Стенд для испытания подшипников букс колесных пар
TEST STAND FOR WHEELSET AXLEBOX BEARINGS

Изобретение относится к области машиностроения и касается конструкции испытательной техники, в частности стендов для испытания подшипниковых узлов рельсовых транспортных средств.
Известен стенд для испытания подшипников букс колесных пар преимущественно металлургических железнодорожных платформ для транспортировки изложниц, содержащий раму, ось с двумя парами букс, в которых установлены испытываемые радиальные и радиально-упорные подшипники, устройство для создания радиальных нагрузок на буксы, взаимодействующее с корпусами букс с радиальными подшипниками, механизм вращения оси и эксцентриковый механизм осевого нагружения. С целью повышения точности результатов путем приближения условий испытаний к эксплуатационным, стенд снабжен установленной на раме с возможностью перемещения вдоль оси букс кареткой, на которой закреплены корпусы пары букс с радиально-упорными подшипниками и установлен эксцентриковый вал механизма осевого нагружения, а также стойкой, неподвижно закрепленной на раме, при этом эксцентриковый вал кинематически связан с механизмом вращения оси и стойкой, его эксцентрик выполнен с переменным эксцентриситетом, а кинематическая связь эксцентрикового вала с механизмом вращения оси выполнена с переменным передаточным отношением. (Авторское свидетельство SU 1163179 А, МПК G01M 13/04, опубл. 23.06.1985, бюл. №23).
Недостатком данного стенда является отсутствие возможности определения сопротивления вращению оси колесной пары в испытываемых подшипниках.
Известен стенд для испытания подшипников букс колесных пар, содержащий раму, стойки, ось с буксами и испытываемыми подшипниками, устройства для статического радиального и осевого нагружений подшипников, двигатель, механизмы передачи и регулирования скорости вращательного движения оси. Стенд снабжен механизмами ударного радиального и осевого нагружения подшипников, включающими кулачки, установленные на оси в месте расположения железнодорожных колес, при этом каждый кулачок снабжен радиальным и торцовым ступенчатыми профилями, которые взаимодействуют с подпружиненными стержнями-ударниками, размещенными в корпусах букс (Патент RU 2308013 С1, МПК G01M 13/04, опубл. 10.10.2007, бюл. №28).
Недостатком данного стенда является отсутствие возможности определения сопротивления вращению оси колесной пары в испытываемых подшипниках.
Известен стенд для проведения натурных испытаний радиальных цилиндрических буксовых подшипников, принятый за прототип, который позволяет одновременно испытывать подшипники двух буксовых узлов с воздействием на них повторяющихся циклов нагружения, рассчитанных в зависимости от условий эксплуатации конкретного типа железнодорожного подвижного состава, и состоящий из датчика для контроля температуры и скорости воздушного потока, охлаждающих вентиляторов, устройств для создания знакопеременной осевой нагрузки с датчиком нагрузки, испытуемых буксовых узлов, устройств для создания постоянной вертикальной нагрузки с датчиком нагрузки, опорных подшипников и электродвигателя переменного тока привода оси испытательного стенда. (ГОСТ 18572-2014 Подшипники качения. Подшипники буксовые роликовые цилиндрические железнодорожного подвижного состава. Технические условия, Москва, Стандартинформ, 2015).
Недостатком данного стенда является отсутствие возможности определения сопротивления вращению оси колесной пары в испытываемых подшипниках.
Техническим результатом предполагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей, повышение эффективности использования стенда, обеспечение возможности диагностирования буксовых узлов различного типа на одном стенде, а также повышение достоверности выявления неисправностей буксового узла за счет определения сопротивления вращению оси колесной пары в испытываемых подшипниках.
Указанный технический результат достигается тем, что на стенде для испытания подшипников букс колесных пар, включающем ось, на краях которой смонтированы испытываемые подшипники, помещенные в буксы, которые вместе с подшипниками образуют буксовые узлы, через проставки опертые на фундамент, на котором установлены электромагниты для реализации нагружения испытываемых подшипников нагрузкой, имитирующей нагрузку транспортного средства за счет действия силы магнитного поля на ось, посередине которой установлен привод с электродвигателем и устройством отключения привода, к каждому из испытываемых буксовых узлов посредством проставочного фланца присоединено устройство для создания знакопеременной осевой нагрузки с датчиком нагрузки и охлаждающими испытываемые подшипники вентиляторами с датчиками для контроля температуры и скорости воздушного потока, также стенд оборудован счетчиком числа оборотов оси, размещенным под осью на фундаменте.
На чертеже изображена схема стенда для испытания подшипников букс колесных пар.
Стенд для испытания подшипников букс колесных пар, включающий ось 1, на краях которой смонтированы испытываемые подшипники 2, помещенные в буксы 3, которые вместе с подшипниками 2 образуют буксовые узлы 4, через проставки 5 опертые на фундамент 6. На фундаменте 6 установлены электромагниты 7 для реализации нагружения испытываемых подшипников 2 нагрузкой, имитирующей нагрузку транспортного средства за счет действия силы магнитного поля на ось 1, посередине которой установлен привод 8 с электродвигателем 9 и устройством 10 отключения привода 8. К каждому из испытываемых буксовых узлов 4 посредством проставочного фланца 11 присоединено устройство 12 для создания знакопеременной осевой нагрузки с датчиком 13 нагрузки и охлаждающими испытываемые подшипники 2 вентиляторами 14 с датчиками 15 для контроля температуры и скорости воздушного потока. Стенд оборудован счетчиком 16 числа оборотов оси, размещенным под осью 1 на фундаменте 6.
Стенд для испытания подшипников букс колесных пар работает следующим образом. На ось 1 устанавливаются испытываемые буксовые подшипники 2. Включают электродвигатель 9 с приводом 8, при этом устройство 10 отключения привода 8, например, электромагнитная порошковая муфта, также включено и обеспечивает постоянное вращение привода 8 оси 1 от электродвигателя 9. Одновременно с этим в работу включаются электромагниты 7, которые обеспечивают вертикальную нагрузку на буксовые узлы 4 за счет действия силы магнитного поля, устройства 12 с датчиками 13 нагрузки для создания знакопеременной осевой нагрузки, воздействующие на испытываемые подшипники 2 через проставочные фланцы 11, и вентиляторы 14 с датчикми 15 для контроля температуры и скорости воздушного потока, охлаждающие буксовые узлы 4. С целью определения сопротивления вращению оси 1 в испытываемых подшипниках 2 при достижении необходимого числа оборотов оси 1 подают сигнал на отключение привода 8 устройством 10 отключения привода 8, например, электромагнитной порошковой муфтой после чего фиксируется число оборотов оси 1, зарегистрированные счетчиком 16 и производится сравнение числа оборотов с эталонным подшипником, который испытывался при аналогичных условиях на этом же стенде.
Процентное соотношение чисел оборотов испытываемого подшипника 2 и эталонного подшипника соответствует процентному соотношению сопротивления вращению подшипников.
Данная конструкция стенда позволяет расширить функциональные возможности, повысить эффективность использования стенда, обеспечить возможность диагностирования буксовых узлов различного типа на одном стенде, а также повысить достоверность выявления неисправностей буксового узла за счет определения сопротивления вращению оси колесной пары в испытываемых подшипниках.