Введение к работе
Актуальность темы. В связи с расширением парка подвижного
состава, предназначенного для эксплуатации на железных дорогах СНГ при
температурах воздуха до минус 40-60С, заданных техническими условиями
(ТУ), значительно повышаются требования к обеспечению комфортных
условий труда локомотивных бригад и проезда пассажиров.
Одной из основных составляющих комфорта являются параметры микроклимата, обеспечиваемые системами отопления и теплозащиты помещений подвижного состава.
Как известно, теплозащитные качества помещений в зимний период эксплуатации а значительной степени определяются герметичностью, т.е. количество?^ инфильтрационного воздуха, поступающего через неплотности ограждающих конструкций.
Однако до настоящего времени нормы оценки герметичности были разработаны только для пассажирских вагонов дальнего следования, рефрижераторных вагонов и отсутствовали для кабин машиниста локомотивов, кабин машиниста и пассажирских салонов вагонов пригородных поездов, . служебно-бытооых помещений путевых машин, что но позволяло обеспечить нормируемые параметры микроклимата на рабочих местах локомотивных бригад и местах проезда пассажиров и условиях эксплуатации, близких к заданным ТУ.
Цель работы. Улучшение условий труда локомотивных бригад и проезда пассажиров а кабинах машиниста и пассажирских салонах подвижного состава железных дорог, предназначенного для эксплуатации при температурах до минус 40-60С.
Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:
- разработать математическую модель процесса неорганизованного
воздухообиена в помещениях подвижного состаиа в условиях действия
температурного и скоростного напоров;
уточнить метод экспериментального определения количества инфильтрационного воздуха, поступающего в помещения подвижного состава;
- разработать метод и нормы оценки герметичности помещений
подвижною состава;
провести экспериментальные исследования по определению количества инфильтрационного воздуха, поступающего в кабины машиниста и пассажирские салоны подвижного состава в условиях стоянки и движения при различных перепадах температур;
- уточнить метод определения и оценки полного коэфициента
теплопередачи помещений подвижного состава для условий эксплуатации,
заданных ТУ;
- разработать рекомендации по улучшению теплозащитных качеств
помещений подвижного состава,
Методика исследований. Дли решения поставленных задач использованы: анализ и обобщение данных научно-технической литературы и научно-исследовательских разработок по современному состоянию вопроса; методы математической статистики, теории эксперимента и математического моделирования. Расчетные зависимости между различными параметрами получпны с помощью математического аппарата с использованием ЭВМ.
Научная новизна. Проведенные аналитические и экспериментальные исследования процесса инфильтрации воздуха, охватывающие большинство типов кабин машиниста локомотивов и путевых машин, а также пассажирские салоны вагонов электропоездов, позволили предложить математическую модель процесса неорганизованного воздухообмена в помещениях подвижного состава под действием температурного и скоростного напоров.
На основании этой модели разработаны критерии, позволяющие оценить (ермртичность, а также определить полный коэффициент теплопередачи помещений подвижного состава для условий эксплуатации, заданных ТУ.
Практическая ценность. Разработанная методика оценки герметичности, уточненные методики экспериментального определения количества инфильтрационного воздуха, определения и оценки полного коэффициента теплопередачи помещений подвижного состава для условий эксплуатации, заданных ТУ, а также полученные значения критериев оценки юрметичности и инфипьтрационных составляющих полных коэффициентов теплопередачи для условий эксплуатации, заданных ТУ, позволили установить нормы оценки герметичности и нормируемые значения полных коэффициентов теплопередачи помещений подві кного состава и их составляющих.
Предложены практические рекомендации повышения теплозащитных качеств ограждающих конструкций кабин машинистов и пассажирских салонов, направленные на улучшение условий труда локомотивных бригад и проезда пассажиров о условиях эксплуатации подвижного состава, близких к заданным ТУ.
Реализаций работы. Разработанная и уточненные методики утверждены Госстандартом России и используются аккредитованным испытательным центром ВНИИЖГ (ИЦ "Гигиена", аттестат №00043) при санитарно-гигиенической оценке помещений подвижного состава на ведомственных и межведомственных испытаниях по приемке новой техники.
Методики внедрены на всех предприятиях локомотиво- и вагоностроения, заводах по производству путевых машин, осуществляющих сотрудничество с ИЦ "Гигиена" при ВНИИЖГ МПС России.
Результаты исследований были использованы при расчете нормируемых значений полных коэффициентов теплопередачи для проекта нормативного
ПГїіЛ/мтлтя "Г-iЛЛкТГ*л- и чміопи.пллшя Дптл«лтп»С1.| Tr\ofwsnт.una Котлпагилі—г\л"
и согласованы с нормой ГОСТ 12.2.056-81 "Электровозы и тепловозы колеи 1520 мм. Требования безопасности" (Изменение №2).
Нормируемые значения полных коэффициентов теплопередачи включены в технические требования к системам обеспечения микроклимата в кабинах локомотивов (ВНИИЖГ; 1987 г.), а также в технические условия на разработку и проектирование кабин локомотивов, кабин и вагонов пригородных поездов, служебно-бытовых помещений путевых машин (ВНИИЖГ;1994-1995 гг.).
Результаты исследований использованы при разработке системы обеспечения микроклимата для кабины машиниста скоростного электровоза, разрабатываемого АО "Коломенский завод" (1995 г.).
Дальнейшее внедрение полученных результатов целесообразно осуществлять на всех предприятиях, занимающихся проектированием, изготовлением и ремонтом помещений подвижного состава со сложными ограждающими конструкциями.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации докладывались на заседании кафедры 'Загоны" ВЗИИТ (г.Москва, 1985 г.), на
конференции молодых ученых и специалистов ВНИИЖГ (г.Москва, 1986 г.), на заседании Ученого Совета ВНИИЖГ (г.Москва, 1989 г. и 1995 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, материалы исследований вошли в состао 17 отчетов по НИР.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников, содержащего 84 наименования, и приложения. Работа содержит 168 страниц машинописного текста, 28 рисунков и 26 таблиц.
