EP2954298A1 - Prüfstand für radsatzwellen - Google Patents

Prüfstand für radsatzwellen

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Publication number
EP2954298A1
EP2954298A1 EP14701771.9A EP14701771A EP2954298A1 EP 2954298 A1 EP2954298 A1 EP 2954298A1 EP 14701771 A EP14701771 A EP 14701771A EP 2954298 A1 EP2954298 A1 EP 2954298A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wheelset
tested
test
test bench
wheelset shafts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP14701771.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Moser
Hauke MIORINI
Christian THÖNI
Franz-Josef Weber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Mobility Austria GmbH
Original Assignee
Siemens AG Oesterreich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG Oesterreich filed Critical Siemens AG Oesterreich
Publication of EP2954298A1 publication Critical patent/EP2954298A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00—Testing of vehicles
    • G01M17/08—Railway vehicles
    • G01M17/10—Suspensions, axles or wheels

Definitions

  • Wheelset wheelset To test the strength of wheelset axles in test benches, circulating bending loads are typically introduced into the shaft to be tested.
  • the wheelset shaft to be tested is fastened on one side to the foundation with the wheel disc.
  • the force is introduced by means of an unbalance exciter, which is mounted at the free end of the shaft.
  • the bending stress applied in the shaft corresponds to the actual stresses during operation only at one point of the shaft.
  • 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 approximately 20 Hz.
  • 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 stand with the following features:
  • the natural frequency and thus the test frequency increases, depending on Mass ratios to approximately 80 Hz. Due to the bending moment introduction via the two wheel disks, an almost constant circumferential bending moment arises between the two wheel disks, as is present during operation. In the area of the wheel discs, 2 vibration nodes are set during operation. In this node, the candidate can be hung.
  • test rigs for checking crankshafts use 4 ropes or rods.
  • brackets and the ropes themselves have a natural frequency below the desired test frequency.
  • test time and the test costs can be significantly reduced.
  • the necessary measuring technology can be easily mounted on the shaft. This standard measurement technology is used
  • FIG. 1 shows a test stand according to the invention with a wheelset shaft to be tested and 2 shows an exemplary sectional view of a test stand according to FIG. 1.
  • the test stand shown in the figures comprises two holding consoles 1 with rubber bearings 2 in which the wheelset shaft 3 to be tested with two wheel disks 4 is mounted.
  • the wheelset shaft 3 is in the expected range of the nodes on the consoles.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Balance (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Prüfstand für Radsatzwellen mit folgenden Merkmalen: die zu prüfenden Radsatzwellen weisen zwei montierte Radscheiben auf, die Biegemomenteinleitung erfolgt über die beiden Radscheiben, die Lagerung der zu prüfenden Radsatzwelle an den Haltekonsolen erfolgt im erwarteten Bereich der Schwingungsknoten mittels Gummilagern, die Grundeigenfrequenzen der Haltekonsolen liegen über der Prüffrequenz. Mit dem erfindungsgemäßen Prüfstand können Prüfzeit und die Prüfkosten erheblich reduziert werden. Die notwendige Messtechnik kann auf der Welle einfach montiert werden. Damit kommt Standardmesstechnik zum Einsatz.

Description

Beschreibung / Description
Prüfstand für Radsatzwellen Zur Festigkeitsprüfung von Radsatzwellen in Prüfständen werden typischerweise umlaufende Biegebeanspruchungen in die zu prüfende Welle eingebracht.
Die zu prüfende Radsatzwelle, wird einseitig am Fundament mit der Radscheibe befestigt. Die Krafteinleitung erfolgt mithil- fe eines Unwuchterregers, welcher am freien Ende der Welle montiert ist.
Die dabei aufgebrachte Biegebeanspruchung in der Welle ent- 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 20Hz begrenzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Prüfung besser an die tatsächlichen Belastungen beim Betrieb der Radsatzwellen anzupassen. Dies geschieht erfindungsgemäß mit einem Prüfstand mit folgenden Merkmalen:
- die zu prüfenden Radsatzwellen weisen zwei montierte Radscheiben auf,
- die Biegemomenteinleitung erfolgt über die beiden Radschei- ben,
- die Lagerung der zu prüfenden Radsatzwelle an den Haltekonsolen erfolgt im erwarteten Bereich der Schwingungsknoten mittels Gummilagern,
- Grundeigenfrequenzen der Haltekonsolen liegen über der Prüffrequenz .
Durch Prüfung der Wellen mit 2 montierten Radscheiben steigt die Eigenfrequenz und damit die Prüffrequenz , je nach Massenverhältnissen auf etwa 80 Hz. Durch die Biegemomentein- leitung über die beiden Radscheiben ergibt sich zwischen den beiden Radscheiben ein, wie im Betrieb vorhanden, nahezu konstantes, umlaufendes Biegemoment. Im Bereich der Radscheiben stellen sich bei Betrieb 2 Schwingungsknoten ein. In diesen Knoten kann der Prüfling aufgehängt werden.
Bekannte Prüfstände zum Prüfen von Kurbelwellen verwenden dazu 4 Seile oder Stangen. Die dazu notwendigen Bauteile, die Konsolen und die Seile selbst haben aber eine Eigenfrequenz unterhalb der angestrebten Prüffrequenz .
Bei Aufhängung der Radsatzwelle in 2 speziellen Gummilagern können sehr kompakte Haltekonsolen verwendet werden.
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- chung des Prüfablauf notwendige Messtechnik wird ebenfalls wesentlich vereinfacht, (keine rotierenden Bauteile und nur geringe Vibrationsbewegungen .
Mit dem erfindungsgemäßen Prüfstand können Prüfzeit und die Prüfkosten erheblich reduziert werden.
Die notwendige Messtechnik kann auf der Welle einfach montiert werden. Damit kommt Standardmesstechnik zum Einsatz
Die Erfindung wird anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Prüfstand mit einer zu prüfenden Radsatzwelle und Fig. 2 eine beispielhafte Schnittdarstellung zu einem Prüfstand gemäß Figur 1.
Der in den Figuren dargestellte Prüfstand umfasst zwei Halte- konsolen 1 mit Gummilager 2 in denen die zu prüfende Radsatzwelle 3 mit zwei Radscheiben 4 gelagert ist.
Die Biegemomenteinleitung erfolgt mittels Unwuchterreger 5 über die beiden Radscheiben 4.
Dabei liegt die Radsatzwelle 3 im erwarteten Bereich der Schwingungsknoten auf den Konsolen auf.
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.
Bezugszeichenliste
Haltekonsolen 1
Gummilager 2
Radsatzwelle 3
Radscheiben 4
Unwuchterreger 5

Claims

Patentansprüche / Patent Claims
1. Prüfstand für Radsatzwellen mit folgenden Merkmalen:
- die zu prüfenden Radsatzwellen weisen zwei montierte Rad- Scheiben auf,
- die Biegemomenteinleitung erfolgt über die beiden Radscheiben,
- die Lagerung der zu prüfenden Radsatzwelle an den Haltekonsolen erfolgt im erwarteten Bereich der Schwingungsknoten mittels Gummilagern,
- die Grundeigenfrequenzen der Haltekonsolen liegen über der Prüffrequenz .
EP14701771.9A 2013-02-06 2014-01-30 Prüfstand für radsatzwellen Ceased EP2954298A1 (de)

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ATA50089/2013A AT513611B1 (de) 2013-02-06 2013-02-06 Prüfstand für Radsatzwellen
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EP2954298A1 true EP2954298A1 (de) 2015-12-16

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AT513611A4 (de) 2014-06-15
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