Устройство для исследования усталостной прочности модели узла ось-колесо железнодорожного транспортного средства
ОП ИСАНИЕ
Взамен ранее из тинного
Союз Советских
Социалистических
Республик
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл. (22) Заявлено 13.02.78 (2 ) 2581953/27 11
G 01 М 17/00 с присоединением заявки,%
Воударственный комитет (23) П риоритет по делам изобретений и открытий
Опубликовано 15.06.81. Бюллетень И!е 22
Дата опубликования описания 15.06.81 (53) УДК 620.1.05 (088.8) (72) Автор изобретения
jl, В. Львов (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ УСТАЛОСТНОЙ
ПРОЧНОСТИ УЗЛА ОСЬ вЂ” КОЛЕСО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО
ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
Изобретение относится к испытательной технике.
Известно устройство для исследования усталостной прочности узла ось — колесо железнодорожного транспортного средства, включающее в себя блок нагружения исследуемой модели знакопеременным изгибающим моментом (1 J
В таком устройстве весь изгибающий момент воспринимается ступицей. Однако при эксплуатации через зону сопряжения ступицы колеса с осью передается только часть изгибающего момента, которая соответствует моменту от бокового давления рельса на гребень колеса, другая часть изгибающего момента создается вертикальной нагрузкой от буксы, дей- ствующей непосредственно на ось.
Консольное закрепление образца вызывает необходимость существенно увеличивать прочность соединения образца со ступицей (увеличивать размеры ступицы по длине и диаметру, увеличивать натяг), что искажает результаты испытаний, а также лишает воэможности проведения детальных исследований, например, по определению оптимальных размеров ступицы, переходных эон оси и т.п.
Кроме того, консольное закрепление образца, при котором ступица прикренляется к стенду по всему периметру своей периферийной
5 зоны, лишает возможности проведения усталостных испытаний такого важного элемента колесной пары, как колесо, которое в эксплуатационных условиях испытывает нагрузку от
1О рельса только в одной точке — в точке его контакта с рельсом.
Цель изобретения — максимальное приближение условий испытания к эксплуатащтонным. т5
Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено корпусом, в котором выполнены две конические расточки, на одну иэ которых, находящуюся.со стороны блока о нагружения, оперто колесо узла, а на другую, находящуюся с прдтивоположной стороны, оперт элемент, неподвижно эакрепленный на шейке оси колеса и имитирующий буксу. При этом первая расточка выпочнена с уклоном
685944 4
Y — нии действия сил, возникающих в точках (пятнах) контакта, благодаря уклонам образующих конусов, пересекаются в одной точке О, расповому ложенной на линии действия силы О. лес 5 где Y — усилие, пропорциональное боко давлению рельса на гребень ко а, Р— усилие, пропорциональное вертикальному давлению буксы на ось;
0 — нагружающая сила.
На чертеже изображено предлагаемое устройство.
Устройство включает в себя узел ось — колесо 1, состоящий из оси 2 и колеса 3. Поверхность катания колеса 3 выполнена конической с уклоном образующей конуса к его оси, равY 1S ным тэ @, Устройство снабжено корпусом 4, внутрь которого выполнены две конические расточки А и В. Расточка А выполнена с уклоном образующей конуса, равным Y расточка В с уклоном равным — . Со стороны 2О
Р шейки оси 2 расположен элемент 5, имитирующий буксу.
Узел ось — колесо 1 вставляется в корпус 4 и фиксируется в продольном направлении с
25 помощью элемента 5, имитирующего буксу и
:неподвижно укрепляемого на шейке оси 2.
:Контакт корпуса 4 с колесом 3 и элементом
5 проходит по коническим поверхностям, об,разующие которых имеют уклоны к оси соот30 ветственно равные со стороны колеса Y/Р+О и со стороны элемента 5 YfP. На второй буксовой шейке монтируется эксцентрично расположенная масса (на чертеже не показана), вращающаяся вокруг оси и создающая нагружающую
35 силу Q. Когда сила О действует, например, вниз, колесо 3 и элемент 5 контактирует с корпусом
3, соответственно в точках а и б, при этом ли3 образующей конуса к его оси равным а вторая с уклоном i- J
Формула изобретения
Устройство для исследования усталостной прочности узла ось — колесо железнодорожного транспортного средства, включающее в себя блок нагружения исследуемого узла знакопеременным изгибающим моментом, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью максимального приближения условий испытания к эксплуатационным путем имитации вертикальных и боковых нагрузок со стороны буксы на шейку оси, оно снабжено корпусом, в котором выполнены две конические расточки, на одну из которых находящуюся со стороны блока нагружения, оперто колесо узла, а на друтую, находящуюся с противоположной стороны, оперт элемент, неподвижно закрепленный на шейке оси колеса и имитирующий буксу, при этом первая расточка выполнена с уклоном образующей конуса к его оси, равным, а вторая с уклоY
P+Q ном равным—
Р где Y — усилие, пропорциональное боковому давлению рельсы на гребень колеса;
P — усилие, пропорциональное вертикальному давлению буксы на ось;
Π— нагружающая сила.
Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе
1. Школьник Л. И. Полые оси и валы. М., "Машиностроение", 1968, с. 40 (прототип).
685944
Составитель Н. Честной
Техред А.Савка
Редактор Л. Письман
Корректор О. Билак
Подписное
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Заказ 4597/19 Тираж 907
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
