Пісочниця локомотива

Пісочниця локомотива, що містить форсунку з патрубками для підведення повітря і сипучого матеріалу, яка відрізняється тим, що перед форсункою розміщено центральний провідник, електрод у формі циліндра, джерело живлення, електропневматичний багатопозиційний вентиль, з'єднаний із швидкостеміром, систему керування, з'єднану з приймачем та вимірювальним вольтметром, а за форсункою розміщено регульоване джерело живлення, з'єднане з електродами, розташованими на трубопроводі. (19) (21) u201006105 (22) 20.05.2010 (24) 27.12.2010 (46) 27.12.2010, Бюл.№ 24, 2010 р. (72) ГОРБУНОВ МИКОЛА ІВАНОВИЧ, КОСТЮКЕВИЧ ОЛЕКСАНДР ІВАНОВИЧ, КРАВЧЕНКО КАТЕРИНА ОЛЕКСАНДРІВНА, НОЖЕНКО ВОЛОДИМИР СЕРГІЙОВИЧ, КРУТОВ ЮРІЙ МИХАЙЛОВИЧ, КОВТАНЕЦЬ МАКСИМ ВОЛОДИМИРОВИЧ, ОСЕНІН ЮРІЙ ІВАНОВИЧ (73) СХІДНОУКРАЇНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ВОЛОДИМИРА ДАЛЯ 3 56033 - підвищення ефективності керування продуктивністю піску в залежності від швидкості локомотива; - зменшення витрати піску внаслідок автоматичного керування пісочницею; - зменшення маси локомотива, внаслідок зменшення об'єму піску, який знаходиться у ємності локомотива; - зменшення забруднення рейкового полотна та навколишнього середовища внаслідок зменшення витрати піску. Суть корисної моделі пояснюється ілюстративним матеріалом, де зображено пісочницю локомотива, що містить форсунку 1, патрубок 2 для підведення повітря, патрубок 3 для підведення піску, перед форсункою 1 розміщено центральний провідник 4, електрод 5 у формі циліндру, джерело живлення 6, електропневматичний багатопозиційний вентиль 7, сполучений із швидкостеміром 8, систему керування 9, з'єднану з приймачем 10 та вимірювальним вольтметром 11, а за форсункою 1 розміщено регулюєме джерело живлення 12, з'єднано з електродами 13 та 14, розміщеними на трубопроводі трубопровід 15, позицією 16 позначено залізничну рейку. Пісочниця локомотива функціонує наступним чином. При русі локомотива для підвищення зчеплення локомотива з рейкою підсипається пісок, швидкість підсипання залежіть від швидкості руху локомотива, тобто при прискоренні локомотива потрібно підсипати більше піску ніж при зрушенні з місця. Для контролю продуктивності пісочниці необхідно вимірювати та контролювати об'єм піску, який подається на рейку 16. При пропущенні електричного струму від джерела живлення 6 по центральному провіднику 4, створюється концентричне магнітне поле між центральним провідником 4 та електродом 5, розташованим у патрубку 3 перед форсункою 1. Пісок затягується потоком повітря з патрубка 2 для підведення повітря по патрубку 3 для підведення піску. Пісок, що рухається по патрубку 3, здобуває статичний заряд, пролітає приймач 10, виготовлений з міді у формі кільця. Вимірювальний вольтметр 11, з'єднаний з приймачем 10, реагує на статичний заряд піщинки, яка переміщується усередині приймача 10. Знаю r2 mn y oy qn mn g l mn r у; oz qn l 2 чи ширину та довжину кільця приймача 10, тобто об'єм, скрізь який пролітає піщинка та заряд піщинки, розраховується кількість піщинок, які пролітають крізь приймач 10, чим більше піщинок буде пролітати крізь приймач 10, тим більше буде магнітне поле всередині приймача 10, та більше відхилиться стрілка вимірювального вольтметру 11. Заряд піщинки буде дорівнювати: qn Um sin rn , 0 де qn - заряд однієї піщинки; 0 - діелектрична проникність середовища; - електрична стала; Um - амплітудна напруга; rn - радіус піщинки. Вимірювальний вольтметр 11 сполучено з системою керування 9, яка регулює електропневматичним багатопозиційним вентилем 7 з урахуванням швидкостеміру 8, тобто продуктивність роботи пісочниці залежить від швидкості локомотива, чим більша швидкість локомотива, тим більший внутрішній діаметр патрубка 3 для підведення піску, та більша продуктивність пісочниці. Електропневматичний багатопозиційний вентиль 7 регулює внутрішній діаметр патрубка 3 для підведення піску. Після форсунки 1 необхідна кількість піску пролітає по трубопроводу 15, де електроди 13 та 14 створюють сильне електричне поле, яке регулюється джерелом живлення 12, в залежності від швидкості руху локомотива, яка вимірюється швидкостеміром 8 та заряджає пісок. Під дією електричних сил абразивний сипучий матеріал (пісок), розсипається у один шар. Після цього пісок закріплюється на рейці за рахунок адгезійних сил. При взаємодії частинок піску із рейкою відбувається електроерозійне руйнування поверхневого шару забруднень на рейці 16 [5]. В зв'язку із чим підвищуються адгезійні якості рейки 16, змінюється мікрорельєф поверхні, що значно покращує зчіпні якості локомотива. Система кінематичних рівнянь, які описують рух потоку зарядженого піску з урахуванням аеродинамічного опору, напруженості електричного поля, сили тяжіння, електричного заряду, швидкості та прискорення часток піску, має такий вигляд:  y2  y S 2  r2 4  r2 1 0  2  y2 2 oy ; ,  y2  y S де Еоу - напруженість електричного поля по осі Еоr - напруженість електричного поля по осі r; S - площа поперечного перерізу піщинки перпендикулярного потоку; l - коефіцієнт опору, який залежіть від форми тіла, яке обтікає повітря;  r2 1 0  y2 2  or 2 mn - маса піщинки; Електричне поле, створене регульованим джерелом живлення 12, впливає на електричний діполь молекул піску з моментом: p=q l, де q - сумарна величина позитивного заряду молекули піску; 5 56033 l - відстань між центрами тяжіння позитивного та негативного зарядів. При цьому відбувається деформація молекули та виникає індуціюємий дипольний електричний момент молекули, який є пропорцією напруженості поля Е: р= 0 a , де а - коефіцієнт поляризуємості. Поляризуємість молекули піску сприяє зміщенню піщинки на деяку величину r: r l1 e r , 2 mn 0 де 0 - начальна швидкість піщинки; е/mn - питомий заряд піщинки. Відстань r, на яку відхилиться піщинка, буде регулюватися напруженістю електричного поля. Регулюєме джерело живлення 12 керується швидкостеміром 8, завдяки чому при збільшенні швидкості локомотива, та об'єму піску, підвищується Комп’ютерна верстка М. Ломалова 6 напруга електричного поля між електродами 13 та 14. Джерела інформації: 1. А.св. СРСР №1770188А1, МПК В 61 С 15/10 Бюл. №39 от 23.10.1992г. 2. Осенін Ю.І., Марченко Д.М., Шведчікова І.О. Фрикційна взаємодія колеса з рейкою. - Луганськ: Вид-во СУДУ, 1997. 3. Каменев Н.Н. Эффективное использование песка для тяги поездов. Изд-во "Транспорт", 1968 87с. 4. Кравченко Е.А., Ковтанец М.В. Электризация абразивного материала как метод повышения сцепления колеса с рельсом // Сб. науч. Трудов. Харьков: УкрГАЖТ, 2009. - Вып. 108. - С. 105-110 5. Проволоцкий А.Е., Нарбутович-Кащенко А.Н. Развитие технологий струйной oбработки. Днепропетровск. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601