стенд для испытания подшипников букс колесных пар

Формула изобретения

Стенд для испытания подшипников букс колесных пар, содержащий раму, стойки, ось с буксами и испытуемыми подшипниками, устройства для статического радиального и осевого нагружений подшипников, двигатель, механизмы передачи и регулирования скорости вращательного движения оси, отличающийся тем, что снабжен механизмами ударного радиального и осевого нагружения подшипников, включающими кулачки, установленные на оси в месте расположения железнодорожных колес, при этом каждый кулачок снабжен радиальным и торцовым ступенчатыми профилями, которые взаимодействуют с подпружиненными стержнями-ударниками, размещенными в корпусах букс.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к установкам для испытания подшипников с комбинированным нагружением, и может найти применение для испытания подшипников качения и скольжения, работающих в условиях динамического нагружения.

Известны установки для испытания подшипников качения, содержащие корпус и смонтированные в нем приводной вал для установки испытуемых подшипников, узлы осевого и радиального нагружения (авторское свидетельство СССР №435475, кл. G01М 13/04, 1974 г.). Такие установки не обеспечивают динамического воздействия на испытуемые подшипники.

Известна установка для испытания подшипников скольжения, содержащая приводной вал с размещенным на нем испытуемым подшипником, механизмы статического и ударного нагружения подшипника в радиальном направлении (авторское свидетельство СССР №371471, кл. G01М 13/04, 1973 г.). Эта установка не имитирует комбинированную нагрузку, действующую на буксовые подшипники одновременно в радиальном и осевом направлениях.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству является стенд для испытания подшипников букс колесных пар, содержащий ось с буксами, в которых установлены испытуемые подшипники (см.: авторское свидетельство СССР №1163179, кл. G01М 13/04). Стенд снабжен механизмами радиального и осевого нагружения на буксы, содержит раму и подвижную каретку. Корпуса букс установлены на стойках, прикрепленных к каретке. Ось приводится во вращение через зубчатую передачу от электродвигателя, размещенного на каретке стенда.

Нагрузка испытуемых подшипников радиальными и осевыми силами при вращающейся оси позволяет приблизить условия испытания подшипников к реальным. Вместе с этим, устройство стенда не позволяет имитировать ударные воздействия на подшипники качения букс колесных пар, которые они воспринимают от колесной пары при прохождении стыковых впадин рельсовых соединений.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание устройства, обеспечивающего повышение достоверности результатов стендовых испытаний более точной имитацией эксплуатационных условий работы буксовых узлов локомотива.

Предлагаемое устройство стенда для испытания подшипников букс колесных пар, содержащее раму, стойки, ось с буксами и испытуемыми подшипниками, устройства статического радиального и осевого нагружения подшипников, двигатель, механизмы передачи и регулирования скорости вращательного движения оси, снабжено механизмами ударного радиального и осевого нагружений подшипников, включающими кулачки, установленные на оси в месте расположения железнодорожных колес, при этом каждый кулачок снабжен радиальным и торцовым ступенчатыми профилями, которые взаимодействуют с подпружиненными стержнями-ударниками, размещенными в корпусах букс.

Решение технической задачи поясняется чертежом, на котором представлена принципиальная схема стенда.

Стенд содержит ось 1 с испытуемыми подшипниками 2 и 3, буксы 4 и 5 на стойках 6 и 7, установленных на раме 8, подшипники 9 и 10, упругие связи 11 и 12 с корпусом 13 подшипников 9 и 10, привод оси 1, включающий электродвигатель 14, вариатор 15, зубчатую коническую передачу 16 и муфты 17 и 18. На оси 1 размещены кулачки 19 и 20 с радиальным 21 и торцовым 22 ступенчатыми профилями. В корпусах букс 4 и 5 размещены подпружиненные стержни-ударники 23 и 24.

Кулачки 19 и 20 устанавливают на оси 1 в местах расположения железнодорожных колес. Ступенчатые радиальный и торцовый профили кулачков имитируют прохождение железнодорожным колесом стыковой впадины рельсового соединения. Подпружиненные стержни-ударники обеспечивают соответствующие параметры ударных импульсов на ось, имитируя рабочие условия нагружения подшипников букс колесных пар.

Перед работой стенда подбором параметров пружин обеспечивают требуемые величины статического радиального нагружения и параметров ударных радиальных и осевых импульсов на испытуемые подшипники.

Стенд работает следующим образом.

При включении двигателя 14 оси 1 через вариатор 15 и зубчатую передачу 16 сообщают вращательное движение, скорость которого в рабочем диапазоне частот вращения колесной пары регулируют вариатором 15. Через корпус 13 и подшипники 9 и 10 упругие связи 11 и 12 нагружают ось 1 и, соответственно, испытуемые подшипники 2 и 3 постоянной радиальной нагрузкой. При вращении кулачков это нагружение дополняется переменными радиальными и осевыми нагружениями и периодическими ударными воздействиями при нарушении контакта стержней-ударников со ступенчатыми профилями кулачков. Для исключения, например, осевой ударной нагрузки торцовые профили кулачков выполняют без ступени, с плавным изменением профиля, обеспечивающим создание требуемой динамической составляющей нагрузки.

Таким образом, нагружение подшипников букс колесных пар дополнительным ударным импульсом обеспечивает повышение достоверности стендовых испытаний подшипников, позволяет точнее оценить их долговечность.