ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ

Аннотация

В статье рассмотрен вопрос определения коэффициента теплопередачи замкнутых коробчатых камер для исследования тепловых процессов в кузовах пассажирских вагонов. Ключевые слова: кузов, пассажирский вагон, теплоизоляционный материал, испытательная камера,коэффициенттеплопередачи. Металлический каркас кузова пассажирского вагона является цельнонесущим. Боковые стены представляют собой каркас, включающий верхние и нижние обвязки, вертикальные стойки и продольные элементы Z-образного профиля. В качестве базовой конструкции вагона принят купированный вагон длиной 23,6 м Продольные и поперечные элементы образуют ячейки,вкоторыепомещаются материалы теплоограждения. В данной работе рассматривается вопрос совершенствования теплового ограждения боковых стен и крыши вагона. Ввиду высокой величины коэффициента теплопередачи кузова пассажирского вагона,которая согласно [1]составляет К=1,0-1,1 Вт/м2,ограждение кузова вагона нуждается в улучшении теплоизоляционных свойств с учетом выбора современных теплоизолирующих материалов [4,5]. Требования к теплоограждающим материалам должны соответствовать нормам ОСЖД (правила О+Р538/1). Теплоизоляция кузова вагона представляет собой многослойную стенку, составленную из наружной обшивы, каркаса, теплоизоляции, деревянных брусков и внутреннейобшивы. Для проведения экспериментов было изготовлено 5 образцов теплоизоляции. Каждый образец представляет собой макет тепловой изоляции кузова размером 270х240 мм. Образцы № 1, 2, 3, 4 представляют собой макеты опытных конструкций тепловой изоляции кузова (таблица 1). Таблица1–Эскизыобразцовограждений для испытаний Образец №1 λ, Материал δ,м Вт/м·К 1-сталь 0,002 46,2 2-сталь 0,003 46,2 3-эмлак 0,0005 0,016 4-изомаст 0,003 0,18 5-керамика 0,003 0,15- www.wordlyknowledge.uz ILMIYMETODIK JURNAL JOURNAL OFIQRO –ЖУРНАЛ ИҚРО –IQRO JURNALI –volume 15,issue01,2025 ISSN:2181-4341, IMPACT FACTOR( RESEARCH BIB )–7,245,SJIF–5,431 0,2 6-изовер 0,080 0,041 7-дерево 0,04 0,02- 0,2 8-пластик 0,0015 0,2 Образец №2 λ, Материал δ,м Вт/м·К 1-сталь 0,002 46,2 2-сталь 0,004 46,2 3-корунд 0,0015 0,0012 4-пено- 0,03 0,04 полиуретан 5-пено- 0,025 0,028 плекс 6-дерево 0,020 0,08 7-пластик 0,0015 0,2 Образец №3 Материал δ,м λ, Вт/м·К 1-сталь 0,002 46,2 2-сталь 0,003 46,2 3-корунд 0,0015 0,0012 4-пено- 0,052 0,046 полиуретан 5-дерево 0,020 0,23 6-пластик 0,0015 0,2 Образец №4 Материал δ,м λ, Вт/м·К 1-сталь 0,002 46,2 2-сталь 0,003 46,2 3-корунд 0,0015 0,0012 4-пено- 0,052 0,046 полиуретан 5-изовер 0,028 0,041 6-дерево 0,020 0,23 7-пластик 0,0015 0,2 Каркас опытных образцовпредставлен нарисунке 1. www.wordlyknowledge.uz ILMIYMETODIK JURNAL JOURNAL OFIQRO –ЖУРНАЛ ИҚРО –IQRO JURNALI –volume 15,issue01,2025 ISSN:2181-4341, IMPACT FACTOR( RESEARCH BIB )–7,245,SJIF–5,431 1–листобшивы; 2–Z-образный профиль Рисунок 1–Каркасопытных образцов Экспериментальные исследования проводились на стенде при температуре t 10˚С и -10˚С. н Каждый образец испытывался в течение 23-24 часов непрерывно. Температура в испытательной камере поддерживалась так, чтобы разность температуры в камере была 52˚С интервалом ±0,5˚С [2-4]. После завершения испытаний результаты были обработаны и сведены втаблицу 2. Таблица2–Результатыэкспериментальных испытанийопытных образцовограждения www.wordlyknowledge.uz ILMIYMETODIK JURNAL ыцзарбО рутарепметьтсонзаР C˚,tΔ ялетаверган иигренэорткелэдохсаР ч·тВ,W тнеициффэок йынлоП ыремакичадереполпет К·2м/тВ, К n тнеициффэоК асупрок ичадереполпет ыремак К·2м/тВ , К к тнеициффэоК икшырк ичадереполпеТ йиксечитероет )ацзарбо( К·2м/тВ роет К рк тнеициффэоК икшырк ичадереполпет йыньлатнемирепскэ К·2м/тВ пскэ К рк 1 51 1 2 0,4 0,482 0,520 0,502 8 4 90 , 1 5 2 52, 2 2 0,4 0,482 0,329 0,340 5 0 3 70 5 3 51, 2 2 0,4 0,482 0,384 0,364 5 0 4 72 , 0 5 4 52 2 2 0,4 0,482 0,385 0,370 0 1 73 9 JOURNAL OFIQRO –ЖУРНАЛ ИҚРО –IQRO JURNALI –volume 15,issue01,2025 ISSN:2181-4341, IMPACT FACTOR( RESEARCH BIB )–7,245,SJIF–5,431 После включения нагревателя, рост температуры продолжался в течении 1,5-2 часов до разности температуры t -t – 52˚С, происходил неустановившийся режим теплопередачи. В Н Затем наступал установившийся режим теплопередачи. Для дальнейших расчетов снималисьзначения установившегося режиматеплопередачи. В результате экспериментов, по полученным опытным данным рассчитывались коэффициенты теплопередачи К испытательной камеры с опытными образцами. Далее, n по уже известным коэффициентам испытательной камеры К , корпуса камеры К n к определяется коэффициенттеплопередачи крышек образцовномер 1,2,3,4. По данным экспериментальных исследований, можно сделать вывод, что самый высокий коэффициент теплопередачи К=0,502 Вт/м2·К имеет образец №1, в котором использован в качестве теплоизоляции изомаст (битумная смола, герметик и изовер). Битумная смола и герметик после засыхания становятся твердыми, подвержены тресканию и образованию щелей. Изовер используется в виде пакетов из пленки, которая со временем может трескаться и внутрь пакета проникает конденсат (влага), который снижает влагоусто