Установка для исследования пневмоподвесок Советский патент 1982 года по МПК G01M17/00 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПНЕВМОПОДВЕСОК

1

Изобретение относится к области измерений и испытаний, а именно к испытанию подвесных и демпфирукяцих устройств, и может быть использовано для динамических испытаний рессорного подвешивания железнодорожного транспортного средства.

Известна установка для исследования пневмоподвесок, включанщая станину с низкочастотным возбудителем колебаний пневмоподвески и дополнительный резервуар, подсоединя.еьшй к баллону пневмоподвески в процессе исследования .

Однако эта установка не воспроизводит достаточно точно реальных условий работы, так как возбуждение поступает на пневморессору от обрессОрной массы, а не наоборот от пневморессоры на обрессоренную массу, как это происходит в реальных условиях.

Цель изобретения - создание условий испытаний рессорного подвешивания, более приближенных к реальным

2

условиям работы рессорного подвеппрГания.

Указанная цель достигается тем, что в стенде для исгытания пневморессор, содержащем опорную плиту, на которой установлена пневморессора, низкочастотный вибратор, создашщй возмущение обрессоренной массы, и дополнительнь резервуар, соединенный с пнеэморессорой, на раме уста10новлен вибратор высокой частоты, создающий через шатун возмущения рычага, с возможностью передачи их на испытуекый упругий элемент, под рычагом установлен компенсатор, являпо йся

t5 1вторым упругим элементом, mapieipHO закреплен нагружающий рычаг, с перемещающимся грузом, создающий нагрузку на испытуемый упругий элемент, между рамой и нагружающим рычагом

20 установлен пружинный корректор.

В качестве упругого элемента могут быть использованы пневморессора, металлическая рессора или металлические пружины. Для исследования горизонталь ной устойчивости пневморессоры низко-частотный вибратор соединен поводком с подвеской. На фиг. 1 представлена схема стенда для динамических испытаний рессорного подвешивания; на фиг, 2 - схема приложения усилий. Стенд содержит раму 1, установленную на фундаменте 2, вибраторы низкой 3 и высокой 4 частоты, создающие через шатуны 5 и 6 возмущения рычага 7, для передачи их на испытуемую пневморессору 8, Нагрузку на пневморессору 8 создает рычаг 9 с грузом 10. Рычаг закреплен на шарнире 11. Величина нагрузки может изменяться за счет изменения массы груза 10 и его положения, для чего рычаг снабжен ползуном 12 и ходовым винтом 13. Для изменения жесткости пневморессоры сверху на раме 1 установлен дополнительный резервуар 14, к которому подкпючена питательная магистраль 15. Между рамой и рычагом 9 закреплен пружинный корректор 16, согласукщий частоты собственных колебаний обрессоренных масс при рычажном и непосред ственном нагружении. На подвеске 17 под рычагом 7 установлена вторая пнев морессора - компенсатор 18. Подвеска подвешена к раме на шарнирах 19 и 20 При испытаниях пневморессоры на горизонтальную устойчивость, низкочастотный вибратор 3 соединен с подвеской шатуном 21, что позволяет осуществить горизонтальное смещение торцов пневмо рессоры 18. Стенд работает следуклцим образом. В соответствии с грузоподъемностью исследуемого типа пневморессоры подбирают необходимую массу груза 9 и ползун 12 устанавливают в необходимом положении. Через питательную магистраль 15 сжатый воздух заполняет испытуемую 8 и компенсационную 18 пневморессоры, до тех пор, пока рычаг 9 не займет горизонтальное положение. Для исследования собственных частот колебаний обрессоренных масс вибраторй 3 и 4 отключены, а рычагу 9 сообщено началь ное отклонение, после чего можно наблюдать затухающий процесс собственных колебаний обрессоренных масс. При рычажном и непосредственном нагружении пиевморессоры собственные частоты обрессоренных масс получаютя различными. Дпя согласования собтвенных частот обрессоренных масс ри рычажном и непосредственном наружении введен корректор 16. Известно, что в натурных условиях обственная частота обрессоренных асс равна 21CV -мГ С l-iC МО где ЖБ жесткость пневморессоры; MQ - масса обрессоренной части. При рычажном нагружении (фиг. 2) статическое воздействие на пневморессору равно РО-M-g ,g, О а где g - ускорение свободного падения. Собственную же частоту систе1 ы определяем по формуле ... .i.JL jW -V ( е. она уменьшилась. При введении корректора 16 статитическую нагрузку на пневморессору определяют зависимостью РВ- К где Ж - жесткость пружины; г -изменение длины пружины, т. е, изменяется жесткость и масса колебательной системы. Собственная частота при этом - J /TKea-vjK.C -2fcV МЪ f|i - i-j7LfSL. t( 1(-ъ) Таким образом, с введением корректора 16 с определенныю значениями Ж| и ZK частота увеличивается, чем и достигается равенство Wj W,. Дпя исследования вынужденных колебаний обрессоренных масс на рычаг 9 подвешиззают груз 10, величину которого определяют в зависимости от грузоподъемности испытуемой пневморессоры 8. Заполняют обе пневморессоры 8 и 18 сжатым воздухом из питательной магистрали 15, пока рычаг 9 не займет горизонтального положения. Включая вибраторы низкой 3 и высокой 4 частоты, исследуют установившиеся колебания обрессоренных масс. Изменяя частоту вращения вибраторов, можно задавать различные законы изменени вынуждающей силы.

С целью уменьшения затрат мощности .на привод вибраторов, на подвесКе 17 установлена вторая пневморессора 18, которая уравновешивает статическую составляющую нагрузки от пневморессоры 8 (фиг. -2), т. е. рычаг 7 находится в состоянии равновесия под действием сил Рр и Р. Включив вибраторы, шатунам 3 и 4 приходится преодолевать только динамическую составляюшую, вызванную изменением высоты пневморессоры 8.

При испытаниях пневморессоры на горизонтальную устойчивость шатуны 5 и 6 отсоединены от подвески 17. Система заполнена сжатым воздухом, рычаг выведен в горизонтальное положение, как и в предыдущих случаях. Соединив подвеску 17 шатуном 21 с низкочастотным вибратором, включают его. Так как рычаг 7 остается неподвижным, а подвеска 17 смещается в горизонтальном направлении, то и торцы пневморессоры смещаются друг относительно друга.

Таким образом, предлагаемая установка позволяет приблизить условия работы рессорного подвешивания к реальным и тем самым обеспечить выбор оптимального варианта рессорного подвешивания и сократить время натурных динамических испытаний.

Формула изобретения

I, Установка для исследования пневмоподвесок, включающая станину с низкочастотным возбудителем колебаний пневмоподвески и дополнительный резервуар, подсоединяегФ.1Й к баллону пневмоподвески в процессе исследования, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, она снабжена столом для размещения исследуемой пневмоподвески, подвешенным к станине посредством пары, маятниковых подвесок, механизмом

для создания на пневмоподвеску вертикальных статических нагрузок в виде рычага второго рода, серединой взаимодействующего с исследуемой подвеской и горизонтальной ппатфорной, посредством шатунов связанной с возбудителями колебаний к взаимодействующей с исследуемой пневмоподвеской.

дополнительно установлен возбудитель колебаний высокой частоты.

3, о т л и что компенсиручающая ся тем, ющий элемент выполнен в виде дополнительной пневмоподвески.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

(прототип).

r

L

VWI

r