Стенд для испытаний колес
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
1 1
k "Т (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.07.77(2! ) 2503838/27-11 (51)M. Кл.
Ci 0l М 17/02 с присоединением заявки №вЂ”
Государственный комитет (23) Приоритет
Опубликовано 25,05.80. Бюллетень № 19 ао делан изобретений н открытий (53) УДК 629.113. .001.6 (088.8) llàTà опубликования описания 28.05.80 (72) Авторы изобретения
В. Я. Кершенбаум, К. К. Касимов и В. A. Петриченко
Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по трубопроводным контейнерным системам (7l) Заявитель (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ КОЛЕС !
Изобретение касается испытаний колес транспортных средств, преимущественно стендов для исследования экснлуатационных свойств и взаимодействия с поверхностью трубопроводов колес контейнеров
5 пневмотранспортных систем.
Известен стенд для испытания колес, содержащий основание с приводным барабанам, узлы крепления колес и нагрузочные механизмы (1) .
Однако этот стенд предназначен только для ресурсных испытаний колес, - Ha нем моделируется движение качения по прямолинейной жесткой поверхности и контролируются износные характеристи- 1 ки колеса. Смоделировать движение качения с проскальзыванием по упругой криволинейной поверхности с направлениями нагрузок, отличными от радиальных, на этом стенде невозможно. 20
Известен барабанный стенд для испытаний колес, образутощая барабана кото- рого выполнена криволинейной (Д, Одна-ко такой стенд также не позволяет полу2 чить достоверные результаты испытаний колес контейнеров пневмотранспортных систем иэ-за неадекватности условий качения колеса на указанном стенде и в реальных условиях. При движении роликовой тележки контейнера в трубопроводе в нем возникают деформации как общего, так и локального характера, в результате чего оболочка трубопровода будет находиться в сложнй-напряженном состоянии.
В месте контакта колеса с упругой
/ оболочкой площадь контактирования очень мала, а возникающие напряжения и деформации на практике могут оказаться значительными (характерная особенность трубопроводного пневмотранспорта). Поэтому именно эти факторы играют решающую роль при опенке прочности и долговечности функциональной группы "роликовый контейнер — труба".
Применение на известном стенде традиционного жесткого толстостенного барабана приводит к резкому изменению вида и характера локальных напряжений, 735949 а также йх качественных и количественных значений, поэтому практическая и научная ценность результатов, полученных на стенде с жестким барабаном, будет невелика из-за больших искажений. Кроме того, известный стенд не позволяет изменять пространственное расположение колеса и нагрузки на него относительно барабана, что также влияет на конечный результат, о
Известен стенд для испытаний колес, содержащий приводной барабан и устройства для установки, ориентации и нагружения испытываемых колес ) 3). Устройство ориентации стенда позволяет изменять пространственное расположение колеса относительно барабана, что существенно расширяет режимы нагружения колеса и диапазон проводимых испытаний. Однако известный стенд, обладая конструктивной сложностью, также не позволяет смоделировать условия качения. колеса трубопроводного контейнера из-эа невозможности изменения направления вектора нагрузки заданной величины, приложенной к колесу, и несоответствующей характеристики бегового барабана, что приводит к искажению результатов испытанпй.
Пель изобретения — повышение достоверности результатов испытаний путем имитации силовых и кинематических факторов, действующих при качении колеса, а также упрощение конструкции стенда.
Это достигается тем, что обечайка барабана выполнена в виде тонкостенной оболочки с вогнутой образующей, а устройство для нагружения смонтировано на поворотной вокруг оси, перпендикулярной оси барабана, платформе, имеющей продольные направляющие, на которых уста- 40 новлена каретка с устройством для ориентации.
Кроме того, обечайка барабана может быть выполнена съемной.
На фиг. 1 показан предлагаемый
45 стенд, общий вид; на фиг. 2 — то же, вид в плане, на фиг. 3 — сечение A-А на фиг. 2; на фиг. 4 - схема реального нагружения колес транспортного контеинера, 50
Стенд для испытания колес транспортных средств содержит закрепленный на основании 1 с помощью рамы 2 разборный барабан 3, состоящий иэ тонкостен55 ной обечайки 4 с вогнутой поверхностью . вращения и торцовых крышек 5, 6, установленных на валах 7, 8, причем крышка 5 с валом 7 могут од оп аться вдоль
4 оси вра пения по раме 2. Барабан 3 приводится во вращение через клиноременную передачу 9 двигателем 10.
Устройство для ориентации колес 11 выполнено в виде поворотных вилок 12, в которых закреплены оси 13 колес. Каждая вилка 12 установлена с помощью фиксаторов 14 на кронштейне 15, который с помощью винтового зажима 16 укреплен на каретке 17 с воэможностью поворота вокруг оси винта зажима 16 при его ослаблении. Каретка 1 7 установлена на поворотной платформе 18 с помощью продольных направляющих 19. Ось 20 поворотной платформы 18 перпендикулярна оси барабана 3. На платформе 18 смонтировано устройство для нагружения 21.
Испытания на стенде проводятся следующим образом. С помощью торцовой крышки 5 вала 7, установленных подвижно на раме 2, проводится закрепление обечайки 4 с требуемым профилем вогнутой поверхности вращения и необходимыми жесткостными характеристиками. B поворотных вилках 12 устанавливаются испытываемые колеса 11, положение осей
13 которых в вертикальной плоскости фиксируется фиксаторами 14. Каретки 17 с помощью устройств .дпя нагружения 21 смещаются по направляющим 19 и поджимают колеса 11 к барабану 3. Направле-. ние вектора нагрузки задается вращением поворотной платформы 18, при этом необходимое положение колес 11 по отноше нию к барабану 3 устанавливается с помощью устройства для ориентации, смонтированного на каретке 17. При расположении колес (см. фиг. 4) характерно нерадиальное по отношению к оси вращения колеса приложение веса контейнера G и груза Р (под углом Ф ). Величина и направление реакции R в стенке трубы от вектора 6+Р зависит от многих факторов, ряд которых практически невозможно учесть (коэффициенты трения качения и скольжения для различных материалов колес, сцепляемость различных материалов при их фр кционном контакте и т. д.).
Юля воспроизведения силовых условий в месте контакта колеса со стенкой трубы на стенде проще смоделировать условия их нагружения, путем задания различных направлений вектора тарированной нагрузки, что позволяет не учитывать вышеуказанные факторы, упростить конструкцию стенда и повысить достоверность результатов испытаний..,735949
По окончании цикла испытаний определяются качественные и количественные характеристики напряжений и деформаций, возникающих в испытываемом колесе и абечайке барабана, а также выявляются закономерности их влияния на несущую способность, контактную выносливость и интенсивность изнашивания как колеса, так и криволинейной поверхности обечайки. о
Максимальное приближение при таком моделировании процессов движения качения с проскальзыванием по упругой криволинейной поверхности к реально происходящим процессам позволяет произвести 15 правильный и качественный анализ по оптимальному выбору материалов и конструкций опорно-направляющих элементов транспортных средств и помогает выявить предельные параметры движения, в диапа- 20 зоне которых обеспечивается надежность и долговечность этих элементов.
Формула изобретения
1. Стенд для испытаний колес, преимущественно контейнеров трубопроводного транспорта, содержащий приводной бара6 бан и устройства для установки, ориентации и нагружения испытываемых колес, отличающийся тем, что, с цепью повышения достоверности результатов испытаний путем имитации силовых и кинематических фактор в, действующих при качении колеса, а также упрощения конструкции стенда, обечайка барабана выполнена в виде тонкостенной оболочки с вогнутой образующей а устройство для нагружения смонтировано на поворотной вокруг оси, перпендикулярной оси барабана, платформе, имеющей продольные направляющие, на которых установлена каретка с устройством для ориентации.
2. Стенд по п. 1, о т и и ч а юшийся тем, что сбечайка барабана выполнена съемной.
Источники информации, принятые во внимание цри экспертизе
1. Патент Франции No 2123672, кл. G 01 М 17/00, 1972.
2. Опубликованная заявка Франции
M 2127717, кп. G 01 М 17/00, 1972.
3. Авторское свидетельство СССР
М 151849, кл. G 01 М 17/О2, 1964 (прототип) ..
7Ç5949
Составитель A. Глинка
Редактор H. Козлова Техред И. Асталош Корректор И. Муска
Заказ 2415/Э4 Тираж 1019 . Подписное
ЫНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская. наб., д. 4/5
Филиал П!1!1 Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4