SU896471A1

SU896471A1 - Plant for investigating pneumatic suspension

Info

Publication number: SU896471A1
Application number: SU802916664A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Петрович Елбаев; Сергей Митрофанович Куценко
Original assignee: Харьковский Ордена Ленина Политехнический Институт Им. В.И.Ленина
Priority date: 1980-04-25
Filing date: 1980-04-25
Publication date: 1982-01-07

Description

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПНЕВМОПОДВЕСОК(54) INSTALLATION FOR RESEARCH OF PNEUMATIC SUSPENSION

1one

Изобретение относитс к области измерений и испытаний, а именно к испытанию подвесных и демпфирук цих устройств, и может быть использовано дл динамических испытаний рессорного подвешивани железнодорожного транспортного средства.The invention relates to the field of measurement and testing, in particular to the testing of suspension and damping devices, and can be used for dynamic testing of a spring suspension of a railway vehicle.

Известна установка дл исследовани пневмоподвесок, включанща станину с низкочастотным возбудителем колебаний пневмоподвески и дополнительный резервуар, подсоедин .еьшй к баллону пневмоподвески в процессе исследовани .A known device for the study of air suspension, including a frame with a low-frequency exciter of air suspension and an additional tank, is connected to the air suspension cylinder during the test.

Однако эта установка не воспроизводит достаточно точно реальных условий работы, так как возбуждение поступает на пневморессору от обрессОрной массы, а не наоборот от пневморессоры на обрессоренную массу, как это происходит в реальных услови х.However, this installation does not reproduce the real working conditions with sufficient accuracy, since the excitation enters the pneumatic spring from the obressive mass, and not vice versa from the pneumatic spring to the obressorny mass, as it happens in real conditions.

Цель изобретени - создание условий испытаний рессорного подвешивани , более приближенных к реальнымThe purpose of the invention is to create conditions for testing spring suspension, more close to real

22

услови м работы рессорного подвеппрГани .conditions of operation of spring podvpprgani.

Указанна цель достигаетс тем, что в стенде дл исгытани пневморессор , содержащем опорную плиту, на которой установлена пневморессора, низкочастотный вибратор, создашщй возмущение обрессоренной массы, и дополнительнь резервуар, соединенный с пнеэморессорой, на раме уста10 новлен вибратор высокой частоты, создающий через шатун возмущени рычага, с возможностью передачи их на испытуекый упругий элемент, под рычагом установлен компенсатор, вл по йс This goal is achieved by the fact that in the test stand there are pneumatic springs containing a base plate on which a pneumatic spring is installed, a low-frequency vibrator, creating a disturbance of the obressornoy mass, and an additional tank connected to the pneumatic springs, a high-frequency vibrator is mounted on the frame, which is mounted by a spade device, which is mounted by a mounting hook. , with the possibility of transferring them to the test elastic element, a compensator is installed under the lever,

t5 1вторым упругим элементом, mapieipHO закреплен нагружающий рычаг, с перемещающимс грузом, создающий нагрузку на испытуемый упругий элемент, между рамой и нагружающим рычагом t5 1 by the second elastic element, mapieipHO fixed loading lever, with a moving load, which creates a load on the elastic element under test, between the frame and the loading lever

20 установлен пружинный корректор.20 installed spring offset.

В качестве упругого элемента могут быть использованы пневморессора, металлическа рессора или металлические пружины. Дл исследовани горизонталь ной устойчивости пневморессоры низко-частотный вибратор соединен поводком с подвеской. На фиг. 1 представлена схема стенда дл динамических испытаний рессорного подвешивани ; на фиг, 2 - схема приложени усилий. Стенд содержит раму 1, установленную на фундаменте 2, вибраторы низкой 3 и высокой 4 частоты, создающие через шатуны 5 и 6 возмущени рычага 7, дл передачи их на испытуемую пневморессору 8, Нагрузку на пневморессору 8 создает рычаг 9 с грузом 10. Рычаг закреплен на шарнире 11. Величина нагрузки может измен тьс за счет изменени массы груза 10 и его положени , дл чего рычаг снабжен ползуном 12 и ходовым винтом 13. Дл изменени жесткости пневморессоры сверху на раме 1 установлен дополнительный резервуар 14, к которому подкпючена питательна магистраль 15. Между рамой и рычагом 9 закреплен пружинный корректор 16, согласукщий частоты собственных колебаний обрессоренных масс при рычажном и непосред ственном нагружении. На подвеске 17 под рычагом 7 установлена втора пнев морессора - компенсатор 18. Подвеска подвешена к раме на шарнирах 19 и 20 При испытани х пневморессоры на горизонтальную устойчивость, низкочастотный вибратор 3 соединен с подвеской шатуном 21, что позвол ет осуществить горизонтальное смещение торцов пневмо рессоры 18. Стенд работает следуклцим образом. В соответствии с грузоподъемностью исследуемого типа пневморессоры подбирают необходимую массу груза 9 и ползун 12 устанавливают в необходимом положении. Через питательную магистраль 15 сжатый воздух заполн ет испытуемую 8 и компенсационную 18 пневморессоры, до тех пор, пока рычаг 9 не займет горизонтальное положение. Дл исследовани собственных частот колебаний обрессоренных масс вибраторй 3 и 4 отключены, а рычагу 9 сообщено началь ное отклонение, после чего можно наблюдать затухающий процесс собственных колебаний обрессоренных масс. При рычажном и непосредственном нагружении пиевморессоры собственные частоты обрессоренных масс получают различными. Дп согласовани собтвенных частот обрессоренных масс ри рычажном и непосредственном наружении введен корректор 16. Известно, что в натурных услови х обственна частота обрессоренных асс равна 21CV -мГ С l-iC МО где ЖБ жесткость пневморессоры; MQ - масса обрессоренной части. При рычажном нагружении (фиг. 2) статическое воздействие на пневморессору равно РО-M-g ,g, О а где g - ускорение свободного падени . Собственную же частоту систе1 ы определ ем по формуле ... .i.JL jW -V ( е. она уменьшилась. При введении корректора 16 статитическую нагрузку на пневморессору определ ют зависимостью РВ- К где Ж - жесткость пружины; г -изменение длины пружины, т. е, измен етс жесткость и масса колебательной системы. Собственна частота при этом - J /TKea-vjK.C -2fcV МЪ f|i - i-j7LfSL. t( 1(-ъ) Таким образом, с введением корректора 16 с определенныю значени ми Ж| и ZK частота увеличиваетс , чем и достигаетс равенство Wj W,. Дп исследовани вынужденных колебаний обрессоренных масс на рычаг 9 подвешиззают груз 10, величину которого определ ют в зависимости от грузоподъемности испытуемой пневморессоры 8. Заполн ют обе пневморессоры 8 и 18 сжатым воздухом из питательной магистрали 15, пока рычаг 9 не займет горизонтального положени . Включа вибраторы низкой 3 и высокой 4 частоты, исследуют установившиес колебани обрессоренных масс. Измен частоту вращени вибраторов, можно задавать различные законы изменени вынуждающей силы.An air spring, a metal spring, or metal springs can be used as the elastic element. To study the horizontal stability of the pneumatic spring, a low-frequency vibrator is connected by a driver to a suspension. FIG. 1 shows a diagram of a stand for dynamic testing of spring suspension; Fig. 2 is a flow chart. The stand contains a frame 1 installed on the foundation 2, low 3 and high 4 vibrator vibrators creating perturbations of the lever 7 through the connecting rods 5 and 6 to transfer them to the pneumatic spring 8 being tested. The load on the pneumatic spring 8 creates a lever 9 with a load 10. The lever is fixed on the hinge 11. The load can be changed by changing the mass of the load 10 and its position, for which the lever is provided with a slider 12 and a lead screw 13. To change the rigidity of the pneumatic spring, an additional tank 14 is installed on top of frame 1, to which the nutrient master l 15. Between the frame and the spring lever 9 is fixed equalizer 16, soglasukschy eigenfrequencies obressorennyh mass under the rigidity and governmental By direct loading. On the suspension 17, under the lever 7, a second pneumatic spring is installed - a compensator 18. The suspension is suspended from the frame by hinges 19 and 20 When testing the pneumatic spring for horizontal stability, the low-frequency vibrator 3 is connected to the suspension by a connecting rod 21, which allows a horizontal displacement of the ends of the pneumatic spring 18 The stand works in the following way. In accordance with the carrying capacity of the type being studied, the air springs select the required weight of the load 9 and the slider 12 is set in the required position. Through the feed line 15, the compressed air fills the test 8 and the compensation 18 pneumatic spring, until the lever 9 is in a horizontal position. To study the natural frequencies of oscillations of the obressorny masses, the vibrators 3 and 4 are turned off, and the lever 9 is informed of the initial deviation, after which a damped process of the natural oscillations of the obressorenny masses can be observed. When levering and direct loading of the pievmoressor, the natural frequencies of the obressorny masses are different. The corrector is entered into the matching frequencies of the obressoren mass to the lever and direct detection 16. It is known that the natural frequency of the obressorenny ass is equal to 21CV -mG C l-iC MO where RC is the rigidity of the pneumatic spring; MQ is the mass of the obressorno part. With lever loading (Fig. 2), the static effect on the pneumatic spring is RO-M-g, g, O and where g is the acceleration of free fall. The own frequency of the system is determined by the formula ... .i.JL jW -V (it has decreased. With the introduction of the corrector 16, the static load on the pneumatic spring is determined by the dependence РВ- К where Ж is the spring stiffness; g is the change of the spring length , i.e., the stiffness and the mass of the oscillating system change, the eigenfrequency being - J / TKea-vjK.C -2fcV МЪ f | i - i-j7LfSL. t (1 (-ъ) Thus, with the introduction of the corrector 16 with certain values of Ж | and ZK, the frequency increases, and this is the equality Wj W ,. Дп studies of forced oscillations of obressornyh masses on lever 9 suspend the weight 10, the value of which is determined depending on the carrying capacity of the test pneumatic spring 8. Both pneumatic spring 8 and 18 are filled with compressed air from the supply line 15 until the lever 9 is horizontal. Turning on low 3 vibrators and high 4 frequencies, examine steady-state oscillations of the obressorny masses. By varying the frequency of rotation of the vibrators, it is possible to set various laws of change of the driving force.

С целью уменьшени затрат мощности .на привод вибраторов, на подвесКе 17 установлена втора пневморессора 18, котора уравновешивает статическую составл ющую нагрузки от пневморессоры 8 (фиг. -2), т. е. рычаг 7 находитс в состо нии равновеси под действием сил Рр и Р. Включив вибраторы , шатунам 3 и 4 приходитс преодолевать только динамическую составл юшую , вызванную изменением высоты пневморессоры 8.In order to reduce power consumption. On the drive of the vibrators, a second pneumatic spring 18 is mounted on the suspension 17, which balances the static component of the load from the pneumatic spring 8 (Fig. -2), i.e. the lever 7 is in equilibrium under the action of the forces Pp and R. Having turned on the vibrators, the rods 3 and 4 have to overcome only the dynamic component caused by the change in the height of the air springs 8.

При испытани х пневморессоры на горизонтальную устойчивость шатуны 5 и 6 отсоединены от подвески 17. Система заполнена сжатым воздухом, рычаг выведен в горизонтальное положение, как и в предыдущих случа х. Соединив подвеску 17 шатуном 21 с низкочастотным вибратором, включают его. Так как рычаг 7 остаетс неподвижным, а подвеска 17 смещаетс в горизонтальном направлении, то и торцы пневморессоры смещаютс друг относительно друга.When testing pneumatic springs for horizontal stability, the connecting rods 5 and 6 are disconnected from the suspension 17. The system is filled with compressed air, the lever is moved to a horizontal position, as in previous cases. Combining the suspension 17 with the connecting rod 21 with a low-frequency vibrator, turn it on. Since the lever 7 remains stationary and the suspension 17 is displaced in the horizontal direction, the ends of the air spring are displaced relative to each other.

Таким образом, предлагаема установка позвол ет приблизить услови работы рессорного подвешивани к реальным и тем самым обеспечить выбор оптимального варианта рессорного подвешивани и сократить врем натурных динамических испытаний.Thus, the proposed installation allows us to bring the conditions of the spring suspension operation to the real ones and thus ensure the selection of the optimal version of the spring suspension and shorten the time of full-scale dynamic tests.

Claims

Invention Formula

I, the device for the study of air suspension, which includes a frame with a low-frequency exciter of air suspension and an additional tank, is connected to the pneumatic suspension cylinder during the research process, characterized in that, in order to expand its functionality, it is equipped with a table for accommodating the air suspension in question, suspended to the frame by means of a pair, tandem hangers, mechanism

to create on a pneumatic suspension vertical static loads in the form of a lever of the second kind, middle interacting with the investigated suspension and horizontal Pfatfor, using rods connected with exciters to interact with the investigated pneumatic suspension.

2. Installation under item 1, characterized in that on the frame

additionally installed high frequency vibration exciter.

3. Installation 1 and 2, characterized in that a compensating element is installed between the air suspension being tested and the horizontal platform.

4. Installation by p.

3, that is, that the compensating element is designed as an additional air suspension.

5. Installation by PP. 1 and 4, characterized in that a corrector is installed between the frame and the mechanism for creating vertical static loads.

6. Installation under item 5, characterized in that the corrector is made in the form of a cylindrical spring.

7. Installation on PP. 1-6, that is, in that the low-frequency exciter is additionally associated with the suspension by a rigid driver.

Sources of information taken into account in the examination

1. USSR author's certificate N 317946, cl. G 01 M 17/00, 11.07.63

(prototype).

r

L

Vwi

r