СТ ССФЖТ ЦТ-ЦРБ 092-2000
СТАНДАРТ
СИСТЕМЫ СЕРТИФИКАЦИИ
НА ФЕДЕРАЛЬНОМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ
Краны стреловые на железнодорожном ходу
Типовая методика динамических (ходовых)
испытаний тягового привода
Москва
Предисловие
1.
РАЗРАБОТАН
Государственным унитарным предприятием Всероссийский научно-исследовательский институт тепловозов и путевых
машин МПС России (ГУП ВНИТИ МПС России)
ИСПОЛНИТЕЛИ:
В.А. Пузанов к.т.н.;
Ю.Н. Соколов к.т.н.; П.М. Суровцев; А.П. Чепурных; И.Н. Сидун
2. ВНЕСЕН Центральным органом Системы сертификации на
федеральном железнодорожном транспорте - Департаментом технической политики МПС
России, Департаментом локомотивного хозяйства МПС России, Департаментом
безопасности движения и экологии МПС России
3. УТВЕРЖДЕН И
ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ указанием МПС
России от 17 апреля 2003 г. № Р-380у
4. ВВЕДЕН впервые
СОДЕРЖАНИЕ
1. Область применения. 2
2. Нормативные ссылки. 2
3. Определения. 2
4. Объект испытаний. 2
5. Проверяемые (определяемые)
показатели. 3
6. Метод испытаний. 3
7. Порядок проведения испытаний. 5
8. Условия проведения испытаний. 6
9. Средства испытаний. 6
10. Порядок обработки данных и
оформление результатов испытании. 7
11. Требования безопасности и
охраны окружающей среды.. 7
Приложение А (информационное)
Библиография. 8
|
СТАНДАРТ СИСТЕМЫ СЕРТИФИКАЦИИ НА ФЕДЕРАЛЬНОМ
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ
Краны стреловые на железнодорожном ходу
Типовая методика динамических (ходовых)
испытаний тягового привода
|
Дата введения 2003-04-25
1. Область применения
1.1. Настоящий стандарт устанавливает
обязательную для применения типовую методику (ТМ) динамических (ходовых)
испытаний тягового привода кранов стреловых на железнодорожном ходу (кроме
грузоподъемных механизмов) (далее - КС).
Испытания тягового привода КС проводят в
составе испытаний КС в сборе.
1.2. Настоящая ТМ является обязательной
при проведении сертификационных испытаний КС.
Данная ТМ по приведенным показателям
может применяться при приемочных и других испытаниях.
1.3. Настоящий стандарт распространяется
на испытательные центры (лаборатории), аккредитованные и ССФЖТ.
1.4. На основе ТМ испытательные центры
(лаборатории) при необходимости разрабатывают рабочие методики (далее - РМ)
испытаний, учитывающие требования программы испытаний конкретного типа КС.
2. Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки
на следующие нормативные документы:
ГОСТ
7.32-2001 Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому
делу. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления
ГОСТ
12.0.004-90 ССБТ. Организация обучения безопасности труда. Общие положения
ГОСТ
12.2.003-91 ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования
безопасности
ГОСТ
12.3.003-86 ССБТ. Работы электросварочные. Требования безопасности
ГОСТ 166-89 Штангенциркули.
Технические условия
ГОСТ
16504-81 Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и
определения
ГОСТ
17516.1-90 Изделия электротехнические. Общие требования в части стойкости к
механическим внешним воздействующим факторам
ГОСТ
16504 и Руководство 2 ИСО/МЭК:1996. Стандартизация и смежные виды
деятельности - Общий словарь
ГОСТ 427-75
Линейки измерительные металлические. Технические условия
ОСТ 32.62-96 Нормы прочности
металлоконструкций путевых машин
РД 32.65-96 Машины путевые. Нормы и
требования безопасности, эргономики, санитарно-гигиенические
и природоохранительные. Основные положения
РД 32.141-99 Валы карданные путевых
машин. Методические указания по выбору и применению в тяговых трансмиссиях
ЦРБ-756 Правила технической эксплуатации
железных дорог Российской Федерации
3. Определения
Используемые в настоящем стандарте
термины и определения соответствуют ГОСТ
16504 и Руководству 2 ИСО/МЭК:1996.
4. Объект испытаний
4.1. Объектом испытаний является тяговый
привод КС, который состоит из тягового электродвигателя (далее - ТЭД) или
гидромотора, двух - трехступенчатого редуктора с механическим переключением
рабочей и транспортной скоростей, карданного вала, осевого редуктора и
предназначен для передачи вращающего момента от ТЭД или гидромотора к колесным
парам в транспортном и рабочем режимах.
4.2. Предназначенные для испытаний
тяговые приводы должны быть изготовлены в точном соответствии с утвержденными в
установленном порядке рабочими чертежами и технологическим процессом, приняты
ОТК завода-изготовителя и техническим инспектором заказчика (при его наличии на
предприятии).
При передаче КС на испытания изготовитель
представляет комплект учтенной документации,
состав которой определяют в согласованном порядке.
4.3. Целью испытаний является определение
и оценка динамической нагруженности элементов тягового привода КС при всех
возможных режимах эксплуатации КС.
5. Проверяемые
(определяемые) показатели
5.1. Основные показатели
(характеристики), регистрируемые и определяемые в процессе испытаний, их
обозначение, единицы измерений и величины погрешностей при их измерении должны
соответствовать указанным в таблице.
6. Метод испытаний
6.1. При динамических испытаниях тягового
привода КС для определения крутящих моментов на валах и усилий в реактивных
тягах применяют метод тензометрирования сечений валов привода и реактивных тяг,
позволяющий определить напряжения с помощью тензорезисторов и комплекта средств
измерений.
При определении величин крутящих моментов
(квазистатической и динамической составляющих) два тензорезистора наклеивают по
направлениям действия главных нормальных напряжений при кручении вала (под
углом 45° к оси вала) и собирают в полумост.
В случае совместного действия, крутящих и
изгибающих моментов полумост собирается из 4-х тензорезисторов по схеме,
исключающей регистрацию деформаций от изгиба вала.
При определении усилий растяжения-сжатия
в реактивных тягах тензорезисторы наклеивают по схеме регистрации нормальных
напряжений сжатия-растяжения с исключением изгиба.
Переход от главных нормальных
напряжений к касательным осуществляют по формуле:
где µ - коэффициент Пуассона, для сталей
µ от 0,25 до 0,30.
Крутящие моменты, нагружающие
вал привода, в общем случае определяют по формулам:
Мср = tср · Wρ;
Mа = tа · Wρ.
Таблица - Показатели (характеристики),
регистрируемые и определяемые в процессе испытаний тягового привода КС
№№
п/п
|
Наименование
показателя (характеристики)
|
Обозначение
|
Единица
измерения
|
Значение
и допуск параметра по НД, на соответствие которому проводят испытания
|
Максимально
допустимая погрешность измерения (определения) показателя (характеристики)
|
Метод,
способ определения показателя
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
1
|
Квазистатический
крутящий момент на входном валу тягового редактора
|
Мср
|
Н
· м
|
0,75
· Мт, где Мт - крутящий момент по пределу текучести
вала
|
6
%
|
Испытания
|
Расчет
|
2
|
Амплитуда
динамического крутящего момента на входном валу тягового редуктора
|
Ма
|
Н · м
|
не нормируется
|
6 %
|
То
же
|
3
|
Квазистатическое
усилие растяжения-сжатия в реактивной тяге осевого редуктора
|
РТ
|
Н
|
0,75
· Рт, где Рт - усилие растяжения-сжатия по пределу
текучести реактивной тяга
|
6
%
|
Испытания
|
4
|
Амплитуда
динамического усилия растяжения-сжатия в реактивной тяге осевого редуктора
|
РТа
|
Н
|
не
нормируется
|
6
%
|
То
же
|
5
|
Амплитуда
ускорения ТЭД в местах его крепления:
|
|
|
10
м/с2 для группы М25
|
4
%
|
Испытания
|
30
м/с2 для группы М26
|
150
м/с2 для группы М27
|
ГОСТ
17516.1, таблица 1
|
в вертикальном
направлении
|
аz (ВУД)
|
м/с2
|
|
|
|
в
горизонтально-поперечном направлении
|
ау
(ГУД)
|
м/с2
|
|
|
|
в продольном
направлении
|
аx (ПУД)
|
м/с2
|
|
|
|
6
|
Амплитуда вертикального ускорения корпуса буксы
|
аБ
(ВУБ)
|
м/с2
|
не нормируется
|
4 %
|
То же
|
7
|
Коэффициент
запаса сопротивления усталости валов тягового привода и реактивной тяги
тягового редуктора
|
n
|
б/р
|
1,5
|
6 %
|
Расчет
|
ОСТ
32.62,
|
таблица
2
|
[2],
раздел 2.2,
|
таблица
2.2
|
8
|
Критическая
частота вращения карданного вала
|
nкр max
|
мин-1
|
nкв max £
0,7nкр, где nкв
max - максимальная частота вращения
карданного вала
|
10
%
|
Расчет
|
РД
32.141, п. 3.4.2
|
9
|
Пространственный
строительный угол излома осей в шарнирах карданного вала
|
g
|
град
|
1°
£ g £ 8°
|
10
%
|
Измерения
|
РД
32.141, п. 3.3.1
|
Расчет
|
Крутящие моменты, нагружающие
вал привода, в общем случае определяют по формулам:
Мср = tср · Wp
Ма = tа · WP,
где - полярный момент
сопротивления вала сплошного сечения,
- полярный момент сопротивления полого
вала,
D и d - соответственно наружный и внутренний диаметры вала.
При прямой тарировке тензоточек на валах
(установка на специальный стенд, использование приспособлений) используют
полученную зависимость Мкр = f(s).
6.2. Измерение ускорений производят
прямым методом с использованием вибропреобразователей.
7. Порядок проведения
испытаний
7.1. Испытания тягового привода КС
проводят в следующей последовательности:
7.1.1. обследуют тяговый привод на
предмет его соответствия конструкторской документации;
7.1.2. оборудуют тяговый привод датчиками
и приборами;
7.1.3. проводят ходовые испытания;
7.1.4. обрабатывают данные испытаний и
составляют протокол испытаний.
7.2. Расположение (установку) средств
измерений определяют в зависимости от измеряемых параметров.
7.2.1. Вибропреобразователи устанавливают
на корпусе букс колесной пары и корпусе ТЭД с ориентацией в заданном
направлении измерений ускорений.
Расположение точек измерений ускорений
составных частей тягового привода определяют РМ для конкретного типа тягового
привода КС.
7.2.2. Для измерений напряжений в валах и
реактивных тягах осевых редукторов их оборудуют тензорезисторами.
7.3. Регистрацию определяемых показателей
осуществляют на магнитные носители магнитографа или ПЭВМ.
7.4. Продолжительность замера и частоту
дискретизации выбирают в зависимости от режимов
работы КС.
При записи на магнитные носители объем
выборки определяют из условия получения (5 - 10)·103 амплитудных
значений каждого из регистрируемых параметров. Частота дискретизации при записи
на ПЭВМ должна превышать максимальную частоту динамического процесса
регистрируемых параметров не менее чем в 5 раз.
7.5. В начале и конце каждой серии
испытании производят калибровку измерительных каналов.
7.6. Перед началом испытаний тяговый
привод КС подвергают внешнему осмотру, линейным измерениям для определения
углов установки карданных валов, а также проверяют комплектность технической
документации.
7.7. Демонтируют входной вал редуктора,
карданный вал привода и реактивные тяги осевых редукторов, которые после
выполнения подготовительных операций оборудуют тензорезисторами. Валы калибруют
на предназначенном для этих целей стенде, а реактивные тяги - на универсальной
испытательной машине растяжения-сжатия, после чего их вновь монтируют в тяговый
привод.
7.8. В процессе испытаний реализуют
транспортный режим и режим движения КС при выполнении им рабочих операций
(рабочий режим):
7.8.1. трогание с места с нагрузкой,
соответствующей прицепным вагонам восстановительного поезда (далее - прицепная
нагрузка), максимально допустимой для испытываемого КС, и разгон до скорости
рабочего режима передним и задним ходом;
7.8.2. трогание с места с реализацией максимальной
тяги при соответствующей ей прицепной нагрузке и разгон до скорости движения
рабочего режима передним и задним ходом;
7.8.3. движение на выбеге (без тяги) при
включенных редукторах со скоростью рабочего режима;
7.8.4. движение в транспортном режиме с
отключенными редукторами со скоростями в диапазоне до конструкционной скорости
передним и задним ходом;
7.8.5. испытания проводят в прямых
участках пути, кривых радиусом 50 - 100 м, 300 м, 600 м, по стрелочным
переводам при следовании на боковой путь с установленными для данных участков
скоростями движения;
7.8.6. на каждом из перечисленных режимов
движения выполняют не менее трех реализаций.
7.9. При проведении испытаний
предприятие-изготовитель обеспечивает обслуживание КС в соответствии с инструкцией
по эксплуатации.
8. Условия проведения
испытаний
8.1. Динамические ходовые испытания
тягового привода проводят при движении КС в транспортном и рабочем режимах.
8.2. Динамические ходовые испытания
проводят в светлое время суток. Условия воздействия климатических факторов
определяют для конкретного типа КС и отмечают в РМ.
8.3. Для испытаний формируют
испытательный поезд, состоящий из КС, локомотива и одного или нескольких
вагонов-лабораторий. Испытательный поезд должен быть оборудован
местной телефонной или радиосвязью.
8.4. Конструкция железнодорожного пути
должна удовлетворять следующим требованиям:
балласт - щебеночный или асбестовый;
шпалы - железобетонные или деревянные;
путь стыковой или бесстыковой со
стыковыми вставками;
рельсы типа Р50 или Р65;
стрелочные переводы марок 1/9 или 1/11.
8.5. Состояние, пути, на котором проводят
испытания, должно соответствовать требованиям по [1].
9. Средства испытаний
9.1. Тензорезисторы базой 5, 10 и 20 мм.
Измеряемая относительная деформация до ± 3000 мкм/м (0,003 отн. ед.
деформации). Погрешность измерений составляет не более 4 %.
9.2. Вибропреобразователи с погрешностью
измерений ускорения не выше 4 % в рабочем диапазоне частот.
9.3. Магнитограф с относительной
погрешностью измерений не выше 3 % в рабочем диапазоне частот.
9.4. ПЭВМ со стандартным или
аттестованным программным обеспечением с точностью измерений и обработки не
ниже 3 % в рабочем диапазоне частот.
9.5. Динамометр образцовый переносной с
погрешностью 1 %.
9.6. Балка градуировочная с погрешностью
измерений не более 1 %.
9.7. Штангенциркуль ШЦ-11-250-005 ГОСТ 166, погрешность измерений
0,05 мм.
9.8. Линейка 1000 ГОСТ 427,
погрешность измерений ± 0,10 мм.
9.9. Тензометрический датчик перемещений
(прогибомер), погрешность измерений 1,5 %.
9.10. Индукционный отметчик оборотов или
отметчик оборотов иного типа.
9.11. Токосъемник торцевой ртутный или
иного типа со скоростью вращения в длительном режиме не менее 1000 - 4000 мин-1.
Могут быть применены бесконтактные устройства съема данных.
9.12. Универсальная испытательная машина
с силоизмерительным устройством погрешностью не более 2 %.
9.13. При проведении испытаний
допускается применять и другие средства испытаний того же назначения,
погрешности измерений которых не превышают перечисленных в настоящем разделе.
9.14. Средства измерений должны быть
поверены, а испытательное оборудование аттестовано.
10. Порядок обработки
данных и оформление результатов испытании
10.1. Обработку полученных данных
производят программными средствами ПЭВМ с
определением максимальных значений регистрируемого показателя при переходных
режимах и его максимальных амплитудных значений при установившихся режимах.
Частоту вращения вала привода и частоту колебаний динамического процесса
определяют на каждой рассматриваемой реализации режима работы тягового привода.
10.2. Результаты испытаний представляют в
виде графических зависимостей максимальных амплитуд динамического крутящего
момента на входном валу тягового редуктора (карданном валу привода),
максимальных амплитуд динамических усилий в реактивных тягах осевых редукторов,
амплитуд ускорений ТЭД и букс от скорости движения, типа и конструкции пути,
режима движения КС.
10.3. По результатам испытаний составляют
протокол испытаний в порядке и по формам, установленным в аккредитованных в
ССФЖТ испытательных центрах (лабораториях); проводивших испытания.
11. Требования
безопасности и охраны окружающей среды
11.1. Все работы по подготовке и
проведению испытаний проводят под непосредственным руководством и контролем
руководителя испытаний или другого уполномоченного лица с соблюдением общих
требований производственной санитарии, правил и инструкций по охране труда и
технике безопасности, предусмотренных в промышленности и на железнодорожном
транспорте. Специалисты, принимающие участие в испытаниях, проходят инструктаж
в соответствии с требованиями ГОСТ
12.0.004.
11.2. Применяемые при подготовке и
проведении испытаний оборудование, вспомогательные средства и инструмент должны
обеспечивать безопасность использования и
обслуживания, удовлетворять требованиям ГОСТ
12.2.003.
11.3. Электросварочные работы на КС
следует проводить согласно ГОСТ
12.3.003.
11.4. При испытаниях безопасность обеспечивают
выполнением требований ЦРБ-756 и других нормативных документов МПС России,
определяющих порядок работы и безопасность на железнодорожном транспорте.
11.5. Доступ посторонних лиц в зону
испытаний должен быть исключен.
11.6. Запрещается выливать на верхнее
строение пути и земляное полотно горюче-смазочные материалы и другие жидкости,
способные неблагоприятно воздействовать на окружающую среду. Не допускается
выбрасывать мусор в не установленных местах.
11.7. Дополнительные требования с учетом
особенностей испытываемых объектов испытаний должны быть изложены в РМ
испытаний.
Приложение А
(информационное)
БИБЛИОГРАФИЯ
[1] ЦП/492 Инструкция
по текущему содержанию железнодорожного пути. Москва, «Транспорт», 1997 г.
[2] Нормы для расчета и оценки прочности
несущих элементов, динамических качеств и воздействия на путь экипажной части
локомотивов железных дорог МПС РФ колеи 1520 мм. ВНИИЖТ, 1998 г.
ЛИСТ РЕГИСТРАЦИИ ИЗМЕНЕНИЙ
Изменение
|
Номера
листов (страниц)
|
Номер
документа
|
Подпись
|
Дата
|
Срок
введения изменений
|
измененных
|
замененных
|
новых
|
аннулированных
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|