Патент на изобретение №2373507

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ НА ВИБРОПРОЧНОСТЬ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при вибрационных испытаниях изделий. Устройство состоит из основания, на котором закреплены с помощью тумб пакеты рельсов по концам, а к середине пакетов рельсов закреплен стол, под которым на основании закреплены электромагниты, обеспечивающие колебание стола, и устройства крепления испытуемого электродвигателя. Устройство крепления испытуемого электродвигателя выполнено с одной стороны в виде стойки, закрепленной на основании, предназначенной для шарнирного крепления кронштейна подвески двигателя, а с другой стороны в виде установленных на столе стоек с закрепленной на них балкой, имеющей прямоугольное сечение, на которой с зазором подвижно расположены два вкладыша, имеющих наружные размеры, идентичные размерам моторно-осевых подшипников испытуемого двигателя. При этом внутри вкладыши имеют отверстия прямоугольного сечения, а в зазоре между вкладышами и опорными поверхностями балки установлен технический войлок. Технический результат заключается в возможности проведения вибрационных испытаний двигателей значительной массы с реализацией больших ускорений. 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при вибрационных испытаниях изделий, имеющих массу до 5 тонн.

Наиболее близким техническим решением является устройство испытаний на вибропрочность (см. Электровозостроение: Сб. науч. тр. ОАО «Всерос. н.-и. и проектно-конструкт. ин-т электровозостроения (ОАО «ВЭлНИИ»). Новочеркасск, 2003, т.45, с.378-381). Оно состоит из основания и пакетов шестиметровых рельсов типа Р75, закрепленных по концам с помощью тумб к основанию. В средней части рельсовых пакетов закреплена платформа-стол, на которой устанавливают испытуемые изделия. На основании под столом закреплены электромагниты, с помощью которых возбуждают колебания стола. Питание электромагнитов осуществляют от синхронного генератора регулируемой частоты.

Недостатком этого устройства является невозможность развить испытательное ускорение более 60 м/с² (6g) при массе испытуемого объекта 5 тонн, а это необходимо при испытаниях на вибропрочность тяговых двигателей электровозов и тепловозов.

Задача изобретения – обеспечить с помощью предлагаемого устройства проведение испытаний тяговых двигателей с реализацией ускорений до 300 м/с² (30g), как этого требует ГОСТ 2582-81.

Поставленная задача решается тем, что в устройство для испытаний на вибропрочность тяговых двигателей подвижного состава, состоящее из основания, на котором закреплены с помощью тумб пакеты рельсов по концам, а к середине пакетов рельсов закреплен стол, под которым на основании закреплены электромагниты, обеспечивающие колебание стола, и устройства крепления испытуемого электродвигателя введены отличия: устройство крепления испытуемого электродвигателя выполнено с одной стороны в виде стойки, закрепленной на основании, предназначенной для шарнирного крепления кронштейна подвески двигателя, а с другой стороны в виде установленных на столе стоек с закрепленной на них балкой, имеющей прямоугольное сечение, на которой с зазором подвижно расположены два вкладыша, имеющих наружные размеры, идентичные размерам моторно-осевых подшипников испытуемого двигателя, при этом внутри вкладыши имеют отверстия прямоугольного сечения, а в зазоре между вкладышами и опорными поверхностями балки установлен технический войлок.

Таким образом, за счет новой совокупности признаков, а именно установка двигателя моторно-осевой частью с помощью предлагаемого устройства крепления на стол и шарнирного опирания другого конца двигателя через стойку на основание, обеспечивают более высокий уровень ускорений.

На фиг.1 изображен общий вид устройства испытаний на вибропрочность.

На фиг.2 – вид сверху.

На фиг.3 – конструкция опирания узла моторно-осевого подшипника (сечение А-А, фиг.2).

Устройство для испытаний на вибропрочность состоит из основания-плиты 1 (фиг.1), упругих элементов (пакетов рельсов) 2, закрепленных по концам и связанных жестко с основанием 1 с помощью тумб 3. На середине пакетов рельсов закреплен стол 4 с помощью рамы 5 и стягивающих шпилек 6. На основании 1 под столом закреплены электромагниты 7, предназначенные для обеспечения колебаний стола. Устройство крепления испытуемого электродвигателя выполнено с одной стороны в виде установленных на столе стоек-опор 8, с закрепленной к ним балкой 9 прямоугольного поперечного сечения. На балку 9 через узлы 10 моторно-осевых подшипников закреплен испытуемый тяговый двигатель 11, другой конец двигателя 11 через штатный кронштейн 12 шарнирно закреплен на стойке 13, закрепленной на основании 1 устройства. В узле 10 моторно-осевого подшипника двигателя вместо штатного вкладыша подшипника установлен стальной вкладыш 14, по наружному диаметру и длине соответствующий штатному, а внутреннее отверстие имеет прямоугольную форму с возможностью размещения внутри него балки 9, на верхней опорной поверхности вкладыша 14 закреплена пластина технического войлока 15.

Таким образом, испытуемый тяговый двигатель 11 с помощью предлагаемого устройства имеет возможность совершать угловые перемещения в вертикальной плоскости относительно точки закрепления на стойке 13. Угол возможного поворота определяется зазором в вертикальном направлении между балкой 9 и вкладышем 14.

Устройство работает следующим образом.

При возбуждении электромагнитом 7 колебаний стола, когда ускорение стола не превышает 10 м/с² (1g), моторно-осевая часть двигателя 11 совершает колебания в вертикальной плоскости вместе со столом 4. Когда ускорение стола 4 начинает превышать 1g, начинается отрыв вкладыша 14 от балки 9 в месте опирания двигателя на балку 9 через войлок 15.

Дальнейшее увеличение ускорения стола 4 приводит к циклическому виброударному процессу, т.е. двигатель 11 подбрасывается с последующим падением на балку 9. Войлок 15 смягчает удары. Испытания устройства показали, что при ускорениях стола 4 в интервале 4÷4,5g двигатель 11 испытывает ускорение 195÷210 м/с², при увеличении амплитуды ускорения стола 4 до 6g ускорения на двигателе 11 достигают 300 м/с².

Формула изобретения

Устройство для испытаний на вибропрочность тяговых двигателей подвижного состава, состоящее из основания, на котором закреплены с помощью тумб пакеты рельсов по концам, а к середине пакетов рельсов закреплен стол, под которым на основании закреплены электромагниты, обеспечивающие колебание стола, и устройства крепления испытуемого электродвигателя, отличающееся тем, что устройство крепления испытуемого электродвигателя выполнено с одной стороны в виде стойки, закрепленной на основании, предназначенной для шарнирного крепления кронштейна подвески двигателя, а с другой стороны в виде установленных на столе стоек с закрепленной на них балкой, имеющей прямоугольное сечение, на которой с зазором подвижно расположены два вкладыша, имеющих наружные размеры, идентичные размерам моторно-осевых подшипников испытуемого двигателя, при этом внутри вкладыши имеют отверстия прямоугольного сечения, а в зазоре между вкладышами и опорными поверхностями балки установлен технический войлок.

РИСУНКИ