RU2761887C1 - Stand for determining the dynamic loads arising in the wheel pairs of a freight car bogie when passing curved track sections - Google Patents
Stand for determining the dynamic loads arising in the wheel pairs of a freight car bogie when passing curved track sections Download PDFInfo
- Publication number
- RU2761887C1 RU2761887C1 RU2021111790A RU2021111790A RU2761887C1 RU 2761887 C1 RU2761887 C1 RU 2761887C1 RU 2021111790 A RU2021111790 A RU 2021111790A RU 2021111790 A RU2021111790 A RU 2021111790A RU 2761887 C1 RU2761887 C1 RU 2761887C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stand
- bogie
- rail
- dynamic loads
- determining
- Prior art date
Links
Images
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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое устройство относится к области контроля и диагностики параметров ходовых частей грузового вагона по ходу движения в кривых участках пути.The proposed device relates to the field of monitoring and diagnostics of parameters of freight car running gears in the direction of travel in curved track sections.
При проведении патентного поиска по фондам ФИПСа были найдены следующие патенты аналоги:When conducting a patent search in the FIPS funds, the following analogous patents were found:
- Известен "Катковый стенд оценки динамических параметров тележки вагона", (патент RU №2668485, МПК G01M 17/00, опуб. 01/10/2018 г.).- Known "Roller stand for assessing the dynamic parameters of the car bogie" (patent RU No. 2668485, IPC G01M 17/00, publ. 01/10/2018).
Назначением данного стенда является проведение лабораторных испытаний колесных пар рельсового подвижного состава для определения динамических и ресурсных характеристик, проведение приемочных испытаний посредством создания искусственных нагружающих и тормозных воздействий.The purpose of this stand is to conduct laboratory tests of wheelsets of railway rolling stock to determine the dynamic and resource characteristics, to conduct acceptance tests by creating artificial loading and braking effects.
Катковый стенд для оценки динамических параметров тележки вагона, содержащий установленные на фундаменте с приямком участок рельсового пути для приема и снятия испытуемой тележки вагона, две каретки с роликами в направлении каждого рельса, портал для создания вертикальной нагрузки на тележку с помощью гидродомкрата, размещенного на тележке, пневматический цилиндр для передачи тормозного усилия на фрикционные колодки передней колесной пары, находящейся при испытании тележки в области кареток, в приямке установлен асинхронный двигатель, соединяемый с шейкой передней колесной пары тележки клиноременной передачей, отличающийся тем, что для оценки динамических параметров испытуемой тележки вагона одна пара фрикционных колодок установлена с высоким сцеплением с колесом, а другая - с предельно низким, а на испытуемой тележке, в одной из ее контрольных точек, установлен датчик прибора для измерения параметров вибрации при циклическом действии тормозного усилия.A roller stand for assessing the dynamic parameters of the car bogie, containing a section of the rail track installed on the foundation with a pit for receiving and removing the test car bogie, two carriages with rollers in the direction of each rail, a portal for creating a vertical load on the bogie using a hydraulic jack placed on the bogie, a pneumatic cylinder for transferring the braking force to the friction pads of the front wheelset, which is in the bogie area during the bogie test, an asynchronous motor is installed in the pit, connected to the neck of the front bogie wheelset by a V-belt transmission, characterized in that one pair is used to assess the dynamic parameters of the test bogie of the carriage friction pads are installed with high adhesion to the wheel, and the other - with extremely low, and on the tested bogie, at one of its control points, a device sensor is installed to measure vibration parameters during cyclic action of the braking force.
К недостаткам данного стенда относятся его габариты и узкое назначение данного стенда, не позволяющее имитировать различные профили и кривизну рельсового пути.The disadvantages of this stand include its dimensions and the narrow purpose of this stand, which does not allow simulating various profiles and curvature of the rail track.
- Известен "Стенд для диагностики тележек вагонов", (патент №2733596, МПК G01M 17/08, опуб. 05.10.2020 г.)- Known "Stand for diagnostics of car bogies", (patent No. 2733596, IPC G01M 17/08, publ. 05.10. 2020)
Основная сущность данного устройства в следующим. Изобретение относится к области диагностики рельсовых транспортных средств, в частности к стендам для диагностики тележек вагонов. Стенд содержит фундамент, подпружиненную опорную плиту, рельсы и опорные ролики. Рельсы установлены на фундаменте и опорной плите. Ролики установлены на поперечных балках и контактируют как с поверхностью катания колес, так и с гребнями колесных пар. Балки шарнирно закреплены на опорной плите и шарнирно связаны со штоками поршней гидроцилиндра. Корпус гидроцилиндра установлен на опорной плите в ее продольной плоскости. Целью предлагаемого изобретения является расширение имитационных возможностей Катковых стендов, предназначенных для без разборной технической диагностики ходовых частей вагонов.The main essence of this device is as follows. The invention relates to the field of diagnostics of rail vehicles, in particular to stands for diagnostics of carriage bogies. The stand contains a foundation, a spring-loaded base plate, rails and support rollers. The rails are mounted on a foundation and base plate. The rollers are installed on transverse beams and contact both the rolling surface of the wheels and the flanges of the wheelsets. The beams are pivotally attached to the base plate and are pivotally connected to the piston rods of the hydraulic cylinder. The body of the hydraulic cylinder is mounted on a base plate in its longitudinal plane. The aim of the present invention is to expand the simulation capabilities of Roller stands designed for non-collapsible technical diagnostics of car running gears.
Поставленная цель достигается тем, что опорные ролики, контактирующие с гребнями колес колесных пар тележки, установлены на поперечно расположенных балках шарнирно закрепленных с помощью вертикальных шарниров на опорной плите, и каждая из них также шарнирно связана со штоками поршней гидроцилиндра, корпус которого установлен на упомянутой опорной плите в ее продольной плоскости.This goal is achieved by the fact that the support rollers in contact with the flanges of the wheels of the wheelsets of the bogie are mounted on transversely arranged beams, hinged by means of vertical hinges on the base plate, and each of them is also hingedly connected to the piston rods of the hydraulic cylinder, the body of which is mounted on the said support plate in its longitudinal plane.
К недостаткам данного стенда относятся его габариты, а также узкое назначение стенда, а именно невозможность имитировать всевозможные кривые участки пути.The disadvantages of this stand include its dimensions, as well as the narrow purpose of the stand, namely, the inability to simulate all kinds of curved track sections.
- В качестве прототипа принят "Стенд испытаний колесных пар и их элементов", (патент RU №2436061, МПК G01M 17/00, опуб. 10.12.2011 г.)- The "Test bench for wheelsets and their elements" was adopted as a prototype (patent RU No. 2436061, IPC G01M 17/00, publ. 10.12.2011)
Стенд предназначен для определения динамических нагрузок, возникающих колесной паре тележки грузового вагона при прохождении кривых участков пути.The stand is designed to determine the dynamic loads arising for a wheelset of a freight car bogie when passing curved track sections.
Цель достигается тем, что стенд для испытания колесных пар и их элементов состоит из катка (профильного колеса) для взаимодействия с гребнем и поверхностью катания колеса, устройств для вращения и торможения колесной пары и нагружающего устройства, отличающихся тем, что нагружающее устройство включает независимые маслостанции с гидрораспределителя, гидравлические цилиндры со штоками, на концы которых установлены клиновые упоры, опирающиеся на клиновые поверхности держателей катков. Углы клиновых упоров и клиновых поверхностей держателя катка определяются в соответствии с формуламиThe goal is achieved by the fact that the stand for testing wheelsets and their elements consists of a roller (profile wheel) for interaction with the ridge and rolling surface of the wheel, devices for rotation and braking of the wheelset and a loading device, characterized in that the loading device includes independent oil stations with hydraulic valve, hydraulic cylinders with rods, at the ends of which wedge stops are installed, resting on the wedge surfaces of the roller holders. The angles of the wedge stops and wedge surfaces of the roller holder are determined in accordance with the formulas
где α1, α2 - функциональные углы соответственно левого нагружающего устройства, моделирующего движение колеса по наружному рельсу криволинейного участка пути, и правого нагружающего устройства, моделирующего движение колеса по внутреннему рельсу криволинейного участка пути; R1, R2 - вертикальная реакция левого (наружного) и правого (внутреннего) рельсов соответственно; H1, Н2 - поперечные горизонтальные нагрузки от левого, движущегося по наружному рельсу криволинейного участка пути, и правого, движущегося по внутреннему рельсу криволинейного участка пути, колеса.where α 1 , α 2 - functional angles, respectively, of the left loading device that simulates the movement of the wheel along the outer rail of the curved section of the track, and the right loading device that simulates the movement of the wheel along the inner rail of the curved section of the track; R 1 , R 2 - vertical reaction of the left (outer) and right (inner) rails, respectively; H 1 , H 2 - lateral horizontal loads from the left, moving along the outer rail of the curved section of the track, and the right, moving along the inner rail of the curved section of the track, the wheel.
К недостаткам можно отнести сложность регулирования возвышения наружного рельса, габариты стенда, а также отсутствие возможности проведения испытаний, учитывающих кривизну пути.The disadvantages include the complexity of regulating the elevation of the outer rail, the dimensions of the stand, as well as the inability to conduct tests that take into account the curvature of the track.
Задачей предлагаемого устройства является определение динамических нагрузок, возникающих в узлах тележки грузового вагона при прохождении кривых участков пути. Поставленная задача достигается тем, что стенд содержит: основание, узлы, обеспечивающие вращение колесных пар, нагрузку на тележку, кран-балку. Отличие заключается в том, что основание, на которое устанавливается передвижной рельсовый блок с различными радиусами кривизны, представляет собою две продольно установленные балки, жестко связанные между собою. Одна балка опирается концами на опоры, другая балка концами опирается подъемный механизм, содержащий два рычажных узла, связанные продольной тягой, которая при продольном перемещении меняет положение наклонных рычагов рычажных узлов, шарнирно связанных с нею, тем самым обеспечивается подъем балки, опирающейся на рычажные узлы, и передвижного рельса.The task of the proposed device is to determine the dynamic loads arising in the nodes of a freight car bogie when passing curved track sections. The task is achieved by the fact that the stand contains: a base, assemblies that ensure the rotation of the wheel sets, the load on the trolley, the crane-beam. The difference lies in the fact that the base on which the mobile rail unit with different radii of curvature is installed is two longitudinally mounted beams, rigidly connected to each other. One beam rests with its ends on the supports, the other beam rests with its ends a lifting mechanism containing two lever assemblies connected by a longitudinal thrust, which, during longitudinal movement, changes the position of the inclined levers of the lever assemblies pivotally connected to it, thereby ensuring the lifting of the beam supported by the lever assemblies, and a movable rail.
Предложенная конструкция стенда поясняется фигурами.The proposed stand design is illustrated by the figures.
На фиг. 1 показан общий вид стенда с узлом для регулирования высоты подъема рельса.FIG. 1 shows a general view of the stand with a unit for adjusting the rail lift height.
На фиг. 2 показан общий вид стенда сверху с размещением на основании рельсового блока.FIG. 2 shows a general view of the stand from above with placement on the base of the rail block.
На фигуре 1 обозначено: 1 - колесная пара грузовой тележки типа 18-100, 2 - рычажный узел, 3 - нагрузочный портал, 4 - подъемный механизм, 5 - основание, 6 - опоры, 7 - наклонный рычаг, 8 - продольная тяга, 9 - гидравлический цилиндр, 10 - передвижной рельсовый блок, 11 - неподвижный участок рельсового пути.Figure 1 indicates: 1 - wheelset of a cargo bogie of type 18-100, 2 - linkage, 3 - loading portal, 4 - lifting mechanism, 5 - base, 6 - supports, 7 - inclined arm, 8 - longitudinal link, 9 - hydraulic cylinder, 10 - mobile rail block, 11 - fixed section of the rail track.
На фигуре 2 обозначено: 4 - подъемный механизм, 5 - основание, 10 - передвижной рельсовый блок, 12 - наружная балка, 13 - внутренняя балка, 14 - внутренний рельс, 15 - наружный рельсFigure 2 indicates: 4 - lifting mechanism, 5 - base, 10 - mobile rail block, 12 - outer beam, 13 - inner beam, 14 - inner rail, 15 - outer rail
Работа стенда.The work of the stand.
1) При испытании тележка устанавливается с неподвижного участка рельсового пути 11 на рельсовый блок из прямых рельсов 10;1) During testing, the bogie is installed from a stationary section of the
2) Искусственно задается нагрузка на тележку при помощи нагрузочного портала 32) The load on the bogie is artificially set using the load portal 3
3) Колесная пара грузовой тележки 1 приводится во вращение. Узел, обеспечивающий вращение колесной, пары на фигурах не показан.3) The wheelset of the cargo bogie 1 is rotated. The assembly providing rotation of the wheel pair is not shown in the figures.
4) Производятся замеры динамических параметров при разных скоростях и динамических нагрузках;4) Measurements of dynamic parameters are made at different speeds and dynamic loads;
5) Устанавливается тележка на рельсовый блок с большим радиусом кривизны;5) The trolley is installed on a rail block with a large radius of curvature;
6) Искусственно задается возвышение наружного рельса над внутренним с помощью подъемного механизма 4, содержащего продольную тягу 8, которая перемещает наклонные рычаги 7 рычажного узла 2 под действием гидравлического цилиндра 9, тем самым осуществляет подъем наружной балки 12 с наружным рельсом 15;6) The elevation of the outer rail over the inner one is artificially set with the help of a lifting mechanism 4 containing a
7) Производятся замеры с учетом возвышения наружного рельса при разных скоростях и нагрузке.7) Measurements are made taking into account the elevation of the outer rail at different speeds and loads.
8) Устанавливается тележка на рельсовый блок со средним радиусом кривизны;8) The trolley is installed on a rail block with an average radius of curvature;
9) Искусственно задается возвышение наружного рельса над внутренним с помощью подъемного механизма 4, содержащего продольную тягу 8, которая перемещает наклонные рычаги 7 рычажного узла 2 под действием гидравлического цилиндра 9, тем самым осуществляет подъем наружной балки 12 с передвижным рельсом 15;9) Artificially set the elevation of the outer rail over the inner one using a lifting mechanism 4 containing a
10) Производятся замеры с учетом возвышения наружного рельса при разных скоростях и нагрузке.10) Measurements are made taking into account the elevation of the outer rail at different speeds and loads.
11) Устанавливается тележка на рельсовый блок с малым радиусом кривизны;11) The trolley is installed on a rail block with a small radius of curvature;
12) Искусственно задается возвышение наружного рельса над внутренним с помощью подъемного механизма 4, содержащего продольную тягу 8, которая перемещает наклонные рычаги 7 рычажного узла 2 под действием гидравлического цилиндра 9, тем самым осуществляет подъем наружной балки 12 с наружным рельсом 15;12) The elevation of the outer rail over the inner one is artificially set by means of a lifting mechanism 4 containing a
13) Производятся замеры с учетом возвышения наружного рельса при разных скоростях и нагрузке.13) Measurements are made taking into account the elevation of the outer rail at different speeds and loads.
Скорость задается вручную, в одном из трех установленных скоростных режимов. Нагружение тележки осуществляется с помощью гидравлического домкрата 3, который создает дополнительные условия для испытаний, повышающие точность замеров и расширенные технические возможности для проведения анализа. Стенд содержит подъемный механизм 4, который содержит: основание5, узлы, обеспечивающие вращение колесных пар, нагрузку на тележку, а также кран-балку. Отличие заключается в том, что основание 5, на которое устанавливается передвижной рельсовый блок с различными радиусами кривизны 10, представляет собою две продольно установленные балки, наружную 12 и внутреннюю 13, жестко связанные между собою. Одна балка опирается концами на опоры 6, другая балка концами опирается на подъемный механизм 4, содержащий два рычажных узла 2, связанные продольной тягой 8, которая при продольном перемещении, под усилием штока гидравлического цилиндра 9, меняет положение наклонных рычагов 7 рычажных узлов, шарнирно связанных с нею, тем самым обеспечивается подъем наружной балки 12, опирающейся на рычажные узлы, и передвижного рельса 10. Подъемный механизм позволяет имитировать возвышение наружного рельса над внутренним на необходимую для проведения испытаний величину. Снятие динамических характеристик осуществляется известными в науке методами тензометрии. Возможности стенда позволяют задаваться как стандартным прямым участком рельсового пути, так и заменять его на кривой или же дефектный участок пути. Осуществляется это путем смены соответствующих блоков рельсов - прямых и с различной кривизной для кривых участков пути, для этого тележка временно откатывается на жестко закрепленный участок рельсового пути 11 и заменяется блоками передвижных рельсов. Данная замена осуществляется механически с помощью - кран-балки. Возвышение рельса производят от 10 до 400 мм, что позволяет рассчитать динамическую нагрузку при разном возвышении рельсового пути не только в прямых, но и в кривых участках. Снятие параметров происходит при различных скоростях и меняющихся вертикальных нагрузках в зависимости от типа вагона, а также учитывается технического состояния пути и вагона, которое влияет на изменение динамики в целом.The speed is set manually, in one of three set speed modes. The loading of the carriage is carried out using a hydraulic jack 3, which creates additional conditions for testing, increasing the accuracy of measurements and expanded technical capabilities for analysis. The stand contains a lifting mechanism 4, which contains: a base 5, nodes that ensure the rotation of wheel pairs, the load on the trolley, and also a crane-beam. The difference lies in the fact that the base 5, on which the mobile rail unit with different radii of
Разработана и сконструирована динамическая часть стенда. К колесной паре посредством клиноременной передачи подведен асинхронный двигатель, осуществляющий ее вращение в трех скоростных режимах. В рельсовом пути установлены две каретки с роликами, на которые наезжает колесная пара. Нагрузочная часть стенда, роль которой выполняет нагрузочный портал, также обсчитана, сконструирована и исправно осуществляет свои функции в полном объеме. К стенду подключен компьютер с необходимым измерительным оборудованием, при помощи которого происходит считывание необходимых параметров, получаемых в ходе эксперимента.The dynamic part of the stand has been developed and constructed. An asynchronous motor is connected to the wheelset by means of a V-belt transmission, which rotates it in three speed modes. In the track there are two carriages with rollers, on which a wheelset runs. The loading part of the stand, the role of which is played by the loading portal, is also calculated, designed and regularly performs its functions in full. A computer with the necessary measuring equipment is connected to the stand, with the help of which the necessary parameters obtained during the experiment are read.
На стадии разработки находится подъемный механизм стенда. К данному моменту выполнены чертежи в трех проекциях, произведены прочностные расчеты. Изготовлена часть изделия и уже находится в эксплуатации.The lifting mechanism of the stand is under development. By this time, drawings have been completed in three projections, strength calculations have been made. A part of the product has been manufactured and is already in operation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021111790A RU2761887C1 (en) | 2021-04-23 | 2021-04-23 | Stand for determining the dynamic loads arising in the wheel pairs of a freight car bogie when passing curved track sections |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021111790A RU2761887C1 (en) | 2021-04-23 | 2021-04-23 | Stand for determining the dynamic loads arising in the wheel pairs of a freight car bogie when passing curved track sections |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2761887C1 true RU2761887C1 (en) | 2021-12-13 |
Family
ID=79175046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021111790A RU2761887C1 (en) | 2021-04-23 | 2021-04-23 | Stand for determining the dynamic loads arising in the wheel pairs of a freight car bogie when passing curved track sections |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2761887C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010124686A2 (en) * | 2009-04-27 | 2010-11-04 | AGG Anlagen- und Gerätebau GmbH | Test method for bogies as well as test stand and assembly stand |
| RU2436061C1 (en) * | 2010-07-15 | 2011-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет путей сообщения" (ИрГУПС (ИрИИТ)) | Test bench for wheel pairs and their elements |
| RU2733596C1 (en) * | 2020-03-04 | 2020-10-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина" | Rig for car bogies diagnostics |
-
2021
- 2021-04-23 RU RU2021111790A patent/RU2761887C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010124686A2 (en) * | 2009-04-27 | 2010-11-04 | AGG Anlagen- und Gerätebau GmbH | Test method for bogies as well as test stand and assembly stand |
| RU2436061C1 (en) * | 2010-07-15 | 2011-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет путей сообщения" (ИрГУПС (ИрИИТ)) | Test bench for wheel pairs and their elements |
| RU2733596C1 (en) * | 2020-03-04 | 2020-10-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина" | Rig for car bogies diagnostics |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rahimov et al. | Measuring scheme for determination of loads acting on the side frame of the bogie from a wheelset | |
| CN100526843C (en) | Test stand capable of simultaneously measuring railway stock bogie three-way rigidity | |
| CN105806576A (en) | Wheel-rail relation simulation fatigue test device and method | |
| CN106556520A (en) | Bogie performance test stand | |
| CN107421759A (en) | A kind of Wheel Rail Contact experimental bench | |
| Kuzyshyn et al. | Research of safety indicators of diesel train movement with two-stage spring suspension | |
| RU2761887C1 (en) | Stand for determining the dynamic loads arising in the wheel pairs of a freight car bogie when passing curved track sections | |
| RU2436061C1 (en) | Test bench for wheel pairs and their elements | |
| CN109506860A (en) | Rotational articulated device load test device | |
| CN111999080A (en) | Elastic wheel rolling fatigue test method | |
| KR20090070108A (en) | Small curve track testing apparatus for bogie steering performance test | |
| CN201191234Y (en) | Tri-directional rigid test apparatus for railway stock bogie | |
| Meymand et al. | On the application of roller rigs for studying rail vehicle systems | |
| Valieva et al. | Study of the operational properties of the bolster of a freight car bogie | |
| CN113125175A (en) | Wheel rail rolling sliding contact loading test device | |
| RU2731163C1 (en) | Method of estimating dynamic rigidity of track and device for its implementation | |
| Meymand | State of the art roller rig for precise evaluation of wheel-rail contact mechanics and dynamics | |
| RU2658510C1 (en) | Test bench for the wheel with rail power interaction level and nature evaluation | |
| KR100523567B1 (en) | Horizontal Load Tester for Air Spring | |
| RU2668485C1 (en) | Roller rig for estimation of dynamic parameters of the car truck | |
| RU2243531C2 (en) | Stand for static and quasi-static tests of railway rolling stock bogies | |
| RU2315276C1 (en) | Stand for diagnosis of the trucks of passenger cars | |
| RU2798593C1 (en) | Roller bench for a comprehensive study of the interaction of the rail track with the wheelsets of railway rolling stock bogies | |
| RU2733596C1 (en) | Rig for car bogies diagnostics | |
| RU2784784C1 (en) | Method and device for determining the location of the center of gravity of a loaded railway car |