СТЕНД ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ УДАРНЫХ РЕСУРСНЫХ ИСПЫТАНИЙ ВАГОНА

Полезная модель относится к стендам для испытания вагонов, а именно к стендам для ударных ресурсных испытаний.
Известен стенд - одномаятниковый репетиционный ударный копер УКМ-1 для снятия характеристик и для ударных испытаний поглощающих аппаратов автосцепки (Анисимов П.С. Испытания вагонов. - М.: Маршрут, 2004. - 11 с.). Стенд-копер состоит из маятника массой 8,0 т, подвешенного на подвесных тягах к жесткой раме. Для возбуждения колебаний маятника на раме стенда установлен пневматический толкатель, шток которого шарнирно соединен с маятником. Испытываемый узел, например, вагон, снабженный тензометрической автосцепкой, устанавливается на раме, заделанной в железобетонный устой тупика. Поступающий в пневматический толкатель сжатый воздух давит на его поршень, от которого усилие передается через шток на маятник, который при этом отклоняется от нижнего своего положения. При достижении маятником крайнего верхнего положения воздухораспределительный механизм прекращает подачу сжатого воздуха в рабочую полость цилиндра пневматического толкателя, а имеющийся там сжатый воздух выходит в атмосферу. Маятник под действием силы тяжести, стремясь вернуться их крайнего верхнего отклоненного положения в нижнее, начинает двигаться в обратном направлении и в момент прохождения своего нижнего положения ударяет по испытываемому узлу. При этом маятник перемещает поршень толкателя в первоначальное исходное положение. Одновременно с ударом маятника в испытываемый узел воздухораспределительный механизм срабатывает так, что сжатый воздух снова поступает в рабочую полость цилиндра толкателя. После удара маятника в испытываемый узел вагона он отбрасывается из нижнего положения в верхнее под действием упругих сил, возникающих в
испытываемом узле вагона, и давления сжатого воздуха на поршень; и процесс работы копра повторяется с начала.
Недостатком данного стенда являются повышенные массогабаритные показатели за счет наличия маятника, использование механической энергии для его раскачивания.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является стенд для проведения ударных ресурсных испытаний вагона (RU №57902, G01M 7/08, бюл. №30, 27.10.2006), включающий раму, заделанную в железобетонный устой тупика, и толкатель, состоящий из штока и поршня, на раме боковой стенкой жестко закреплен стакан с ограничителями хода поршня на краях, внутри стакана расположен поршень, на внутренней поверхности боковой стенки стакана жестко закреплены два электрода, один которых соединен с выводом разрядника, второй вывод которого соединен с выводом конденсатора и отрицательным выводом трансформатно-выпрямительного блока, второй электрод подключен ко второму выводу конденсатора и положительному выводу трансформаторно-выпрямительного блока, при этом в полости между поршнем и днищем стакана помещен жидкий рабочий агент, в качестве которого использована вода или электроионная жидкость, поршень снабжен уплотнительным элементом.
Недостатками данного устройства являются слишком быстрая и превосходящая по необходимой силе для испытаний передача механического удара в автосцепку испытуемого вагона, в результате чего сокращается срок службы штока и стенда в целом.
Перед авторами стояла задача - увеличить срок службы стенда за счет увеличения времени воздействия поршня на автосцепку испытуемого вагона при уменьшении силы удара в автосцепку испытуемого вагона.
Технический результат достигается тем, что стенд для проведения ударных ресурсных испытаний вагона, включающий раму, заделанную в железобетонный устой тупика, и толкатель, состоящий из штока и поршня,
на раме боковой стенкой жестко закреплен стакан с ограничителями хода поршня на краях, внутри стакана расположен поршень, на внутренней поверхности боковых стенок стакана жестко закреплены два электрода, один из которых соединен с выводом разрядника, второй вывод которого соединен с выводом конденсатора и отрицательным выводом трансформатно-выпрямительного блока, второй электрод подключен ко второму выводу конденсатора и положительному выводу трансформаторно-выпрямительного блока, при этом в полости между поршнем и днищем стакана помещен жидкий рабочий агент, внутри стакана жестко закреплены две вертикальные эластичные перегородки, между которыми находится воздух, в боковой стенке стакана между поршнем и первой эластичной перегородкой вмонтирован штуцер для налива воды.
Предложенная полезная модель показана на чертеже, где стенд для проведения ударных ресурсных испытаний вагона содержит раму 1, заделанную в железобетонный устой тупика 2, и толкатель 3, состоящий из штока 4 и поршня 5, на раме 1 боковой стенкой жестко закреплен стакан 6 с ограничителями хода 7, 8 поршня 5 на краях, внутри стакана 6 расположен поршень 5, на внутренней поверхности боковой стенки стакана 6 жестко закреплены два электрода 9, 10, один которых соединен с выводом разрядника 11, второй вывод которого соединен с выводом конденсатора 12 и отрицательным выводом трансформатно-выпрямительного блока 13, второй электрод 10 подключен ко второму выводу конденсатора 12 и положительному выводу трансформаторно-выпрямительного блока 13, при этом в полости между поршнем 5 и днищем стакана 6 помещен жидкий рабочий агент, в качестве которого использована вода или электроионная жидкость, внутри стакана 6 жестко закреплены две вертикальные эластичные перегородки 14, 15, выполненные, например, из резинового материала, между которыми
находится воздух, в боковой стенке стакана 6 между поршнем 5 и первой эластичной перегородкой 14 вмонтирован штуцер 16 для налива воды.
Работа устройства осуществляется следующим образом, пространство внутри стакана 6 через отверстие для электрода 9 и через штуцер 16 заполняется жидким рабочим агентом, электрод 9 жестко закрепляется в боковой стенке стакана 6, на испытуемом вагоне монтируется тензометрическая автосцепка, вагон подается на стенд, тензометрическая автосцепка упирается в конец штока 4 толкателя 3. Поршень 5 толкателя 3 задвигается внутрь стакана 6, пока жидкий рабочий агент, например вода, не заполнит все пространство внутри стакана 6. Через трансформаторно-выпрямительный блок 13, на который подается переменное напряжение, заряжается конденсатор 12, который после срабатывания разрядника 11 разряжается на электроды 9, 10. В результате искрового разряда в жидком рабочем агенте возникает ударная волна, которая достигает эластичной перегородки 14, часть энергии ударной волны идет на сжатие воздушного промежутка между эластичными перегородками 13, 14, в результате этого удлиняется по времени ударная волна, которая двигает поршень 5 толкателя 3 до ограничительных выступов 7, 8 на стакане 6 и через шток 4 толкателя 3 удар передается на тензометрическую автосцепку испытуемого вагона.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что механическое воздействие поршня через шток и тензометрическую автосцепку на испытуемый вагон имеет меньшую силу удара при сохранении необходимого для испытания импульса за счет прохождения ударной волны через эластичные перегородки, в связи с этим увеличивается срок службы стенда.