СТЕНД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГАБАРИТНО-МАССОВЫХ ПАРАМЕТРОВ ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ

Настоящая полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и предназначена для контроля габаритно-массовых параметров вагонов, особенно при международных перевозках грузов.
Из технической литературы известно, что погруженный на открытый подвижной состав груз с учетом упаковки и крепления должен размещаться в пределах установленного габарита погрузки и нагрузка, приходящаяся на каждую тележку вагона, не должна превышать половины грузоподъемности, установленной для вагонов данного типа. Причем предполагается, что груз неподвижно закреплен на раме вагона. Для контроля этих параметров используют габаритные рамки и путевые весы. Габаритная рамка представляет собой металлическую конструкцию П-образной формы, на которой установлены контрольные пластины по габариту подвижного состава, а железнодорожный путь под ней, представляет из себя элемент путевых весов, который определяет вес вагона с грузом. Измерение габаритно-массовых параметров вагона с грузом производят путем его продвижения с малой скоростью через габаритную рамку (Технические условия погрузки и крепления грузов, М., Транспорт, 1990 г., стр. 408).
Основным недостатком известного устройства при измерениях является то, что не определяет положение центра тяжести грузового вагона при отсутствии нагрузки на рессоры, а только производит контроль статических параметров без учета возможных максимальных смещений кузова и груза под действием динамических сил при проходе вагоном эксплуатационных неровностей путевой структуры и не учитывает воздействий инерционных и ветровых нагрузок на кузов и груз, особенно в тех случаях, когда груз, упруго установлен на раме вагона. Если не учитывать все эти факторы, то это может привести к нарушению безопасности движения поездов.
Наиболее близким решением к предложенному решению по технической сущности и достигаемому результату является стенд для вибрационных испытаний вагонов, содержащий основную раму и закрепленную на ней с одной стороны с помощью шарнира дополнительную раму, оборудованную механизм ее поворота относительно горизонтальной оси. Дополнительная рама снабжена катковой опорой и
опорньми роликами, на которые устанавливают колесные пары испытуемого вагона (SU №970178 кл. G 01 М 17/00, 1982).
На этом стенде катковые опоры и вращающиеся опорные ролики имитируют движение тележки вагона по железнодорожному пути, а электромагнитный и пневматический пульсаторы возбуждают колебания кузова на рессорном подвешивании, т.е. он предназначен только для проведения вибрационных испытаний грузовых вагонов, но для обеспечения их безопасной эксплуатации этого недостаточно.
Кроме того, на этом стенде не определяются масса и расположение центра тяжести вагона с грузом, а также возможные выходы их отдельных частей за установленный габарит и воздействие ветровых нагрузок.
Техническим результатом предложенной полезной модели является повышение безопасной эксплуатации вагонов за счет исключения введения в эксплуатацию грузовых вагонов со скрытой негабаритностью, контроля распределения нагрузок по тележкам и реального определения центра тяжести кузова и груза.
Указанный технический результат обеспечивается за счет того, что стенд для определения габаритно-массовых параметров грузового вагона содержит раму, плиту для установки на нее тележки испытуемого грузового вагона, шарнирно закрепленной одной стороной на раме и оборудованной с другой стороны механизмом ее поворота относительно горизонтальной оси, и измерительные устройства.
Рама выполнена в виде замкнутого контура, снабжена вертикальными и горизонтальными силовыми цилиндрами, взаимодействующими с испытуемым вагоном, и измерительными устройствами.
Вертикальный силовой цилиндр закреплен на основании рамы и с помощью штока и горизонтального рычага взаимодействует с над рессорной балкой вагона, а горизонтальный силовой цилиндр закреплен на боковой стенке рамы и его шток снабжен вертикальной упорной плитой для взаимодействия со стенкой кузова вагона.
На боковой стенке рамы, расположенной на противоположной стороне от горизонтального силового цилиндра, установлены габаритные измерительные устройства.
Измерительными устройствами снабжены механизм поворота плиты для обеспечения регулируемого подъема тележки, вертикальный силовой цилиндр для измерения вероятных угловых смещений кузова и определения центра тяжести испытуемого вагона с грузом при отсутствии нагрузки на рессоры, а также
горизонтальный силовой цилиндр для определения воздействия инерционных и ветровых нагрузок на кузов и груз.
Плита снабжена рельсами или продольными канавками для размещения колесных пар тележек.
Выполнение рамы в виде замкнутого контура, снабженной вертикальными и горизонтальными силовыми цилиндрами, взаимодействующими с испытуемым вагоном, и измерительными устройствами обеспечивает возможность проведения комплексных испытаний вагонов, обеспечивающих безопасную эксплуатацию железнодорожного подвижного состава, в частности грузовых вагонов.
Все остальные признаки, изложенные в дополнительных пунктах формулы полезной модели, обеспечивают дополнительный эффект, заключающийся в получении более точных и надежных результатов испытаний.
Полезная модель поясняется фигурой.
Стенд для определения габаритно-массовых параметров грузового вагона содержит раму 1 в виде замкнутого контура, плиту 2 для установки на нее тележки 3 испытуемого грузового вагона 4, шарнир 5 и механизм 6 ее поворота относительно горизонтальной оси.
Рама снабжена вертикальными 7 и горизонтальными 8 силовыми цилиндрами и измерительными устройствами 9.
Вертикальный силовой цилиндр 7 закреплен на основании 10 рамы 1 и с помощью штока 11 и горизонтального рычага 12 взаимодействует с над рессорной балкой 13 вагона 4, а горизонтальный силовой цилиндр 8 закреплен на боковой стенке 14 рамы 1 и его шток 15 снабжен вертикальной упорной плитой 16 для взаимодействия со стенкой кузова 17.
Механизм 6 поворота плиты 2, вертикальный 7 и горизонтальный 8 силовые цилиндры снабжены измерительными устройствами (на фиг. не показаны) для определения соответствующих параметров
В плите 2 выполнены продольные канавки 18 или они снабжены рельсами (на фиг. не показаны) колесных пар 19 тележек 3.
Стенда работает следующим образом.
На первом этапе производят подготовку к процессу контроля, для чего вагон 4 с грузом 20 закатывают на плиту 2 по канавкам 18 и горизонтальный рычаг 12 вставляют в отверстие над рессорной балки 13 тележки 3, а вертикальную упорную плит 16 подводят горизонтальным силовым цилиндром 8 к центру тяжести груза 20.
На втором этапе, для определения максимальных смещений груза и невыхода его элементов за габарит подвижного состава, включают механизм 6 и поднимают или опускают плиту 2, имитируя наиболее вероятные односторонние перекосы и просадки железнодорожного пути. Далее включают вертикальный силовой цилиндр 7 и через горизонтальный рычаг 12 поворачивают надрессорную балку 13 тележки 3, имитируя наиболее вероятные угловые смещения кузова вагона 4 при расчетных скоростях его движения. Затем включают горизонтальный силовой цилиндр 8, имитируя инерционные и ветровые нагрузки, действующие на груз 20. Суммарные смещения вагона 4 и груза 20 от этого комплекса нагрузок измеряют и фиксируют измерительными устройствами 9, при этом определяют выход или невыход отдельных их частей за габарит подвижного состава.
На третьем этапе контроля, для измерения распределения нагрузок по тележкам вагонов, включают механизм 6 и его измерительное устройство фиксируют нагрузки, передающиеся от колес 19 на рельсы под первой и второй тележками 3.
На заключительном этапе, с помощью вертикального силового цилиндра 7 с измерителыньм устройством наклоняют вагон 4 с грузом 20 на угол φ (см. фигуру) в одну или другую сторону, а затем производят расчет расположения центра тяжести вагона с грузом при отсутствии нагрузки на рессоры.
Применение предложенного стенда позволит исключить введение в эксплуатацию грузовых вагонов со скрытой негабаритностью, а контроль распределения нагрузок по тележкам и реального расположения центра тяжести, обеспечит безопасность движения транспортных средств.