Модель вагона Советский патент 1991 года по МПК B65D88/74 G01N11/04 

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

пленкой, которая растворяется в исследуемой жидкости

Наличие прозрачной стенки с координатной сеткой, выполненной, например, из 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 обра

О

N

vj

Ю

зующуюся при сливе груза воздушную воронку.

Модель вагона содержит котел 1, загрузочное 2 и разгрузочное 3 устройства, выполненные из прозрачного материала. В нижней части котла 1 размещен шнековый механизм А с лопастями 5, вращающийся в опорах 6. Привод 7 передает вращение шнеку через муфту 8. Котел 1 в средней горизонтальной плоскости имеет герметичный разъем 9. К верхней половине котла 1 в фасонных зажимах 10 (любого типа) крепится прозрачная стенка 11. Кроме того, верхняя сьемная половина котла 1 имеет предохранительный клапан 12 и патрубок 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, выполненных, 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 различной формы, направления и очертания, заполняющиеся той же прозрачной жидкостью, что и котел 1.

В некоторый момент опорожнения цистерны, когда получается прорыв воздуха в 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. 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, перемещение которого в налитом грузе наиболее заметно для наблюдения. Для предотвращения преждевременного самопроизвольного выпадения частиц из отверстий последние (до начала исследования) закрываются любым составом или, например, лентой, которые легко растворимы в заливаемой в котел 1 жидкости.

Модель вагона работает следующим образом.

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 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

5 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 эк10 ранили печать иной записывающей техники с помощью датчиков, что ос.обенно важно для непрозрачных жидкостей.

Для анализа характера движения частиц жидкости, их скоростей и направлений

15 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

20 удаляемый из котла груз произойдет после растворения тонкой пленки (тонкого слоя) вещества, которые первоначально препятствуют движению частиц.

Соответствующим расположением ка25 налов 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 жид30 кости 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.

35Этим достигается возможность детального исследования полной физической картины движения жидкости и выбора рациональных режимов опорожнения.

40 Формула изобретения

1. Модель вагона, содержащая котел, выполненный из прозрачного материала, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности исследования

45 процесса истечения жидкости при разгрузке вагона, она содержит дополнительную прозрачную стенку, размещенную внутри котла, в нижней части котла выполнено сливное отверстие, при этом в дополнитель50 ной прозрачной стенке выполнены каналы для размещения частиц из цветного материала, закрытые снаружи растворимой в исследуемой жидкости пленкой, а на поверхности стенки нанесена координатная сетка.

552. Модель по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я

тем, что она снабжена шнековым механизмом.

,V

Я 70

75 15

16

/

10

А

Фиг. I

г

13

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