автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Синтез воздухозаборных устройств магистральных электровозов

МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ СССР РОСТОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

На правах рукописи Скогорев Олег Иванович

УДК 629.423—7./715

СИНТЕЗ ВОЗДУХОЗАБОРНЫХ УСТРОЙСТВ МАГИСТРАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОВОЗОВ

Специальность 05.22.07. Подвижной состав железных дорог и тяга поездов.

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ростов-на-Дону — 1990—

Работа выполнена в Ростовском институте инженеров железнодорожного транспорта.

Научный руководитель доктор технических наук,

профессор Курочка А. Л.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Куликов Ю. А.,

кандидат технических наук Хазен М. М.

Ведущее предприятие Тбилисский электровозостроительный завод.

Защита состоится « М » . / О ]ддо г в

сов на заседании специализированного совета К.114.08.01 к Ростовском институте инженеров железнодорожного транспорта.

С диссертацией можно ознакомиться б библиотеке института.

Автореферат разослан ре. 1990 г.

Ученый секретарь специализированного совета

ОНЦМ ХАРЛКТШЮТЖА РАШШ '

■ Актуальность проблем. В соответствии с основными направлениями эконсшчеекого рзэвнюи СССР на период до 2000 года должен значительно узэл1!чи?ься грузооборот шлезнодорозшого транспорта» В бликайсш будущем спорость грузового дгшнеккя в СССР достигав1? НО

. км/ч , пэсс&ккрского-160-180 .км/ч. Енеокоскоростяой транспорт а различная странах мира порзЕяя рубек 400 хм/г-г. 3 СССР в соответствии с постановлением Совёга Мдюссров СССР развернута работы по про»

■ оягированяю высокоскоростной магистрали Центр-Юг,, се скорость» дви-

■ коник более 400 ни/ч. В связи с еткм енокняй аэродинамика злектро->

. воза'и работа воздухозаборник •устройств,осуществляющей одтгавремен-зю забор воздуха,' зэдержаике 'капельной влага з: пнли, шегугпюг на передний план и требуют углубяежоЬс псследсвашй.

В настоящее нрзмя усилии исследования шгияктх скорости двикз- • ния локомотива на аэродинамические а езпарацшнше характеристики воэдухозабориых устройств и ФРГ, Фракции, Японии,.

Советский Союз является одиш из крупнейших в мирз производителей 'электровозов. Возрастает экспорт электровозов. в другие страны (Дольиу/?11нляндик>, Китай). Вез острее стазится вопрос-о подцеряа-1йм конкурентноспособности каип$х электровозов на мировом 'рынке. .- Настояния работа выполнялась з. соответствии с темой 50185042-2371 "Разработка оптимальных конструкта! охгокамер п воздухозаборник устройств,обеспечивакяз5Х экономию цветных тгетаялов", по плану Министерства электротехнической промышленности,.а рамках делевой. комплексной программы "Электровоз", . ■

Целью таботы ставится переход от оврпелгчзеккх методов создания воздухозаборных устройств с после,цутз.'цкм исследованием их характеристик к научному синтезу про е кт кре в ашщ устройств с наперед аданшии аэродинамическими и сспарацконными свойствами для любых

дссетвшавс скоростей двккония »лекгрозоза при окгхшюедин шссо-га-<?гхркй'шх параизяроз; •

Научная новизна работ состоаг ;д установлении коваз: сакоиоазр--

~ фортровапт поля: скоростей в заборккк усарэйсатаззс при разят~-к-тх. типшг калюеийнж рошзвокагяуо'ино форкаиера, косга положения вк-"одеюго отазротия кг форжгагорн; .

•* - деформации коля скоростей на ваборшаг ус?шйе5?2а>: даи^ув^ссся с. большой скоросэыо элвкгрозоэоэ з *гу или другуго сторону при различной направлении ветра 5

-'изменен;ш свпарационшш свайес» габерннл уасрзйсто к аэродег?? »ядакзских г-огерь щ. ню: ори дефориадкк шля схорэс-геб»

А яакжэ в разработке козоЗ методики свгоигтазуровазкого ароек~ гировакиа гоздухооаборнах ус-гройогв» Б работе заярпцаю-гся ;

" ыатз^ат-кчзскиз модели заборного устройства з статике и .дкнахгк-

- мет оды и стенды для; хомгагбЕС35ГС>. яссдгедозаяш ргбогк яаборжз? усзройс^Б гот: различных скоростях двкясния' електрэгоза;

~ озаулькяв 'аналитачееюк 'и эзепзркнон*аль:2гх исследований пс~ лай скоростей га раэлишак 'гика: .заборных устройств и их сзпарацкоц-» га?« свойству

- рекомендации пс цэлешяравленноцу выбору параметров форкааср :: яадоаиИшк рввётох с предсказуешак согарационншя свойствами и ьтл;;« иаш-лгк расходом цзотеого кетзяда.

Научная н практическая ценность .работа состоит;

- в даяьнгйийи соззрзюнатзова-чии теории работы заборных устройств и изг даееиагичзюпз: моделей* «зге- позволяет парзйта ц ав?омг®к~ а5фован80Ц?,"проз»гирозая1ш' оптимаяьшо: устройств с наперёд вадгигв« мк сепарадцошсаш свойствами;

- в разработке алгоритма VI прэграшы, а- также .в рзализацяк иа-твда г-г.-тсматкзкроваи>!ого исследования полей скоростей № з

форкаыеру. и обработки ш¡форизцш на ЗШ;

- з возможности использования методик и стендов на других электровозостроительных заводах Минэлектротехпрока;

- в разработке кошфетньк рекомендаций по выбору рациональных параметров воздухозаборник систем магистральных электровозов типа ВЛ80С и ВЛ85.

Внедрение результатов исследования;

- разработанные методы и стенда дня исследования работы воздухозаборных устройств приняты в ВЗлНЙЙ как типовые для практического использования;

- результаты исследования использованы при создании электровоза 86 - для поставки в КНР,разработке перспективного грузопассажирского электровоза и модернизации электровозов БЯВОС и БЛ85. В настоящее время серийно изготавливаются электровозы 8(? и электровозы ВЯ80С и ВЛ85

С модернизированной воздухозаборной системой. Экономия расхода.алюминия на электровозах ВЛ80С и ВЛ85 составит соответственно 42 и

- разработанные алгоритмы и устройства для автоматизированного исследования- далей скоростей вошли составной частью в АСКЙ вентиляционных систем отечественных электровозов.

Апробация работы.Основшо результаты работы докладывались на:

- Всесоюзном научно-техническом семинаре "Системы охлаждения и аэродинамика экипажей электроподвияного состава" (г.Новочеркасск,1983

г.);

- XXXIII научно-технической конференции кафедр Хабаровского института инженеров железнодорожного транспорта с участием представителей железных дорог и предприятия транспортного строительства (г.Хаба-эовск,20-21 октября, 1933г.);

- Всесоюзной научно-технической конфоренцииг,Созданке и техничас-сое обслуживание локомотивов большой мощности" (г.Ворошиловград, »1-23 мая,1985 г.) ;

А.

- У1 Всесоюзной научно-технической конференции "Состояние и пзр-спектш развития электровозостроения з стране" (г.Тбилисир II-I3 ноября, I3&7 г.) i

- па заседаниях секции "'Аэродинамика п теплопередача" HTG ВЭлНИИ (г „Новочеркасск, ISSS-I990 г „п.

Публикации» По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ

Структура и объём работа. Диссертационная работа общим объёмом 181 страница состоит из введения, пяти ?лад),огкличокик(списке, лктера-гур&т из 50 шиненованип, грех прияояений к содержи? 88 страниц нот-нопкеного ®оксга, 50 рисунков, .14 <габ,йиц.

содаяшшэ рабшы

Бо введении дай краетснй обзор современно?1© состояния авлезнодо-ровдого транспорта страж v перспектив его развития,; сформулирована цель работа.

Содержанием первой глав» язилссь расецоэрение назначения и классификации систем вентиляции и очистки'воздуха. Проанализиро.аако влияний внешняя: даимагических факторов на кадёжноелч. работы электровозов, рассиограш различные конструкции воздухоочистителей и проведан обзор литературных источников по ксследуеыой проблеме.

Анализ злиянкл внешних климатических факторов на надёжность элгктровозоа показал, что Наиболее опасным и вездесущим, при-гёы практически л явбоа время года, из рассмотренных внешних клюлагических факторен является пода.

Пру. рассмотрении конструкций воздухоочистителей сделан зыеод о том, что наиболее эффективном., и полу^вшшии в отечественном электровозостроении преиггуЕ^с.твекноо распространение, средством защиты электрооборудования от вода являются вертикальные лабиринтные яилюзи,эффективность которых зависит от скорости воздушного потокэ пэред их £рон-твк. Отмечено^ что дсяныэ по эффективности очистки воздуха и величине потерь капора. получены при стендовых испытанию:, в условиях равно;,-.ер-

ного распределения поля скоростей воздушного потока пород фронтон воэ-духоеабэрного устройства,

В результате обзора к анализа литературных источников выявлено, что отсутствуют теоретические и экспериментальные нсслз:;ования по:

-- определении реальной неравноиерности на магистральных и промыпь ленных электровозах применительно к энсплуатируюирмся воздухозаборим устройствам|

- влиянию неравномерности воздушного потока на эффективность очистки .воздуха и аэродинамические характеристики воздухозаборник. устройств электровозов;

- злгашяо скорости набегающего потока,возникшощего при движении •электровоза ка эффективность очистки воздуха и аородингшичегкио параметры прт.:екя:оп;,!-кся на отечественных электровозах воздухозаборных

устройств?

- влияния геометрически?: параметров форкамер на зффектизность работы воздухогаборнкх устройств зязктровозсв-.

Анализ существующих методик расчёта воздухозаборник устройств показал, что они не учитывают влияния неравномерности воздушного потока ка .эффективность о«исткк воздуха и потери напора в них;

Предложенные различишь исследователями критерии оценки неравномерности потека ке применимы во всём возможном дизпозоне изменения скорости воздушного потока по площади воздухоза'о'орных устройств.

Вторая глава и посвящен£1 аналитическим исследованиям влияшк не-равнгк-.ерности воздушного потека, на эффективность работы во здухо забор-гжх устройств злектрозойсз.

Для оценки пеличины неравн'шерноетк воздушного потока предложено уравнение:

гдэ М/т^ешг соответственно максимальная, минимальная и средняя скорости воздушного потока. .; . . ,.

Предложенное уравнение для определения коэффициента неравномернее™ связано со среднерасходной скоростью и позволяет избежать неопределённости при любых решхышх значениях скорости воздушного потока, ' . ■ ' . ■ '.-V. '' : .',.'.'.•'■'■''

При проведении аналитических исследований были приняты, следую- . щие допущения; •', '. • .•'"' . ••"•

° скорость воздушного потока вдоль рассматриваемого направления по площади воздухо забориого устройства изменяется по линейному зако-

• '.'.." : л V' ; • ' • /

- поток по ллацадн воздухозаборногр устройства изменяется только й одном направлении. •• •'•"• . : :. .

' , Правомочность принятых допущений обосновано тем, что на практика кмеад место случаи,ксгда:без больших погрешностей можно принять : указшщыз допущения, в качестве пршера приведены поля скоростей воздушного потока по площади воздухозаборник устройств электровоза ШВ4.

В результате оналигическиа'исследований получены зависимости:

- пропуска йода через вертикальные лабиринтные налюзи от коэф- ' фициента кэравнокерности • . '

.^штШрЦс (?)

гдэ.. содержание вода а единице объёма воздуха,'

- размер зоздухозаборного устройства, в направлении которо-г Vо изменяется скорость воздушного потока

- пропуска снега через фильтры контактного действия от коэффициента неравномерности:

ёнс^ОООО 1ы45^[(ЬК)Ч5-(<+К)45]' (з)

где Ve - содержание снега в единице объёма воздуха;;

- потерь напора на воздухозаборник устройствах от коэффициента неравномерности:

аНн^АНРО+Х*) ' (AJ

где потери напора при равномерном поле скоростей

' Для более наглядной иллюстрации влияния неравномерности потока на эффективность воздухозаборник устройств были рассчитаны относительные величины пропуска и потерь капора, определяемые как отношение пропуска или.потери напора при неравномерном поле скоростей"к пропуску или потере напора при равномерном ноле скоростей.- -,

На основагми полученных. уравнений определено влияние Пзравномор-ности воздушого потока на зф^жгивность воздухозаборник устройств оксгшуат1фу1сщ1с:ся в настоящее вроул электровозов. Расчеты показали, что реальные зешпгош пропуска вода, слега и потерь напора сначитель- ■ ко прввшиит величины определенные только по средчерасходной скбро-сти без учёта неравномерности. Так следует. ожидать увеличения, з зависимости от типа, электровоза, пропуска воды в.1,04- 1,37 раза, пропуск ка снега в 1,24-3,48 раза, потерь напора в 1,05- 2,35 раза.

На основании полученных уравнений .проведён анализ конструкции вертикальных.лабиринтных яалази с целью" выяснения рзциональностп их • компоновки на электровозах» Анализ показал, что практически на всех . олектровсзах отечествошюй постройки кроме $t-I и BJÎ8Ô5 площадь еоз-духозаборных устройств п ра.сход металла значительно завышена. Так, . на электровозе ВЛ80Р превышение площади составляет 40%, ка слектровозах ШГ-42, ВЛ82М, BJI84,- ТШ05 соответственно на IZ,I%, 10,4%, 16, Si, 7,5%.

Практически верно площадь воздухозаборных устройств щбрана только на электровозах Si -I и BJI86, на которых превышение составляет 3,7-2.».

Третья глава посвящена экспериментальным исследованиям влияния геометрических параметров форкаиер на неравномерность воздушного потока перед фронтом воздухозаборник устройств н их эффективность ори неподвижном электровозе."

^.результате анализа конструкций,форкачар определеш! осмовниз геометрические параметр«, оказывайте решающее Влияние на характер поля скоростей перед фронтом воздухозаборник устройств /р;гц1 / ¿. - длина форкамери ^размер по длине кузова^ ¡} - глубина форкаыеры (расстояние от воздухозаборного устройства, до всасывающего,патрубка вентилятора) ? "• С'/-, смещение .в'сасывакщего патрубка в&нтилятора как по величюю, • -так и по направлении,. огкоситольио центра воэдухозабоного устройства. :'

Для обобщения результатов исследования предложено использовать безразмерные величину геометрических параметров: .

где ' I) - диаметр всасывающего патрубка вентилятора.

На основа анализа конструкций форкамар сделан бкеод о том, что щещнеся дшшыо не поэврлямг сдзлать'(^1й1в-либо практические вывода, по-тйиянию геометрических параметров форкамер на эффективность возду-хозабориьосустройств." Сфот)мул>фованн' задачи исследования.

'В общем^ с^чде;неравноиврность потока по шофде яалгози,, "а.слв- * дава«®яьйо^и - вф^кйяность воэдухоааборных устройств зааиедт ог довода

но бользвого колкчесвве факторов, (т.е. задача иногофакторная и для её решения неоЛходао» проведение многофакторного эксперимента. Для успешного проведения такого эксперимента необходимо предварительно просвети кате^дтическоа планирование эксперимента.

■ В связи с об!Щ1й ви^'искомой гависйкостя неизвестен,

¿или гтроведега "затравочнце" эксперименты методом элект{Ягидродина-ми чес кой аналоги}!. В результате "затравочных" экспериментов получены

Схема форкамери с основными геометрическими парметралгл.

■ ' ' 1

■ ■■■■ ■ 1

1

) 1 10 -¿и

' Рис Л

зависимости эффективности псздухозаборнш устройств от геометрических параметров ¿.и ¿V. Анализ полученных приют позволяет сделать вывод о том, что все они имеют одинаковый вид и описываются уравнениями одного вида:

Планирование эксперимента осуществлялось по Я -оптпмельпта планам, которые в данном случае совпадает с минимальными планами. В результате плакирования эксперимента определены точки, а которых проведение натурах экспериментов позволит получить максимум мнфор-мпшг-7, об интересуотеЯ нас гашсимостк, при миндальных затратах времени.

Экспериментальные исследования влияния геометрических параметров форкамеры на эффективность воздухозаборных устройств при неподвижном электровозе проводились.на специально сконструированном и изготовленном стенде. Стенд состоит из макета форкамеры в натуральную во-

... •. . •. 10. личину, 'с изменяемыми геометрическими параметрзш,' центробежного ■ вентилятора, системы частртнрго регулирования частоты-вращения вентилятора, блока контрольно-измерительных приборов к автоматизированного координатного устройства. Применённые в конструкции экспе-риаеит'ольного 'ст.енда^автоматизированное координатное устройство , а таы -т.е. автоыатиэиррзаннпр? запись--измеряемых величин, как во время проведения эксперимента, -так и при последующей обработке их, позво-лил'и."< значительно сократить время проведения исследований и практически, исккячить субъективные олпбки/' .

Оценка погрешности'измерений показала, что максимальная отно- " ситальная погрешность при_измерениях средней скорости Еоэ,ауиного по-тока'состаалязт локельньх скоростей воздущого потока - 6,62,

скорости набегающего потрка- величины потерь напора в'возду-

хозаборных устройствах *

На основе тояуявгаялгг» результате экспериментов реальных полей скоростей', используя ЭВМ ЕС-1022, определены зависимости относительного пропуска вода через жалюзи и относительной потери напора от . геометрических параметров форкакеры I. к Ь ' , приведенные*на рис.2,3.

Величина относительного пропуска определялась как:

■

где &ц пропуск при неравномерном (ральноы) поле скоростей;

- пропуск определённый по"величине среднерасходной скорости воэдукного. пооока. На слевукщеч ¿тале определены зависимости относительного пропуска капельной влаги через вертикальны^'лабиринтные жалюзи, от относительной величины и направления смещения ■ всасыващего патрубке геи-тилятсра. Ьоличкна относительного пропуска определялась как отношение пропуска при смещенном центре всасывающего отверстия, к пропуску при цантральнш расположении всасывающего отверстия вентилятора.

. Эксперименты показал-:, что с-ффекткЬность очистки еоздуха от капельной вла-ги значительно зависит от длины и пяубдаы форкамеры. За-м&тноа дгиянив на эффектианость воздухозаборник устройств оказыааег

Зависимость относительного пропуска от относительное/ длины и глубины форкамерю. ' '

(тип. * ¿-М)

05* 2,5 . .3,5 чр_ ^ $5 ^ £

Рис.2

Зависимость относительного пропуска от места расположения всасывающего патрубка вентилятора (смещение по скосу пластин на зыходо из жалюзи).

0,5 (,0 /,5 20 С

Рис.З

\г

правильность выбора места расположения "всасывающего отверстия'Ьен- ■ тиляторА.Эффективность очистки воздуха от капельной влаги значительно ухудоиаетси при смешении всасывающзго Лат'рубка вентилятора против кап -разденмя скоса кадюзийншг пластин на''выходе из .кагаоэй.Цри смещении всасывающего патрубка вентилятора но направление скоса пяастин, эфг ФСкТиеиоЬть может,даже несколько улуч житься,, т.е. зависимость имеет вырзженннй минимум. Вертикальное смещение всасицапдего- отверстия веншпят ора не оказывает влияния* на эффективность воздух ¿заборных устройств.

Четвёртая глава посвящена эксперимеге1 ольныгг иасдедоаакя ям влияния скорости .и напраЕления'.иабогаицего потоке,' воздуха/^зникащв го при движении - злектройоза; на. йф?вктивярЬ?ь воздухозаборник' устройств.

■ "Для количестьенной оценки влияния' на оффективность еоздухозабор-них устройств скорости" набегащего, потока, применена величина «огне- *

сительноЯ скорости набепастдего;потока:

.. ' й^Жй'/ ' ... (7)

■ • »/с?

где Ц, - скорость набэгздз&го потока; ,

\Vcp- ероднераезеодшя /скорость на сходе в воздух-озаборншз устройства. ' ' Для оценки влияния относительной скорости набегающего потока

на сопарациоянае и аэродинамические характеристики использованы величины относительного пропуска:. ,

. \ (8)

1?«

и относительной потери шпора:

где 1гй5., & ПдВ. - соответственно пропуск и потеря напора На движущемся электровозе;

&и, Л И« - соответственно пропуск и потер? .'напора на неподвижном электровозе. : Исследования проводились на автоматизированном стенде, имитирующем работу воэдухозаборной системы движущегося электровоза. Конструкция стенда позволяет:

- изменять геометрические параметры форкакзмерм а пргдэла* от 3,2 до 6,4,5 от 0.5 до 6,4,,С от-2 до

- имитировать яшенвние направления движения электровоза;

- изхонятт? относительную скорость набегающего потока. от0до12, что соответствует изменение реальной скорости о? О до 1б5км/ч

. На стондо экспериментально определялся &акон распределения

.поля скоростей воздушного потока по фронту.Еоздухоз&бориых устройств,

«< 7

и по уравнении; : '

(103 .

где эашгамость' ко:^ициентв пропуска от скорости воздушного

: ос!Токя;

- закон распределения скорости воздушного потока по пдоша-- да воздухозабортгого устройства, опрорелялась величина пропуска' черол .воздухозаборкко устройства ¡капельной злагп или снега. Величина потерь' напора определилась, при ;помоги непосредственных, замеров.

В результате; ксследований'получены зависимости относительного 'пропуская относительной потери напора, от относительной скорости '.нсбогащего потока, которые- описывайтся уравнениями квадратной параболы вида?

А& (12)

при 12.

Анализ результатов исследований показал, что сепарационныв и аэродинамические свойства ьоэдухеэаборннх устройств в значительно*;, степечч зависят от величины относительной скорости и направления набегающего потока. Так, при направлении пабёгаодего потека а сторсну-скоса ¿галюзийны* пластгн на выходе из яяякои н К?'пропуск води практически не увеличивается по сравнение с пропускам ¡чд нчподе/акси

.14.

злектрбйозгГ." При пропуск увеличивается'"о. £,5'раза, при IV 'е9 -- ft2j.Fi раза. Пр!.' изменении [направления набегающего потока ка противоположное, 'увеличение пропуска начинается практически с начадгрм * д&ржёния электровоз а. Так: при ^=.2 пропуск вода! увеличивается, в I,?-5 р..«а. по сралненк?) с пропуском на неподвижном электровоз, при1)/=Б -6 2 раза-,-, при - в 3,5 раза, :

Креме.указанных зависимостей_^-результате экспериментальных .,' иссл©0 84«?ий были определены зависимости эффективной площади жалюзи етнссительноЯ' скоростй'И'направления набегающего потока воздуха. ...чзф^ти еж>й площадь^понимается площадь, полученная путём вычите.-мня из общей площади воздухозаборных: устройств, площадт-занятой зона-т обратного ^течоняя и.'"мёртвыми1'. зонами. Анализ полученных зависимо! тей доказал» что величина.эффективной.-площади практически"не зависит от направления движения, а-.зависит только, от ¿эличиня относительной" скорости набегающего потока. • - ;;

• С цельк? подтверждения результатов экспериментальных исследований, полученных на стендах, были поведены исследования влияния скорости й направления азвдения электровоза на эффективность воздухозаборник устройств в условиях эксплуатации. Исследования проводились на электровозе ВЛ80Р. При исследованиях применялось дистанционно-управляемое координатное устройство и автоматизированная система сбора экспериментальных данных. Б результате исследований были определены:

- пропуск воды через яалпзи на неподвижном электровозе*

- пропуск воды через жалюзи на движущемся электровозе;

- относительный пропуск, воды через ясалвзи. ■'

Сопоставление результатов стендовых и эксплуатационных исследований показало, что их расхождение не превышает §5.

Пятая глава посвящена разработке методики расчёта воздухозаборных устройств электровозов.

В результате исследований, проведённых в главах- три и четыре .осклзакс^ цто в реальных условия/ эксплуатации количество води, про-

яедяа® через гоз,2ухсзаборшв устройства в единицу времени иохст-,быть определено из уравнения: ,

■" % - Сър ■ ■ 4-Сгм . _ '■ (13)

где пропуск воды, определённый по величине ередк?рас*вдиоЯ скорости воздушного потока;

4 коэффициент учитывающий влияние на величину пропуска Геометрический параметров форкамеры I. и , г1.«, относитесь-кой длина а относительной глуо'кны форквмеры; - коэффициент, учитывающий влияние на- репичину пропуска мда-та' расположения всасывающего патрубка вентилятора; (у1К/ _ тсогфрш'.эн?, учитывающий влияние на сэл-лчииу пропуска скорости и направления движения электровоза.

Зависимости &Ц> и п общем виде могут "быть опитым,'урчвнаки ■ ями вида:

& = (аг>а2Е+аЛг) -

/

. / ап+аъ1+а9и-Х \ ■ 5' '.

»Коэффициента -С1д определены путём аппроксимации графически* :зависимостей,.приведённых в главе три, иетодоа к&юсеныяих квадратов на' ЭВМ ЕС-1022. С учётом числовых значений коэффициентов _ й,-&<> величины 'й ' <!-Р:! смещении всасывающего патрубка вентилятора против скоса яалгоййяык пластин на выходе из зхалоэи) могут бьггч получены из уравнений;

ёи- (#хнг. Ы ^ортГ^ а5,

+ ^ - 0.223 + 0р011г^

+ + № +0,05с )

С у

5

г 2 ^

Зависимость G-& "ffa) опксыьаагся уравнение!.? квадратной параболы» При расчётах эффективности счистки вентиляционного воодуха_, нёсойодако учитывать накболеа неблагоприятное направление иабогащэго потока - против скосе плаегш на еыходе из аэлюзя, в этом случае величина &~к> колет быть определена из уравнения:

* í+OJMiv v- 0,0ió w* (17)

Величине среднего пропуска вода спрэделпэтся по уравнению:

Gco= %Wcp 5c¡>. F (Ш)

где % - садзршгше вредных пртелзсзЭ (»здн > v единипе объёма воздухеí

ёу- коэффициент пропуска воздухсгайо'рных устройств при ; р ~ плй^адь воздухозайзркых устройств. Валотяпа ке&|фии?гентй пропусца ггзкемг «т иолячеетвг» аигов с Сазгйбоз лэдюзнйнах пластин)., средней скорости воздушного потека перед франтом вездухйзабюрных уетрайстз - и высоты далкэийных пластин - R- , и iKOJíáY быть ©пкеаяа ураекеннеш

5«. ==¿.351 Vif+goteÁ - - (ig)

Среднюю скорость воздушного потока перед «¡рзнгом зоадухозабор-?s«« устпойстэ млхко выразить чврес произзеиитель«ооть вентилятора - Q у, плошдяь Еоздуяозабсрна* устройств - г :

■и-/ ~ Q Q ■

L - длина одной лаяюэийпоП реичтки; t

И - ьысота. усалюзийных пластин; ¿\j - коли'/гстгва жал.адиЯны? решеток.

•Учитывая приведенные рассуждения, уравнение (13) макно записать в виде:

= %Cí (pSjj^i + QdieL-

В предложенное уравкенкз оходет только звлйчккк известные узда я начале проектирозпккя ооздухезайорной сястекы» Это позволяет прого дить оптпшшаштотма расчёты я выбирать наиболез рациональные пара-иетриБОздахозаборшх устройств на стадии прозатированип. Решение & предложенного уравнения рзсяизооекэ о виде прогргшш для персональной Эй! типа ДВКЗ на языка ФОРТРАН.

На основе предложенной методики был проведён синтез воздухаза-бормьк устройств еэрийко выпускаемых магистральных электровозов ВД80.С нВЛ857 и предложены наиболее ргцкскальказ параметры зоэдухо-заборных устройств этих электровозов, что позволяло умоньиить кз-таляоёшсость зоэ,ау>:озабор:и;с устройств соответстээкно гга 42 и 28$.

8 заключение проведён расчёт годового вкск'омичэскогз еффзкта от знедрения првдяокепкьг конструкций зоздухозабсрких устроПстэ на Новочеркасском алектроэззостронтвльно-л заводе, который составил: 2818 руб. на одяя ЕЯ-зктровоэ, йлй 653652 руб. на годовую программу выпуска ¡электровозов, з том вдела;

-з сфера производства - 8.25X4 руб; • . - з сфера эксплуатации - <581133 руб,

ССНО&ЧУЕ' ВНБО.Ш '

Осиознме результаты диссертационной работы5 опрздеяягар«в её научную новизну и полезность для народного хозяйства,- следующие:

X. Исследования постеленных з диссертации вопросов позволяли , впервые установить новиз закояоиерязати: ,

- формирования поля скоростей 5 забор! по х- устройствах при различных тапи* яалюзийных ресёток, геометрически* яарметрах борпаме-¿аг,места. расположения всасывающего патрубка- аентилптора;

^"г-.. деформации поля скоростей аозрупного потока по фронту за,-борних устройстп^двкяущихся с белым!» скоростью электрополое я ту или другую сторону;

- Изменения сепарлционгшх' свойств воздухозаборняк устройств агро^шамичейки* потерь на них при деформащш поля скоростей.

2. Создана ыатеметическая модель работы воздухоэаборных устройств е статике и динамике. ., ....

3. Разработаны и внедрены методы и стенды'для комплексного исследований1 работы вездуяоэаборных устройств, которые позволили aiïtо»з-ти3 ирос&тъ npouede исследований. : ,

п. On редела Ни) зависимости эффективности воздухозаборнике устройств от геометрических'прраметроп форкамерн, скорости и направление. лшкрния ЛлектровозА. • - т.'

5. Разработана и внедрена методика автоматизированного проектирования зоадухоза5орк№с устройств.

6. Выполнен синтез еоздухозаборных устройств магистральных . электровозов ВЛ80С и ВЛВ5 с уменьшенной металлоёмкостью ( на 42

м 28%, соответственно). ' . '•: •;.. : '

7. Методы, алгоритма v программы синтеза внедрены в ВЭлНИИ.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах : - .

I. Скогсрэв O.S., Влияние неравномерности воздушного потока на еффективность работы вовдухозаборкых устройств.//йЗВ.СЕВ.Каэ.науч. центра высш.шк.Сер.техн. науки.-I9S3.-ÎF3.-C.35.

И. Скогорав О.И., Моделирование воэдухозаборкых устройств вентиляторов промшшенных электровозов.//Гидропкевматические установки и гидропривод горных машин;межвуз.сб.-Новочеркасск,I9B4.-С.73-75.

3. Скогорев О.И. Влияние неравномерности воздушного потока на эффективность работы Фильтров при очистке воздуха от снега,// С5.нвуч.тр.;Электрорез»етраение/Всесо!озн.н.-и., щгоектно-конструкт. h телиол. нН'Т эл!?ктрсвозоеСтр6ений.-130^.-Т.25.-СЛ56-1б0.

4. Скорорев О.И. Влияние неравномерноcru возпукного погос-я. на

о.уг:зэт?.5пнос\?:з розлуха пертккаяыгглш лабиргятдаш

-ту^'т,, цготра высп. ык.Сер. техн. науки.-1905.-XI..

Пкогггрс-з 0.И. Влияние геометрии форкамер на ;$ффех¥йш«оеть устройств.здектрсйозов^/Всесоюзная научно-хснфзргнцигт "Создание и техническое обслуживание лахо-¡•стетш болшо". ийз^остк".Тезисы докладов,/Воро:кто!;гр2д.-13СС.-

6.Укегорею О.И., 'Кубил В.О.-, Давыдов Vi.ll. М Исследование равномерности воздушного потока по фронту иа.тозп дрк^ущзгося электровоза. //Сб. лзЛ'-.тр,: Злзктровоссзтрояние/БсссЬязн.и.-я. »прохтно-ко^ круг;?, у. тахиел, хп-™ олетстрсЬозС'Строения.-1?8б.-?.Й?,.-С125-1и9.

7.Кубил 3„0., "псгз'рет 0.1!., 'Давыдов'Й.И. Некая методика рче-^•гг- кязрцяонккх' 2од^/сэч>:с?и?е'ле:Т оуечвоггежшгг ¡злектрозрзо'п.// Сссто;;н";е я перспективы развития электровозостроения в стране», Тйзясы докладов «I ЗсесэагноЙ иаугяго-технической конференции!/ йнфоркале ктрсЦ.Ц:е«к га.-Х937;-С. 58,;'

¡•чВ. Кубил В.О., Скргррзз О.й;, Давидов Й.И. Зпспзраигнталыгзд геометрических "параксгрэв форхякерг на эффективность зозду-хсгсборнчх ^страйсхз СВоУ)" к-ектрззозоз.//Электротехника и автематк-га з строительном про?;эводсг"з к тшлнв2ю-ком!.<упалонсм хозяйство: кзавуэ. .сб.-Ростов. к/Д, А£37.-СЛ38-142.

9. Скогорев О.Й.'. Карчзикэ А.Ю, „ Полт&впова Л.А. Определенно ¿.ейс^витеяькой сффзкгавусст»-- ззздухозгбркых устройств глгктрогэзоп з условии неравномерного поля Скоростей.//Сб.науя.тр.:Элоктровоао~ стр32з:о/Всесо»зн.!г.-и., гтроектнс-конструкт, 'и яехиол. кя-т эяектра-гсгсетрсения.~1583.-Т.28.-С.140-144.,

10. Скогорен О.И., Кубня 3,0. Давыдов И.й. В:;бор рпяионолып-ю яараыетроз возлухозаберных устройств электровозов.//Сб.нйуч.тр.; *ле.*тровозсстроения/Йсесо'м«.«г.-н. .проектяо-кочетрукт/ -тякнЫг. ин-? алектрогозостроешп.-1963.-Т.20.-С. {?А-1~.0.