Модель вагона
Изобретение относится к транспорту, в частности железнодорожному, и может быть также использовано в любых отраслях науки и техники, занятых исследованием процессов истечения жидкостей. Цель изо- .бретения - обеспечение возможности исследования процесса истечения жидкости при разгрузке вагона. Модель вагона содержит прозрачный котел со шнековым механизмом и разгрузочным устройством, прозрачную стенку с координатной сеткой и каналами В каналах капиллярных трубок устройства , выполненных прямой или гнутой формы с растворимой в грузе пленкой, находятся миниатюрные цветные частицы . По движению частиц анализируется специфика движения самой жидкости 1 з. п ф-лы, 3 ил. (Л С
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4307998/13 (22) 22.09.87 (46) 15.04.91. Бюл. ¹ 14 (71) Завод-втуз при Производственном объединении турбостроения "Ленинградский металлический завод" (72) К. Н, Войнов, Н. А. Койда, Г. Е. Лазаради и В. М. Давыдов (53) 621.798. 34(088. 8) (56) Вагоны. Учебник для железнодорожных вузов, Под ред. Шадура Л. А. M,: Транспорт, 1980, Соколов М, M. и др, Динамическая нагруженность вагона. M.: Транспорт, 1981.
Изобретение относится к области транспорта, в частности железнодорожного, и предназначено для исследования процессов истечения жидких грузов из котлов, резервуаров и иных емкостей.
Цель изобретения — обеспечение возможности исследования процесса истечения жидкости при разгрузке вагона, Цель достигается тем, что модель вагона, содержащая котел, выполненный из прозрачного материала, имеет сливное отверстие и шнековый механизм с приводом, расположенные в нижней части котла, а также дополнительную прозрачную стенку с координатной сеткой, размещенную внутри котла и содержащую каналы, в которых находятся миниатюрные цветные частицы из какого-либо материала. Каналы закрыты
„„Я3„„1641721 А1
Наличие прозрачной стенки с координатной сеткой, выполненной, например, иэ оргстекла позволяет не только наблюдать характер изменения очертания профиля свободной поверхности жидкого груза, но дополнительно исследовать процесс образования воздушной воронки, т.е. эффект прорыва воздуха в отверстие сливного прибора. Кроме того, наличие шнековых механизмов и каналов с миниатюрными цветными частицами позволяет изучать физику процессса движения жидкости различной вязкости практически по всему сечению котла. На фиг. 1 показана модель вагона, вид спереди; на фиг. 2 — внешний вид и разрез прозрачной стенки; на фиг. 3 — вид на обра1641721 зующуюся при сливе груза воздушную ворон ку. Модель вагона содержит котел 1, загрузочное 2 и разгрузочное 3 устройства, выполненные из прозрачного материала. В 5 нижней части котла 1 размещен шнековый механизм 4 с лопастями 5, вращающийся в опорах 6, Привод 7 передает вращение шнеку через муфту 8. Котел 1 в средней горизонтальной плоскости имеет герметич- 10 ный разьем 9. К верхней половине котла 1 в фасонных зажимах 10 (любого типа) крепится прозрачная стенка 11. Кроме того, верхняя съемная половина котла 1 имеет предохранительный клапан 12 и патрубок 15 13 для возможности подвода внутрь котла сжатого газа (например, воздуха), Собственно котел 1 опирается на две полурамы 14. Стенка 11 имеет координатную сетку 15 из вертикальных и горизонтальных линий, вы- 20 полненных, например, фрезой или резцом и окрашенных в цвет, который находится в наибольшем контрасте с цветом прозрачной жидкости, залитой в котел 1. Кроме того, стенка 11 имеет несколько каналов 16 раз- 25 личной формы, направления и очертания, заполняющиеся той же прозрачной жидкостью, что и котел 1, В некоторый момент опорожнения цистерны, когда получается прорыв воздуха в 30 отверстии разгрузочного устройства 3 с образованием воздушной воронки 17, кривая 18 свободной поверхности жидкости благодаря прозрачности котла 1 оказывается хорошо видимой на разлинованной стенке 11. 35 Это позволяет по сетке 15 определить характер и уравнение кривой 18. Отверстия каналов 16 в стенке 11 служат для размещения в них миниатюрных частиц из любого цветного материала, пе- 40 ремещение которого в налитом грузе наиболее заметно для наблюдения. Для предотвращения преждевременного самопроизвольного выпадения частиц из отверстий последние (до начала исследования) 45 закрываются любым составом или, например, лентой, которые легко растворимы в заливаемой в котел 1 жидкости, Модель вагона работает следующим образом. 50 После сборки шнекового механизма 4 с .лопастями 5 и подключением через муфту 8 привода 7 с нижней половиной котла 1 герметически соединяется верхняя половина с предварительно закрепленной в ней прозрачной стенкой 11. Опорожнение котла 1 55 начинается после открытия отверстия разгрузочного устройства 3. Форма свободной поверхности зеркала груза будет различной. Наличие координатной стенки 15, выполненной в требуемом масштабе, позволяет по точкам пересечения линий фиксировать любой момент опорожнения, линию свободной поверхности жидкости, ее уровень и т.п. Картина движения жидкости может фиксироваться с помощью фото- или киноаппаратуры, а также выводиться на экран или печать иной записывающей техники с помощью датчиков, что особенно важно для непрозрачных жидкостей, Для анализа характера движения частиц жидкости, их скоростей и направлений перемещений используются каналы 16, внутри которых заранее размещены миниатюрные частицы из любого цветного материала (шерсти, марганцевокислого калия и др.). Выход частиц из отверстий каналов в удаляемый из котла груз произойдет после растворения тонкой пленки (тонкого слоя) вещества, которые первоначально препятствуют движению частиц. Соответствующим расположением каналов. и стенки 11 внутри котла 1 можно определить подпоры и скорости движения частиц, а следовательно, и жидкости в любой плоскости и направлении. Аналогично могут быть сняты характеристики тока жидкости в зоне вращения шнека. Для этого .используются каналы с отверстиями, сделанные в любой части лопастей 5 шнека, причем стенка 11 может быть вынута и размещена за котлом 1. Этим достигается возможность детального исследования полной физической картины движения жидкости и выбора рациональных режимов опорожнения. Формула изобретения 1. Модель вагона, содержащая котел, выполненный из прозрачного материала, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения воэможности исследования процесса истечения жидкости при разгрузке вагона, она содержит дополнительную прозрачную стенку, размещенную внутри котла, в нижней части котла выполнено сливное отверстие, при этом в дополнительной прозрачной стенке выполнены каналы для размещения частиц из цветного материала, закрытые снаружи растворимой в исследуемой жидкости пленкой, а на поверхности стенки нанесена координатная сетка. 2, Модель по и, 1, отличающаяся тем, что она снабжена шнековым механизмом. 1641721 1Л 11 7б 15 75 Фиг. 2 7щЗ Составитель А.Роговский Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M.Ñàìáoðñêàÿ Редактор О,Спесивых Заказ 1118 Тираж 400 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужпзрод, ул. Гагарина, 101 Фцг.1 воздух, 17 13 71 70
