8 Випробування гасителів коливань на стендах

Об'єктивний контроль роботоздатності гасителів ко­ливань проводять на стендах методами гармонічних або за­тухаючих коливань із записом діаграми або віброграми. По діаграмі (віброграмі) визначають параметр опору, його відпо­відність нормативним значенням і можливі дефекти гасите­ля коливань.

8.1 Випробування гасителів коливань методом гармоніч­них коливань

Випробування проводять на стендах типу ПКБ ЦВ, ЛИИЖТ, ОЗВРЗ-ЛИИЖТ, СВД15-1М, СВД-11-0,047П або аналогічних, що відтворюють гармонічний рух поршня від­носно циліндра. Випробування проводяться згідно з методи­ками заводів-виробників стендів.

Робочу діаграму записують у координатах: переміщен­ня поршня — зусилля опору. У справного гасителя вона має форму еліпса (рисунок 8). Площа еліпса відображає роботу сил опору гасителя коливань за період коливань , тобто енергетичну оцінку роботоздатності га­сителя коливань. Довжина діаграми в заданому масштабі ві­дображає максимальний опір — сумарний за ходи стиснення і розтягування - однорежимну силову оцінку ефективності гасителя коливань.

Найбільш відповідною і універсальною оцінкою якос­ті та кількості демпфування є параметр опору р\ що визна­чається, як відношення зусилля до швидкості руху поршня. З урахуванням нелінійності в'язкого тертя та балансу сил він обчислюється (за даними діаграми) за формулою:

(1)

де β — параметр опору, кНс/м;

К - коефіцієнт лінеаризації (К=1);

h,l — ширина і довжина діаграми, мм;

М_F масштаб зусиль, кН/мм;

ω — кругова частота коливань,

а - амплітуда коливань;

п - частота коливань 1 Гц-1,5 Гц

У виробничих умовах для стендів ПКБ ЦВ, ЛИИЖТ, ОЗВРЗ-ЛИИЖТ, СВД15-1М, є розрахункові таблиці значень параметра опору в залежності від довжини і ширини діагра­ми (таблиця 7).

Рисунок 8 — Форма діаграми справного гасителя коливань

(приклад)

Таблиця 7 — Величина параметра опору р, кН*с/м, гасителя коливань в залежності від довжини l (мм) і ширини h (мм) діаграми

l		Довжина діаграми, l, мм
	F h	Зусилля опору, Р, кН
		4,5	5,0	5,5	6,0	6,5	7,0	7,5	8,0	8,5	9,0	9,5	10,0	10,5	11,0	11,5
Ширина діаграми h ,мм	9,0	80	88	97	106	115	124	133
	9,5	75	84	92	101	109	117	126	134
	10,0	72	80	87	95	103	111	119	127	135
	10,5		76	83	91	99	106	114	121	129
	11,0		72	80	87	94	101	108	116	123	130
	11,5			76	83	90	97	104	11	118	125	131
	12,0			73	80	86	93	99	106	113	119	126	133
	12,5				76	83	89	95	102	108	114	121	127
	13,0				73	79	86	92	98	104	110	116	122	129
	13,5					77	83	88	94	100	106	112	118	124	130
	14,0					74	80	85	91	97	102	108	114	119	125	131
	14,5						77	82	88	93	99	104	110	115	121	126
	15,0						74	80	85	90	95	101	106	111	117	122
	15,5							77	82	87	92	98	103	108	113	118
	16,0							75	80	85	90	94	99	104	109	114

8.2 Стенди для випробування гасителів коливань мето­дом гармонічних коливань

У пасажирських вагоноремонтних підприємствах для за­давання гасителю гармонічних коливань використовують в основному стенди типу ПКБ ЦВ, ЛИИЖТ, ОЗВРЗ-ЛИИЖТ, а також розроблені АТ «МІНЕТЕК» стенди моделей СВД15-1М та СВД-11-0,047П. Стенд моделі СВД-11-0-047П є комп'ютеризований. Технічні характеристики стендів для випробування гасителів коливань наведені в додатку Г.

8.2.1 Стенд конструкції ПКБ ЦВ наведений на рисунку 9 У станині стенда 12 розташований редуктор 3, що з'єднує

електродвигун 1 і маховик 2 через фрикційну муфту з ексцен­триковим механізмом 11. У станині 12 шарнірно кріпиться плита 6 із поворотним пристроєм 4. Гаситель 5 встановлюють головками в нижній 10 та верхній 7 затискачі стенда. Верхній затискач з'єднаний через листову ресору 8 із реєструючим механізмом, а нижній — утримує спеціальним затискачем планшет 9.

Під час роботи стенда електродвигун 1 приводить нижній затискач 10 і планшет 9 у гармонічний рух із частотою 1 Гц та амплітудою до ЗО мм. Пропорційно опору гасителя 5 дефор­мується ресора 8 і повертається стрілка реєструючого при­строю з олівцем на кінці відносно планшета 9. У результаті на бланку планшета записується робоча діаграма, що визначає параметр, максимальне зусилля і роботу сил тертя.

8.2.2 Стенд конструкції ЛИИЖТ наведений на рисунку 10 Електродвигун 1 з'єднаний клинопасовою передачею 2

з маховиком 3 і валом 4 з ексцентриком 6 на другому кінці. Горизонтальний 7 і вертикальний 8 повзуни перетворюють обертання ексцентрика у зворотно-поступальний рух штока гасителя 9. Корпусну головку гасителя встановлюють у за­тискачі реєструючого пристрою 10, а штокову — у затискачі повзуна.

Рисунок 9 — Схема стенда конструкції ПКБ ЦВ

При роботі стенда повзун 8 здійснює гармонічний рух із регульованою частотою п = 0,5 Гц — 5 Гц та амплітудою а = 7 мм; 14 мм; 28 мм.

Пропорційно опору гасителя 9 повертається торсіон 10 і стріла 11 реєструючого пристрою відносно планшета 12, з'єднаного з повзуном.

Натисненням олівця стріли записують на бланку план­шета робочу діаграму гасителя.

Рисунок 9 — Схема стенда конструкції ПКБ ЦВ

При роботі стенда повзун 8 здійснює гармонічний рух із регульованою частотою п = 0,5 Гц — 5 Гц та амплітудою а = 7 мм; 14 мм; 28 мм.

Пропорційно опору гасителя 9 повертається торсіон 10 і стріла 11 реєструючого пристрою відносно планшета 12, з'єднаного з повзуном.

Натисненням олівця стріли записують на бланку план­шета робочу діаграму гасителя.

Рисунок 11 - Схема стенда конструкції ОЗВРЗ-ЛИИЖТ

8.2.4 Стенд конструкції АТ «МІНЕТЕК» моделі СВД15-1М Характерними особливостями цього стенду є те, що він

оснащений гідрофікованим приводом та гідрофікованими затискачами головок гасителів коливань. Крім того цей стенд оснащений ексцентриковим вузлом, який дозволяє змінювати його параметри, а також має ресорну підвіску, яка дозволяє змінювати її сумарну жорсткість у залежності від технічної характеристики гасителя коливань.

8.2.5 Стенд конструкції АТ «МІНЕТЕК» моделі СВД 11-0,04711

Характерною особливістю цього стенду є те, що він комп'ютеризований і дозволяє, окрім можливості контр­олю випробуваних параметрів гасителя коливань і виводу їх на монітори й друкуючі пристрої, здійснювати діагностику та виявляти місця несправностей в гасителі коливань, їхній характер і давати підказку оператору про необхідні дії для усунення цих несправностей. Стенди дозволяють накопичувати і зберігати інформацію на жорсткому диску комп'ютера. Окрім того в стендах закладена можливість обліку надійнос­ті гасителів коливань різних заводів-виробників. За бажан­ням замовника стенд може бути укомплектований системою контролю температури гасителя коливань і навколишньо­го середовища. Стенд СВД 11-0,47П, як і стенд СВД 15-1М оснащений гідрофікованими затискачами головок гасителів коливань.

У конструкції стенда мінімізовано, в порівнянні з криво­шипно-шатунними механізмами, кількість поверхонь тер­тя, оскільки використані гідростатичні схеми механізмів.

8.3 Технологія випробування гасителів коливань методом гармонічних коливань на стендах ПКБ ЦВ, ЛИИЖТ, ОЗВРЗ ЛИИЖТ наведена в таблиці 8

Таблиця 8 — Технологія випробування гасителів коливань

Найменування операції	Пояснення
Установка гасителя коливань на стенд	Гаситель коливань у зборі із втулками в головках кріплять на стенді конусними затискачами. Зазори у вузлах кріплення не допускаються
Уведення в робочий режим	Виключають (блокують) реєструючий пристрій стенда, включають стенд, прока­чують гаситель коливань ЗО секунд із час­тотою коливань 1Гц-1,5Гц і спостерігають за роботою його ущільнень. Витоку ріди­ни через ущільнення штока і корпусу не допускається, ущільнення повинні бути справними
Випробування із записом діаграми	Включають реєструючий пристрій і на бланку планшета записують робочу діа­граму (рисунок 8). По формі діаграми ви­значають можливі дефекти (таблиця 9), а по довжині й ширині — параметр опору (таблиця 7). Гаситель коливань вважають справним якщо форма діаграми відпові­дає еліпсу, а параметр — розрахунковому діапазону. При можливості збільшують удвоє частоту рухів повзуна і заново запи­сують робочу діаграму. Зусилля обмежен­ня повинне відповідати розрахунковому значенню від 7кН доІОкН
Марковання гасителя коливань	Гаситель коливань, визнаний придатним до експлуатації, маркують. Про викона­ний контроль записують у журнал

Таблиця 9 — Аналіз робочих діаграм гасителів коливань КВЗ-ЛИИЖТ та НЦ1100

Вид несправності	Форма діаграми розтягування-стиснення	Спосіб усунення несправності
1	2	3
Надмірний зазор між штоком і напрямною, нещільне прилягання		Замінити (відремонтувати) напрямну, ущільнювальні кільця. Посадочні поверхні дисків та сідел клапана притерти
Засмічення дросельних отворів клапанів. Підвищена в'язкість робочої рідини		Прочистити дросельні отвори. Робочу рідину злити, промити гаситель коливань, залити свіжу оливу
Нещільне прилягання дисків до сідла клапана днища (засмічення або знос). Зазор у з'єднанні циліндра з днищем		Промити гаситель коливань, притерти посадочні місця диска і сідла клапана днища. Замінити ущільнювальне кільце циліндра
Самовідгвинчування гайки корпусу в експлуатації, знос втулок у головках кріплення		Підтягнути гайку корпусу і поставити стопорну планку, замінити втулки в головках, усунути люфти
Недостача рідини в гасителі коливань. Не спрацьовують клапани штока і днища. Підвищений зазор між штоком і напрямною		Перевірити манжети і ущільнювальні кільця, непридатні замінити. Залити оливу до норми. Перевірити роботу клапанів, зазор у напрямній
Сухе тертя в гасителі коливань через защемлення на стенді або задири на поршні та циліндрі, перекошення поршня в циліндрі і штока в напрямній		Усунути перекошення гасителя коливань, допущений при установці; перевірити стан поверхонь поршня, циліндра, напрямної і штока
Заклинений поршень у циліндрі або шток у напрямній. Неправильне складання гасителя коливань		Перевірити стан поверхонь поршня, циліндра, штока і напрямної. Перевірити правильність складання гасителя коливань
Слабке затягування пружини запобіжного клапана		Відрегулювати затягування пружини запобіжного клапана
Недостача рідини в гасителі коливань. Неповнота заповнення циліндра. Заїдання диска клапана днища		Добавити робочу рідину до норми. Перевірити манжети й ущільнювальні кільця, диск клапана днища
Нещільне прилягання диска до сідла клапана поршня, засмічення клапана. Злам, ослаблення або знос поршневого кільця		Посадочні поверхні диска та сідла клапана притерти. Замінити поршневе кільце і робочу рідину

Примітка. Пунктиром відображені робочі діаграми справного гасителя коливань, а курсивом - несправного

8.4 Випробування гасителів коливань методом затухаю­чих коливань

Оцінку роботоздатності гасителів коливань можна здій­снювати методом затухаючих коливань на спеціальному стенді, що відтворює початкову амплітудну дію на систему коливань із одним ступенем свободи. Цей стенд значно про­стіший і дешевший, а для його роботи не потрібно спеціаль­ного привода.

На основі 1 стенда (рисунок 12) монтуються пружини 2, опора 4, стояк 3, упор 13 і штатив 12 реєструючого пристрою 6...11. До стояка 3 шарнірне кріпиться важіль 5 з вантажем 10 на вільному кінці. Записуючий пристрій містить олівець 9, встановлений на штовхачі, що прикріплений до важіля 5 і рухомий планшет 6 в напрямних 7. Планшет 6 з'єднаний з вантажем 11. Вихідне положення планшета визначається фіксатором 8, установленим на верхній напрямній. Для за-дання вихідного відхилення важеля служить обмежувач 13.

Гаситель коливань 14 встановлюють у кронштейнах 15 і проводять силову дію на важіль, опускаючи його до обмеж­увача 13, що задає початкову амплітуду а_о затухаючих коли­вань.

При відхиленні важеля 5 від обмежувача 13 штовхач від­кидає фіксатор 8 і планшет 6 під дією сили ваги вантажу 11 переміщується в напрямних 7. При цьому олівець 9 записує на планшеті віброграму затухаючих коливань системи (рису­нок 13). По отриманому запису і амплітуді а_т кінця періода коливань визначають параметр опору

де К — розрахунковий співмножник постійний для кожного стенда,

- параметри жорсткості

пружини та інертності важеля з вантажем; l_о — відстань між осями шарніра і опори важеля.

Технологія випробувань гасителів коливань методом за­тухаючих коливань наведена в таблиці 10. По формі вібро­грами виявляють можливі дефекти гасителя (таблиця 11). Для спрощення розрахунку використовують таблицю 12 па­раметрів б при різних значеннях амплітуди а_т кінця періода коливань.

Рисунок 12 — Стенд випробування гасителів коливань методом затухаючих коливань

Рисунок 13 — Віброграма затухаючих коливань

Таблиця 10 — Технологія випробування гасителів коливань методом затухаючих коливань

Найменування операції	Пояснення
Установлення гасителя на стенд	Гаситель коливань установлюють на стенд кріпильними головками за допо­могою валиків у кронштейни станини та надресорної опори
Уведення в робочий режим	Прокачують гаситель коливань 6-8 разів легкими натисканнями на важіль стен­да, відводять планшет у крайнє ліве по­ложення, при цьому олівцем прокреслю­ється нульова лінія. Опускають фіксатор у виріз планшета
Випробування із записом віброграми	Опускають важіль із вантажем, долаючи опір пружини, до упора (ао=31 мм), і від­пускають без надання початкової швид­кості. При переміщенні важеля уверх під дією пружних сил штовхач, який розмі­щений на важелі, виводить фіксатор із вирізу планшета. Під дією сили ваги вантажика планшет переміщується вправо, а олівець записує віброграму затухаючих коливань. По ній і таблиці 11 визначають технічний стан гасителя коливань. Вимі­рюють амплітуду коливань після першо­го періоду ат, а по таблиці 12 визначають параметр опору гасителя коливань. Якщо форма віброграми відповідає нормально­му виду, а параметр опору знаходиться в розрахункових межах, то гаситель ко­ливань визнають придатним до експлу­атації. Потім маркують, а віброграму і параметр опору заносять до журналу відремонтованих гасителів коливань