Приложение Ж (обязательное). Метод копровых испытаний поглощающих аппаратов

Приложение Ж
(обязательное)

Метод копровых испытаний поглощающих аппаратов

Ж.1 Объекты испытаний

Объектом испытаний являются фрикционные поглощающие аппараты для грузового подвижного состава и локомотивов, а также аппараты для пассажирского подвижного состава.

Ж.2 Средства испытаний

Вертикальный копер с массой свободно падающего груза (12500  500) кг. При определении работоспособности - испытаниях по Ж.4.1 (приложение Ж) допускается использование копра с массой свободно падающего груза не менее 6000 кг. Максимальная высота подъема падающего груза не менее 2 м. Энергоемкость фундамента при силе 3000 кН - не более 5 кДж*. В качестве средств измерений используют датчики силы и линейных перемещений и линейки.

------------------------------

* Энергоемкость фундамента устанавливается путем сброса груза на наковальню, оборудованную динамометром, с начальной высоты 10 мм, увеличивая высоту сброса шагом 10 мм, до достижения усилия 3500 кН. По линеаризованной зависимости энергоемкости от силы определяют энергоемкость фундамента при силе 3000 кН.

Ж.3 Условия проведения испытаний

На всех этапах копровых испытаний количество энергии, введенной в испытываемый образец в течение 30 мин, не должно превышать 600 кДж.

Испытываемый аппарат с упорной плитой устанавливают на основание (наковальню) копра в установочном приспособлении (кармане), внутренние размеры и конфигурация которого обеспечивают размещение поглощающего аппарата в габаритах, соответствующих его установочным размерам на подвижном составе.

Ж.4 Порядок проведения испытаний

Ж.4.1 Определение работоспособности фрикционного аппарата

Испытания для проверки работоспособности на копре проходят все фрикционные поглощающие аппараты после сборки. Для определения работоспособности фрикционного поглощающего аппарата высоту сброса Н_р, м, вычисляют по формуле (Ж.1) из условия обеспечения энергии удара, равной паспортной величине энергоемкости аппарата в состоянии поставки

,

(Ж.1)

где - паспортная энергоемкость аппарата в состоянии поставки, кДж;

G - вес падающего груза, кН;

- конструкционный ход фрикционного поглощающего аппарата, м.

Далее производят первый удар с высоты сброса 0,5Н_р, а затем производят второй удар с высоты Н_р. Аппарат считают выдержавшим испытания, если после второго удара аппарат не закрылся (упорная плита не замкнулась на корпус аппарата) и после снятия нагрузки фрикционный узел вернулся в исходное состояние. Закрытие аппарата контролируют путем смятия двух проволок диаметром от 2 до 3 мм, установленных между упорной плитой и корпусом аппарата с противоположных сторон корпуса.

Ж.4.2 Определение энергоемкости фрикционного поглощающего аппарата в состоянии поставки

Для определения энергоемкости фрикционного аппарата в состоянии поставки начальную высоту сброса Н₀, м, вычисляют по формуле (Ж.2) из условия обеспечения энергии удара, равной от 60 % до 80 % от минимально допустимого значения, на соответствие которым проводят испытания

,

(Ж.2)

где А - коэффициент снижения минимально допустимого значения энергоемкости, равный 0,6-0,8;

G - вес падающего груза, кН;

- нормативная энергоемкость в состоянии поставки, кДж;

- конструкционный ход фрикционного поглощающего аппарата, м.

При сбросе с расчетной высоты Н₀ ход аппарата Х должен быть меньше конструктивного Х_к.

Далее высоту сброса увеличивают до тех пор, пока при очередном ударе не будет достигнуто закрытие аппарата (X = Х_к). Закрытие аппарата дополнительно контролируют путем смятия проволоки. Приращение высоты сброса груза выбирают с учетом значения хода аппарата при очередном ударе так, чтобы достичь необходимой для закрытия аппарата высоты с минимальным числом ударов. По максимальной высоте Н сброса определяют энергоемкость в состоянии поставки

.

(Ж.3)

Аппараты считают выдержавшими испытания, если энергоемкость в состоянии поставки каждого аппарата равна или выше нормативной.

Ж.4.3 Испытания фрикционного поглощающего аппарата на износостойкость (ускоренные ресурсные испытания)

Испытания на износостойкость включают в себя следующие этапы:

- приработку фрикционного поглощающего аппарата;

- определение энергоемкости при нормативной силе, установленной ГОСТ 32913 (пункты 5.2.6 и 5.2.7), или при закрытии аппарата (если закрытие происходит при меньшей силе) в приработанном состоянии;

- введение в аппарат нормированного значения энергии;

- определение энергоемкости при нормативной силе, установленной ГОСТ 32913 (пункты 5.2.6 и 5.2.7), или при закрытии аппарата (если закрытие происходит при меньшей силе) после введения в аппарат нормированной энергии.

Приработку фрикционного поглощающего аппарата и введение в него нормированной энергии проводят путем повторения базового цикла испытаний, который включает серию ударов по поглощающему аппарату свободно падающим грузом, сбрасываемым с высоты, увеличивающейся с постоянным шагом от минимальной начальной до максимальной, при которой аппарат закрывается. Начальную высоту сброса и шаг приращения принимают равными 0,02 м.

Для каждого удара в рабочем журнале испытаний регистрируют высоту сброса Н, м, ход аппарата X, м, и введенную энергию Е, кДж, вычисляемую по формуле

.

(Ж.4)

Энергию, введенную в последнем ударе цикла (при закрытии поглощающего аппарата), принимают за энергоемкость аппарата в данном цикле испытаний. После каждого цикла подсчитывают и регистрируют в журнале суммарную введенную энергию за цикл.

Критерием приработки аппарата является стабилизация энергоемкости, которую контролируют по энергии закрытия в четырех последовательных циклах, проведенных в течение одной рабочей смены. Величина энергоемкости при закрытии аппарата в каждом из этих циклов не должна отличаться друг от друга более чем на 5 %. Десять базовых циклов являются минимальным количеством для приработки одного аппарата. После приработки определяют энергоемкость при силе 2500 кН или при закрытии аппарата.

Испытания на износостойкость проводят путем повторения базового цикла испытаний до тех пор, пока суммарная введенная энергия (с учетом энергии, введенной при приработке) не достигнет нормированного значения, после чего определяют энергоемкость при нормативной силе, установленной ГОСТ 32913 (пункты 5.2.6 и 5.2.7), или закрытии аппарата.

При проведении приработки и испытаниях на износостойкость заклинивание (невозвращение в исходное состояние фрикционного поглощающего аппарата после снятия нагрузки) не допускается.

Определение энергоемкости при нормативной силе, установленной ГОСТ 32913 (пункты 5.2.6 и 5.2.7), или закрытии аппарата (если закрытие происходит при меньшей силе) проводят путем регистрации силы и хода аппарата в процессе ударного сжатия при базовом цикле испытаний.

Ж.4.4 Испытания фрикционного поглощающего аппарата на предельную нагрузку

Испытаниям на предельную нагрузку подвергают аппараты, прошедшие приработку, для которых определены значения энергоемкости при нормативной силе, установленной ГОСТ 32913 (пункты 5.2.6 и 5.2.7), или закрытии аппарата.

Начальную высоту сброса груза устанавливают на 0,01 м больше, чем высоту сброса, при которой происходит закрытие аппарата. Производят с этой высоты 10 ударов. Далее увеличивают высоту сброса груза еще на 0,01 м и производят с новой высоты еще 10 ударов.

По окончании испытаний на предельную нагрузку корпуса повторно проводят копровые испытания и определяют средние значения энергоемкости при нормативной силе, установленной ГОСТ 32913 (пункты 5.2.6 и 5.2.7), или закрытии аппарата.

Если для аппаратов сила сопротивления при сжатии существенно зависит от скорости, то испытания на предельную нагрузку по критерию прочности корпуса проводят на копре только при силе сопротивления аппарата, при закрытии не превышающей 3000 кН. Для уменьшения силы гидравлического сопротивления при проведении таких испытаний на копре допускают замену регулирующих элементов гидравлической системы аппарата.

Ж.4.5 Определение энергоемкости поглощающих аппаратов для пассажирского подвижного состава

Начальную высоту сброса груза при испытаниях устанавливают такой, чтобы введенная в процессе удара энергия не превышала 40 % паспортной энергоемкости испытуемого поглощающего аппарата

,

(Ж.5)

где G - вес падающего груза, кН;

W - паспортная энергоемкость поглощающего аппарата, кДж;

- конструкционный ход поглощающего аппарата, м.

Последующие сбросы производят с увеличением высоты до максимальной высоты Н_max, при которой происходит сжатие на конструкционный ход. Общее число нагружений должно быть не менее семи. При испытании в процессе ударного сжатия проводят регистрацию силы и хода аппарата.

При испытаниях поглощающих аппаратов с изменяющимися характеристиками, вследствие восстановления физико-механических свойств материала, интервал между ударами должен быть не менее 3 мин.

Ж.5 Обработка результатов испытаний

Для определения энергоемкости при нормативной силе или закрытии аппарата для каждого удара (опыта) строят динамические силовые характеристики (зависимость силы отхода) поглощающего аппарата, содержащие линию нагрузки (при увеличении хода) и линию разгрузки (при уменьшении хода) для каждого удара (опыта). Воспринятую энергию W_a для каждого опыта определяют как площадь между линией нагрузки и осью Х на графике силовой характеристики. Затем строят точечный график зависимости воспринятой энергии W_a от максимальной силы Р_max и аппроксимируют его квадратичной функцией методом наименьших квадратов.

Для аппаратов, предназначенных для использования на пассажирском подвижном составе, определяют энергоемкость при нормативной силе или усилии закрытия аппарата, если оно не превышает нормативную, а также коэффициент необратимого поглощения энергии при динамическом приложении нагрузки, рассчитываемый по формуле

,

(Ж.6)

где - воспринятая энергия, определяемая как площадь между линией нагрузки и осью Х на графике силовой характеристики, кДж;

- энергия отдачи, определяемая как площадь между линией разгрузки и осью Х на графике силовой характеристики, кДж.

ГАРАНТ:

Нумерация разделов приводится в соответствии с источником