Установка для моделирования тяговых и динамических характеристик рельсового подвижного состава Советский патент 1982 года по МПК G01M17/00 

Изобретение относится к железыодо рожному транспорту, исполъзуемому преимущественно для моделирования тяговых и динамических характерно тик рельсового подвижного состава. По основному авт. св. № 590637 известна установка для моделирования тяговых и динамических характеристик рельсового подвижного состава, содержащая станину с размешенными на ней создающими вертикальные колебания от пути возбудителями, которые через снабженные роликами толкатели связаны с платформой для размещения исследуемой модели, а для имитащш в эксплуатации эффекта подергивания установка снабжена возбудителями горизонтальных продольных и горизонтальных поперечных колебаний l Недостатком этой установки является то, что она не позволяет имитировать динамического воздействия на локомотив от работающей силовой установки, в качестве которой обычно используется пррш невой двигатель внутреннего сгорания, создающий опрокидывающий момент в плоскости перпендикулярной к оси вращения коленчатого вала ; силы инерции первого порядка поступательно-движущихся масс, воздействующие на экипаж с частотой вращения коленчатого вала двигателя; силы инерции второго порядка поступательно-движущихся масс, воздействующие на экипаж с частотой в два раза больщей частоты вращения коленчатого вала. Воздействие этих сил вызывают дополнительные колебания экипажа, которые как показывают натурные испытания, для большинства современных локомотивов являются определ5пощими в оценке их тяговых и динамических характеристик, так как возбуждают виброколебания узлов и локомотива в целом, что вызывает разгруз колес, уменьшение коэффициента сцепления колес с рельсами, и, как следствие, уменьшение сш1ы тяги локвмотива ; увеличение напряжений в элементах локомотива,

снижение срока службы деталей и узлов локомотива, снижение надежности работы локомотива в целом.

Цель изобретения - расширение функциональной возможности установки, а так- же максимальное приближение модулируемы колебаний к эксплуатационщлм путем имитации эффекта возбуждения экипажа от работающего силового двигателя. Цель достигается тем, что установка снабжена кинематически связанными между собой монтируемыми .на кузове модели двумя группами валов с вибродисками, причем одна группа валов расположена в горизонтальной плоскости и оси валов направлены перпендикулярно прюдольной оси модели, а вторая группа ршсположена в. вертикальной плоскости и ее валы параллельны продольной оси модели. На фиг. 1 изображена предлагаемая установка; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - схема регулирования электро двигателя привода валов возбудителей; на фиг. 4 - кинематическая схема возбудителей колебаний, ими.тируюших работу силового двигателя. На станине 1 подвижно укреплены воз будители 2 вертикальных колебаний от пути, снабженные сменными дисками 3, .имитирующие вертикальные неровности пу ти, и толкатели 4 с роликами 5. . К корпусу возбудителей вертикальных колебаний прикреплены при помоши кронштейнов возбудители 6 горизонтальных поперючных колебаний, вьшолненные в виде регулируемых эксцентриков 7, обойм и тяг 8 и 9, соединенных с буксами 1О платформ 11. Возбудитель 12 горизонтальных продольных колебаний, снабженный головкой с регулируемым эксцентриком 13, соединен штоком 14 через винтовутр стяжку 1 и динамометрическую пружину 16, расположенную в стакане 17, с кузовом модели локомотива. Диски 3 и эксцентрики 7 и 13 соединены с электродвигателя 18 - 2О черюз редуктор 21, рэеменрые передачи 22 и 23 и валы 24 и 25. Корпус 26 установлен на кузове модели локомотива и включает две группы валов 27 и 28, на концах которых укреп лены съемные вибродиски. 29-31 с эксцентрично расположенными отверх;тиями для создания дисбаланса. Группа валов 27 р)асположена в горизонтальной плоскости и их оси параллельны друг другу и перпендикулярны продольной оси экипажа.

А группа валов 28 расположена в вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось модели.

Число оборотов, вибродисков 29 равно числу оборотов коленчатого вала силового двигателя, а число оборотов вибродисков ЗО в два раза меньше числа оборотов того же вала. Число оборотов вибродисков 31 выбирается из условия, что проекция силы N (фиг. 2) р)авнодействующей сил инерцииG вибродисков 31 на горизонтальную плоскость вызывала опрокидьгеаюший момент силового равной ее круяшему моменту, т. е. Моп М-И 2 -CCOS/Vflt., где и - расстояние от линии действия силы hJ до плоскости установки корпуса 26. Приводной вал группы валов 28 соединен посредством гибкого троса 32 с валом электродвигателя 33 постоянного тока, питание которого осуществляется от сети переменного тока через вьшря- митель 34. Регулирование числа-оборотов и крутящего момента электродвигателя 33 производится автотрансформатором 35 и реостатом 36. Группа валов 27 вместе с их приводом, включающим электродвигатель 33 и трос 32, и вибродисками 29 создают силы инерции первого порядка поступательнодвижущихся масс силового двигателя, а вместе с вибродисками ЗО - создают силы инерции второго порядка. Группа валов 28 с вибродисками 31 создают опрокидьгоающий момент силового двигателя. Установка работает следующим образом. При врищении электродвигателей 18 - 20 движение на диски 3 возбудителей вертикальных колебаний, на эксцентрики 7 возбудителейгоризонтальных поперечных колебаний, а также на эксцентрики 13 возбудителя горизонтальных продольных колебаний передается через редуктор 21, установленный на станине 1 передачи 22 и 23, и валы24 и 25. Ролики 5, перюкатьшаясь по поверхности дисков 3, вызвают возвр)атно- оступательное движение толкателей 4, которзые через конические шейки осей сообщают вертикальные колебания платформам 11. Имитация колебаний подергивания производится возбудителем 12 горизонтальных продольных колебаний. При вращении эксцентрика 13 винтовая стяжка 15 со штоком 14 совершает возвритно чюступатеяьные движения заданной амплитуды, которые передаются через пружину 16, связанную, с кузовом локомотива. Тяговое -усилие регулируется затяжкой пружины 16 стяжкой 15. При работе электродвигателя 33 через трос 32 приводятся во вращение группы валов 27 с вибродисками 29 иЗО, закреп ленными на их концах и группы валов 28 вместе с закрепленными на их концах вибродисками 31. Имитация различных по величине сил инерции первого и второго порядка поступателъно движущихся масс и опрокидьгоающего момента силового двигателя достигается изменением числа оборотов ротора электродвигателя 33, а следовательно, и вибродисков, 29-31, толщины этих вибро дисков, диаметра отверстия, вьшолненных в них, и их расстояния от оси вращения вибродисков. Изобретение позволяет имитировать динамические воздействия на локомотив от работающей силовой установки и получить действительную картину сил, действующих на экипаж в реальных условиях работы, что позволяет на установке проводить исследование тяговых и. динамических процессов в условиях близких к эксплуатационным. Формула иёобре тения Установка для моделирования тяговых и динамических характеристик рельсового подвижного состава по авт. св. № 590637, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональной возможности, установки, а также максимального приближения модулируемых колебаний к эксплуатационным путем имитации эффекта возбуждения экипажа от работающего силового двигателя, она снабжена кинемати.. чески связанными между собой монтируе- мыми на кузове модели двумя группами валов с вибродисками, причем одна группа валов расположена в горизонтальной плоскости и оси валов направлены перпендикулярно продольной оси модели, а другая группа расположена в вертикальной плоскости и ее валы параллельны продольной оси модели. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское сввдет льство СССР № 59О637, кл. G01 М 17/00, 1976 (прототип)..

-qg,,.j,,y jb ijyyi.V .ц. - - - l- J /W4 S /Y v/ANX/ 32 25 25 2 уд..,р-. , // 21 18П фиг. 1

2В

28

/г. 2

.«.y-tef/,