5.5 Экспериментальные исследования нагрузок при маневровых соударениях вагонов

На полигоне СГУПС проводились испытания крепления грузов. Для этого использовался специальный стенд ударных испытаний по определению нагрузок, действующих на груз, крепление и вагон при маневровых соударениях. При этом на грузовом полувагоне размещались 16 бетонных плит весом 4,2 тонны, закрепленные системой тросов. При измерениях использовалась быстродействующая тензометрическая система «Динамика-1», сертифицированная в федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии (№25487 RU.С.28.007.А) и зарегистрированная в Государственном реестре средств измерений под номером 32885-06. В качестве первичных преобразователей использовалось 16 динамометров, встроенных в разрывы тросов крепления груза на вагоне. Схема расположения динамометров приведена на рисуноке 5.6. Для измерения ускорений на грузе были закреплены шесть акселерометров. К одному из каналов измерительной системы «Динамика-1» подключен датчик скорости.

Рисунок 5.6 – Схема расположения динамометров на вагоне

Тросы перед натяжением ослабляются и снимаются нулевые показания динамометра, при необходимости нуль подстраивается. Тросы натягивают равномерно в пределах (1,5 – 2,0) тонн.

После подготовки оборудования и закрепления груза системой тросов производились следующие действия. С помощью электролебедки вагон поднимали на горку до определенной отметки, где колеса фиксировались с помощью ломиков (рисунок 5.7). По команде руководителя испытаний вагон спускался с горки и с развившейся скоростью врезался в бетонную стену

(рисунок 5.8). Одновременно с этим запускалась система на запись измерения (рисунок 5.9). После этого результаты записывались на диск и отправлялись на обработку.

Рисунок 5.7 – Процесс поднятия полувагона на горку

Рисунок 5.8 – Столкновение полувагона с бетонной стеной на полигоне СГУПС

Рисунок 5.9 – Система обработки даных

Рисунок 5.10 – Изменения усилия натяжения тросов при ударе вагона от времени

Рисунок 5.11 – Изменения ускорений при ударе вагона от времени

Основные технические характеристики тензометрической системы

«Динамика-1»:

Схемы включения датчиков:

- параметрические датчики включаются по 4-х проводной схеме;

- генераторные датчики включаются по 2-х проводной схеме.

Число измерительных каналов………………………………………………….20

Комплекс обеспечивает адресный опрос датчиков.

Комплекс работает по управлению от компьютера

На четверку каналов подключаются только однотипные датчики……….

Быстродействие на канал, кГц/ кан...………………………………….... ……20

Время преобразования информативного параметра датчика в код

результата измерения, мкс………………………………………………..…>= 50

Измерение по схеме «одиночный тензодатчик»

Номинальное значение сопротивления тензорезистивного датчика

выбирается из диапазона, Ом………………………………………..…(20…400)

Минимальный диапазон изменения сопротивления тензодатчика,

Ом………………………………………………………………………………± 1,5

Максимальная разрешающая способность, мОм/дел………………….…. 0,487

Максимальный диапазон изменения сопротивления тензорезисторного

датчика, Ом…………………………………………………………...………. ± 12

Предел допускаемой погрешности измерительного канала при измерении

по схеме «одиночный тензодатчик», %.......................................................…. 0,5

Ток питания тензодатчиков, мА…………………………………………(10…50)

Частотный диапазон при неравномерности амплитудно-частотной характеристики 3 дБ, Гц…………………………………………..…….(0…1000)

Пределы основной допускаемой относительной погрешности

измерений %......................................................................................................± 0,5

Основная погрешность (на частоте 1000 Гц), %..............................................1,0

Измерение по схеме «мост»

Максимальный диапазон изменения выходного напряжения термоэлектри-

ческих преобразователей, мВ…………………………………………………... 125

Предел допускаемой погрешности измерительного канала при измерении

по схемам: «одиночный тензодатчик», «термопреобразователь», «мост», %.......................................................................................................................…. 0,5

Длина линий связи от комплекса до датчика, м………………..…………...≤ 10

Длина линий связи от комплекса до компьютера, м………….…………… ≤ 50

Общее сопротивление соединительных проводов с термоэлектрическим преобразователем, Ом……………………………………………………… ≤ 300

Общее сопротивление каждого провода, подключающего пассивные

датчики, Ом……………………………………………………………………. ≤ 8

Электрическое питание комплекса осуществляется от внешнего источника

переменного тока, В ……………….……………………………...….. 220 или 36

Время установления рабочего режима (время прогрева), мин…………........ 30

Габаритные размеры не более, мм………………………………(530х310х190)

Масса, кг……………………………………………………………………… ≤ 4,5

Мощность, потребляемая комплексом, В · А……………………………. …≤ 40