Способ износоусталостных испытаний материалов

 

Изобретение относится к области износоусталостных испытаний материалов, Целью изобретения является повышение достоверности при испытании материалов пары колесо-рельс. К одному из роликов с диаметрально противоположных сторон относительно оси его вращения периодически прижимают тормозные колодки, которые создают тормозной момент, приводящий к проскальзыванию ролика по рабочей поверхности образца, при этом на рабочей поверхности ролика реализуется трение скольжения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 М 3/56

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4777179/28 (22) 02.01.90 (46) 30.11,92, Бюл. N 44 (71) Белорусский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Л.А.Сосновский (56) ГОСТ 25.501-78. Госстандарт СССР, 1979, с. 1-4.

Авторское свидетельство СССР

М 1388757, кл. G 01 М 3/32, 1986. (54) СПОСОБ ИЗНОСОУСТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к износоусталостным испытаниям материалов и может быть использовано для оценки работоспособности системы колесо-рельс.

Известен способ испытания на контактную усталость, заключающийся в том, что вращающийся цилиндрический образец находится в контактном взаимодействии с двумя роликами, расположенными на противоположных(по диаметру) сторонах испытуемого образца в условиях трения качения без проскальзывания, или трения качения с проскальзыванием, или трения качения с внешней касательной нагрузкой, Недостаток этого способа состоит в том, что образец испытывает только циклические контактные нагрузки, тогда как циклические напряжения от изгиба отсутствуют; это не позволяет имитировать, например. условия работы материала железнодорожных рельсов, в которых одновременно возбуждаются и изгибные, и контактные напряжения.,! Ы„„177862О Al (57) Изобретение относится к области износоусталостных испытаний материалов, Целью изобретения является повышение достоверности при испытании материалов пары колесо-рельс. К одному иэ роликов с диаметрально противоположных сторон относительно оси его вращения перио- дически прижимают тормозные колодки, которые создают тормозной момент, приводящий к проскальзыванию ролика по рабочей поверхности образца, при этом на рабочей поверхности ролика . реализуется трение скольжения. 1 ил.

Известен способ испытания материалов, заключающийся в том, что вращающийся цилиндрический образец нагружают изгибающей нагрузкой в одной плоскости, одновременно осуществляя его контактное взаимодействие в опасном сечении с двумя роликами, смонтированными в одной обойме, расположенными на противоположных сторонах опасного сечения и нагруженными одинаковыми по величине, но противоположно направленными контактными нагрузками.

Этот способ имеет тот недостаток, что в процессе контактного взаимодействия роликов и образца отсутствует проскальзывание; кроме того, не реализуется периодический процесс трения скольжения, характерный для торможения колес при движении вагонов (или локомотива).

Целью изобретения является повышение достоверности при испытании материа-.

:лов пары колесо-рельс.

1778620

Поставленная цель достигается тем, что к роликам вдоль оси, перпендикулярной направлению действия контактных нагрузок, периодически прижимают тормозные колодки, которые создают тормозной момент, приводящий к проскальзыванию ролика по рабочей поверхности образца; кроме того, на рабочей поверхности ролика реализуется трение скольжения подобно тому, как это имеет место в эксплуатации. Периодич. ность торможения и величина тормозного момента, как и величины контактной и изгибающей нагрузок, устанавливается программой испытания.

На чертеже представлена схема испытаний, Способ осуществляется следующим образом.

Образец 1 вращается со скоростью v u одновременно изгибается в вертикальной плоскости нагрузкой Q. В контактном взаи- модействии с ним находятся два ролика 2, нагруженных радиальными силами Р, равными flo величине и противоположными по направлению, К рабочей поверхности одного из роликов 2 с диаметрально противоположных сторон относительно оси вращения этого ролика могут быть прижаты силами F две тормозные колодки 3 (например, при помощи рычажной системы); Прижатие производится периодически, в заданные программой испытания моменты времени, при этом длительность фрикционного воздействия может регулироваться в требуемых пределах. Если колодки 3 не прижать к ролику 2, реализуется процесс трения качения без проскальзывания. Если колод ки 3 прижаты к ролику 2, реализуется процесс трения качения с проскальзыванием, при этом. на рабочей поверхности ролика, как и при эксплуатации системы колесорельс, имеет место фрикционное воздействие.

При испытаниях изменяют режимы и условия нагружения (а именно: Q, P, F, v) и изучают долговечность системы, а также износ ее элементов в связи со степенью и

5 периодичностью проскальзывания.

Пример. Испытания проводили на машине УКИ-6000-2, снабженной специальным приспособлением. В одном из опытов образец диаметром 10 мм приводили во

10 вращение со скоростью v-3,14 м/с и одновременно нагружали изгибающей нагрузкой Q=0.3 кН. В плоскости опасного сечения образца в контактном взаимодействии с последним находились два ролика диаметром

15 40 мм, нагруженных радиальными силами

Р=0,2 кЕ, К рабочей поверхности одного из роликов с диаметрально противоположных сторон относительно его оси вращения периодически прижимали тормозные колодки

20 с силой F=0,6 кН. При исследованиях работоспособности системы колесо-рельс нагрузки Q, P, F варьируют в таких пределах, чтобы уровни соответствующих напряжений (изгибных, контактных, фрикционных)

25 находились в диапазоне, который имеет место в данных условиях, эксплуатации).

Формула изобретения

Способ износоусталостных испытаний материалов, заключающийся в том, что при30 водят цилиндрический образец во вращение, нагружают его изгибающей силой и воздействуют на боковую поверхность образца с помощью двух роликоь, расположенных диаметрально противоположно

35 относительно оси образца и нагруженных одинаковыми по величине силами, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения достоверности при испытании материалов пары колесо-рельс, осуществляют периоди40 ческое фрикционное воздействие на рабочую поверхность одного из роликов и с диаметрально противоположных сторон относительно оси вращения этого ролика.

Составитель А. Сосновский

Редактор Т. Купрякова Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Э, Лончакова

Заказ 4187 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101