Тензометрированию подлежат наиболее напряженные места конструкций, расположение которых определяют по результатам расчетов прочности, представляемым в испытательный центр (ИЦ) изготовителем (заявителем), а также из опыта ИЦ.

Местами установки датчиков, как правило, являются следующие зоны:

- действия максимальных изгибающих, крутящих моментов и сил;

- соединения различных деталей и сборочных единиц;

- концентрации напряжений (в том числе на границах сварных швов);

- возникновения местных деформаций и т. п.

В зонах концентрации напряжений с высоким градиентом изменения напряжений устанавливают тензорезисторы с базой 5 мм, вне зон концентрации – тензорезисторы с базой 10 или 20 мм.

При тензометрировании зон сварного соединения деталей тележки тензорезисторы с базой 5 мм устанавливают частично на деталь и частично на сварное соединение таким образом, чтобы центр (поперечная ось) тензорезистора совпадала с границей сварного шва.

8.2.3 Статические испытания тележки следует проводить до начала ходовых испытаний.

Статическое нагружение тележки весом кузова реализуют в виде нагружения и разгрузки тележки весом кузова локомотива, для чего проводят подъем и опускание кузова с помощью домкратов или проводят опускание и подъем тележки на скатоопускном устройстве.

Циклы нагрузки / разгрузки повторяют не менее трех раз с регистрацией напряжений как при нагрузке, так и при разгрузке. За величину определяемого в испытаниях напряжения принимают среднее арифметическое значение из трех измеренных.

8.3 Статические испытания кузова (главной рамы) продольными

силами

8.3.1 При проведении испытаний напряжения в элементах кузова (главной рамы) определяют методом тензометрирования по 8.2.2 с использованием тензорезисторов базой 10 или 20 мм. При этом в зонах концентрации напряжений (в зонах выточек, переходов с радиусами менее

10 мм, сварных швов, за исключением стыковых сварных швов без усили-

вающих валиков) тензорезисторы устанавливают таким образом, чтобы поперечная ось тензорезистора находилась в 20 мм от концентратора напряжений.

8.3.2 Нагружение кузова (главной рамы) продольными силами сжатия / растяжения через автосцепки проводят на специальном стенде, оборудованном приборами для измерения и контроля величины силы.

В целях предупреждения повреждения или разрушения конструкции объекта нагрузку следует прикладывать ступенями, начиная с малых (не менее 50% от максимальной) сил растяжения/сжатия до максимальной. В качестве максимальной нагрузки принимают значение расчетной продольной нагрузки в соответствии с ГОСТ.

Полный цикл нагрузки / разгрузки на всех ступенях нагружения (например, по схеме 0 – 50 % – 0, 0 – 75 % – 0, 0 – 100 % – 0) повторяют не менее трех раз. После каждой ступени нагружения проводят экспресс-анализ результатов измерений. Решение о переходе на очередную ступень нагружения принимают, если напряжения в элементах конструкции на следующей ступени не превышают предела текучести s0,2.

8.3.3 При приложении продольных нагрузок следует контролировать симметричность нагружения, сравнивая величины напряжений в продольных элементах, симметричных относительно продольной оси кузова (главной рамы). При разнице в напряжениях более 20 % выявляют и устраняют причину несимметричности нагружения.

8.3.4 В случае невозможности задания расчетной нагрузки, обусловленной состоянием конструкции или возможностями испытательного оборудования, допускается ограничиваться максимально возможной силой растяжения/сжатия. Напряжения, соответствующие максимальным расчетным нагрузкам, определяют экстраполяцией полученного результата.

8.3.5 По величине напряжений, полученных при испытаниях, делают вывод о прочности кузова (главной рамы) при действии максимальных продольных расчетных нагрузок.

8.3.6 Статические испытания кузова (главной рамы) продольными силами рекомендуется проводить до начала испытаний на соударение.

8.4 Испытания на соударение

8.4.1 При проведении испытаний на соударение напряжения в элементах кузова (главной рамы) определяют методом тензометрирования по 8.2.1 с использованием тензорезисторов базой 10 или 20 мм. При этом в зонах концентрации напряжений (в зонах выточек, переходов с радиусами менее 10 мм, сварных швов, за исключением стыковых сварных швов без усиливающих валиков) тензорезисторы устанавливают таким образом, чтобы поперечная ось тензорезистора находилась в 20 мм от концентратора напряжений.

8.4.2 Кузов (главную раму) подвергают испытаниям в составе локомотива.

Кузов (главная рама) представляют на испытания, как правило, в полностью оборудованном виде. По решению ИЦ должен быть обеспечен доступ к несущим конструкциям для установки тензорезисторов в местах, в которых по результатам расчета на прочность или испытаний аналогичных конструкций зафиксированы наибольшие напряжения.

Для проведения испытаний локомотив может быть представлен без крэш-элементов (при их наличии в конструкции).

Примечание – Крэш-элементы не являются объектом испытаний при проведении испытаний на соударение при проверке соответствия требованиям показателя «Прочность кузова (главной рамы) при действии нормативной силы соударения, приложенной по оси сцепного устройства».

8.4.3 Испытания проводят на прямом участке железнодорожного пути.

8.4.4 При проведении испытаний испытуемый локомотив накатывают на заторможенный состав-подпор.

Возможно накатывание вагона-бойка на испытуемый локомотив, стоящий в голове заторможенного состава-подпора.

8.4.5 Испытания начинают с малых сил соударений с их постепенным увеличением. Максимальная сила соударения должна быть не менее 80 % от нормативной и не должна превышать ее более, чем на 50 кН. Число соударений должно быть не менее десяти при условии реализации в испытаниях различных по величине сил соударений.

При наличии конструктивных ограничений (например, запланированное разрушение отдельных элементов кузова (главной рамы) с целью обеспечения вступления в работу крэш-элементов при аварийных столкновениях) максимальная сила соударения должна составлять (85±5) % от максимально возможной по конструктивным ограничениям.

8.4.6 В процессе испытаний измеряют:

- силу удара в автосцепку;

- напряжения в кузове (главной раме).

Рекомендуется в процессе испытаний измерять скорость подхода вагона-бойка к локомотиву или локомотива к составу-подпору в зависимости от схемы проведения испытаний.

8.4.7 Для измерений сил удара в автосцепку используют штатное сцепное устройство, оборудованное датчиками деформаций, собранными в схему, позволяющую измерять силы растяжения/сжатия.

Предварительно для оборудованного датчиками деформаций сцепного устройства проводят определение зависимости деформаций от действующей на сцепку продольной силы сжатия.

8.4.8 Для каждой конкретной точки (тензорезистора) строят линейную зависимость напряжений от силы соударения путем обработки полученных результатов по методу наименьших квадратов. Экстраполируя полученную зависимость, определяют напряжение в рассматриваемой точке, соответствующее нормативной силе соударения.

Величину нормативной силы соударения принимают по ГОСТ.

8.5 Испытания на усталость

8.5.1 Для оценки сопротивления усталости рам тележек и промежуточных рам (балок, брусьев и т. п.) второй ступени рессорного подвешивания проводят стендовые вибрационные испытания на базе 10 млн. циклов нагружения. Испытаниям подвергают один образец.

К объекту испытаний прикладывают статические и динамические (циклические) нагрузки. Значения статических нагрузок принимают равными силам тяжести устанавливаемого на объект испытаний оборудования, включая полностью оборудованный и экипированный кузов (главную раму).

8.5.2 Значения основных динамических (циклических) нагрузок – динамических составляющих вертикальных сил от веса надрессорного строения принимают по результатам динамико-прочностных испытаний конкретного типа локомотива, конструкции которого подлежат стендовым вибрационным испытаниям. При отсутствии результатов динамико-прочностных испытаний конкретного типа локомотива значения циклических нагрузок принимают по ГОСТ (пункт 8.3.7).

Объекты испытаний, нагружаемые в эксплуатации вертикальными силами от веса надрессорного строения и рамными силами, при испытании нагружают этими силами одновременно.

8.5.3 Испытания кронштейнов крепления тяговых двигателей, тяговых редукторов, тормозных механизмов и др., являющихся неотъемлемой частью рамы (балки, бруса), допускается проводить отдельно от испытываемой рамы (балки, бруса) с воспроизведением условий закрепления их в раме (балке, брусе).

8.5.4 При испытании рам и балок (брусьев) частота циклического нагружения объектов на стенде должна быть не более 10 Гц, при испытании кронштейнов, испытываемых отдельно от рамы (балки, бруса) – не более 30 Гц.

При испытаниях кронштейнов отдельно от рамы циклическое нагружение начинают с частот, не превышающих 10 Гц, постепенно увеличивая их до рабочих значений (но не выше 30 Гц). При увеличении частоты нагружения постоянно регистрируют напряжения в контролируемых точках конструкции, следя за тем, чтобы значения их оставались на одном уровне. После выбора рабочей частоты циклического нагружения кронштейна дальнейшая регистрация напряжений не требуется, контролю подлежат только величины нагрузок.

8.5.5 При испытаниях кронштейнов отдельно от рамы (балки, бруса) с частотой нагружения свыше 10 Гц датчики деформаций, с помощью которых осуществляют контроль напряжений, располагают в наиболее напряженных местах конструкции, определяемых по результатам расчетов на прочность, выполненных разработчиком, или, исходя из опыта ИЦ.

8.5.6 При проведении испытаний контроль за величинами нагрузок осуществляют не реже одного раза в 15 мин.

8.5.7 Не реже двух раз в сутки осматривают объект испытаний с целью обнаружения усталостных трещин. Зонами предполагаемого возникновения трещин являются зоны сварных соединений деталей (например, зоны приварки накладок, кронштейнов) и резкого изменения формы и геометрических размеров деталей. Для обнаружения усталостных трещин используют любой метод неразрушающего контроля.

8.5.8 Контроль числа циклов нагружения осуществляют по счетчику импульсов, который перед началом испытаний обнуляют.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4