RU2753176C1 - Method and apparatus for testing output cables of traction electric engines for complex effect of mechanical and climatic loads - Google Patents

Method and apparatus for testing output cables of traction electric engines for complex effect of mechanical and climatic loads Download PDF

Info

Publication number
RU2753176C1
RU2753176C1 RU2020113822A RU2020113822A RU2753176C1 RU 2753176 C1 RU2753176 C1 RU 2753176C1 RU 2020113822 A RU2020113822 A RU 2020113822A RU 2020113822 A RU2020113822 A RU 2020113822A RU 2753176 C1 RU2753176 C1 RU 2753176C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cables
testing
loads
mechanical
climatic
Prior art date
Application number
RU2020113822A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Денис Юрьевич Василенко
Владимир Владиславович Карпенко
Александр Иванович Сулима
Original Assignee
Государственное Предприятие "Завод "Электротяжмаш"
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 Государственное Предприятие "Завод "Электротяжмаш" filed Critical Государственное Предприятие "Завод "Электротяжмаш"
Application granted granted Critical
Publication of RU2753176C1 publication Critical patent/RU2753176C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/08Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
    • G01N3/18Performing tests at high or low temperatures
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/20Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady bending forces

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

FIELD: testing.
SUBSTANCE: group of inventions relates to a method and apparatus for testing cables of traction electric engines for complex effect of mechanical and climatic loads. A method for testing output cables of traction electric engines for complex effect of mechanical and climatic loads, consisting in the fact that the cables are tested in a climatic chamber while simulating the lower value of the environmental temperature acting during operation, with simultaneous simulation of mechanical loads acting during operation, wherein the mechanical loads are simulated by an apparatus for testing output cables of traction electric engines, providing the bending and twisting angles of the cables and the oscillation amplitude during testing equal to the ones during operation, and the number of oscillation cycles (N) of the cable during testing is determined by the formula N = f×t, wherein f is the oscillation frequency per minute, t is the test time determined in the technical regulations for the cable. The apparatus for testing the output cables of traction electric engines for complex effect of mechanical and climatic loads is comprised of a climatic chamber, an asynchronous drive with a crankshaft, whereto the cables are rigidly fixed at one end, two pads with rubber sleeves wherein the cables are fixed and sealed at the other end, a panel whereto the cables are connected, wherein the apparatus is configured to provide the bending and twisting angles of the cables and the oscillation amplitude during testing equal to the ones during operation.
EFFECT: identification of some defects and weak points of the cables (breaks of the cores in the strands and the insulating sheath at the lugs connected to the output box) made possible with simultaneous application of the testing unit with climatic loads, cable test modes approaching the real loads and operating conditions, provided required level of reliability of the test result.
2 cl, 3 dwg

Description

Данное техническое решение относится к испытательной технике для железнодорожного транспорта.This technical solution relates to testing equipment for railway transport.

Известен способ испытания на прочность к действию верхнего и нижнего рабочего значения температуры среды при эксплуатации (метод 201 - 1.2 ДСТУ 8280 - 2015 (ГОСТ 30630.2.1-2013), 203 - 1 ГОСТ 20.57.406-81 - испытание тепловыделяющих изделий в камере без электрической нагрузки), и испытания на прочность к действию влажности (метод 207-1 ДСТУ 8280 - 2015 (ГОСТ 30630.2.2-2001)), который используется в производстве.There is a known method of testing the strength to the action of the upper and lower working values of the temperature of the medium during operation (method 201 - 1.2 DSTU 8280 - 2015 (GOST 30630.2.1-2013), 203 - 1 GOST 20.57.406-81 - testing of fuel products in a chamber without electrical load), and tests for strength to the action of humidity (method 207-1 DSTU 8280 - 2015 (GOST 30630.2.2-2001)), which is used in production.

Недостаток этого способа в том, что он не учитывает одновременное действие на выходные кабели тяговых электрических двигателей климатических и механических факторов в условиях эксплуатации. Дополнительно нужно проводить проверку кабелей в эксплуатационных условиях, которая сможет дать ответ о работоспособности и надежности в течение достаточно длительного времени, сдерживает и удорожает внедрение в производство новых разработок.The disadvantage of this method is that it does not take into account the simultaneous effect of climatic and mechanical factors on the output cables of traction electric motors under operating conditions. Additionally, it is necessary to check the cables in operating conditions, which can give an answer about the operability and reliability for a sufficiently long time, inhibits and increases the cost of introducing new developments into production.

Известен способ и устройство проверки устойчивости к изгибу кабелей согласно ГОСТ 12182.8-80. Для испытаний приведены две схемы: схема стенда для проверки устойчивости к простому изгибу и схема стенда для проверки устойчивости к сосредоточенному изгибу. Цикл испытания заключается в сгибании образца на заданный угол вправо и влево от исходного положения. Обе схемы предусматривают сгибание образца в одной плоскости без закручивания.The known method and device for testing the resistance to bending of cables according to GOST 12182.8-80. For testing, two schemes are given: a scheme of a stand for testing resistance to simple bending and a scheme of a stand for testing resistance to concentrated bending. The test cycle consists in bending the sample at a given angle to the right and left from the initial position. Both schemes involve bending the sample in one plane without twisting.

В основу группы изобретений поставлена задача усовершенствования способа и устройства для испытаний выходных кабелей тяговых электродвигателей (ТЭД) с практически полной имитацией эксплуатационных, механических и климатических воздействий на ответственный узел ТЭД со значительной (по сравнению с эксплуатацией) интенсификацией испытательных режимов при существенном сокращении времени испытаний.The group of inventions is based on the task of improving the method and device for testing the output cables of traction electric motors (TED) with almost complete imitation of operational, mechanical and climatic effects on the critical unit of the TED with a significant (compared to operation) intensification of test modes with a significant reduction in test time.

Поставленная задача решается тем, что кабельные соединения (далее - кабель 1 (фиг. 1, 2) и кабель 2 (фиг. 1, 2)) с одной стороны закрепили в испытательной установке, которая обеспечивает их сгибание с осевым кручением с обратно-поступательным движением в горизонтальной плоскости

Figure 00000001
вертикальной
Figure 00000002
углом закручивания
Figure 00000003
рад (согласно требованиям НТД на кабельные изделия). С другого конца кабеля уплотнены резиновыми втулками 3 (фиг. 1, 2), зажатые между двумя накладками 4 (фиг. 1, 2), подключенные к панели 5 (фиг. 1, 2). Количество циклов сгибания во времени регулируется скоростью вращения асинхронного привода испытательной установки 6 (фиг. 1) и должно быть не более 100 цикл / мин согласно ГОСТ 12182.8-80.The problem is solved by the fact that the cable connections (hereinafter referred to as cable 1 (Fig. 1, 2) and cable 2 (Fig. 1, 2)) are fixed on one side in a test setup, which ensures their bending with axial torsion with reverse-translational horizontal movement
Figure 00000001
vertical
Figure 00000002
twist angle
Figure 00000003
glad (according to the requirements of NTD for cable products). At the other end of the cable they are sealed with rubber grommets 3 (Figs. 1, 2), clamped between two straps 4 (Figs. 1, 2), connected to the panel 5 (Figs. 1, 2). The number of bending cycles in time is regulated by the rotational speed of the asynchronous drive of the test setup 6 (Fig. 1) and should be no more than 100 cycles / min according to GOST 12182.8-80.

Испытательная установка с закрепленными кабелями, показанная на фиг. 1, 2, размещенная в испытательной климатической камере, позволяющей создавать для кабелей климатические нагрузки: температуру и влажность воздуха в диапазоне допустимых значений. Также предусмотрена подача при испытаниях на кабеле испытательного напряжения согласно ГОСТ 2990-78 и контроль сопротивлению изоляции.The fixed cable test setup shown in FIG. 1, 2, placed in a test climatic chamber, allowing to create climatic loads for cables: temperature and humidity within the range of permissible values. It is also provided for the supply during testing on the cable of the test voltage in accordance with GOST 2990-78 and control of the insulation resistance.

Количество циклов колебаний кабеля (N) во время испытаний определяется по формулеThe number of cable vibration cycles (N) during testing is determined by the formula

N=f×t,N = f × t,

где f - частота колебаний в минуту, t - время испытаний, установленное в НТД на кабель.where f is the frequency of vibrations per minute, t is the test time specified in the NTD for the cable.

Оценку результатов испытаний проводят в соответствии с требованиями НТД на кабельные изделия.The evaluation of the test results is carried out in accordance with the requirements of the NTD for cable products.

На фиг. 3 показан внешний вид кабелей ТЭД после испытаний.FIG. 3 shows the appearance of the TED cables after testing.

Данные испытаний выявили наличие некоторых недостатков и слабых мест кабелей (изломы жил в стренгах (фиг. 3 а)) и изоляционной оболочки у наконечников, которые присоединены к ящику выводов (фиг. 3 б))), которое стало возможным при применении испытательной установки, приближении режимов испытания кабелей к реальным нагрузкам и условиям эксплуатации, что обеспечивает необходимый уровень достоверности результата испытания.The test data revealed the presence of some shortcomings and weak points of the cables (breaks of the cores in the strands (Fig. 3 a)) and the insulating sheath at the tips, which are connected to the terminal box (Fig. 3 b))), which became possible when using the test setup, the approximation of cable test modes to real loads and operating conditions, which ensures the required level of reliability of the test result.

Таким образом, данная группа изобретений, позволяет повысить достоверность, информативность и эффективность испытаний кабелей тягового электродвигателя и быстро дать ответ об их работоспособности в конкретных климатических условиях эксплуатации.Thus, this group of inventions makes it possible to increase the reliability, information content and efficiency of testing traction motor cables and quickly give an answer about their performance in specific climatic operating conditions.

Claims (2)

1. Способ для испытаний выходных кабелей тяговых электрических двигателей на комплексное воздействие механических и климатических нагрузок, заключающийся в том, что кабели испытываются в климатической камере при имитации нижнего значения температуры среды, действующей при эксплуатации, с одновременной имитацией действующих при эксплуатации механических нагрузок, причем механические нагрузки имитируются устройством для испытаний выходных кабелей тяговых электрических двигателей по п.2, обеспечивающим углы перегиба и закручивания кабелей, амплитуду колебаний во время испытаний, которые равны эксплуатационным, а количество циклов колебаний кабеля (N) во время испытаний определяется по формуле N=f×t, где f - частота колебаний в минуту, t - время испытаний, установленное в нормативно-технической документации на кабель.1. A method for testing the output cables of traction electric motors for the complex effect of mechanical and climatic loads, which consists in the fact that the cables are tested in a climatic chamber when simulating the lower value of the temperature of the environment acting during operation, with simultaneous imitation of mechanical loads acting during operation, and mechanical loads are simulated by a device for testing the output cables of traction electric motors according to claim 2, which provides the angles of bending and twisting of the cables, the vibration amplitude during the tests, which are equal to the operational ones, and the number of cable vibration cycles (N) during the tests is determined by the formula N = f × t, where f is the frequency of vibrations per minute, t is the test time established in the normative and technical documentation for the cable. 2. Устройство для испытаний выходных кабелей тяговых электрических двигателей на комплексное воздействие механических и климатических нагрузок, содержащее климатическую камеру, асинхронный привод с коленчатым валом, к которому жестко закрепляются кабели с одного конца, две накладки с резиновыми втулками, в которых кабели закрепляются и уплотняются с другого конца, панель, к которой кабели подсоединяются, причем устройство выполнено с возможностью обеспечения углов перегиба и закручивания кабелей, амплитуды колебаний во время испытаний, которые равны эксплуатационным.2. A device for testing the output cables of traction electric motors for the combined effect of mechanical and climatic loads, containing a climatic chamber, an asynchronous drive with a crankshaft, to which cables are rigidly fixed at one end, two linings with rubber bushings, in which the cables are fixed and sealed with the other end, the panel to which the cables are connected, and the device is made with the possibility of providing the angles of bending and twisting of the cables, the amplitude of oscillations during the tests, which are equal to the operational ones.
RU2020113822A 2019-04-19 2020-04-03 Method and apparatus for testing output cables of traction electric engines for complex effect of mechanical and climatic loads RU2753176C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201902408 2019-04-19
UAA201902408 2019-04-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2753176C1 true RU2753176C1 (en) 2021-08-12

Family

ID=77349147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020113822A RU2753176C1 (en) 2019-04-19 2020-04-03 Method and apparatus for testing output cables of traction electric engines for complex effect of mechanical and climatic loads

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2753176C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1173232A1 (en) * 1983-10-04 1985-08-15 Научно-Исследовательский,Проектно-Конструкторский И Технологический Кабельный Институт Stand for cable dynamic testing
SU1385012A1 (en) * 1986-10-15 1988-03-30 Отделение Всесоюзного Научно-Исследовательского Проектно-Конструкторского И Технологического Института Кабельной Промышленности,Г.Бердянск Arrangement for testing cable specimens for bending
RU2495391C1 (en) * 2012-02-06 2013-10-10 Закрытое Акционерное Общество "Симпэк" Method of mechanical testing for electric cable at low temperature and testing device
CN104777034B (en) * 2015-05-04 2017-06-27 远东电缆有限公司 Bunched cables trilobal cross Torsional Experiment System, test method and its experiment special fixture
CN207703374U (en) * 2017-12-26 2018-08-07 中国航天空气动力技术研究院 Space flight cable bend force moment testing device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1173232A1 (en) * 1983-10-04 1985-08-15 Научно-Исследовательский,Проектно-Конструкторский И Технологический Кабельный Институт Stand for cable dynamic testing
SU1385012A1 (en) * 1986-10-15 1988-03-30 Отделение Всесоюзного Научно-Исследовательского Проектно-Конструкторского И Технологического Института Кабельной Промышленности,Г.Бердянск Arrangement for testing cable specimens for bending
RU2495391C1 (en) * 2012-02-06 2013-10-10 Закрытое Акционерное Общество "Симпэк" Method of mechanical testing for electric cable at low temperature and testing device
CN104777034B (en) * 2015-05-04 2017-06-27 远东电缆有限公司 Bunched cables trilobal cross Torsional Experiment System, test method and its experiment special fixture
CN207703374U (en) * 2017-12-26 2018-08-07 中国航天空气动力技术研究院 Space flight cable bend force moment testing device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107167750B (en) Superconducting wire critical current testing device and testing method under mixed stress
CN108489832A (en) A kind of high-voltage conducting wires swing fatigue tester
CN109668716B (en) Test device with buffeting simulation and quasi-static load application functions
CN101526459B (en) Flectrorheological material damping performance test device and method thereof
CN104019967A (en) Testing system for testing fatigue performance of helicopter main-rotor crossbeam
RU2753176C1 (en) Method and apparatus for testing output cables of traction electric engines for complex effect of mechanical and climatic loads
CN112666024A (en) Clamp bending test device based on vibration physical field
CN104359671A (en) Testing device for ball eye flexural vibration fatigue characteristic in power transmission line
CN104677756A (en) Synthetical fatigue testing system and method for extensional vibration and torsion of composite insulator
CN207964483U (en) A kind of electromagnetic type is drawn, pressure turns round Microsecond grade synchronization combining dynamic load experimental provision
Johnston et al. Frequency acceleration of voltage endurance
Langlois et al. Prediction of aeolian vibration on transmission-line conductors using a nonlinear time history model—Part ii: Conductor and damper model
Divljakovic et al. Aging of magnetic wire in the presence of variable frequency, high rise time and high voltage pulses
CN111982436A (en) Flexible preloading applying device for modal test
CN208752165U (en) A kind of code test bar voltage ageing experiment simulation iron core apparatus
CN206248734U (en) Test simulation device for simulating the wet arc fault of aviation
Kubelwa et al. Experimental investigations of bending stresses of ACSR conductors due to aeolian vibrations
CN113670812A (en) Loading device for researching bonding performance of FRP cloth and concrete interface
CN208537651U (en) A kind of high-power slip ring performance testing device
CN106093663A (en) For simulating the test simulation device of the wet arc fault of aviation
CN107436398B (en) Insulating bolt partial discharge performance test device
CN110927619B (en) Short circuit on-off test system of marine electrical appliance
CN206113963U (en) Control moment gyro is automatic to be tested and smelts device always
CN108801571A (en) It is a kind of contact net clue is vibrated, current-carrying experiment system and method
CN108710050A (en) A kind of high-power slip ring performance testing device and method