УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ТОКОПРИЕМНИКОВ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА
DEVICE FOR DYNAMIC TESTING ELECTRIC ROLLING STOCK CURRENT COLLECTORS

Изобретение относится к электрифицированному железнодорожному транспорту, а именно к устройствам для динамических испытаний токоприемников электроподвижного состава в лабораторных условиях.
Аналогами предлагаемого устройства являются устройства для исследования работы токоприемников электроподвижного состава, содержащие платформу, несущую испытуемый токоприемник и опирающуюся через упругие элементы на неподвижное основание, на которой закреплены вибраторы вертикальных, продольных и поперечных колебаний, сориентированные относительно друг друга в трех взаимно перпендикулярных направлениях, полоз токоприемника, взаимодействующий с контактным элементом, смонтированным с возможностью вертикальных и угловых перемещений посредством привода (а.с. №553134 SU, МКИ B60L 3/12, B60L 5/00. Устройство для исследования работы токоприемников электроподвижного состава. / Красницкий Ю.М., Хоперский Ю.В. // Бюл., 1977, №13; А.с. №742182 SU, МКИ B60L 5/00. Устройство для исследования работы токоприемников электроподвижного состава / Красницкий Ю.М. // Бюл., 1980, №23).
К недостаткам аналогов можно отнести невозможность обеспечения горизонтальности платформы при установке на нее различных типов токоприемников и измерительного оборудования, что приводит к перекосу платформы и уменьшению достоверности получаемой в ходе испытаний информации. Кроме того, данные устройства не позволяют имитировать наклоны кузова электроподвижного состава при прохождении кривых участков пути и процессы, происходящие при возникновении боковой качки кузова электроподвижного состава из-за неровности путевой структуры. Также рассматриваемые устройства не позволяют имитировать аэродинамическое воздействие встречного и бокового воздушного потока на токоприемник, возникающее при повышенных скоростях движения электроподвижного состава.
Наиболее близким к заявленному является устройство для динамических испытаний токоприемников электроподвижного состава, содержащее платформу, несущую испытуемый токоприемник и опирающуюся через упругие элементы на неподвижное основание, на которой закреплены вибраторы вертикальных, продольных и поперечных колебаний, сориентированные относительно друг друга в трех взаимно перпендикулярных направлениях, полоз токоприемника, взаимодействующий с контактным элементом, смонтированным с возможностью вертикальных и угловых перемещений посредством привода, и блок имитации ветровой нагрузки, установленный на каретке, перемещаемой вокруг основания устройства (а.с. №751672 SU, МКИ B60L 5/00, G01M 17/00. Устройство для динамических испытаний токоприемников электроподвижного состава. / Красницкий Ю.М., Хоперский Ю.В. // Бюл., 1980, №28). Вибраторы вертикальных, продольных и поперечных колебаний платформы выполнены в виде электромагнитов: снизу к платформе и с боков прикреплены якоря, установленные так, что их оси взаимно перпендикулярны друг другу, а на стойках основания против якорей установлены электромагнитные возбудители так, что их оси перпендикулярны друг другу и каждый электромагнит соосен со своим якорем.
К недостаткам прототипа можно отнести недостатки аналогов, а также необходимость точного позиционирования платформы относительно основания или использования направляющих с целью обеспечения надежной работы электромагнитных возбудителей вибраторов вертикальных, продольных и поперечных колебаний. Кроме того, аэродинамическое воздействие воздушного потока на систему подвижных рам токоприемника может привести к перекосу платформы и, следовательно, к заклиниванию механизма колебаний платформы, а также к уменьшению достоверности получаемой в ходе испытаний информации.
Рассмотренных недостатков лишено предлагаемое устройство для динамических испытаний токоприемников электроподвижного состава.
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.
Указанная цель достигается тем, что известное устройство для динамических испытаний токоприемников электроподвижного состава, содержащее платформу, несущую испытуемый токоприемник и опирающуюся через упругие элементы на неподвижное основание, на которой закреплены вибраторы вертикальных, продольных и поперечных колебаний, сориентированные относительно друг друга в трех взаимно перпендикулярных направлениях, полоз токоприемника, взаимодействующий с контактным элементом, смонтированным с возможностью вертикальных и угловых перемещений посредством привода, и блок имитации ветровой нагрузки, установленный на каретке, перемещаемой вокруг основания устройства, дополнено установленными параллельно упомянутым упругим элементам пневматическими резинокордными элементами, полости которых посредством регулирующих клапанов соединены с источником сжатого воздуха, при этом в резинокордных элементах и по углам платформы установлены соответственно датчики давления и датчики высотного положения платформы, соединенные с электронной системой управления, выходы которой с помощью электропневматических преобразователей и пневматических позиционеров связаны с регулирующими клапанами.
На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.
Устройство для динамических испытаний токоприемников электроподвижного состава включает в себя платформу 1, несущую испытуемый токоприемник 2 и опирающуюся через упругие элементы 3 на неподвижное основание 4, на которой закреплены вибраторы 5 вертикальных, продольных и поперечных колебаний, сориентированные относительно друг друга в трех взаимно перпендикулярных направлениях, полоз 6 токоприемника 2, взаимодействующий с контактным элементом 7, смонтированным с возможностью вертикальных и угловых перемещений посредством привода 8, и блок имитации ветровой нагрузки 9, установленный на каретке 10, перемещаемой вокруг основания 4 устройства. Параллельно упругим элементам 3 установлены пневматические резинокордные элементы 11, полости которых посредством регулирующих клапанов 12 соединены с источником сжатого воздуха 13. При этом в резинокордных элементах 11 и по углам платформы 1 установлены соответственно датчики давления 14 и датчики высотного положения 15 платформы 1, соединенные с электронной системой управления 16, выходы которой с помощью электропневматических преобразователей 17 и пневматических позиционеров 18 связаны с регулирующими клапанами 12.
Устройство работает следующим образом.
Устройство для динамических испытаний токоприемников электроподвижного состава представляет собой токоприемник 2, установленный на платформе 1, которая через упругие элементы 3 и пневматические резинокордные элементы 11 опирается на неподвижное основание 4. Полоз 6 токоприемника 2 взаимодействует с контактным элементом 7, который с помощью привода 8 совершает вертикальные и угловые перемещения, имитируя изменение стрелы провеса контактного провода и прохождение зигзагов в пролете при различной скорости движения электроподвижного состава. Стрела провеса задается частотой перемещений контактного элемента 7. Подвижная платформа 1 в зависимости от скорости движения имитирует колебания кузова электроподвижного состава с помощью вибраторов 5 вертикальных, продольных и поперечных колебаний, закрепленных на платформе 1. Аэродинамическое воздействие встречного или бокового воздушного потока на токоприемник 2 реализуется посредством блока имитации ветровой нагрузки 9, который установлен на каретке 10, перемещаемой вокруг основания 4 устройства.
При установке испытуемого токоприемника 2 с измерительным оборудованием на платформу 1 необходимо обеспечить ее горизонтальность с помощью резинокордных элементов 11, полости которых посредством регулирующих клапанов 12 соединены с источником сжатого воздуха 13. Управление резинокордными элементами 11 осуществляется с помощью электронной системы управления 16, выходы которой с помощью электропневматических преобразователей 17 и пневматических позиционеров 18 связаны с регулирующими клапанами 12. Обратная связь резинокордных элементов 11 с системой управления 16 реализуется посредством датчиков давления 14, расположенных внутри резинокордных элементов 11. Определение горизонтальности платформы 1 осуществляется с помощью датчиков высотного положения 15, которые установлены по углам платформы 1.
Электропневматические преобразователи 17 предназначены для преобразования токового сигнала от системы управления 16 в сигнал для управления пневматическими позиционерами 18, которые являются регуляторами положения подвижной системы регулирующих клапанов 12. Таким образом, пневматические позиционеры 18 позволяют увеличить быстродействие и точность поддержания параметров сжатого воздуха в резинокордных элементах 11, обеспечить надежное закрытие клапана 12 при больших перепадах давления.
Изменяя давление сжатого воздуха в резинокордных элементах 11 в соответствии с разработанным алгоритмом управления, можно имитировать наклоны кузова электроподвижного состава, возникающие при прохождении кривых участков пути, а также исследовать влияние на работу токосъемных устройств боковой качки кузова, возникающей из-за неровности путевой структуры.
Использование предлагаемого устройства позволит повысить точность получаемых результатов динамических испытаний токоприемников за счет расширения его функциональных возможностей.
Использование в устройстве резинокордных элементов позволяет обеспечить горизонтальное положение платформы, несущей различные типы токоприемников (пантографы, асимметричные и симметричные полупантографы и др.) и измерительное оборудование, выравнивание платформы при аэродинамическом воздействии на токоприемник, а также возможность имитировать прохождение электроподвижным составом кривых участков пути (наклоны кузова) и исследовать влияние на процесс токосъема боковой качки кузова электроподвижного состава, возникающей из-за неровности путевой структуры. Кроме того, предлагаемое устройство не требует точного позиционирования платформы относительно неподвижного основания устройства за счет чего обеспечивается его надежная работа.