СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ СИСТЕМЫ ВОЗДУХОСНАБЖЕНИЯ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОВОЗА

Полезная модель предназначена для аэродинамических испытаний системы воздухоснабжения с разомкнутым контуром, которая используется при разработке и изготовлении грузовых электровозов. В условиях современной экономики предприятия часто сталкиваются с необходимостью перепланировки производственных площадей, когда в результате изменения производственной деятельности, например, появления нового направления работы, приходится перепрофилировать цех, а иногда полностью менять концепцию производства. В этих условиях стационарные стенды для испытаний перестают отвечать новым производственным требованиям.
Известен стенд для испытаний централизованной системы воздухоснабжения силового оборудования пассажирского электровоза (Каталог оборудования ВНИКТИ, 2003 г., см. Приложение к разделу описания «уровень техники»). Стенд содержит фрагмент рамы кузова электровоза, в которую вварены воздуховоды, и основание под вентилятор. На раме смонтирована каркасная конструкция, на которую установлена форкамера. Недостатком известной конструкции является то, что ее сложно, а иногда просто невозможно разместить в условиях небольшой исследовательской лаборатории или в цехе небольшого предприятия, в депо. Недостатком является и то, что стенд является стационарным и не подлежит перемещению в случае необходимости, т.е. невозможность транспортировки существенно снижает ценность известного стенда для производства. Стенд недостаточно технологичен, поскольку наличие пространственного каркаса ограничивает возможности доступа для монтажа и обслуживания. В частности, нет свободного пространства над воздухораспределительным коробом, поэтому возникает дополнительная сложность, заключающаяся в необходимости стыковки вентилятора с двух сторон - снизу (с воздухораспределительным коробом) и сверху (с форкамерой).
Наиболее близким к заявленной полезной модели является стенд для испытания системы централизованного воздухоснабжения, предназначенный для испытаний тепловоза ТЭМ-7. (Паспорт «Стенд для испытания централизованного воздухоснабжения. ЛТ 02.00.000», см. приложение к разделу описания «уровень техники») Для установки стенда формируют бетонное основание в виде подиума, на котором смонтирован воздухораспределительный короб, от которого отходят нагнетательные каналы, подающие охлаждающий воздух на измерительные патрубки. Вращение к вентилятору передается от подвешенного на вращающихся опорах электродвигателя через шинную муфту, применяемую на тепловозе. Стенд, согласно паспорту на него, является стационарным.
Недостатком известного стенда является то, что его нельзя перемещать в интересах производства. Необходимость подготовки специального бетонного фундамента под стенд, кроме того, является нетехнологичным.
Техническим результатом, на достижение которого направлена заявленная полезная модель, является повышение технологичности и обеспечение транспортабельности стенда.
Заявленный технический результат достигается тем, что в известном стенде для испытаний системы воздухоснабжения тяговых двигателей электровоза, содержащем основание, на которое установлен воздухораспределительный короб, связанный с вентилятором через диффузор, и воздуховоды, расположенные горизонтально и переходящие в вертикальные патрубки со смонтированными на них каналами, имитирующими аэродинамическое сопротивление тяговых двигателей, новым является то, что основание стенда выполнено из металлических элементов коробчатого сечения, расположенных в горизонтальной плоскости, крестообразно, с углом 90° между ними, и имеющих перемычки по концам, при этом воздухораспределительный короб жестко закреплен в месте пересечения металлических элементов основания и имеет жесткую связь с каналами, которые также жестко связаны между собой, при этом каждый патрубок и каждый канал содержит механизм для установки аэродинамического сопротивления, воздуховоды смонтированы с опорой через кронштейны на металлические элементы основания стенда, а само основание содержит опоры, выполненные съемными, регулируемыми и самоустанавливающимися.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами, где
На фиг.1 - общий вид стенда для испытаний системы воздухоснабжения тяговых двигателей электровоза, вид спереди;
На фиг.2 - общий вид стенда для испытаний системы воздухоснабжения тяговых двигателей электровоза, вид сзади.
Стенд для испытаний системы воздухоснабжения тяговых двигателей электровоза содержит основание, которое выполнено из металлических элементов 1 и 2 коробчатого сечения, расположенных крестообразно в горизонтальной плоскости и имеющих перемычки 3 и 4 по концам. Перемычки имеют П-образное сечение. В месте пересечения металлических элементов основания содержится воздухораспределительный короб 5, который связан с вентилятором 6 через диффузор 7. Стенд содержит воздуховоды 8 и 9. Воздуховоды связаны с металлическими элементами основания стенда через кронштейны 10 и 11. Воздуховоды переходят в вертикальные патрубки 12 и 13. На патрубках смонтированы каналы 14.1 и 14.2, имитирующие аэродинамическое сопротивление тяговых двигателей. Стенд содержит балки 15 и 16 для обеспечения жесткости конструкции. На выходе из каждого патрубка смонтирован механизм 17.1 и 17.2 для установки аэродинамического сопротивления форкамеры, а на выходе из каждого канала смонтирован механизм 17.3 и 17.4 для установки аэродинамического сопротивления тяговых двигателей. Металлические элементы основания содержат опоры 18.1, 18.2, 18.3 и 18.4.
Стенд для испытаний системы воздухоснабжения тяговых двигателей работает следующим образом:
Выполняют основание стенда из металлических элементов 1 и 2. Каждый металлический элемент выполняют из двух металлических профилей П-образного сечения, соединенных между собой в коробку при помощи электродуговой сварки. Готовые элементы основания располагают крестообразно. Угол между элементами составляет 45°. В месте пересечения элементы соединяют электродуговой сваркой. По концам элементы основания соединяют перемычками 3 и 4 из металла П-образного профиля. В месте пересечения металлических элементов основания устанавливают воздухораспределительный короб 5, который изготавливают из листового металла в форме цилиндра, и закрепляют его электродуговой сваркой. На фланец воздухораспределительного короба устанавливают диффузор 7, на который устанавливают вентилятор 6. К воздухораспределительному коробу подсоединяют два воздуховода 8 и 9 при помощи электродуговой сварки. Воздуховоды устанавливают в горизонтальной плоскости с опорой на металлические элементы основания через кронштейны 10 и 11. В местах соединения закрепляют сваркой. Воздуховоды переходят в вертикальные патрубки 12 и 13. На вертикальные патрубки с помощью болтового соединения устанавливают каналы 14.1 и 14.2, имитирующие аэродинамическое сопротивление тяговых двигателей. Каналы соединяют между собой поперечной балкой 15, а с воздухораспределительным коробом - продольной балкой 16 для обеспечения жесткости конструкции. На выходе каждого вертикального патрубка монтируют механизм 17.1 и 17.2 для установки аэродинамического сопротивления форкамеры. Механизм представляет собой три лопатки, установленных с возможностью поворота вокруг продольной оси. На выходе каждого канала монтируют механизм 17.3 и 17.4 для установки аэродинамического сопротивления тяговых двигателей. Данный механизм полностью аналогичен вышеупомянутому. По концам металлических элементов основания устанавливают опоры 18.1, 18.2, 18.3 и 18.4. Опору изготавливают из пяты и установочного винта. Сверху в пяте выполнено цилиндрическое отверстие с глухой конической поверхностью, в которую упирается сферическая поверхность установочного винта. Пяту выполняют невыпадающей. Для предотвращения выпадания в пяте выполнено поперечное сквозное отверстие, в которое вставляют фиксирующий палец. При помощи токарного станка в пяте выполняют кольцевые канавки для улучшения сцепления с поверхностью, на которую устанавливают стенд. По концам металлических элементов основания приваривают кронштейны, которые служат для связи стенда с подъемным устройством. Для транспортировки подъемное устройство цепляют к кронштейнам и перемещают стенд на транспортное средство. Габариты стенда позволяют разместить его на стандартной платформе. После доставки по назначению стенд выгружают и устанавливают на любую поверхность без предварительной специальной подготовки данной поверхности. Технологичность предлагаемой полезной модели заключается в том, что основание, состоящее из металлических элементов, расположенных в горизонтальной плоскости, крестообразно, с углом 90° между ними, с перемычками по концам и опорами, позволяет отказаться от выполнения специального бетонного основания. Кроме того, это делает стенд легким и пригодным для транспортировки при сохранении его устойчивости. Технологичность заключается и в том, что размещение механизмов для управления аэродинамическим сопротивлением форкамеры в каналах, имитирующих аэродинамическое сопротивление тяговых двигателей, не требует использования дополнительных конструктивных элементов. Это уменьшает габаритные параметры стенда и делает его пригодным для транспортировки. Выполнение опор съемными, регулируемыми и самоустанавливающимися также отвечает выполнению таких технических задач, как технологичность и транспортабельность.
В феврале 2009 г. проведены испытания предлагаемой полезной модели «Стенд для испытаний системы воздухоснабжения тяговых двигателей электровоза», о чем составлен соответствующий акт испытаний, подтверждающий промышленную применимость стенда.