AT513611A4

AT513611A4 - Test bench for wheelset shafts

Info

Publication number: AT513611A4
Application number: ATA50089/2013A
Authority: AT
Inventors: Hauke Miorini; Christian Dr Moser; Christian Thöni; Franz Josef Weber
Original assignee: Siemens Ag Oesterreich
Priority date: 2013-02-06
Filing date: 2013-02-06
Publication date: 2014-06-15
Also published as: EP2954298A1; AT513611B1; WO2014122059A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Prüfstand für Radsatzwellen mit folgenden Merkmalen:- die zu prüfende Radsatzwelle (3) weist zwei montierte Radscheiben (4) auf,- die Biegemomenteinleitung erfolgt über die beiden Radscheiben (4),- die Lagerung der zu prüfenden Radsatzwelle (3) an den Haltekonsolen (1) erfolgt mittels Gummilagern (2) im erwarteten Bereich der Schwingungsknoten,- die Grundeigenfrequenzen der Haltekonsolen (1) liegen über der Prüffrequenz.Mit dem erfindungsgemäßen Prüfstand können Prüfzeit und Prüfkosten erheblich reduziert werden. Die notwendige Messtechnik kann auf der Radsatzwelle (3) einfach montiert werden, damit kommt Standardmesstechnik zum Einsatz.The invention relates to a test stand for axles with the following features: - the wheel set shaft (3) to be tested has two mounted wheel discs (4), - the bending moment is introduced via the two wheel discs (4), - the bearing of the wheelset shaft to be tested (3) on the holding brackets (1) by means of rubber bearings (2) in the expected range of vibration nodes, - the Grundigenfrequenzen the retaining brackets (1) are above the Prüfffrequenz.Mit the test bench according to the invention test time and test costs can be significantly reduced. The necessary measuring technology can be easily mounted on the wheelset shaft (3), using standard measuring technology.

Description

1 2013023221 201302322

Beschreibung / Description Prüfstand für Radsatzwellen 5 Zur Festigkeitsprüfung von Radsatzwellen in Prüfständen werden typischerweise umlaufende Biegebeanspruchungen in die zu prüfende Welle eingebracht.Description / Description Test bench for wheel set shafts 5 To test the strength of axles in test benches, circulating bending stresses are typically introduced into the shaft to be tested.

Die zu prüfende Radsatzwelle, wird einseitig am Fundament mit 10 der Radscheibe befestigt. Die Krafteinleitung erfolgt mithilfe eines Unwuchterregers, welcher am freien Ende der Welle montiert ist.The wheelset shaft to be tested is fastened on one side to the foundation with 10 of the wheel disc. The force is introduced by means of an unbalance exciter, which is mounted at the free end of the shaft.

Die dabei aufgebrachte Bieqeboanspruchung in der Welle ent-15 spricht nur an einer Stelle der Welle den tatsächlichen Beanspruchungen im Betrieb. Die Biegebeanspruchung nimmt von der Einspannstelle bis zum freien Ende mit dem Unwuchterreger kontinuierlich ab. Konstruktionsbedingt sind die Prüffrequen-zen mit etwa 2GHz begrenzt. 20The applied bending load in the shaft ent-15 speaks only at one point of the shaft the actual stresses during operation. The bending stress decreases continuously from the clamping point to the free end with the unbalance exciter. Due to the design, the test frequencies are limited to about 2 GHz. 20

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Prüfung besser an die tatsächlichen Belastungen beim Betrieb der Radsatzwellen anzupassen. 25 Dies geschieht erfindungsgemäß mit einem Prüfstand mit folgenden Merkmalen: - die zu prüfenden Radsatzwellen weisen zwei montierte Radscheiben auf, - die Biegemomenteinleitung erfolgt über die beiden Radsehe L-30 ben, - die Lagerung der zu prüfenden Radsatzwelle an den Haltekonsolen erfolgt im erwarteten Bereich der Schwingungsknoten mittels Gummilagern, - Grundeigenfrequenzen der Haltekonsolen liegen Uber der 35 Prüffrequenz.The invention has for its object to better adapt the test to the actual loads during operation of the wheelset. This is done according to the invention with a test bench with the following features: - the wheelset wheels to be tested have two mounted wheel discs, - the bending moment is introduced via the two Radsehe L-30 ben, - the bearing of the wheelset to be tested on the holding brackets in the expected range of Vibration nodes by means of rubber bearings, - Grundigenfrequenzen the retaining brackets are above the test frequency.

Durch Prüfung der Wellen mit 2 montierten Radscheiben steigt die Eigenfrequenz und damit die Prüffrequenz, je nach 2/6 2 201302322By testing the shafts with 2 mounted wheel discs increases the natural frequency and thus the test frequency, depending on 2/6 2 201302322

Massenverhältnissen auf etwa 80 Hz. Durch die Biegemomenteinleitung über die beiden P.adscheiben ergibt sich zwischen den beiden Radscheiben ein, wie im Betrieb vorhanden, nahezu konstantes, umlaufendes Biegemoment. Im Bereich der Radscheiben 5 stellen sich bei Betrieb 2 Schwingungsknoten ein. In diesen Knoten kann der Prüfling aufgehängt werden.Mass ratios to about 80 Hz. Due to the bending moment introduction via the two P.adscheiben results between the two wheel discs, as in operation, almost constant, circumferential bending moment. In the area of the wheel disks 5, 2 vibration nodes are set during operation. In this node, the candidate can be hung.

Bekannte Prüfstände zum Prüfen von Kurbelwellen verwenden dazu 4 Seile oder Stangen. Die dazu notwendigen Bauteile, die 10 Konsolen und die Seile selbst haben aber eine Eigenfrequenz unterhalb der angestrebten Prüffrequenz.Known test rigs for checking crankshafts use 4 ropes or rods. However, the necessary components, the 10 consoles and the ropes themselves have a natural frequency below the desired test frequency.

Bei Aufhängung der Radsatzwelle in 2 speziellen Gummilagern können sehr kompakte Haltekonsolen verwendet werden. 15 Die Grundeigenfrequenzen dieser Haltekonsolen sind dabei über der Prüffrequenz. Damit werden störende Einflüsse seitens des Prüfstandes auf den Prüfablauf vermieden. Durch die fundamentnahe Anordnung des Prüflings wird die Handhabe und der Einbau des Prüflings erheblich erleichtert. Die zur Überwa-20 chung des Prüfäblauf notwendige Messtechnik wird ebenfalls wesentlich vereinfacht, (keine rotierenden Bauteile und nur geringe Vibrationsbewegungen. 25 Mit dem erfindungsgemäßen Prüfstand können Prüfzeit und die Prüfkosten erheblich reduziert werden.When mounting the wheelset shaft in 2 special rubber bearings very compact retaining brackets can be used. 15 The basic natural frequencies of these holding consoles are above the test frequency. This avoids disruptive influences on the test procedure on the test bench. Due to the close-to-ground arrangement of the specimen, the handling and installation of the specimen is greatly facilitated. The measuring technique necessary for monitoring the test run is also substantially simplified (no rotating components and only slight vibration movements) 25 With the test stand according to the invention, test time and test costs can be considerably reduced.

Die notwendige Messtechnik kann auf der Welle einfach montiert werden. Damit kommt Standardmesstechnik zum Einsatz 30The necessary measuring technology can be easily mounted on the shaft. Standard metrology is used with this 30

Die Erfindung wird anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. 35 Es zeigenThe invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in FIGS. 35 Show it

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Prüfstand mit einer zu prüfenden Radsatzwelle und 3/6 3 201302322Fig. 1 shows a test stand according to the invention with a wheel axle to be tested and 3/3 3 201302322

Fig. 2 eine beispielhafte Schnittdarstellung zu einem Prüfstand gemäß Figur 1.2 shows an exemplary sectional view of a test stand according to FIG. 1.

Der in den Figuren dargestellte Prüfstand umfasst zwei Haltekonsolen 1 mit Gummilager 2 in denen die zu prüfende Radsatzwelle 3 mit zwei Radscheiben 4 gelagert ist.The test stand shown in the figures comprises two retaining brackets 1 with rubber bearings 2 in which the wheelset shaft 3 to be tested with two wheel disks 4 is mounted.

Die Biegemomenteinleitung erfolgt mittels Unwuchterreger 5 über die beiden Radscheiben 4.The bending moment introduction takes place by means of unbalance exciter 5 via the two wheel discs 4.

Dabei liegt die Radsatzwelle 3 im erwarteten Bereich der Schwingungsknoten auf den Konsolen auf.In this case, the wheelset shaft 3 is in the expected range of the nodes on the consoles.

Wesentlich ist auch eine Auslegung der Haltekonsolen in der Weise, dass ihre Grundeigenfrequenzen über der Prüffrequenz liegen und so Einflüsse auf das Meßergebnis vermieden werden.Also important is an interpretation of the holding brackets in such a way that their Grundigenfrequenzen are above the test frequency and thus influences on the measurement result can be avoided.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

Haltekonsolen 1 Gummilager 2Retaining brackets 1 rubber mount 2

Radsatzwelle 3 Radscheiben 4Wheelset 3 Wheel disks 4

Unwuchterreger 5 4/6Unbalance exciter 5 4/6

Claims

4 201302322 Claims 1. The test stand for wheelset shafts with the following features: - the wheel set shafts to be tested have two mounted wheel discs, - the bending moment is introduced via the two wheel discs, - the wheelset shaft to be tested is mounted on the holding brackets takes place in the expected area of the vibration nodes 10 by means of rubber bearings, - the Grundigenfrequenzen the retaining brackets are above the test frequency. 15 5/6