СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТРИАНГЕЛЕЙ

Заявляемая полезная модель относиться к железнодорожному подвижному составу, в частности к оборудованию для испытания триангелей рычажной передачи грузовых вагонов.
Из уровня техники известен Стенд для испытания триангелей [патент SU 1699834, МПК G01M 17/00, B60S 5/00, Опубликовано: 23.12.1991 Бюл. № 47], содержащий установленную на основании станину со столом для установки и фиксации триангеля, при этом станина оборудована пневматическим силовым узлом, кинематически связанным с нагрузочным рычагом, а стол упором для триангеля, электроприводным гайковертом с головкой для сменного инструмента, установленным с возможностью перемещения к столу по направляющим, выполненным на основании, а стол установлен на станине с возможностью поворота вокруг вертикальной оси и оборудован откидными фиксируемыми упорами для триангеля. Силовой узел выполнен в виде двух спаренных пневматических цилиндров.
Недостатками указанной конструкции стенда является отсутствие прямых измерений усилия нагружения при испытаниях, невозможность количественно оценить распределение нагрузки по концевым частям триангеля в автоматическом режиме, следовательно, добиться равномерного нагружения и не допустить перегруза/недогруза концевых частей триангеля относительно друг друга, отсутствие возможности встраивания стенда в сборочную линию.
Также из уровня техники известен Стенд для ремонта и испытания триангелей железнодорожного подвижного состава [патент SU 551532, МПК G01M 17/04, Опубликовано: 25.03.1977 Бюл. № 11], содержащий соединенный трубопроводом с источником сжатого воздуха пневматический пресс, шток которого снабжен взаимодействующим с испытываемым изделием захватом, ограничительные упоры и пневмоударные механизмы, а также электропневматическую систему управления стендом, снабженную блоком регламентирования процесса испытаний, содержащим подключенное к выходному патрубку пневмоударных механизмов реле времени и включенный в подводящий трубопровод пневматического пресса пусковой электропневматический вентиль, связанный с реле времени через пневмоэлектрический датчик, а также контактирующий с испытываемым триангелем электрический датчик, при этом захват выполнен в виде вилкообразного калибра.
Недостатками указанной конструкции стенда является отсутствие прямых измерений усилия нагружения при испытаниях, невозможность количественно оценить распределение нагрузки по концевым частям триангеля в автоматическом режиме, следовательно, добиться равномерного нагружения и не допустить перегруза/недогруза концевых частей триангеля относительно друг друга.
Кроме того, из предшествующего уровня техники известен Стенд для испытания триангелей [патент RU 102334, МПК B60S 5/00, Опубликовано: 27.02.2011 Бюл. № 6] содержащий технологические позиции загрузки-выгрузки, разборки и сборки, снабженные средствами отвертывания и завертывания гаек и снятия башмаков, и испытаний, и блок питания и управления, отличающийся тем, что на позиции испытаний дополнительно установлены средства бесконтактного измерения геометрических размеров триангеля, при этом стенд снабжен средствами для перемещения триангеля между упомянутыми технологическими позициями и компьютеризированными средствами обработки и визуального отображения результатов испытаний и измерений.
Недостатками указанной конструкции стенда является невозможность количественно оценить распределение нагрузки по концевым частям триангеля, следовательно, добиться равномерного нагружения и не допустить перегруза/недогруза концевых частей триангеля относительно друг друга.
Данное техническое решение принято в качестве прототипа.
Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является создание стенда для испытания триангелей, обеспечивающего контроль равномерного распределения по триангелю заданной статической растягивающей нагрузки, приложенной к распорке триангеля, в процессе испытания в соответствии с требованиями ГОСТ 4686-2012.
Технический результат заключается в создании и контроле равномерного распределения по триангелю заданной статической растягивающей нагрузки, приложенной к распорке триангеля, в автоматическом режиме с измерением значений данной нагрузки при помощи датчиков силы.
Дополнительный технический результат заключается в улучшение качества изготовления триангелей тормозной системы вагона.
Задача решается, а указанный технический результат достигается тем, что стенд для испытания триангелей, содержащий основание с закрепленной на нем шарнирно-поворотной рамой для размещения триангеля и возможностью ее опускания в нерабочем положении, включающей в себя металлический каркас с закрепленными на нем двуплечим рычагом с ползуном, силовым гидравлическим цилиндром с вилкой и шкивами для формирования траектории троса, гидростанцией и электрооборудованием с программируемым контролером, дополнительно содержит нагружающее устройство, закрепленное на основании стенда, связанное через тросо-блочную систему с двуплечим рычагом шарнирно-поворотной рамы и силовым цилиндром, и тензометрические датчики силы со сферическими опорами, на которые опирается испытуемый триангель
Сущность заявляемой полезной модели поясняется графическим материалом:
фиг. 1 - Стенд для испытания триангелей (общий вид);
фиг. 2 - Стенд для испытания триангелей (исходное положение элементов);
фиг. 3 - Стенд для испытания триангелей (положение элементов в процессе приложения нагрузки);
фиг. 4 - Стенд для испытания триангелей (нерабочее положение);
фиг. 5 - Стенд для испытания триангелей (взаимодействие элементов триангеля с нажимной пятой датчика силы).
Стенд для испытания триангелей состоит из следующих основных частей: основания, выполненного в виде опорной рамы 1, шарнирно-поворотной рамы 2, груза 3, гидростанции (не показана) и электрооборудования (не показано).
Опорная рама (основание) 1 является несущим элементом стенда и представляет собой сварную металлоконструкцию, на которой закреплены: шарнирно-поворотная рама 2, цилиндр гидравлический 4 предназначенный для подъема-опускания шарнирно-поворотной рамы 2 и шкивы 5 для формирования траектории натяжения троса 11 удерживающего груз 3.
Шарнирно-поворотная рама 2 служит для фиксации и удержания триангеля под нагрузкой и представляет собой сварную металлоконструкцию, закрепленную на опорной раме 1 с помощью осей 17, и содержащую двуплечий рычаг 6 с ползуном 7, силовой гидравлический цилиндр 8 с вилкой 18 на штоке, шкивы 9 для формирования траектории натяжения троса 11 и датчики силы 10 со сферическими опорами 14.
Груз 3 предназначен для создания статической нагрузки на триангель и представляет собой набор металлических плит (не показаны), стянутых шпильками (не показаны) и подвешенных на тросе 11, перекинутом через шкивы 5 и 9. Концы троса 11 закреплены на длинном плече рычага 6. Нагрузка на триангель регулируется изменением количества металлических плит груза 3.
Гидростанция (не показана на фигурах) обеспечивает питанием рабочей жидкостью гидравлические цилиндры 4 и 8.
Электрооборудование (не показано на фигурах) содержит промышленный логический контроллер, обеспечивающий вычисление и визуализацию значений заданной статической нагрузки.
Стенд для испытания триангелей работает следующим образом:
При подаче рабочей жидкости в поршневую полость гидравлического цилиндра 4, шарнирно-поворотная рама 2 поднимается и занимает рабочее (горизонтальное) положение. Испытуемый триангель 13, предварительно поданный по конвейеру (не показан на фигурах) в зону движения шарнирно-поворотной рамы 2, приподнимается с направляющих конвейера (не показаны) и опирается на шарнирно-поворотную раму 2. При подаче давления в поршневую полость гидравлического цилиндра 8 его шток, двигаясь вперед, упирается вилкой 18 в длинное плечо рычага 6, который, поворачиваясь относительно оси 19, натягивает трос 11 с подвешенным на нем грузом 3 и перемещает ползун 7 в сторону триангеля 13, после чего происходит соединение ползуна 7 и распорки триангеля 13 пальцем 12. Концевыми частями триангель 13 упирается в сферические опоры 14 датчиков силы 10.
При подаче давления в штоковую полость гидравлического цилиндра 8, его шток задвигается внутрь и вилка 18 перестает воздействовать на длинное плечо рычага 6, который под действием силы натяжения троса 11 создаваемой грузом 3 поворачивается относительно оси 19 и своим коротким плечом увлекает ползун 7, который через ось 12 создает на распорке испытуемого триангеля 13 заданную растягивающую нагрузку.
Нагрузка, распределяясь по элементам триангеля - распорку и струну
16, через его концевые части 15, опирающиеся на датчики силы 10 через сферические опоры 14, замыкается на шарнирно-поворотную раму 2. На каждый из датчиков силы 10 действует половина растягивающей нагрузки, измеренное значение которой датчики передают на промышленный логический контроллер, который обрабатывает их и выдает на панель пульта управления (не показан на фигурах) данные о нагрузке, воздействующей на триангель.
После окончания испытания давление рабочей жидкости подается в поршневую полость гидроцилиндра 8, его шток, двигаясь вперед, упирается вилкой 18 в длинное плечо рычага 6, который перемещает ползун 7 в сторону триангеля 13, после чего палец 12 извлекается, шарнирно-поворотная рама 2 опускается в нижнее положение и триангель 13 по конвейеру (не показан на фигурах) передается на следующую технологическую операцию.
Предлагаемый стенд для испытания триангелей используется в цехах предприятия Акционерное общество «Научно-производственная корпорация «Уралвагонзавод» имени Ф.Э. Дзержинского».