СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ДЕТАЛЕЙ ДИСКОВЫХ И МАГНИТОРЕЛЬСОВЫХ ТОРМОЗОВ ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ

Полезная модель относится к испытательной технике на железнодорожном транспорте, касается стендов для испытаний трехпозиционного сбрасывающего клапана 182 и реле давления 404 дисковых и магниторельсовых тормозов пассажирских вагонов.
2
Известна конструкция стенда для испытания трехпозиционного сбрасывающего клапана 182 дисковых и магниторельсовых тормозов пассажирских вагонов. В «Руководстве по ремонту тормозного оборудования пассажирских вагонов с дисковыми и магниторельсовыми тормозами» приводится его типовая схема (копия прилагается). Стенд состоит из верстака, на котором установлен испытываемый трехпозиционный сбрасывающий клапан, соединенный через разобщительный кран с резервуаром объемом 2,5 л и двумя манометрами с пределом измерения до 8,0 кгс/см класса 06 с одной стороны, и по воздухопроводу с реле давления с другой стороны, к которому через резервуар объемом 2 л и разобщительный кран с присоединительной резьбой G 1/2" с атмосферным отверстием присоединен редуктор, который по трубопроводу соединен с манометром и разобщительным краном с присоединительной резьбой G 3/4". Трехпозиционный сбрасывающий клапан электрически соединен с источником постоянного тока, вентилями В1 и В2 и вольтметром. Стенд для испытаний трехпозиционного сбрасывающего клапана предназначен только для измерения времени отпуска и наполнения имитатора тормозного цилиндра, на ступенчатое наполнение и выброс воздуха и напряжения включения и отключения вентилей, точность измерений которых зависит от квалификации оператора. Возможности стенда по измерению точности времени ограничены из-за отслеживания его показателей оператором, которому необходимо зафиксировать время, не превышающее 0,4 с, также возможности стенда по измерению напряжения ограничены из-за необходимости вручную фиксировать величину напряжения при одновременном срабатывании вентилей В1 и В2.
Прототипом заявляемой полезной модели является стенд для испытаний реле давления 404 дисковых и магниторельсовых тормозов пассажирских вагонов. В «Руководстве по ремонту тормозного оборудования пассажирских вагонов с дисковыми и магниторельсовыми тормозами» (стр.46) приводится его типовая схема (копия прилагается). Стенд состоит из верстака, на котором установлен пневмоприжим, фиксирующий испытываемое реле давления 404, соединенный питающей магистралью
2
2
через разобщительные краны с присоединительной резьбой G 1/2" с присоединительными резервуарами объемами 10 л и 55 л, имеющими манометры с пределом измерения до 10 кгс/см класса точности 0,6 и краны водоспускные с присоединительной резьбой G 1/2". К резервуару, объемом 10 л присоединен разобщительный кран с присоединительной резьбой G 1/2" и калиброванным отверстием 1 мм. Также пневмоприжим по трубопроводу через разобщительный кран с присоединительной резьбой G 1/2" и калиброванным отверстием 2 мм и манометр с пределом измерения до 10 кгс/см класса точности 0,6 соединен с краном машиниста и электрической частью с камерой, в которой находятся трансформатор 220/6,3 В, вольтметр класса 1,5 с пределом измерения 0-50 В, мост выпрямительный, кнопка, лампа сигнальная 6,3 В, предохранитель 6,3/220 В. Кран машиниста и электрическая часть через разобщительные краны с присоединительной резьбой G 1/2" параллельно соединены с присоединительным резервуаром, объемом 55 л. Основным недостатком стенда является неточность испытаний из-за зависимости от квалификации оператора фиксации измеряемых параметров давления, времени, напряжения, отсутствия измерительных приборов времени.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является устранение недостатков, а именно: повышение качества испытаний путем точности и увеличения измеряемых параметров давления, времени, напряжения, герметичности за счет установки электронных контрольно-измерительных приборов и автоматизации ввода и регистрации данных при одновременном расширении диапазона испытываемых устройств - трехпозиционного сбрасывающего клапана 182 дисковых и магниторельсовых тормозов пассажирских вагонов.
Поставленная задача достигается тем, что в стенде для испытаний деталей дисковых и магниторельсовых тормозов пассажирских вагонов, состоящем из верстака, на котором установлен блок подготовки воздуха с разобщительным краном, который по воздуховоду через распределитель воздуха и пневмоприжим соединен с испытываемым реле давления, которое, в свою очередь, соединено с первичным и вторичным имитаторами тормозных цилиндров - резервуарами, имеющими измерители давления и устройства стравливания воздуха, причем от блока подготовки воздуха, к которому присоединен питательный резервуар с разобщительным краном, отходят два воздухопровода, один из которых соединен через электрозадвижку с электропневматическими вентилями, а второй воздухопровод через распределитель воздуха с ручным управлением, пневмоприжим, электрозадвижку, присоединительный резервуар с датчиком давления соединен с испытываемым трехпозиционным клапаном 182, имеющим присоединительный резервуар с датчиком давления, причем испытываемые трехпозиционный клапан 182 и реле давления 404, датчики давления, электропневматические клапаны, электрозадвижки через
блок сопряжения, блок питания, блок питания датчиков и исполнительных механизмов, установленные в электрическом шкафу, электрически связаны с компьютером.
Стенд состоит (фиг.1) из верстака (на фиг. не указан), на котором установлен блок подготовки воздуха (8) с разобщительным краном (7), который по воздухопроводу (1) последовательно соединен с двумя распределителями воздуха с ручным управлением (10), (11) и питательным резервуаром объемом 38 л (9), имеющим разобщительный кран (29). К каждому распределителю воздуха с ручным управлением (10), (11) присоединен цилиндр пневмоприжима (12), (14), один из пневмоприжимов (12) фиксирует испытываемый трехпозиционный сбрасывающий клапан 182 (15), а второй пневмоприжим (14) фиксирует реле давления 404 (13). Воздухопровод (1) делится на две питающие магистрали (I), (II). По первой магистрали (I) последовательно соединены электрозадвижка (16), присоединительный резервуар объемом 2,5 л (17), имеющий датчик давления Метран-55 (18), испытываемый трехпозиционный сбрасывающий клапан 182 (15), резервуар объемом 2,5 л (19), имеющий датчик давления Метран-55 (20). По второй магистрали (II) параллельно соединены электрозадвижка (21) и электропневматические клапаны (24), (27), между которыми находится имитатор первичного тормозного цилиндра - резервуар объемом 20 л (22), имеющий датчик давления Метран-55 (25). Электрозадвижка (21) и электропневматические клапаны (24), (27) по воздухопроводу соединены с испытываемым реле давления 404 (13), к которому через имитатор вторичного тормозного цилиндра - резервуар объемом 20 л (23), имеющим датчик давления Метран-55 (26), присоединен электропневматический клапан (28). Причем трехпозиционный сбрасывающий клапан 182 (15), все датчики давления (20), (18), (25), (26), все электропневматические клапаны (24), (27), (28), электрозадвижки (16), (21) через электрический шкаф (6), в котором установлены блок питания датчиков и исполнительных механизмов (3), блок сопряжения стенда и компьютера (4), управляемый блок питания (5), электрически соединены с компьютером (2).
Стенд работает (фиг.1) следующим образом. Воздухопровод (1) присоединяют к питающей магистрали. Включают общее питание. Включают компьютер (2), который согласно управляющей программе проверяет работоспособность блока питания датчиков и исполнительных механизмов (3), блока сопряжения стенда и компьютера (4), управляемого блока питания (5), находящихся в электрическом шкафу (6). Открывают разобщительный кран (7,) и воздух через блок подготовки воздуха (8), где проходит очистку и осушение, попадает в воздухопровод (1) и питательный резервуар (9). При помощи распределителей воздуха с ручным управлением (10) и (11) снижают давление магистрали с 0,9 МПа до 0,5 МПа, т.к. испытываемые детали имеют рабочую величину давления 0,5 МПа. Далее также с помощью распределителя воздуха с ручным
управлением (10) фиксируют в пневмоприжиме (12) испытываемое реле давления 404 (13), а при помощи распределителя воздуха с ручным управлением (11) фиксируют в пневмоприжиме (14) испытываемый трехпозиционный клапан 182 (15). Для проведения испытаний трехпозиционного клапана 182 (15) открывают электрозадвижку (16) на первом воздухопроводе (I), что позволяет автоматически управлять подачей воздуха и повысить точность вводимых параметров. Воздух, наполнив компенсаторный резервуар (17) до рабочего давления 0,5 МПа, что фиксируется датчиком давления (18), попадает в испытываемый трехпозиционный клапан 182 (15). Поскольку управляющая программа не подает напряжение на вентили В1 и В2 трехпозиционного клапана 182 (15), то воздух через него попадает в имитатор тормозного цилиндра - резервуар (19) и наполняет его до давления 0,5 МПа, что фиксируется датчиком давления (20). Затем управляющая программа для проверки времени отпуска тормозного цилиндра через блок питания датчиков и исполнительных механизмов (3) подает напряжение на вентили В1 и В2 трехпозиционного клапана 182 (15). При этом срабатывает трехпозиционный клапан 182 (15) и воздух из имитатора тормозного цилиндра - резервуара (19) через трехпозиционный клапан 182 (15) начинает вытекать в атмосферу. В резервуаре (19) начинается снижение давления, что фиксируется датчиком давления (20), и полученные данные через блок сопряжения (4) передаются в компьютер (2), который накапливает массив данных значений снижения давления в каждый момент времени, за счет чего повышается точность измерений. Падение давления до заданного 0,05 МПа фиксирует датчик давления (20), что повышает точность измеряемых параметров и передает в компьютер, где анализируются полученные данные с помощью управляющей программы и высчитывается время падения давления, которое сравнивается с заданным. Если время падения давления с 0,5 МПа до 0,05 МПа составляет не более 0,4 с, то испытываемый трехпозиционный клапан считают работоспособным. Воздух продолжает вытекать в атмосферу из резервуара (19), давление в котором падает до нуля, что фиксируется датчиком давления (20) и передается в компьютер, после чего для проверки времени наполнения тормозного цилиндра снимают напряжение с вентилей В1 и В2, что приводит к отключению трехпозиционного клапана 182 (15) и воздух начинает заполнять имитатор тормозного цилиндра - резервуар (19). При этом в компьютере снова начинает накапливаться массив данных значений роста давления в каждый момент времени, что повышает качество испытаний. Нарастание давления до заданного 0,35 МПа фиксирует датчик давления (20), что повышает точность заданных параметров, и передает в компьютер, где анализируются полученные данные с помощью управляющей программы и высчитывается время роста давления, которое сравнивается с заданным. Если время роста давления в имитаторе тормозного цилиндра - резервуаре (19) от 0 МПа до 0,35 МПа
составляет не более 0,4 с, то испытываемый трехпозиционный клапан считают работоспособным. Далее начинают проверку трехпозиционного клапана 182 (15) на ступенчатое опорожнение. На вентиль В2 подают напряжение постоянного тока, а на вентиль B1 - ступенчатое напряжение постоянного тока с помощью блока питания (5) через блок сопряжения (4). Давление в имитаторе тормозного цилиндра - резервуаре (19) начинает снижаться, что фиксируется датчиком давления (20) и полученные данные передаются в компьютер (2), где проводится их анализ. Если давление падает ступенчато, то трехпозиционный клапан 182 (15) считают работоспособным. Затем проводят проверку на ступенчатое наполнение. С вентиля B1 снимают напряжение постоянного тока, а с вентиля В2 напряжение постоянного тока снимают ступенчато с помощью блока питания (5) через блок сопряжения (4). При этом начинается наполнение воздухом имитатора тормозного цилиндра - резервуара (19), что фиксирует датчик давления (20) и полученные данные передает в компьютер, который их анализирует. Если рост давления в резервуаре (19) происходит ступенчато, то трехпозиционный клапан (15) считают работоспособным. Далее резервуар (19) заполняют до давления магистрали и проводят автоматическую регулировку напряжения включения вентилей B1 и В2, что повышает качество работы испытываемого трехпозиционного клапана, т.к. регулировка не зависит от квалификации оператора. Блок питания (5) переходит в режим плавного нарастания напряжения. При этом компьютер (2) начинает накапливать массив данных значений нарастания напряжения в каждый момент времени, за счет этого повышается точность измерений. Под воздействием нарастания напряжения трехпозиционный клапан 182 (15) срабатывает - включаются вентили B1 и В2, и в имитаторе тормозного цилиндра - резервуаре (19) давление начинает резко падать, что фиксирует датчик давления (20) и передает в компьютер (2), где одновременно автоматически фиксируется время включения вентилей B1 и В2, что повышает точность измеряемых параметров. Анализируя полученные данные - давление включения, время срабатывания и накопленный массив данных о нарастании напряжения в каждый момент времени, компьютер (2) согласно управляющей программе высчитывает величину напряжения включения вентилей B1 и В2 и сравнивает с заданной. Если напряжение включения вентилей не менее 77 В, то трехпозиционный клапан 182 работоспособен. При достижении номинального значения напряжения блок питания (5) автоматически начинает плавное снижение напряжения, при этом компьютер (2) снова начинает накапливать массив данных значений снижения напряжения в каждый момент времени, что также позволяет повысить точность измерений. Под воздействием снижения напряжения вентили B1 и В2 выключаются - и воздух из резервуара (17) через трехпозиционный клапан 182 попадает в резервуар (19). Давление в резервуаре (19) резко возрастает, что фиксирует датчик
давления (20) и передает в компьютер (2), где одновременно автоматически фиксируется время выключения вентилей В1 и В2, что повышает точность измеряемых параметров. Анализируя полученные данные - давление выключения, время отпуска и накопленный массив данных о снижении напряжения в каждый момент времени, компьютер определяет величину напряжения выключения вентилей В1 и В2 и сравнивает с заданной. Если напряжение выключения вентилей не менее 77 В, то трехпозиционный клапан 182 работоспособен. Далее проводят проверку на герметичность трехпозиционного клапана 182. Закрывают электрозадвижку (16), и компьютер через датчики давления (18), (20) автоматически контролирует значение давления, что повышает точность испытаний, которое должно оставаться постоянными в течение заданного времени 120 с, что свидетельствует о герметичности испытываемого трехпозиционного клапана. Для исключения ошибки процесс проверки герметичности повторяют заданное количество раз. Для этого подают напряжение на вентили В1 и В2, воздух из резервуара (19) сбрасывается, затем напряжение снимают, открывают электрозадвижку (16) и воздух снова заполняет резервуар (19), электрозадвижку (16) закрывают и снова начинают процесс проверки на герметичность. После проведения испытаний компьютер формирует протокол испытаний и распечатывает его в автоматическом режиме.
Для испытаний реле давления 404 (13) открывают электрозадвижку (21) на втором воздухопроводе (II), что позволяет автоматически управлять подачей воздуха и повысить точность вводимых параметров. При этом воздух попадает в питательный резервуар (ПР) реле давления 404 (13). Для проверки разницы давления между первичным (22) и вторичным (23) имитаторами тормозных цилиндров открывают электропневматический вентиль КЛ1 (24). При этом воздух попадает в первичный имитатор тормозного цилиндра - резервуар (22), давление в котором фиксируется датчиком давления (25) и полученные данные автоматически поступают в компьютер (2), что повышает точность вводимых параметров. Электропневматический клапан КЛ1 (24) закрывают. При достижении значения давления 0,1 МПа срабатывает реле давления 404 (13) и подключает питательный резервуар (ПР) реле давления 404 ко вторичному имитатору тормозного цилиндра - резервуару (23). При этом воздух заполняет этот резервуар, давление в котором фиксируется датчиком давления (26). Данные об установившихся значениях давления в имитаторах тормозных дисков (22), (23) через датчики давления (25) и (26) передаются в компьютер (2), где анализируются и сравниваются между собой. Если разница давлений не более 0,01 МПа, то реле давления 404 (13) считают работоспособным. Далее для проверки разницы во времени наполнения первичного и вторичного имитаторов тормозных цилиндров (22) и (23) до заданного давления 0,3 МПа открывают электропневматический клапан КЛ2 (27) и воздух из резервуара (22) вытекает
в атмосферу. Электропневматический клапан КЛ2 (27) закрывают и открывают электропневматический клапан КЛ1 (24), наполняя первичный имитатор тормозного цилиндра (22) до давления 0,3 МПа, что фиксирует датчик давления (25). Одновременно при достижении значения давления 0,1 МПа срабатывает реле давления 404 (13), которое подключает питательный резервуар (ПР) реле давления 404 ко вторичному имитатору тормозного цилиндра - резервуару (23). Воздух начинает заполнять резервуар (23), что фиксируется датчиком давления (26), что повышает точность измеряемых параметров. При этом компьютер начинает накапливать массив данных значений роста давления в каждый момент времени. При поднятии давления в обоих резервуарах (22) и (23) до заданного 0,3 МПа, что фиксируется датчиками давления (25) и (26), компьютер (2) сравнивает время выравнивания давлений с заданным, которое не должно превышать 1 с. Это позволяет повысить точность испытаний, которые не зависят от человеческого фактора и квалификации оператора. После этого проверяют автоматическое поддержание установившегося давления во вторичном имитаторе тормозного цилиндра - резервуаре (23). Для этого открывают электропневматический клапан КЛ3 (28), имеющий дроссель с диаметром 1 мм (на фиг. не указан). Воздух из резервуара (23) через отверстие 1 мм начинает вытекать в атмосферу. Давление в обоих имитаторах тормозных цилиндров (22), (23) начинает снижаться. При этом реле давления 404 (13) через питательный резервуар (ПР) поддерживает установившееся давление в обоих резервуарах (22), (23) одинаковым, что фиксируется датчиками давления (25), (26). Полученные данные передаются в компьютер, где анализируются. Если разница между давлениями в резервуарах (22), (23) составляет не более 0,015 МПа, то реле давления 404 (13) считают работоспособным. Затем проверяем разницу во времени выпуска воздуха между первичным и вторичным имитаторами тормозных цилиндров (22) и (23). Для этого открываем электропневматический клапан КЛ1 (24) и воздух заполняет резервуар (22) до заданного давления 0,48 МПа, что фиксируется датчиком давления (25), позволяя повысить точность вводимых параметров. Электропневматический клапан КЛ1 (24) закрывают. Одновременно при достижении давлением значения 0,1 МПа срабатывает реле давления 404 (13) и начинает заполняться воздухом резервуар (23). Открывают электропневматический клапан КЛ2 (27), и воздух начинает вытекать в атмосферу. При этом компьютер начинает накапливать массив данных о снижении давления в каждый момент времени в обоих резервуарах (22), (23), что позволяет повысить точность испытаний. При достижении значения давления в обоих резервуарах (22), (23) до заданного 0,04 МПа датчики давления (25), (26) передают полученные данные в компьютер, где данные сравниваются с заданными. Если время падения давления с 0,48 МПа до 0,04 МПа в обоих резервуарах не превышает 1 с, реле давления 404 считают
работоспособным. После проведения испытаний компьютер формирует протокол испытаний и распечатывает его в автоматическом режиме. Далее закрывают электрозадвижку (21), открывают электропневматический клапан КЛ2 (27), воздух вытекает в атмосферу, давление на второй магистрали (II) падает до нуля. Затем закрывают кран разобщительный (7), снимают испытываемые детали и открывают кран разобщительный (29), стравливая воздух в атмосферу. Давление в стенде падает до нуля.