RU2481566C1

RU2481566C1 - Device to measure vertical load from body to railway vehicle bogie

Info

Publication number: RU2481566C1
Application number: RU2011148768/11A
Authority: RU
Inventors: Василий Витальевич Берёзин; Андрей Владимирович Спиров; Владимир Сергеевич Халявин; Владимир Николаевич Гапченко
Priority date: 2011-12-01
Filing date: 2011-12-01
Publication date: 2013-05-10

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: proposed device is composed of body support and comprises body making the part of cast bogie bolster, cap arranged on said body, two dynamometers fitted in aforesaid support to convert mechanical vertical force in electric signal. Additionally, said device incorporates two bearing plates welded to support body vertical ribs, two guide bushes fitted in openings of the body horizontal site and welded thereto, two rods fitted in openings of said bushes for free displacement therein, two plates for cap to rest on rod top surfaces. Guide bush serves to apply vertical load coaxially with respect to centers of dynamometers working surfaces. Rod lower ball-shape end rests on dynamometer spherical surfaces, their radii exceeding those of said balls to ensure point contact and accurate measurement of vertical forces acting between body and bogie.

EFFECT: minimised measurement error in real conditions.

3 dwg

Description

Изобретение относится к устройству измерения показателей силового взаимодействия между тележкой и кузовом, применяемому при испытаниях железнодорожных подвижных транспортных средств.The invention relates to a device for measuring indicators of force interaction between a trolley and a body, used in testing railway rolling vehicles.

Измеренный при испытаниях уровень усилий в опорах между кузовом и тележкой позволит оценить безопасность движения подвижного состава в прямых и кривых участках пути, при необходимости подобрать упруго-диссипативные характеристики опор или доработать их конструкцию.The force level measured in the tests between the body and the carriage during the tests will make it possible to assess the safety of the rolling stock in straight and curved sections of the track, if necessary, select the elastic-dissipative characteristics of the supports or modify their design.

Известно устройство для измерения показателей силового взаимодействия между кузовом и тележкой, установленной на катковом стенде. Между аркой стенда и тележкой установлены гидроцилиндры, усилия от которых имитируют силовое взаимодействие кузова и тележки в вертикальном и горизонтальном направлениях и оцениваются по давлению рабочей жидкости в полостях гидроцилиндров. При этом имитация движения по железнодорожному пути с различными меняющимися неровностями обеспечивается вращающимися роликами, на которые устанавливаются колеса тележки (US, патент №3418849, МПК В61К 13/00, 1968 г.).A device for measuring indicators of force interaction between a body and a trolley mounted on a roller stand is known. Hydraulic cylinders are installed between the stand’s arch and the trolley, the forces from which simulate the force interaction of the body and the trolley in the vertical and horizontal directions and are estimated by the pressure of the working fluid in the hydraulic cylinder cavities. In this case, imitation of movement along a railway track with various changing irregularities is provided by rotating rollers on which the wheels of the trolley are installed (US Patent No. 3418849, IPC V61K 13/00, 1968).

Недостаток известного устройства состоит в том, что экспериментальные усилия, полученные на специальном стенде, могут существенно отличаться от замеренных при эксплуатационных условиях.A disadvantage of the known device is that the experimental efforts obtained on a special stand can significantly differ from those measured under operating conditions.

Известно устройство для измерения сил сопротивления повороту тележки относительно кузова железнодорожного транспортного средства, взятое за прототип и содержащее корпус, являющийся частью литой надрессорной балки, установленный на корпусе колпак и две мессдозы, размещенные между корпусом и колпаком и преобразующие механические горизонтальные нагрузки, возникающие между ними, в электрический сигнал.A device for measuring the forces of resistance to rotation of the trolley relative to the body of a railway vehicle, taken as a prototype and containing a housing that is part of a molded nadressornogo beam mounted on the housing of the cap and two mass doses placed between the housing and the cap and transforming the mechanical horizontal loads arising between them, into an electrical signal.

Такое устройство обеспечивает измерение горизонтальных усилий между кузовом и тележкой непосредственно при ходовых динамических испытаниях железнодорожного транспортного средства [RU, патент №2247953, МПК G01L 5/00, B61F 5/02, 2004 г.].Such a device provides a measurement of horizontal forces between the body and the trolley directly during dynamic sea trials of a railway vehicle [RU, patent No. 2247953, IPC G01L 5/00, B61F 5/02, 2004].

Недостатком устройства является отсутствие возможности измерения вертикальных сил между кузовом и тележкой, от величины которых зависит безопасность движения подвижного состава, особенно в кривых участках пути.The disadvantage of this device is the inability to measure vertical forces between the body and the trolley, the value of which depends on the safety of the rolling stock, especially in curved sections of the track.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является измерение и экспериментальная оценка с минимальной погрешностью величин вертикальных сил, действующих от кузова на тележку в реальных условиях и влияющих на условия безопасности движения.The technical result of the invention is the measurement and experimental evaluation with a minimum error of the values of the vertical forces acting from the body to the trolley in real conditions and affecting the conditions of traffic safety.

Указанный технический результат достигается применением устройства для измерения вертикальной нагрузки от кузова на тележку железнодорожного подвижного транспортного средства, выполненного в виде опоры кузова на тележку и содержащего корпус, являющийся частью литой надрессорной балки тележки, колпака, установленного на корпусе, две мессдозы, установленные в опоре и преобразующие механическую величину вертикальной силы в электрический сигнал, две опорные плиты, приваренные к вертикальным ребрам корпуса опоры, две направляющие втулки, вставленные в отверстия в горизонтальной площадке корпуса и приваренные к ней, два стержня, установленные и свободно перемещающиеся в отверстиях направляющих втулок, две пластины, обеспечивающие опирание колпака на верхние торцевые поверхности стержней, при этом направляющие втулки обеспечивают соосное приложение вертикальной нагрузки относительно центров рабочих поверхностей мессдоз, а стержни своими нижними сферическими торцами, образованными завальцованными в их тела шариками, оперты на сферические поверхности мессдоз, радиусы которых больше радиусов шариков, для гарантии точечного контакта и обеспечения возможности точного измерения вертикальных сил между кузовом и тележкой.The specified technical result is achieved by the use of a device for measuring the vertical load of a body on a trolley of a railway rolling vehicle, made in the form of a body support on a trolley and containing a body that is part of the molded overpressor beam of the trolley, a cap mounted on the body, two mass doses installed in the support and converting the mechanical value of the vertical force into an electrical signal, two base plates welded to the vertical ribs of the support body, two guide bushings and, inserted into the holes in the horizontal platform of the body and welded to it, two rods installed and freely moving in the holes of the guide bushes, two plates that ensure the cap is supported on the upper end surfaces of the rods, while the guide bushes provide coaxial application of vertical load relative to the centers of the workers the surfaces of the mass doses, and the rods with their lower spherical ends formed by the balls rolled into their bodies are supported on the spherical surfaces of the mass doses, s is greater than the radii of the balls, to ensure a point contact and allow accurate measurement of the vertical force between the body and the bogie.

На фиг.1 изображена тележка, главный вид; на фиг.2 - тележка, вид сверху; на фиг.3 - сечение А-А фиг.2.Figure 1 shows the cart, the main view; figure 2 - trolley, top view; figure 3 is a section aa of figure 2.

Устройство для измерения вертикальной нагрузки от кузова на тележки железнодорожного подвижного транспортного средства выполнено в виде опоры кузова на тележку, состоящей из корпуса 1 (фиг.1, 2, 3), являющегося частью литой надрессорной балки 2 тележки 3, колпака 4, установленного на корпусе 1, двух мессдоз 5, преобразующих механические нагрузки в электрический сигнал, двух опорных плит 6, приваренных к вертикальным ребрам 7 корпуса опоры 1, двух направляющих втулок 8, вставленных в отверстия 9 в горизонтальной площадке корпуса 1 и приваренных к ней, двух стержней 10, установленных и свободно перемещающихся в отверстиях направляющих втулок 8, двух пластин 11, обеспечивающих опирание колпака 4 на верхние торцевые поверхности стержней 10. При этом направляющие втулки 8 обеспечивают соосное приложение вертикальной нагрузки относительно центров рабочих поверхностей мессдоз 5, а стержни 10 своими нижними сферическими торцами, образованными завальцованными в их тела шариками 12, оперты на сферические поверхности мессдоз 5, радиусы которых больше радиусов шариков 12, что гарантирует точечный контакт и обеспечивает возможность точного измерения вертикальных сил между кузовом 13 и тележкой 3. К мессдозам 5 подключены провода 14.A device for measuring the vertical load from the body on the bogies of a railway rolling vehicle is made in the form of a body support on a bogie consisting of a housing 1 (Figs. 1, 2, 3), which is part of a molded nadressornogo beam 2 of the trolley 3, the cap 4 mounted on the housing 1, two mass doses 5, converting mechanical loads into an electrical signal, two support plates 6, welded to the vertical ribs 7 of the support body 1, two guide bushings 8 inserted into holes 9 in a horizontal platform of the housing 1 and welded to th, two rods 10, mounted and freely moving in the holes of the guide bushings 8, two plates 11, which ensure that the cap 4 is supported on the upper end surfaces of the rods 10. In this case, the guide bushings 8 provide coaxial application of vertical load relative to the centers of the working surfaces of the mass doses 5, and the rods 10 with their lower spherical ends formed by balls 12 rolled into their bodies, are supported on spherical surfaces of mass doses 5, whose radii are larger than the radii of balls 12, which guarantees a point to ontact and provides the ability to accurately measure the vertical forces between the body 13 and the trolley 3. The wires 14 are connected to the mass doses 5.

Измерение вертикальной силы происходит следующим образом.The vertical force measurement is as follows.

Во время опирания кузова 13 на одну из двух опор возникает вертикальная сила, передающаяся через колпак 4 на поверхность контакта пластин 11 и верхних торцевых поверхностей стержней 10. Перемещаясь под действием вертикальной нагрузки в отверстиях направляющих втулок 8, стержни 10 давят на сферические поверхности мессдоз 5. Сигнал, полученный от мессдоз 5, регистрируется с помощью программно-аппаратного комплекса (не показан), соединенного с рабочей схемой мессдозы 5 проводом 14.When the body 13 is supported by one of the two supports, a vertical force arises which is transmitted through the cap 4 to the contact surface of the plates 11 and the upper end surfaces of the rods 10. Moving under the action of vertical load in the holes of the guide bushings 8, the rods 10 press on the spherical surfaces of the mass doses 5. The signal received from the mass dose 5 is recorded using a hardware-software complex (not shown) connected to the working circuit of the mass dose 5 by wire 14.

Claims

A device for measuring the vertical load of a body on a bogie of a railway rolling stock made in the form of a support of a body on a bogie and containing a body that is part of the molded overpressure beam of the bogie, a cap mounted on the body, two mass doses installed in the support for converting mechanical loads into an electrical signal characterized in that it is equipped with two support plates welded to the vertical ribs of the support housing, two guide bushings inserted into holes in a horizontal area the body of the casing and welded to it, two rods installed and freely moving in the holes of the guide bushes, two plates that ensure the cap is supported on the upper end surfaces of the rods, while the guide bushes provide coaxial application of vertical load relative to the centers of the working surfaces of the mass doses, and the rods with their lower spherical ends formed by balls rolled in their bodies are supported on spherical surfaces of mass doses, the radii of which are larger than the radii of the balls, To guarantee point contact and to ensure accurate measurement of vertical forces between the body and the trolley.