УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА ИЗНОС СКОЛЬЗЯЩИХ КОНТАКТОВ ТОКОСЪЕМНЫХ УСТРОЙСТВ ЭЛЕКТРОТРАНСПОРТА

Техническое решение относится к испытательной технике, в частности к установкам для испытания на износ скользящих электрических контактов токосъемных устройств электротранспорта (троллейбус, трамвай).
Известна установка для испытания на износ материалов, идущих на изготовление скользящих электрических контактов, содержащая привод, главный вал и опорный диск узла нагружения. В узел нагружения входят опорный диск из электроизоляционного материала, контактное кольцо и испытуемый цилиндрический образец. Для проведения испытаний под током предусмотрена подача через образец по электропроводу постоянного тока, который, пройдя через пару трения, состоящую из образца и контактного кольца, снимается контактным устройством (см. Ясь Д.С., Павленко В.И., Дяденко Н.С. и др. / Заводская лаборатория. 1971. Т.37. №7. С.854-855.).
Недостатком известной установки является то, что она не позволяет проводить испытания вставок в паре с контактным проводом и моделировать токосъем в экстремальных условиях (высокая влажность, загазованность и запыленность атмосферы и т.д.), приводящих к катастрофическому износу за счет дуговых пробоев большой мощности.
Известна также установка, содержащая приводной механизм, узел крепления образца состоящий из образцедержателя и оправки для образца,
пару трения, состоящую из испытуемого кольцевого образца и образцедержателя невращающегося образца, рычаг механического нагружения пары трения, на котором размещаются грузы. Для проведения испытаний под током разработана силовая схема, обеспечивающая подачу постоянного тока (см. Чичинадзе А.В., Матвеевский P.M., Браун Э.Д. и др. Материалы в триботехнике нестационарных процессов. - М.: Наука, 1986. - С.103-104).
Недостатками указанной установки является отсутствие возможности одновременной оценки износа деталей реальной пары трения «вставка контактная - контактный провод», а также моделирования испытаний в экстремальных условиях (повышенная влажность, запыленность и загазованность атмосферы и т.д.).
Задачей технического решения является обеспечение оценки износостойкости, как скользящих контактов, так и контактного провода в условиях максимально приближенных к реальным.
Поставленная задача решается тем, что в установке для испытания на износ скользящих контактов токосъемных устройств электротранспорта, включающей в себя приводной механизм, узел крепления испытуемого образца, рычаг механического нагружения пары трения, на котором размещаются грузы, источник постоянного тока, пара трения выполнена в виде контактной вставки, закрепленной в башмаке, и контактного провода, изогнутого в виде кольца и прижимаемого крепежным
кольцом к опорному диску, при этом вставка и контактный провод соединены с источниками постоянного и импульсного тока.
Преимущества заявляемой установки заключаются в том, что использование реальной пары трения позволяет оценить износостойкость как вставки, так и контактного провода в условиях максимально приближенных к натурным.
На фиг.1 изображена схема установки для испытаний на износ пары «контактный провод-вставка троллейбусная; на фиг.2 - разрез А-А фиг.1.
Установка смонтирована на базе универсального токарного станка, выполняющего функцию приводного механизма, в центрах (патроне и вращающемся центре задней бабки) которого установлен узел крепления контактного провода 1, состоящий из вала 2 и диска 3, к которому кольцом 4 прижимается контактный провод 1, изогнутый в форме кольца. Вставка 5 закреплена в башмаке 6, который крепится к рычагу 7 механического нагружения пары трения. Рычаг механического нагружения пары трения, состоящий из двух стержней, соединенных между собой шарниром, зажимается в резцедержателе 8. Для подачи нагрузки на пару трения предусмотрен стержень 9 с грузом 10. Для проведения испытаний под током разработана электрическая схема, обеспечивающая, в зависимости от условий испытаний, попеременное включение источников 11 и 12 постоянного или импульсного тока. При подачи постоянного тока «минус» питания подключен к узлу крепления контактного провода, а «плюс» питания - к башмаку 6. При подачи импульсного тока «общий» провод 13
подключен к башмаку 6, а отрицательные импульсы через провод 14 подаются на узел крепления контактного провода.
Установка работает следующим образом.
Вставка 5 прижимается к вращающемуся контактному проводу 1 через рычаг 7 механического нагружения пары трения грузом 10. Величина удельной нагрузки на пару трения может меняться от 1 до 30 кг. В случае размещения установки на токарном станке диск 3 приводится во вращение с помощью шпинделя. Например, для станка модели 1А61 число оборотов шпинделя составляет 12,5-2000 об/мин, что соответствует скорости скольжения вставки по контактному проводу в пределах от 0,2 до 35 м/с.
Подача постоянного или импульсного тока осуществляется в зависимости от моделирования условий испытаний (сухая погода, выпадение осадков или моделирование дугообразования при оседании инея на контактных проводах). Моделирование эксплуатации в нормальных условиях осуществляется подачей постоянного тока при помощи источника питания 11. Величина тока может варьироваться от 0 до 300 А. Импульсный ток с частотой 50 Гц, длительностью импульса 500 мкс и амплитудой тока в импульсе до 3 кА поддерживается при помощи источника 12 импульсного питания.
Износ вставки определяется методами измерений линейного износа, объемного износа, взвешивания, а контактного провода - методом микрометрирования, методом вырезанных лунок и взвешивания. Чтобы воспроизвести условия повышенной влажности и запыленности,
устанавливается специальная бюретка таким образом, что вода (суспензия) из нее попадает в место контакта вставки и контактного провода.