SU1569358A1

SU1569358A1 - Bench for testing railway sleepers for dynamic loads

Info

Publication number: SU1569358A1
Application number: SU884420567A
Authority: SU
Inventors: Владимир Владимирович Молчанов; Валерий Иванович Кондращенко; Владимир Александрович Венгеров; Татьяна Владимировна Молчанова
Original assignee: Харьковский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта Им.С.М.Кирова
Priority date: 1988-05-04
Filing date: 1988-05-04
Publication date: 1990-06-07

Abstract

Изобретение относитс к испытательной технике, в частности к устройствам дл динамических испытаний шпал. Цель изобретени - повышение эффективности путем воспроизведени действи различных по величине сил. Стенд содержит стационарную раму, два гидроцилиндра 1, рабочие звень балансиров с подушками и регулируемые упругие опоры. Стационарна рама выполнена сборной и содержит стойки, плиты, а также П-образные скобы 4. Верхн плита 3 выполн ет функцию неподвижной траверсы. Стационарна рама имеет соединенные ст жками нижний 5 и верхний 6 по са. Верхн плита снабжена подвижными п тами в виде пальцев с фланцами. С п тами взаимодействуют гидроцилиндры импульсного действи , передающие нагрузку на испытываемую шпалу. Вдоль продольной оси симметрии стационарной рамы смонтированы рабочие звень балансиров с подушками дл опирани на них испытываемой шпалы. Каждое звено балансира содержит коромысло со сквозными пазами на его плечах, две скалки с шаровыми головками. Плечи коромысла через крайние оси, размещенные в пазах, шарнирно св заны с торцами скалок. Балансир установлен на упругих опорах, которые содержат верхние и нижние крышки, между которыми расположен резиновый блок. Резиновый блок вл етс монолитным и состоит из листов, положенных друг на друга. Усили от штоков гидроцилиндров передаютс через рельсы шпале, а последн взаимодействует с заранее отрегулированными упругими опорами, чем достигаетс имитаци воздействи балласта на опорную поверхность испытываемой шпалы. 3 ил.The invention relates to testing equipment, in particular to devices for dynamic testing of sleepers. The purpose of the invention is to increase efficiency by reproducing the effects of differently sized forces. The stand contains a stationary frame, two hydraulic cylinders 1, work units balancing with cushions and adjustable elastic supports. The stationary frame is made of a national team and contains racks, plates, and U-shaped brackets 4. The upper plate 3 performs the function of a fixed traverse. The stationary frame has a lower 5 and an upper 6 cc connected by a stitch. The top plate is equipped with movable fingers in the form of fingers with flanges. Pulsed action hydraulic cylinders interact with the flanks, transferring the load to the test sleeper. Along the longitudinal axis of symmetry of the stationary frame, working members of the balancers with cushions are mounted for resting the sleepers on them. Each link of the balance bar contains a yoke with through grooves on its shoulders, two rolling pins with ball heads. The arms of the rocker arms through the extreme axes, placed in the slots, are pivotally connected with the ends of the rolling heads. The balancer is mounted on elastic supports that contain upper and lower covers, between which there is a rubber block. The rubber block is monolithic and consists of sheets stacked on top of each other. The forces from the rods of the hydraulic cylinders are transmitted through the rails of the sleeper, and the latter interacts with the previously adjusted elastic supports, thus simulating the effect of ballast on the bearing surface of the tested sleepers. 3 il.

Description

Изобретение относитс к испытательной технике, в частности к устройствам дл динамических испытаний шпалThe invention relates to a testing technique, in particular to devices for dynamic testing of sleepers.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности путем воспроизведе- ни действи различных по величине сил.The aim of the invention is to increase efficiency by reproducing the effects of various magnitudes.

На фиг. 1 представлен испытательный стенд в рабочем положении;на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2,FIG. 1 shows the test bench in the working position; FIG. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 shows a section BB in FIG. 2,

Стенд дл испытани железобетонных шпал на динамические нагрузки содержит стационарную раму, два гидро- цлпиндра 1, рабочие звень баланси- ров с подушками и регулируемые упругие опоры. Стационарна рама выполнена сборной и содержит опорную сварную раму, плиты 2 и 3, а также две П-образные скобы 4. Верхн плита 3 Выполн ет функцию неподвижной траверсы Опорна сварна рама имеет соединенные ст жками нижний 5 и верхний 6 По са, ри этом на горизонтальной плоскости последнего с внутренней его части приварены бойки, в отверс- ти х которых с помощью втулок 7, шайб 8 и стопорных гаек 9 креп тс га 1ки 10 с упорной резьбой и глухими отверсти ми дл их поворота. Дл предотвращени поворота шайбы 8 относительно соответствующей гайки 10 используетс штифт, запрессованный в тело последней.The stand for testing reinforced concrete sleepers for dynamic loads contains a stationary frame, two hydraulic cylinders 1, working units of balancers with cushions and adjustable elastic supports. The stationary frame is made of a national team and contains a supporting welded frame, plates 2 and 3, as well as two U-shaped brackets 4. Upper plate 3 Serves as a fixed traverse. The supporting welded frame has two lower 5 and upper 6 joined by straps. The horizontal plane of the latter is welded with strikers from the inside, in the holes of which, using sleeves 7, washers 8 and lock nuts 9, fasten ha 1ki 10 with stop thread and blind holes to turn them. To prevent the washer 8 from turning relative to the corresponding nut 10, a pin pressed into the body of the latter is used.

По кра м верхнего по са 6 в его резьбовых отверсти х закреплены стойки 11 с фланцами, которые используютс з качестве опор дл сварной плиты 2,Along the edges of the upper belt 6 in its threaded holes are racks 11 with flanges, which are used as supports for the welded plate 2,

На верхней торцовой поверхности плиты 2 выполнены сквозные отверсти дл стоек 11, кроме того, в средней части плиты приварены бонки, в отверсти х которых запрессованы бронThrough holes for posts 11 are made on the upper end surface of the plate 2, in addition, boks are welded in the middle part of the plate, in the holes of which are pressed

зовые втулки 12. Плита 3,опирающа с на втулки 13 и 14, закреплена гайками на торцах стоек 11, имеет два центральных симметрично расположенных сквозных отверсти , в которые запрессованы бронзовые втулки 15 дл размещени подвижных п т 16, выполненных в виде пальцев с фланцами. При этом плиты 2 и 3 дел т стационарную раму по высоте на русы, верхний из которых снабжен неподвижными упорами 17, защемленными между соответствующими втулками 13 и 14. Неподвижные упоры 17 выполнены в виде продольных планок и выставлены в одну горизонтальную плоскость. Обе П-образные скобы 4 креп тс винтами к плите 3 и в верхней части имеют резьбовые отверсти .The sleeves 12. The plate 3, resting on the sleeves 13 and 14, is fastened with nuts on the ends of the pillars 11, has two central symmetrically arranged through holes in which bronze sleeves 15 are pressed in to accommodate movable pts 16 made in the form of fingers with flanges. In this case, the plates 2 and 3 divided the stationary frame by height into Rus, the upper of which is provided with fixed stops 17, clamped between the respective sleeves 13 and 14. The fixed stops 17 are made in the form of longitudinal strips and exposed in one horizontal plane. Both U-shaped brackets 4 are screwed to the plate 3 and have threaded holes in the upper part.

На наружных концах штоков гидроцилиндров 1, которые креп тс винтами к П-образным скобам 4 и запитыва- ютс через пульсатор (не показан),, нарезаны резьбы дл гаек 18 и 19. Рабочие звень балансиров с подушками смонтированы вдоль продольной оси симметрии стационарной рамы. При этЬм каждое звено балансира содержит коромысло 20 со сквозными пазами 21, выполненными на его плечах, две скалки 22 с шаровыми головками, центральна 23 и крайние 24 оси.At the outer ends of the rods of the hydraulic cylinders 1, which are fastened with screws to the U-shaped brackets 4 and fed through a pulsator (not shown), threads for nuts 18 and 19 are cut. The working parts of the balancers with cushions are mounted along the longitudinal axis of symmetry of the stationary frame. With this, each link of the balance bar contains a rocker 20 with through grooves 21, made on its shoulders, two rolling pins 22 with ball heads, central 23 and extreme 24 axes.

Плечи коромысла 20 через крайние оси 24, которые размещены в пазах 21, шарнирно св заны с торцами скалок 22, цилиндрические поверхности которых расположены в отверсти х соответствующих втулок 12 плиты 2.The arms of the rocker arms 20 through the outer axes 24, which are arranged in the grooves 21, are hingedly connected to the ends of the scoops 22, the cylindrical surfaces of which are located in the openings of the corresponding sleeves 12 of the plate 2.

Кажда подушка звена балансира содержит корпус 25,в нижней части которого выполнено сверление дл размещени , шаровой головки соответствующей скалки 22; а в отверсти х верхней его части установлены оси катков 26,Each cushion link cushion includes a housing 25, in the lower part of which drilling is made to accommodate the ball head of the corresponding rolling pin 22; and the axes of the rollers 26 are mounted in the holes of its upper part,

при этом шарова головка скалки 22 фиксируетс в сверлении корпуса шайбой 27 с помощью винтов.wherein the ball head of the rolling pin 22 is fixed in the drilling of the housing by the washer 27 with screws.

Регулируемые упругие опоры, число которых соответствует числу рабочих звеньев балансиров, содержат верхние 28 и нижние 29 крышки, между которыми расположены резиновые блоки 30. При этом верхние крышки 28 имеют, проушины дл шарнирного закреплени центральными ос ми 23 соответствующих коромысел 20, а к нижним крышкам 29 приварены бонки дл закреплени штифтами упорных винтов 31 которые установлены в гайках верхнего по са 6 опорной рамы. Резиновые блоки 30 вл ютс монолитными и состо т из листов, положенных друг на друга.Adjustable elastic supports, the number of which corresponds to the number of working units of the balancers, contain upper 28 and lower 29 covers, between which rubber blocks 30 are located. At the same time, the upper covers 28 have lugs for hinge fixing by the central axes 23 of the respective rocker arms 20, and to the lower covers 29, the brackets are welded to secure with the pins of the stop screws 31 which are mounted in the nuts of the upper belt 6 of the support frame. The rubber blocks 30 are monolithic and consist of sheets stacked on top of each other.

На стенде провод т испытани шпалы 2, ширина которой не превышает рассто ни между противоположными неподвижными упорами 17, а длина соответствует рассто нию между крайними подушками звеньев балансиров, смонтированных на стационарной раме. При этом на испытываемой шпале 32 через резиновые прокладки и металлические подкладки закреплены с помощью клеммно-болтового соединени отрезки рельс 33.On the stand, sleepers 2 were tested, the width of which does not exceed the distance between the opposite fixed stops 17, and the length corresponds to the distance between the extreme cushions of the balancer links mounted on the stationary frame. At the same time, on the tested sleeper 32, rubber strips and metal linings are fastened with the help of a bolt-and-pin connection of rail segments 33.

Перед началом испытаний на стенде необходимо установить модуль упругости резинового блока и рассчитать величину усадки каждого блока в соответствии с заданной эпюрой опира- ни шпалы на балласт. При этом необходимо отрегулировать соответствующие усили на штоках гидроцилиндров 1 ,а также отрегулировать пульсатор на необходимое число циклов в 1 мин.Before starting the tests on the bench, it is necessary to establish the elastic modulus of the rubber block and calculate the shrinkage value of each block in accordance with a predetermined plot of the sleepers on the ballast. In this case, it is necessary to adjust the corresponding forces on the rods of the hydraulic cylinders 1, and also to adjust the pulsator to the required number of cycles per minute.

В исходном положении пульсатор .выключен, поршни обоих гидроцилинд1 ров 1 расположены в крайнем верхнем положении, подушки рабочих звеньев балансиров выставлены в одну плоскость до соприкосновени с неподвижными упорами 17, испытываема шпала 32 вместе с защемленными отрезками рельсов 33 опираетс на катки 26 по-/ душек рабочих звеньев балансиров и установлена между неподвижными упорами 17. При этом под действием собственного веса подвижные п ты 16 соприкасаютс с головками рельсов 33.In the initial position, the pulsator is turned off, the pistons of both hydraulic cylinders 1 are located in the extreme upper position, the cushions of the working members of the balancers are set in one plane until they come into contact with the fixed stops 17, the sleeper 32 is tested together with the clamped pieces of rails 33 resting on the rollers 26 in / out working units of balancers and installed between the fixed stops 17. At the same time, under the action of its own weight, the mobile pins 16 touch the rail heads 33.

При включении оператором гидроцилиндров 1 на ручной режим работы их штоки перемещаютс вниз до взаимо When the operator of the hydraulic cylinders 1 on manual mode, their rods are moved down to

10ten

1515

2020

569358«569358 "

действи с подвижными п тами 16. Во врем соприкосновени штоков с п тами 16, последние взаимодействуют с головками рельсов 33, перемещают вниз испытываемую шпалу 32,сжима при этом резиновые блоки 30 регулируемых упругих оснований, что приводит к уменьшению их вертикальных размеров. Во врем остановки внизу шпалы 32 оператор опорными винтами 31 с помощью вращени гаек 10 регулирует под нагрузкой положение соответствующих подушек относительно опорной поверхности шпалы, замер ет при этом вертикальные размеры резиновых блоков 30 и определ ет их деформации. По величине деформации резинового блока 30 оператор, зна необходимую эпюру опирани шпалы на балласт, подбирает соответствующие усили на каждом упругом основании. После регулировки всех упругих опор оператор включает пульсатор на автоматическийactions with movable heels 16. At the time of contact of the rods with the heels 16, the latter interact with the rail heads 33, the sleeper 32 is moved downward, while compressing the rubber blocks 30 of the adjustable elastic bases, which leads to a decrease in their vertical dimensions. During the stop at the bottom of the sleepers 32, the operator using the support screws 31, by rotating the nuts 10, adjusts the position of the respective pads relative to the support surface of the sleepers under load, while measuring the vertical dimensions of the rubber blocks 30 and determining their deformations. According to the magnitude of the deformation of the rubber block 30, the operator, knowing the necessary diagram of bearing the sleepers on the ballast, selects the corresponding forces on each elastic foundation. After adjusting all the elastic supports, the operator turns on the pulsator on an automatic

25 режим работы, который выбираетс в25 operation mode, which is selected in

зависимости от предполагаемой скорости движени состава и рассто ни между колесными парами, а усили на штоках гидроцилиндров 1 при этом соответствуют нагрузке, на колеса груженного вагона.depending on the estimated speed of movement of the composition and the distance between the wheel pairs, and the forces on the rods of the hydraulic cylinders 1 correspond to the load on the wheels of the loaded car.

Переменные усили от штоков гидроцилиндров 1 через рельсы 33 передаютс шпале 32, а последн взаимодействует с упругими заранее отрегулированными опорами, чем достигаетс имитаци воздействи балласта на опорную поверхность испытываемой шпалы 32.The variable forces from the rods of the hydraulic cylinders 1 are transmitted through the rails 33 to the sleeper 32, and the latter interacts with the elastic pre-adjusted supports, thus imitating the effect of ballast on the bearing surface of the tested sleepers 32.

После проведени испытаний с определенной частотой и силой нагру- жени пульсатор выключаетс , штоки гидроцилиндров 1 возвращаютс в исходное положение и испытанна шпала 32 выкатываетс на приемное устройствоAfter testing with a certain frequency and loading force, the pulsator is turned off, the rods of the hydraulic cylinders 1 return to their original position, and the tested sleeper 32 rolls out onto the receiving device

д5 (не показано) дл транспортировки к месту контрол .g5 (not shown) for transportation to the place of control.

30thirty

3535

4040

00

Claims

Invention Formula

Stand for testing reinforced concrete sleepers for dynamic loads, containing a stationary frame, on the vertical posts of which there is fixed a fixed cross member, movable points, a spindle action hydraulic cylinder fixed on the cross member with the possibility of interaction with heels, as well as a balance bar, which includes fixed and movable work unit

with pillows, which have balls placed, characterized in that, in order to increase efficiency by reproducing different forces, it is equipped with an additional hydraulic cylinder, which is mounted on a fixed traverse, the stationary frame is divided into Rus by horizontal plates made with openings for sleeves , with the upper rusa equipped with fixed stops for interacting with the test object, each work unit of balaishir is made with a rocker,

the hinged central axis with an elastic support, and the arms of the rocker arms through the extreme axes are connected to the ends of vertically installed skalings in the bushings of the plate with ball heads to support the cushions, the elastic support being formed by the upper and lower lids and placed between them by a rubber block, hinged to the upper lid the central axis of the rocker arm, and the lower axis - the screw, which the block is hooked with a nut fixed in the bottom plate.

YES

L

5-1

5 B

Y7 // 7/77/777 /.

3 /