случае автоколебания в тяговом приводе не происходят. При включении кулачковой муфты 8 происходит следующее. Части 6 и 7 составного катка начинают работать по разному. Часть катка 6, которая соединена с маховичком 9 и нагрузочной мащиной 10 перестает передавать крутящий момент и начинает вращаться с той же скоростью, что и поджимаемое к нему колесо колесной пары 5. Часть катка 7, которая жестко связана с маховиком 9 и нагрузочной мащиной 10 передает крутящий момент, а следовательно и силу тяги в два раза большую, чем при включенной кулачковой муфте 8. В этом случае сила тяги превосходит силу сцепления для этого колеса. Колесо и каток 7, к которому оно поджимается, проскальзывают относительно друг друга. Таким образом части составного катка 6 и 7 начинают вращаться с разными скоростями. При включении кулачковой муфты 8 скачком происходит выравнивание скоростей вращения частей 6 и 7 составного катка. Также скачком происходит нарушение части 6 составного катка, крутящим моментом. Это приводит к тому, что нарушаемое колесо колесной пары провернется на некоторый угол (при таком динамическом нарушении происходит потеря сцепления) вокруг оси, закручивая ее. Затем при некотором угле закрутки оси, сила ее упругого закручивания совместно с силой сцепления начинает превышать силу тяги. Это приводит к исчезновению проскальзывания. В то же время потенциальная энергия, накопленная при скручивании колесной пары, превращаясь в кинематическую, приводит к потере сцепления колеса, опирающегося на часть 7 составного катка. Далее процесс повторяется до полного рассеивания энергии в диссипативных элементах привода. Изменяя точку передачи крутящего момента вдоль оси колесной пары, можно добиться того, чтобы в автоколебаниях участвовал тяговый редуктор, остов электродвигателя и электрическая часть привода. Такое конструктивное выполнение предлагаемого стенда позволяет максимально приблизить условия моделирования динамических процессов в тяговом приводе к эксплуатационным. Формула изобретения Стенд для моделирования динамических процессов в тяговом приводе -локомотива с электропередачей, содержащий дизельгенераторную установку, электрически связанную с двигателем колесной пары, ось которой посредством цилиндрического редуктора связана с выходным валом тягового электродвигателя, катки, каждый из которых связан с соответствующим колесом колесной пары, смонтированы на оси катков маховик, имитирующий массу поезда, и электрическую нагрузочную машину, имитирующую тяговую нагрузку, отличающийся тем, что, с целью приближения условий моделирования к эксплуатационным, каждый из катков смонтирован с возможностью независимого вращения, а ось катков выполнена составной и части ее соединены между собой управляемой кулачковой муфтой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Челноков И. И., и др. Стенды для испытаний подвижного состава железных дорог. М., НИИИнформтяжмаш, 1966,11-66-4, с. 19 (прототип).