铁道车辆滚动轴承试验方法
一、试验原理
把装有试验轴承的两个轴箱安装在试验设备上,使其进行重复载荷周期试验。轴箱的轴承、密封、润滑脂和轴箱按实际使用的状态进行组装。试验期间,在轴箱施加恒定的径向载荷和交变轴向载荷,使轴承承受径向力和轴向力。
试验是重复相同的周期,直到累计到一定的距离为止。试验周期数量和距离要能够体现轴承今后的运用条件。通过试验期间温度测量及试验完成后的轴承和润滑脂检测,判断轴承是否能够满足要求。
二、试验设备
试验设备应具备以下功能:
1.试验设备应能模拟运行条件并能确保准确地检测被试轴箱的温度,同时把试验设备的影响降低最小的程度,特别是要避免两个轴箱的相互干扰。
2.使轴箱沿着方向z承受一恒定径向力的装置;使轴箱以0.1Hz的频率经受交变轴向力的装置。在每个方向施加轴向力的持续时间为4.8s。
3.每个轴箱上有一个通风装置,总的通风量为15000m3/h,轴箱在同一水平面上的相对风速为30km/h。
4.测量温度的传感器。
三、试验方法
1.根据车辆速度和总模拟走行里程,装有新滚动轴承的轴箱将按以下转动循环进行试验。
①运行速度不大于200km/h的车辆采用8h转动循环
a)3h50min向一个方向转动,其中3h40min以最高速度转动,停止驱动10min,保持通风。
b)3h50min向另一方向转动,其中3h40min以最高速度转动,停止驱动10min,保持通风。
②运行速度大于200km/h的车辆采用4h转动循环
a)1h45min向一个方向转动,其中1h30min以最高速度转动,停止驱动15min,保持通风。
b)1h45min向另一方向转动,其中1h30min以最高速度转动,停止驱动15min,保持通风。
2.静态径向力:Fr=1.2×1/2×9.81/103×m1=0.6×9.81/103×m1
3.交变轴向力:Fa=1.2×1/2×0.5×{0.85[10+9.81(m1+m2)/(3×103)]}=0.255×[10+9.81(m1+m2)/(3×103)]
4.转速:n=110×vmax/(6×π×Dmin)
四、测量与检查
1.通过一个与轴承外圈相接触的热电偶测量每个负荷区(ZC)的轴承温度;通过贴在轴箱体上的一个热电偶测量轴箱发热探测器(ZV)观测区的温度;在空气流中通过热电偶测量环境温度(AMB)。
2.测量两个轴箱负荷区和观测区的温度瞬时偏差。
3.试验结束后,对轴承和油脂进行检查。
五、试验温度规定
1.在整个试验期间应进行温度测量,测得每个转动循环的最高温度,建议环境温度20℃,如果环境温度偏离该数值,可按照公式θ有效=θ测量-(θ环境-20℃)在现负荷区和观测区的有效温度。
2.轴箱各部位的试验温度符合规定。
3.标准对比
①标准的相同点
UIC515-5、EN12082、NFF18-201、NFF18-202、TB/T3000(等效NFF18-201)、TB/T3017(等效NFF18-202)标准在径向载荷、轴向载荷、试验周期、冷却风速等方面相同。
②标准的不同点
a)试验程度。
b)运转速度。
c)运转速度分级。
d)温度规定。
e)试验累计里程。
f)现场运用试验。