Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ПРОВЕРКИ ТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ РАЗМЕЩЕНИЯ И КРЕПЛЕНИЯ ГРУЗОВ В ГРУЗОВЫХ ПОЛУВАГОНАХ И НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ПЛАТФОРМАХ

Изобретение относится к креплению и прикрыванию грузов на транспортном средстве, способу экспериментальной проверки размещения и крепления грузов, перевозимых в грузовых полувагонах, или на открытых платформах железнодорожным транспортом.

Известен способ экспериментальной проверки размещения и крепления грузов в грузовых полувагонах и на железнодорожных платформах [1], для каждого вида технических средств, материалов или других видов груза, при котором размещение и крепление данных видов грузов, перевозимых в грузовых полувагонах или на открытых платформах железнодорожным транспортом, перед их применением, проходят экспериментальные проверки, которые включают три этапа: испытания на соударение, поездные испытания и опытные перевозки.

Испытания на соударение: испытываются от трех до пяти платформ с размещенными и закрепленными на них данными видами грузов, по 12 соударений каждая, со скоростями от 4 до 9 км/ч со «стенкой», состоящей из не менее трех полувагонов, загруженных инертным грузом, например, песком или щебнем.

Поездные испытания: пробег полувагона (платформы) с размещенным и закрепленным на нем видом груза, на расстояние не менее 100 км при скорости до 90 км/ч или не менее 60 км при скорости 110 км/ч.

Опытные перевозки: организуются как однократные, так и многократные, общий пробег полувагона (платформы) с размещенным и закрепленным на нем видом груза, должен составлять не менее 1500 км.

В процессе экспериментальных проверок и после их завершения, по

заранее нанесенным на пол грузового полувагона или платформы меткам, проверяется положение груза и состояние устройств его крепления. Если смещение груза не вышло за установленные допуски, а устройства крепления в удовлетворительном состоянии, то принимается решение о применении при перевозках железнодорожным транспортом размещения и крепления данного вида груза [2].

Данный способ экспериментальной проверки размещения и крепления грузов в грузовых вагонах или на платформах имеет следующие недостатки:

- проведение экспериментальной проверки на действующих железнодорожных путях общего пользования с грузами, размещение и закрепление которых не проверено, представляет опасность для движения, как данного подвижного состава, так и для других поездов, в том числе пассажирских и высокоскоростных;

- экспериментальные проверки, проводимые данным способом, занимают продолжительное время, включают в себя решение многочисленных организационных вопросов и требуют значительных финансовых затрат;

- результаты таких экспериментальных проверок содержат значительную долю случайных составляющих, так как силы, воздействующие на груз и устройства его крепления, при таких поверках не измеряются и не нормируются. Следствием этого является снижение качества размещения и крепления грузов, что приводит к нарушениям в размещении и креплении грузов в пути следования, выявляемым на пунктах коммерческого осмотра, и вынужденным отцепкам значительного количества грузовых полувагонов и платформ для устранения нарушений.

Другие способы экспериментальной проверки проектов размещения и крепления грузов, принципиально отличающиеся от способа, описанного выше, на железных дорогах не применяются.

Наиболее близким (прототип) по технической сущности и достигаемому результату является способ экспериментальной проверки

размещения и крепления грузов в грузовых вагонах и на железнодорожных платформах, заключающийся в закреплении груза проверяемыми устройствами крепления и воспроизведения пространственных колебаний устройством для проверки надежности крепления груза в железнодорожном вагоне [3].

При таком способе проверки грузовой вагон или железнодорожную платформу устанавливают на металлическую ферму с рельсовым путем в верхней части, концами опирающуюся на прокатывающиеся по круговому рельсовому пути колеса с тормозными устройствами, снабженную приводным механизмом для поворота ее вокруг вертикальной оси. В качестве приводного механизма используют два противоположно направленных пневмоцилиндра. На круговом рельсовом пути устанавливают упоры, выполненные в виде подпятников, снабженных пружинами, предварительно сжатыми болтовыми соединениями. Ферму с заторможенным на ней вагоном разгоняют по круговому рельсовому пути до углового ускорения не менее 12,82 рад/с. При соударении фермы с упором возникающие поперечные силы воспринимаются креплениями груза в вагоне для их проверки. При этом способе сокращаются материальные, временные и энергетические затраты, упрощается процесс испытаний.

Данный способ экспериментальной проверки размещения и крепления грузов в грузовых вагонах или на железнодорожных платформах имеет следующие недостатки: при примененном виде перемещения грузового вагона или железнодорожной платформы с размещенными и закрепленными на них грузами на вращающейся ферме, установленной на круговом рельсовом пути, на грузы и устройства закрепления грузов воздействуют только горизонтальные поперечные силы инерции, а при реальных экспериментальных проверках на грузы и устройства закрепления грузов воздействуют также вертикальные и продольные горизонтальные силы инерции, следовательно, результат испытаний при предлагаемом способе

экспериментальной проверки не может считаться корректным, а проверенные таким способом устройства крепления - надежными и безопасными.

Задачей изобретения является снижение опасности для движения поездов на железных дорогах общего пользования при проведении экспериментальных проверок размещения и крепления грузов в грузовых полувагонах и платформах при перевозке их железнодорожным транспортом, сокращение времени и финансовых затрат на проведение этих экспериментальных проверок, снижение количества организационных вопросов, которые при этом необходимо решать, повышение объективности результатов экспериментальных проверок и, как следствие, снижение количества отцепок грузовых полувагонов и платформ в пути следования из-за смещения груза и нарушения устройств крепления по причине ошибок в размещении и креплении грузов, не выявленных при применяемых способах экспериментальной поверки.

Поставленная задача решается тем, что экспериментальные проверки размещения и крепления грузов в грузовых полувагонах и на платформах, проводятся не на действующей железной дороге, одновременно с движением других поездов, а на стационарном вибростенде, воспроизводящем пространственные колебания грузового полувагона или платформы, идентичные тем, которые возникают в процессе проведения экспериментальных проверок размещения и крепления грузов применяемым в настоящее время способом.

Для определения значений пространственных колебаний, возникающих при реальных экспериментальных проверках, их измерения и регистрации, воспроизводят экспериментальные проверки, в том числе испытания на соударение, поездные испытания и опытные перевозки, предусмотренные [1].

Для этого используют состав из полувагонов, загруженных инертным грузом, например щебнем или песком. Использование инертного груза

нейтрализует влияние конструкции и формы перевозимого груза на величины продольных, поперечных и вертикальных пространственных колебаний полувагона. Масса инертного груза в полувагонах варьируется от 5 до 70 тонн, что соответствует диапазону масс грузов, перевозимых по железным дорогам [1]. Полувагон с инертным грузом в этом случае является интегрированным эквивалентом системы «полувагон - груз - устройства крепления груза», воспринимающим внешние механические воздействия.

По углам каждого полувагона и в его геометрическом центре устанавливают автономные регистраторы пространственных колебаний (ускорений) [4], каждый из которых измеряет и регистрирует ускорения по трем осям: вертикальной, горизонтальной продольной и горизонтальной поперечной, затем состав из полувагонов проходит полный цикл экспериментальных проверок применяемым в настоящее время способом на участке железной дороги, имеющем наиболее сложный профиль из всех эксплуатируемых участков сети железных дорог.

По завершению полного цикла экспериментальных проверок записи колебательных процессов, зарегистрированные автономными регистраторами, переносят в устройство управления стационарного вибростенда, имитирующего пространственные колебания грузового полувагона (платформы). Записи колебательных процессов используют многократно, перед каждым испытанием выбирая те, которые были произведены в полувагоне с массой инертного груза, соответствующей массе того груза, для которого экспериментально проверяется размещение и крепление данного вида груза.

В качестве рабочего стола вибростенда используют типовую четырехосную грузовую платформу, без ходовой части, установленную на гидравлические сервоприводы, которые создают пространственные колебания по вертикальной, горизонтальной продольной и горизонтальной поперечной осям.

Устройство управления вибростенда формирует управляющие сигналы

на гидравлические сервоприводы таким образом, чтобы обеспечивать следующие режимы:

- воспроизведение пространственных колебаний (вибраций) платформы, зарегистрированных автономными регистраторами при проведении реальных экспериментальных проверок;

- формирование пространственных колебаний платформы с заданными параметрами частоты, амплитуды и формы колебаний, в том числе синусоидальные колебания, горизонтальные и вертикальные удары, производимые одиночно и многократно.

При этом колебательные воздействия сервоприводов возбуждают в системе «полувагон - груз - устройства крепления груза» внутренние колебательные процессы, формирующие механические воздействия на груз и его крепления, идентичные тем, которые возникают при экспериментальных проверках применяемым в настоящее время способом.

Продолжительность испытаний на вибростенде идентична продолжительности при проводимых в настоящее время экспериментальных проверках.

Перед испытаниями груз размещают и крепят на платформе в соответствии с проверяемым размещением и креплением груза, на груз и платформу наносят контрольные метки, фиксирующие начальное положение груза. Затем устройство формирования пространственных колебаний переводят в режим, соответствующий режимам соударений, поездных испытаний или опытных перевозок.

После каждого вида испытаний платформа, груз и все элементы крепления осматривают. Размещение и крепление груза считают выдержавшим испытания, если в результате испытаний устройства крепления груза не получили существенных дефектов, смещение груза не вышло за допустимые пределы. Положительные результаты стендовых испытаний при таком способе экспериментальной проверки - основание для применения при перевозках железнодорожным транспортом установленным

порядком размещения и крепления данного вида груза.

Способ экспериментальной проверки размещения и крепления грузов в грузовых полувагонах и на железнодорожных платформах, заключающийся в закреплении груза устройствами крепления, воспроизведения пространственных колебаний и осмотре груза на смещение и устройств крепления на получение дефектов, при котором соответствующий груз размещают и закрепляют устройствами крепления на рабочем столе вибростенда, в качестве которого используют типовую четырехосную грузовую платформу без ходовой части, установленную на гидравлические сервоприводы, установленные на фундамент, которые за счет давления масла, создаваемого в гидросистеме гидронасосом и регулируемого сервоклапанами, создают пространственные колебания по вертикальной, горизонтальной продольной и горизонтальной поперечной осям в соответствии с сигналами управления, поступающим по линиям связи от устройства управления стационарного вибростенда, на груз и платформу наносят контрольные метки, фиксирующие начальное положение груза, затем воспроизводят с устройства управления стационарного вибростенда пространственные колебания, зарегистрированные при воспроизведении экспериментальных проверок, в том числе испытаниях на соударение, поездных испытаниях и опытных перевозках в течение времени, идентичного при проводимых в экспериментальных проверках, включающих испытания, при которых в открытые полувагоны с инертным грузом, массой от 5 до 70 тонн, устанавливают по пять автономных регистраторов пространственных колебаний, определяют значения, виды и формы пространственных колебаний, возникающих при реальных экспериментальных проверках, измеряют их, регистрируют, переносят зарегистрированные значения, виды и формы пространственных колебаний в устройство управления стационарного вибростенда.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображены: на фиг. 1 показан стационарный вибростенд на базе гидравлических

сервоприводов для экспериментальной проверки размещения и крепления грузов для перевозки по железным дорогам; на фиг. 2 показано размещение автономных регистраторов пространственных колебаний в типовом четырехосном полувагоне, загруженным инертным грузом (вид сверху).

Способ экспериментальной проверки размещения и крепления грузов в грузовых полувагонах и на железнодорожных платформах, заключающийся в закреплении груза устройствами крепления, воспроизведения пространственных колебаний и осмотре груза на смещение и устройств крепления на получение дефектов, при котором соответствующий груз 1 размещают и закрепляют устройствами крепления 2 на рабочем столе вибростенда 3, в качестве которого используют типовую четырехосную грузовую платформу без ходовой части, установленную на гидравлические сервоприводы 4, установленные на фундамент 5, которые за счет давления масла, создаваемого в гидросистеме 6 гидронасосом 7 и регулируемого сервоклапанами 8, создают пространственные колебания по вертикальной, горизонтальной продольной и горизонтальной поперечной осям в соответствии с сигналами управления, поступающим по линиям связи 9 от устройства управления стационарного вибростенда 10, на груз 1 и рабочий стол вибростенда 3 наносят контрольные метки, фиксирующие начальное положение груза 1, затем воспроизводят с устройства управления стационарного вибростенда 10 пространственные колебания, зарегистрированные при воспроизведении экспериментальных проверок, в том числе испытаниях на соударение, поездных испытаниях и опытных перевозках в течение времени, идентичного при проводимых в экспериментальных проверках, включающих испытания, при которых в открытые полувагоны 11 с инертным грузом 12, массой от 5 до 70 тонн, устанавливают по пять автономных регистраторов пространственных колебаний 13, определяют значения, виды и формы пространственных колебаний, возникающих при реальных экспериментальных проверках, измеряют их, регистрируют, переносят зарегистрированные значения, виды и формы пространственных колебаний в устройство управления стационарного вибростенда 10.

(56) Источники информации

1. Технические условия размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах, № ЦМ-943. Утверждены Первым заместителем министра путей сообщения Российской Федерации Х.Ш. Зябировым 27 мая 2003 года.

2. Порядок согласования и утверждения местных технических условий, способов, не предусмотренных техническими условиями, и эскизов размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах, перевозимых ОАО «РЖД». Утверждено 22.08.2016 года распоряжением ОАО «РЖД» №1699р.

3. Патент РФ RU 2385812 С1 «Устройство для проверки надежности крепления груза в железнодорожном вагоне». Авторы: Туранов Х.Т., Сумный А.Ю., Тимухина Е.Н. Опубликован: 10.04.2010 г.

4. Автономный регистратор ВС-317 Приборостроительное предприятие ООО «ВИСОМ», 214013, г. Смоленск, Энергетический проезд, 1B. e-mail: contact@visom.ru, www. visom.ru.