Установка для динамических испытаний объектов Советский патент 1981 года по МПК G01M17/00 

(5) УСТАНОВКА ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ОБЬЕКТОВ

Изобретение относится к оборудованию для динамических испытаний объектов, преимущественно, колесномоторных блоков локомотива моторногс подвижного состава железных дорог и метрополитена путем нагружения испытуемых объектов силами инерции. Известна установка для динамических испытаний объектов, преимущественно, колес но-моторных блоков локомо тива, содержащая неподвижное основание, опирающуюся на основание посред ством упругих элементов платформу с закрепленными на ней обмотками электромагнитных вибраторов, подвешенной к платформе и основанию посредст вом упругих элементов сТол с приспособлением для крепления к нему испытуемого объекта и закрепленные к столу со стороны, обращенной к платформе, якори электромагнитных вибраторов 1 . Недостаток известной установки со тоит в том, что при испытании объектов, например колесно-моторных бло- ков, различной массы, требуется проведение трудоемких монтажно-демонтажных работ по замене верхних и нижних упругих элементов на более жесткие, или, напротив, более мягкие (или для изменения числа упругих элементов без изменения жесткости каждого из них). Другим недостатком известной установки является то, что в процессе проведения испытаний не обеспечивается разгрузка основания от действия динамических сил, что вызывает необходимость виброизоляции зданий путем выполнения платформы и основания с массами, в десятки раз превышающим массу испытуе юго объекта. Цель изобретения - упрощение об-г служивания установки при испытаниях колесно-моторных блоков различной массы при одновременном снижении динамических нагрузок, воспринимаемых, основанием. Указанная цель достигается тем, что установка снабжена набором съем ных грузов различной массы, закрепляемых к платформе посредством захватов, причем массй наиболее легкого из испытуемых объектов, общая масса платформы, обмоток электромаг нитных вибраторов и захватов для . крепления грузов, общая Maccvi стола якорей электромагнитных вибраторов и приспособления для крепления испытуемого объемта, а также жесткости упругих элементов, расположенных между основанием и столом, и упругих элементов, расположенных между основанием и платформой, связаны соотношением Мо+ Мс . % где М - масса наиболее легкого из испытуемых объектов; Mg- общая масса стола , якорей электромагнитных вибраторов и приспособление для крепле ния испытуемого объекта; М - общая масса платформы, обмо ток электромагнитных вибрат ров и захватов для креплени грузов; К - жесткость упругих элементов расположенных между основанием и столом; К. - жесткость упругих элементов расположенных между основанием и платформой. Кроме того, продольные оси всех упругих элементов расположены верти кально. А центры тяжести испытуемого объ екта, общей массы платформы, обмото электромагнитных вибраторов, захватов для крепления грузов, общей мас сы стола, якорей электромагнитных вибраторов, приспособления для креп ления испытуемого объекта, а также центры тяжести упругих элементов ра положены на линии действия вектора равнодействующей силы притяжения ча тей электромагнитных вибраторов. На фиг.1 изображена предлагаемая установка; на фиг.2 - крепление испытуемого блока к столу установки. Установка содержит платформу 1 с установленными на ней обмотками элeктpoмaгниtныx В41браторов 2, стол 3. с расположенными на нем якорями k электромагнитов 2 и приспособлеии. . 4 ем 5 для крепления используемого колесно-моторного блока 6, верхние 7, промежуточные 8 и нижние 9 упругие элементы, размещенные соответственно между столом 3 и основанием 10, между платформой 1 и столом 3 и между основанием 10 и платформой 1. На платформе установлены захваты 11 для крепления к ней грузов 12, выполненных в виде набора съемных секций различной массы. Конструкция установки удовлетворяет следующим условиям. Во-первых, масса MQ наиболее легкого испытуемого блока 6, общая масса Mfi платформы 1 , обмоток электромагнитных вибраторов 2 и захватов 11 для крепления грузов 12, общая масса М,с стола 3, якорей 4 электромагнитных вибраторов 2 и приспособления 5 для креппения испытуемого колесно-моторного блока, жесткости Кп и К. соответственно верхних 7 и J3 и нижних 9 упругих элементов связаны между собой соотношением Мо+ Не М, п Во-вторых, упругие элементы 7,8 и 9 расположены так, что их продольные оси вертикальны. В-третьих, взаимное расположение частей установки такое, что цеТнтры тяжести массы объекта испытаний, общей массы платформы 1, обмоток электромагнитных вибраторов 2 и захватов 11 для крепления грузов 12, общей массы стола 3, якорей k электромагнитных вибраторов 2 и приспособления 5 для крепления испытуемого блока 6, а также центры жесткости верхних 7, промежуточных 8 и нижних 9 упругих элементов расположены на линии действия вектора равнодействующей силы притяжения частей электромагнитных вибраторов. Обслуживание установки в период ее подготовки к испытаниям колесномоторного -блока, масса которого отличается от массы ранее испытанного блока, заключается в следующем. Перед испытанием, исходя из паспортных значений массы испытуемого блока 6, общей массы платформы 1 с обмотками электромагнитных вибрато-: ров 2.и захватами 11 для крепления грузов 12, общей массы стола 3 с якорями А электромагнитных вибраторов 2 и приспособлением 5 для крепления испытуемого блока 6, жесткостей

верхних 7 и нижних 9 упругих элементов, из соотношения (М + М)К ( Mpg)Kg определяется масса Мре грузов 12, потребная для минимизации динамических сил, действующих во время работы установки на ее основание 10. Затем, используя набор съемных секций, комплектуются грузы 12 с массой, наиболее близкой к определенной расчетом и захватами 11 прикрепляются к платформе 1. Обмотки электромагнитных вибраторов 2 подключаются к источнику переменного напряжения, что вызывает колебательные притивофазные движения платформы 1 и стола 3 с испытуемым блоком 6,При этом промежуточные упругие элементы 8 при работе установки в расчетных режимах обеспечивают резонансное усиление колебаний стола 3 с расположенным на нем испытуемым колесно-моторным блоком 6, В результате колебаний платформы 1 и стола 3 основание 10 со стороны нижних 9 И верхних 7 упругих элементов подвергается воздействию вертикальных сил. Если амплитуда равнодействующей силы, нагружающей основание 10, превышает амплитуду, установленную правилами эксплуатации установки, корректируется масса противовесов 12.

Амплитуда равнодействующей силы определяется путем вычисления ее-, например, как разности между произведением жесткости верхних упругих элементов 7 на измеренную амплитуду перемещения стола относительно основания 10 и произведением жесткости нижних упругих элементов 9 на измеренную амплитуду перемещения платформы 1 относительно основания 10. При этом, если произведение жесткости верхних упругих элементов 7 на амплитуду перемещения стола 3 относител но основания 10 больше произведения жесткости нижних упругих элементов 9 на амплитуду перемещения платформы относительно основания 10, масса грузов 12 уменьшается. В обратном случае масса грузов увеличивается. Оборудование установки грузами исключает проведение трудоемких монтажных работ по замене и перестановке верхних и нижних упругих элементов. Благодаря этому уменьшаются затраты времени и труда на переналадку установки. Выполнение грузов в виде набора съемных секций различной массы

позволяет практически полностью разгрузить основание от действия вертикальных динамических сил. Благодаря этому испытуемый колесно-моторный блок может быть подвергнут нагрузке значительными инерционными силами.

Формула изобретения

JLB к.

де М - масса наиболее легкого из испытуемых объектов;

общая масса стола, якорей электромагнитных вибраторов и приспособления для крепления испытуемого объекта;

М - общая масса платформы, обмоток электромагнитных вибраторов и захватов для креппения грузов; жесткость упругих элементов расположенных между основанием и столом; жесткость упругих элементов расположенных между основанием и платформой, 2.Установка по п,1, о т л и чающаяся тем, что продольные оси всех упругих элементов расположены вертикально. 3.Установка по пп, 1 и 2, отличающаяся тем, что центры тяжести испытуемого объекта, обще массы платформы, обмоток электромагнитных вибраторов, захватов для ксеп Фиг.1 . . 8 ления грузов, общей массы стола, якорей электромагнитных вибраторов, приспособления для крепления испытуемого колесно-моторного блока, а также центры жесткости упругих элементов расположены на линии действия вектора равнодействующей силы притяжения частей электромагнитных вибраторов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №153795, кл С 01 М 17/00, 20.03.61. (прототип).