СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТРЕХНИТОЧНОЙ ШПАЛЫ НА ЦИКЛИЧЕСКУЮ И СТАТИЧЕСКУЮ ВЫНОСЛИВОСТЬ
BENCH TO TEST TRIPLE SLEEPER FOR CYCLIC AND STATIC FATIGUE STRENGTH

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано, в частности, при аттестации, сертификации и исследовании продукции заводов, выпускающих 3-ниточные шпалы и шпалы с разной шириной колеи.
Известен стенд для проведения испытаний целой, не разрезанной шпалы для железных дорог колеи 1520 мм. (Журнал «Путь и путевое хозяйство №1, стр.38, 2013 год). Стенд содержит шпалу, укомплектованную штатным рельсовым скреплением, три электрогидравлических следящих канала нагружения, включающих три гидроцилиндра, три сервоклапана, три динамометра, три регулятора и три механические системы, одна из которых содержит рычажную систему, все приводы запитаны от маслонасосной станции и управляются от одной ЭВМ, действующие на подрельсовые части сосредоточенно, а на среднюю часть от реакции грунта распределенно через рычажную систему, компьютер с соответствующим программным обеспечением и маслонасосную станцию.
Недостатком этого стенда является то, что точки приложения усилий зафиксированы (неподвижны) и стенд можно использовать только для испытаний шпалы с колеей 1520 мм.
Задачей и техническим результатом изобретения является создание стенда с изменяемой геометрией так, чтобы можно было испытывать трехниточную шпалу как колеи 1520, так и колеи 1067 мм (шпалы для Сахалина) и любую другую в этом диапазоне.
Решение задачи и технический результат достигаются тем, что в стенде для испытания шпал на циклическую и статическую выносливость, содержащем три независимых следящих электрогидравлических привода, включающих три гидроцилиндра, три сервоклапана, три динамометра, три регулятора и три механические цепочки, одна из которых содержит рычажную систему, все приводы запитаны от маслонасосной станции и управляются от одной ЭВМ, один из следящих электрогидравлических приводов закреплен неподвижно, а два других вместе с поперечными балками имеют свободу перемещения, а также одна опора шпалы напротив неподвижного привода имеет фиксированное положение, а вторая опора шпалы может менять положение в зависимости от схемы нагружения.
На фиг.1 представлен общий вид стенда.
На фиг.2 представлена схема нагружения шпалы колеи 1067 мм.
На фиг.3 представлена схема нагружения шпалы колеи 1520 мм.
На фиг.4 представлена блок-схема стенда.
Стенд (фигура 1) состоит из двух силовых рам 1 и трех поперечных балок 2 с закрепленными на них следящими электрогидравлическими приводами 3. При этом рамы, состоящие из двух вертикальных стоек и горизонтальных балок, крепятся неподвижно к прогонам силового пола, образуя замкнутые силовые рамы, а две из трех поперечных балок вместе с расположенными на них следящими электрогидравлическими приводами 3 имеют возможность перемещаться по силовым рамам 1 в зависимости от ширины колеи на шпале. Так при переходе испытаний шпалы с одной ширины колеи на другую одна балка остается неподвижной, а две другие перемещаются в соответствии со схемами нагружения, показанными на фигурах 2 и 3. Одновременно, в соответствии со схемами, необходимо перемещать и одну опору 7 шпалы 6 (Фиг.4).
Стенд (Фиг.4) содержит три гидропривода 3, создающих усилия на шпале, включающих в себя гидроцилиндр 8, сервоклапан 9 и динамометр 10, включенные в три механические цепочки 4, при этом крайние цепочки, передающие усилия от колес на рельсы шпалы, действуют концентрированно, а средняя цепочка, определяющая реакцию грунта, действует распределенно с помощью рычажной системы 5. Запитываются эти гидроприводы от маслонасосной станции 11, а управляются от ЭВМ 12 через регулятор 13 в соответствии с законом распределения усилий на шпале.
Стенд для испытания 3-ниточной шпалы работает следующим образом. От ЭВМ 12 сигнал на нагружение поступает на регуляторы 13, которые дают команду гидроприводам, состоящим из сервоклапанов 9, гидроцилиндров 8 и динамометров 10. Гидропривод, получивший сигнал от регулятора и запитанный от маслонасосной станции 11, в соответствии с заданной программой развивает усилия, измеряемые динамометром 10. Эти усилия от гидроцилиндра 8 через динамометры 10 и механические системы 4 передаются на испытываемую шпалу, закрепленную на двух опорах 7, при этом динамометры 10 измеряют усилия и подают электрические сигналы на регуляторы 13, которые следят за правильностью отработанной программы, заданной ЭВМ, и регулируют открытие сервоклапанов 9, поддерживая заданную нагрузку. Механические системы в подрельсовой части шпалы действуют концентрированно, а в средней части распределенную реакцию грунта передают с помощью рычажной системы
Таким образом создан стенд, который позволяет проводить испытания любой шпалы с шириной колеи от 1067 до 1520 мм..