1
GANZ KÖZLEMÉNYEK 29 SZÁM
1959. június
SZERKESZTI ÉS KIADJA:
GANZ-MÁVAG MOZDONY-, VAGON- ÉS GÉPGYÁR BUDAPEST, VIII., KÖNYVES KÁLMÁN KÖRÚT 76.
A BORÍTÓLAPON : GANZ ÁBRAHÁM (1815-1867) A GANZ GYÁR MEGALAPÍTÓJA
2
ELŐSZÓ A Ganz Közlemények legutóbbi, 28-ik számának megjelenése óta fontos változás következett be a vállalat szervezetében. Az illetékes felettes szervek elhatározása nyomán a Ganz Vagon és Gépgyár és a Mávag Mozdony és Gépgyár 1959. január 1.-től egyesültek és az egyesült vállalat felvette a GANZ–MÁVAG Mozdony-, Vagon- és Gépgyár nevet. Az új vállalat örököse azoknak az értékes és hatalmas műszaki hagyományoknak és gyakorlati eredményeknek, amelyeket az egyesítés előtt a két vállalat sok évtizeden keresztül elért, és amelyek mindkét vállalat nevét ismertté tették, nemcsak a hazai piacon, hanem mindenhol a világon, ahol vasúti járműveket, vízturbinákat, vízszivattyúkat, hídszerkezeteket használnak. A két vállalat egyesülését indokolttá tette, hogy egymás közvetlen szomszédságában, teljesen egybeépülve, a gépiparnak ugyanazon a munkaterületén működtek. Különösen azóta, hogy a magyar kormány elhatározása folytán a vasúti dieseljárművek és a dieselmotorok gyártásának hazai fejlesztésére nagyszabású program alakult ki, a két gyár közötti együttműködés annyira szoros és szükségszerű lett, hogy ez, kapcsolódva területi elhelyezkedésük közelségével, az egyesülést nemcsak természetessé, hanem – mondhatjuk – elengedhetetlenné is tette. Abból az alkalomból, hogy az egyesült vállalat létrejötte óta első ízben jelennek meg a Ganz Közlemények, az új vállalat Igazgatósága és dolgozói nevében köszöntöm közleményeink minden olvasóját és egyben kifejezem azon meggyőződésemet, hogy egyesült erővel az új vállalat minél jobban tudja majd szolgálni vevőinek megelégedését gyártmányainak korszerűségével és jó minőségével, mint ahogy ezt a két vállalat eddig tehette. Az egyesülés következtében természetesen közleményeink is bővülni fognak, a volt Ganz-gyár mellett a volt Mávag-gyár műszaki eredményeit is ismertetjük és így, remélem, még nagyobb szolgálatot teszünk majd olvasóinak.
M A U S Z PÉ T E R a GANZ–MÁVAG Mozdony-, Vagon- és Gépgyár vezérigazgatója.
3
MOTORVONATOK LÉGELLENÁLLÁSA AERODINAMIKAI KÍSÉRLETEK KISMINTÁKON 1955-ben a Ganz Vagon- és Gépgyár megbízásából kísérleteket és légellenállás-méréseket végzett a Budapesti Műszaki Egyetem Áramlástani Tanszéke, különféle motorvonat kismintákkal. A mintákat 1:25 léptékben készítette el a gyár. A kocsikból két-, illetve négykocsis motorvonatot lehetett összeállítani. Miután az Egyetem 2,6 m átmérőjű szélcsatornáinak mérőtere nem tette lehetővé, hogy a négy kocsiból álló motorvonat légellenállását együtt mérjék, az egyes kocsikra ható légellenállást külön-külön mérték meg és ennek megfelelően az első két kocsin végzett mérésekből a négy-, esetleg több kocsis vonat légellenállása is kielégítő pontosság mellett számítható. A vonatkismintával egyidejűleg meg kellett valósítani a pályának azt a részét, amely légáramlás szempontjából az áramlást számbavehetően befolyásolja. A haladó vonat és a szélcsatornába helyezett kisminta esete között így az az eltérés adódik, hogy a haladó vonat esetében a pálya a relatív levegősebességgel azonos sebességgel halad hátrafelé, míg a szélcsatornában a pálya a vonathoz képest mozdulatlan. Ennek elkerülésére szokás a pályatest hatását tükörkép modellel pótolni. A valóságnak azonban ez a mérési módszer sem felel meg pontosan, mert az ikermodell közepén a sebesség kisebb, mint a zavartalan áramlás sebessége, a valóságban azonban a pálya közvetlen közelében a levegő a pályához képest áll, tehát a vonathoz képest a zavartalan sebességgel halad hátrafelé. A valóságot jobban utánzó mérési elrendezés az, melynél a pályának megfelelő szalagot a széllel azonos sebességgel mozgatják. Ehhez a pályatestnek megfelelő kialakítású végtelen hevederre és aránylag bonyolult mozgató berendezésre van szükség. Miután a pályatest álló vagy mozgó volta a légellenállást nem befolyásolja döntő mértékben, összehasonlító
1. ábra
4
vizsgálatnál, pedig ennek hatása még alárendeltebb, a levegővel együtthaladó pályatest megvalósításától jelen esetben el lehetett tekinteni. Az ezáltal okozott hiba becslésére a „Mérési pontosság” c. fejezetben van utalás.
Mérési elrendezés A mérési elrendezést az 1. és 2. sz. fényképek mutatják. Azokat a kocsikat, melyeken az ellenállást mérték, két-két, az áramlás irányából tekintve V alakban elhelyezkedő acéldrót-párra függesztették. A kocsik helyzetének biztosítására minden kocsi aljából két további drótszál egy-egy előfeszítő súlyhoz vezetett. Az előfeszítő súlyok a lengések csillapítása céljából olajba merültek. Az ellenállás mérését a kocsik alatt végigfutó vízszintes acéldrót tette lehetővé, mely a vonat végénél tűcsapágyazású hornyos tárcsán át vezetve, ugyancsak olajba merült előfeszítő súlyhoz csatlakozott, a vonat elejénél pedig szintén tűcsapágyas derékszögű szögemelő közvetítésével egy Berkel-rendszerű mérleg tányérjához volt erősítve. Így az előfeszítő súly kiegyensúlyozása után a drótnak átadódó erőt lehetett a mérlegen további súlyokkal kiegyensúlyozni, illetve a mérleg skáláján leolvasni. A kocsik alatt vízszintesen haladó drótszálhoz mindig a mérendő kocsit kapcsolták hozzá. A próbaméréseknél kitűnt, hogy az erőmérő huzalrendszer megnyúlása sem hanyagolható el, így az ellenállás kiegyensúlyozásánál nem a mérlegmutató 0 helyzetét vették alapul, hanem a kisminta eredeti helyzetébe való visszatérését, melyet teodolit segítségével észleltek. A mérleg által ilyen állapotban mutatott súlyt a kirakott súlyokhoz hozzáadták.
2. ábra
Bár az előfeszítő súlyok lengéscsillapítása igen erős volt, a próbamérés alkalmával a kocsik nagyobb légsebességnél függőleges és vízszintes irányú lengésbe jöttek. A lengéseket az aránylag vékony (0,3, illetve 0,5 mm átmérőjű) drótszálak rugalmas nyúlása tette lehetővé. A lengések csökkentésére az előfeszítő szálakat üvegrudak közé helyezték, melyek az oldallengést meggátolták, ugyanakkor azonban a hosszirányú elmozdulással szemben gyakorlatilag nem jelentettek ellenállást. Hasonló üvegrúd-vezetést készítettek az egyes kocsik közé is, így a lengések annyira csökkentek, hogy a mérésben hibát nem okoztak; a még fennmaradó lengés pedig a nyugvó súrlódás megszüntetése érdekében előnyös volt. A felfüggesztés légellenállását méréssel állapították meg és a henger ellenállás-tényezőjének felhasználásával számítással ellenőrizték. Az ellenállás végeredményben a mérendő ellenállásoknak mintegy 0,3-0,5-szeresét tette ki.
A vizsgált vonat-összeállítások A kapott kismintákat háromféle szempontból lehetett változtatni: a) orr alakja; b) a kocsi aljának burkolata (szoknya és teknő); c) kocsik száma. A négyféle orr-alakot a 3. ábra mutatja. A vonat mindkét irányú haladásának megfelelően a vonat, elején és végén mindig azonos típusú orrokat helyeztek el. Kivétel volt az az általában nem üzemszerű eset, amikor a motorkocsi egy pótkocsit vontatott. Összehasonlítás kedvéért megmérték még az áramvonalas orr nélküli kocsi ellenállását is. A kocsi alján elhelyezett alkatrészek burkolására az egyik megoldás szerint kétoldalt szoktak elhelyezni egyegy befelé hajlított lemezcsíkot (szoknya). A másik megoldás szerint a kocsi alján elhelyezett alkatrészeket
alulról teljes mértékben beburkolják (teknő). Ez utóbbi megoldás szerelés szempontjából kényelmetlen, de mint a mérések mutatták, légellenállás terén lényegesen kedvezőbb. Légellenállást két kocsin mértek. A pályatest kisminta azonban lehetővé tette a mért kocsik után további két kocsi elhelyezését, de erőmérés nélkül. Ilyen módon meg lehetett mérni külön az első és külön a második (kocsisorban elhelyezkedő) kocsi, a kétkocsis elrendezésből pedig a vonat végén haladó kocsi légellenállását. Ezekből az adatokból a gyakorlat számára kielégítő pontossággal összeadható a négy-, esetleg több kocsis vonat légellenállása.
Kétkocsis vonat légellenállása A kétkocsis vonat esetében mért ellenállásértékek az 1. táblázatban vannak összeállítva. A táblázatban a mért ellenállás a levegő dinamikus nyomásával osztva, 1000-szeres értékekben van feltüntetve.
Fk =
Pe 2 m , q
ahol Pe kg a mért légellenállás (a felfüggesztés ellenállásának levonása után fennmaradt rész),
q=
ρ
2
v 2 a relatív levegősebességnek megfelelő dina-
mikus nyomás, ρ kg s2/m4 a levegő sűrűsége, v m/s a levegő sebessége (mely megfelel a vonat haladási sebesség és a szembe fúvó szélsebesség összegének). A táblázatban található értékek tehát a Reynolds-szám hatásától eltekintve, a sebességtől függetlenek. A táblázat tartalmazza a két motorkocsiból álló vonat, valamint a motor- és pótkocsiból álló vonat légellenállását szoknya-, illetve teknőburkolattal, a négyféle orr-alak esetében.
1. táblázat
⎛P ⎞ 1000⎜⎜ e ⎟⎟ m 2 ⎝ q ⎠ mod
Orr jele I. II. III. IV. Orr nélk.
Kétkocsis vonat motorkocsi + motorkocsi motorkocsi + pótkocsi Eltérés a Eltérés a Szoknyával Teknővel szoknyához Szoknyával Teknővel szoknyához visz. visz. 6,90 5,32 -23% 8,14 6,58 -19% 7,22 7,84 6,57 7,55 6,54 4,69 -24% 7,68 5,92 -23% 14,60*
*Átszámított érték.
5
3. ábra
A táblázat 4. és 7. oszlopa a szoknyával és teknővel ellátott vonat ellenállása közötti különbséget mutatja, a szoknyával burkolt vonat ellenállásához viszonyítva. A táblázat utolsó sorában összehasonlítás kedvéért fel van tüntetve az áramvonalas orr nélküli vonat légellenállása is. Mint a táblázat baloldali részéből megfigyelhető, a vonat elejére és végére alkalmazott áramvonalas orr a légellenállást mintegy 1/3-ára csökkenti. A különféle orrok melletti légellenállás között viszont már aránylag kicsi a különbség. A legkisebb ellenállást a IV. számú orr adta, de gyakorlatilag ugyanilyen kis ellenállást adott a III. számú is. Az I., de különösen a II. számú orr valamivel nagyobb ellenállást okozott. A táblázat jobb oldalán található ellenállásértékek a vonat végéről hiányzó áramvonalas orr következtében a baloldaliaknál természetesen nagyobbak. Az I. és II., valamint a III. és IV. számú orrok közötti különbségek értelme megfordul. Egyébként azonban az I. és II. sz. orr ellenállása ebben az esetben is nagyobb, mint a III. és IV. számúé. A táblázat 4. és 7. oszlopából látható, hogy a teknőburkolat alkalmazása a szoknya-burkolatos vonat légellenállását mintegy 23%-kal csökkentette.
6
A légellenállás megoszlása kétkocsis vonatnál A 2. táblázatban az ellenállásnak az első és második kocsira eső része külön-külön található az 1. táblázathoz hasonló elrendezésben. Az egyes orr-alakokhoz tartozó két-két sor közül a felső az ellenállást, az alsó pedig az ellenállások megoszlását tartalmazza olyan értelemben, hogy a két kocsi ellenállásának összege minden esetben 100%. A táblázatból látható, hogy két, szoknyaburkolattal ellátott motorkocsi esetében az ellenállásnak mintegy 55%-a esik az első, 45%-a pedig a második kocsira. Motorkocsi és pótkocsi esetében az arány a második (pót) kocsi felé eltolódik, de az utóbbi még mindig valamivel kisebb részét adja az ellenállásnak. Teknőburkolat esetében az ellenállás megoszlása az első és második motorkocsi között mintegy 50-50%, míg a motorkocsi és pótkocsi között mintegy 40-60%. A kétféle alvázburkolat esetében tapasztalt megoszlás közötti eltérés részben annak lehet következménye, hogy a talaj hatása miatt a második kocsi ellenállását a teknőburkolat kisebb mértékben csökkentette.
2. táblázat
⎛P ⎞ 1000⎜⎜ e ⎟⎟ m 2 ⎝ q ⎠ mod Orr jele I. II. III. IV.
Megoszlás a két kocsi között Motorkocsi + motorkocsi Motorkocsi + pótkocsi Szoknyával Teknővel Szoknyával Teknővel Első kocsi Második kocsi Első kocsi Második kocsi Első kocsi Második kocsi Első kocsi Második kocsi 4,16 2,73 2,84 2,64 4,21 3,56 2,97 3,56 60,4 % 39,6% 52,0% 48,0% 54,2% 45,8% 45,7% 54,3% 3,76 3,38 – – 3,65 3,87 – – 52,6% 47,4% – – 48,6% 51,4% – – 3,88 2,77 – – 3,72 3,70 – – 58,4% 41,6% – – 50,2% 49,8% – – 3,62 2,89 2,26 2,75 3,56 3,82 2,32 3,67 55,7% 44,3% 45,2% 54,8% 48,3% 51,7% 38,7% 61,3%
A mérés pontosságára jellemző a 3. táblázat, melyben a külön-külön mért ellenállások összege az együtt mért ellenállásokkal van összehasonlítva. Mint megfigyelhető, az összegezett és az együtt mért ellenállás közötti eltérés az eredmények alkalmazása szempontjából elhanyagolhatóan kicsi. Legnagyobb érték a szoknyaburkolatú motorkocsi + pótkocsi ritkán előforduló összeállításban mutatkozik: -4,5%. Az eltérések zöme azonban 0 és 2% között változik.
Az ellenállás megoszlása négykocsis vonat esetében A 4. táblázat a 2. táblázat jobb oldalának fele meg abban az esetben, amikor a mért két kocsi mögött egy további pót- és egy motorkocsi helyezkedett el. Mint megfigyelhető, a pótkocsi ellenállása ebben az esetben nagymértékben csökkent, míg az első kocsi ellenállása gyakorlatilag nem változott.
3. táblázat
⎛P ⎞ 1000⎜⎜ e ⎟⎟ m 2 ⎝ q ⎠ mod Kétkocsis vonat Motorkocsi + motorkocsi
Orr jele
Szoknyával Összegezve Eltérés Együtt mérve I. 6,90 0% 5,32 II. 7,14 -1,1% III. 6,65 1,2% IV. 6,51 -0,5% 4,96 Motorkocsi + pótkocsi I. 8,14 7,77 -4,5% 4,10 II. 7,84 7,52 -4,1% III. 7,55 7,42 -1,7% IV. 7,68 7,38 -3,9% 3,52 (Az eltérés mindig az „Együtt mért”-re vonatkoztatva) Együtt mérve 6,90 7,22 6,57 6,54
Teknővel Összegezve 5,48 5,01 4,20 3,59
Eltérés 2,9% 1,0% 0,8% 1,2%
4. táblázat
⎛P ⎞ 1000⎜⎜ e ⎟⎟ m 2 ⎝ q ⎠ mod Orr jele I. IV.
Négykocsis vonat első két kocsija Szoknyával Teknővel Első kocsi Második kocsi Első kocsi Második kocsi 4,27 1,50 3,06 1,14 74,0% 26,0% 72,8% 27,2% 3,73 1,58 2,45 1,14 70,3% 29,7% 68,4% 31,6%
7
5. táblázat
⎛P ⎞ 1000⎜⎜ e ⎟⎟ m 2 ⎝ q ⎠ mod Négykocsis vonat első két kocsija Szoknyával Teknővel Együtt mérve Összegezve Eltérés Együtt mérve Összegezve I. 5,83 5,77 -1,0% 4,10 4,20 IV. 4,42 5,31 -2,0% 3,52 3,59 orr nélk. 12,16 (Az eltérés mindig az „Együtt mért”-re vonatkoztatva) Orr jele
Eltérés 2,3% 2,0%
6. táblázat Az első két kocsi ellenállása kétkocsis és négykocsis vonatban
⎛P ⎞ 1000⎜⎜ e ⎟⎟ m 2 ⎝ q ⎠ mod Motorkocsi + pótkocsi Orr jele I. IV. Átlag
Kétkocsis 8,14 7,68
Szoknyával 4-kocsis 5,83 5,42
Eltérés 2,31 2,26 2,28
A két első kocsi ellenállásának mintegy 72%-a esett az első, és 28%-a a második - kocsisorban elhelyezkedő kocsira. Az 5. táblázat - a 3. táblázathoz hasonlóan - a különkülön mért ellenállások összegét és az együtt mért ellenállásokat mutatja, négykocsis vonat esetében. Az eltérések itt sem haladják meg lényegesen a 2%-ot. A táblázat utolsó sorában fel van tüntetve az orr nélkül mért kocsi ellenállása. Az 1. táblázat utolsó sorában közölt érték ebből az adatból van átszámítva oly módon, hogy a harmadik és negyedik kocsi jelenléte által a többi orr esetében okozott eltérés hozzá lett adva. Ezek az eltérések a 6. táblázatban vannak összeállítva. Mint látható, az eltérés az orroktól, valamint a szoknya- és teknő-burkolattól igen kis mértékben függ.
Léptékhatás A kísérleti adatoknak a nagy méretre való alkalmazásához ismernünk kell, hogy az ellenállástényezők a méreteket és a sebességet jellemző Reynolds-féle szám függvényében hogyan változnak. A Reynolds-szám
Re =
v⋅h v
ahol v m/s a vonat sebessége, h m a vonat méretére jellemző hosszúság, v pedig az áramló közeg kinematikai viszkozitása (760 Hgmm nyomású és 15 C° hőmérsékletű levegőre v =14,4·10-6 m2/s). Miután a kisminta-kísérletek gyakorlatilag azonos állapotú levegőben történtek, mint amilyenben a vonat
8
Kétkocsis 6,58 5,92
Teknővel 4-kocsis 4,10 3,52
Eltérés 2,48 2,40 2,44
halad, a kinematikai viszkozitás értéke ugyanakkorának vehető és így elegendő a jellemző méret és sebesség szorzatának változását vizsgálni. A mérés alkalmával a levegősebességet 20-60 m/s = 72-216 km/ó között változtatták. E tartományba beleesik a kísérlet alapját adó vonat tervezett, 160 km/ó haladási sebessége, így megállapítható, hogy a mérések közelítőleg a kicsinyítés arányában csökkentett Reynolds-szám mellett történtek. A kapott értékeket tehát mintegy 25-ször akkora Reynolds-számnak megfelelő értékre kellene átszámítani. Az átszámítás lehetővé tételére a mért
Pe értékeket a q
Reynolds-szám függvényében mindkét tengelyen logaritmikus skálával bíró diagramban ábrázolták. Ilyen ábrázolásban a pontok egyenessel jól közelíthetők, ami azt jelenti, hogy az ellenállástényező és a Reynolds-szám közötti összefüggés hatványfüggvénnyel követhető. A hatványfüggvény kitevőjét az egyenesek iránytényezője adja. Ezeket az iránytényezőket minden egyes mérésnél megállapították. Miután az iránytényezők értéke aránylag kicsi volt és azok változása és a vonat-összeállítás között nem lehetett egyértelmű összefüggést, megállapítani, kiszámították az iránytényezők számtani középértékét. E középérték -0,018-nak adódott, melynek értelmében az átszámítás képlete
⎛ Re ⎛ Pe ⎞ ⎛P ⎞ ⎜⎜ ⎟⎟ = ⎜⎜ e ⎟⎟ ⋅ ⎜ mod ⎝ q ⎠ valós ⎝ q ⎠ mod ell ⎜⎝ Reval
⎞ ⎟ ⎟ ⎠
0 , 018
Az említett 25-szörös Re szám növekedés mellett az ellenállástényezők viszonya 0,944 lenne. Ha tehát a vonatellenállás kiszámításánál a Reynoldsszám hatástól eltekintenénk, mintegy 6%-os hibát követnénk el. A táblázatokban közölt értékek 160 km/ó sebességnél lettek leolvasva.
Mérési pontosság Az egyes vonatösszeállítások ellenállását mindem alkalommal a sebesség változtatása mellett mérték meg. Az így kapott értékeket a Reynolds-szám függvényében ábrázolva megfigyelhető, hogy a pontok a kiegyenlítő egyenestől maximálisan mintegy ±3%-kal térnek el. Miután azonban a behúzott egyenes a pontok szórását kiegyenlíti, a mérés mértékadó hibáját nem az egyes leolvasások, hanem a különféle mérési elrendezések közötti összehasonlítás adja. Ilyen összehasonlítás található a 3. és 6. táblázatban, ahol a külön mért értékek összegének az együtt mért értékektől való eltérése van összeállítva. A legnagyobb eltérés 4,5% volt, az eltérések átlaga pedig 1,9%. Tekintettel arra, hogy a különféle vonatösszeállítások közben a kocsikat több esetben ki kellett szerelni és a
mérlegrendszeren is változtatni kellett, ezek az eltérések a mérési berendezés összeállításából eredő hibákat is tartalmazzák. Így megállapítható, hogy a mért értékek hibája mintegy ±3%. A valóságos vonat ellenállásának kiszámításánál azonban további hibaforrás a Reynolds-szám hatás figyelembevételénél mutatkozó szórás. A különféle vonatösszeállításhoz tartozó hatványkitevők számottevő eltéréseket mutattak. Így a 48 mérés középértékéből számított hatványkitevő hibahatárral ellátott értéke 0,018 ±0,009-nek adódott. Ez a hibahatár a 25-szörös Reynolds-szám értékre való átszámítás esetén ±3% hibát ad. Eltérést okozhat végül - mint már említettük - az a körülmény, hogy a kisminta kísérleteknél a talajt helyettesítő deszkalap nem haladt a levegővel azonos sebességgel. Ez az eltérés különösen a teknőburkolatú vonatnál lehet jelentős, miután a szoknyaburkolat között levő szögletes alkatrészek az áramlást a vonat alatt erősen örvénylővé tették. A teknőburkolat esetében a vonat alja ugyanolyan jellegű felület volt, mint annak többi oldala. Így a kocsihoz képest álló talaj okozta hiba megbecsülésénél abból lehet kiindulni, hogy a kocsikeresztmetszet körvonalának az a része, melyen a talaj sebességcsökkentő hatása mutatkozik, a kerületnek mintegy 20%-a.
7. táblázat
Pe 2 m q Orr jele I. II. III. IV. Orr nélkül
Szoknyával 4,06 4,25 3,87 3,83
Motorkocsi + motorkocsi Eltérés Teknővel Szoknyához LE-ben visz. 3,13 23% 72,5 – – – – – – 2,92 71,8 24%
Motorkocsi + pótkocsi Szoknyával
Teknővel
4,79 4,62 4,45 4,53
3,88 – – 3,49 9,13
Eltérés Szoknyához LE-ben visz. 19% 72 – – 23% 80
8. táblázat
Pe 2 m q
Orr jele
I. II. III. IV.
Megoszlás a két kocsi között Motorkocsi + motorkocsi Motorkocsi + pótkocsi Szoknyával Teknővel Szoknyával Teknővel Második Második Második Második Első kocsi Első kocsi Első kocsi Első kocsi kocsi kocsi kocsi kocsi 2,46 1,60 1,67 1,56 2,39 2,09 1,84 2,22 60,4% 39,6% 52,0% 48,0% 54,2% 45,8% 45,7% 54,3% 2,22 1,99 – – 2,17 2,28 – – 52,6% 47,4% – – 48,6% 51,4% – – 2,29 1,63 – – 2,19 2,18 – – 58,4% 41,6% – – 50,2% 49,8% – – 2,13 1,70 1,33 2,09 2,25 1,37 2,16 55,7% 44,3% 54,8% 48,4% 51,6% 38,7% 61,3%
9
Miután azonban az álló talaj a kocsi alatti sebességet nem szünteti meg teljesen, becslés szerint az ezáltal okozott hiba ebben az esetben sem halad meg mintegy 10%-ot. Hivatkozni lehet ezzel kapcsolatban pl. K. Sachs: „Elektrische Triebfahrzeuge” c. művére, melyben foglaltak szerint az álló és mozgó talajjal folytatott kísérletek közötti eltérés jelentéktelen volt. A motorvonat ellenállásának kiszámítása Az előzőkben közölt táblázatokban a kismintán mért ellenállásnak a dinamikus nyomáshoz viszonyított értékei vannak feltüntetve. A 25-szörös lineáris kicsinyítésnek megfelelően ezek az értékek a nagyméretű vonatnál 252 = 625-ször akkorák lennének. Ugyanakkor azonban a Reynolds-szám hatás miatt csökkentendők.
⎛ Pe ⎞ ⎜⎜ ⎟⎟ q A 625 • 0,944 = 589-el megszorzott ⎝ ⎠ mod értékek a 7., 8. és 9. táblázatban találhatók. A vonat ellenállását kg-okban a táblázatok értékeinek és a haladási sebességnek megfelelő dinamikus nyomásnak a szorzata adja. E dinamikus nyomásértékek 760 Hgmm nyomású és 15 C° hőmérsékletű levegőnek megfelelő ρ = 0,125 kgs2/m4 sűrűséggel számítva, a sebesség függvényében a 10. táblázatban találhatók. A kétkocsis vonat esetében pl. a szoknyaburkolattal a legrosszabbnak mutatkozó II. orr 160 km/ó sebességnél 4,25 • 124 = 522 kg ellenállást adna. Ezzel szemben a teknőburkolattal ellátott, legjobbnak mutatkozó IV. orr ellenállása 2,92 • 124 = 362 kg lenne. A 7. táblázat 5. és 9., valamint a 9. táblázat 9. oszlopában fel van tüntetve a szoknya- és teknőburkolat közötti eltérésnek megfelelő teljesítmény-nyeresége is LE-ben, 160 km/ó sebességnél. E teljesítmény-nyereség a 70 LE-t meghaladja. Négykocsis vonat ellenállásának kiszámításánál a kétkocsis vonat ellenállásához hozzá kell adni 2 db, kocsisorban haladó (négykocsis összeállításban második kocsiként mért) kocsi ellenállást. Így pl. az I. orral, szoknyaburkolattal ellátott négykocsis vonat ellenállása 160 km /ó-nál (4,06 + 2 • 0,88) • 124 = 5,82 • 124 =
722 kg. A táblázatból összeállítható a pótkocsival végződő, valamint a több kocsiból álló vonat ellenállása is, különféle orr- és alvázburkolat mellett. A motorvonat mért ellenállás értékeinek összehasonlítása irodalmi adatokkal A kapott értékek, illetve a vonat légellenállásának öszszehasonlítása céljából kiszámították a vizsgált vonat légellenállását néhány - az irodalomban található - légellenállás-képlettel. A számításokat Párkai István: „Motorkocsik és motormozdonyok- (Tankönyvkiadó, 1954.) c. mű XIII. fejezetének E. pontjában összegyűjtött adatok, valamint az Ergebnisse der Aerodynamischen Versuchsanstalt zu Göttingen, III. Lieferung III/22. pontban közölt mérési eredmények alapján végezték. A számításhoz szükséges méreteket az 1 : 25 léptékű modell rajz szerinti méreteiből számították át. Modell mm
Szélesség (B) Oldalmagasság (M) Tetőmagasság (H) Motorkocsi hossza (L) Pótkocsi hossza (L’)
Motorvonat m
114 110 154 925 920
2,85 2,75 3,85 23,10 23,00
A kocsi homlokfelületét planimetrálással állapították meg, s az 151 cm2-re adódott, melyet átszámítva (625tel szorozva) F = 9,44 m2-t kapunk. Ha az irodalomban található képlet a ce ellenállástényezőt adta,
Pe 2 P m adatot a e = Fce képq q
let szerint számították. A legtöbb képletnél az ellenállás számításához v km/ó sebességet kellett helyettesíteni, s 2
ρ 2 ⎛V ⎞ v -et a 0,5⎜ ⎟ kifejezés a dinamikus nyomást, 2 ⎝ 10 ⎠ adta.
9. táblázat
Pe 2 m q Négykocsis vonat Szoknyával Orr jele
I. IV. Orr nélkül
10
Teknővel
Motorkocsi + pótkocsi
Első kocsi
Második kocsi
Első kocsi
Második kocsi
2,52 74,0% 2,20 70,3%
0,88 26,0% 0,93 29,7%
1,80 72,8% 1,44 68,4%
0,67 27,2% 0,67 31,6%
Eltérés szoknyához LE-ben visz.
szoknyával
teknővel
3,43
2,42
29,7%
79
3,19
2,08 7,60
35,0%
87
10. táblázat v km/ó
q=
ρ 2
v2
50
60
70
80
90
100
110
120
12,1
17,4
23,7
30,9
39,2
48,3
58,5
69,5
130
140
150
160
170
180
190
200
81,5
94,5
109
124
140
157
174
193
kg/m2 v km/ó
q=
ρ
2
v
2
kg/m2
A német motorvonatokra vonatkozó, 1936. és 1937. évi adatok közvetlenül az ellenállástényezőt adták (11. táblázat 1. és 2. sora). Az amerikai motorvonatokkal kapcsolatban megadott képletek (3. sor) az ellenállást 0 ,88 ⎤ 2 ⎡ ⎛ ΣL ⎞ Pe = ⎢0,002836 ⋅ Pc ⎜ ⎟ + ΣK ⎥V ⎝ 100 ⎠ ⎥⎦ ⎢⎣
alakban
adják meg. Itt Pc = B + 2H = 2,85 + 2 • 3,85 = 10,55 m L = 93,1 m (négykocsis vonatnál). Ezzel 0 ,88
⎛ 93,1 ⎞ 0,002836 ⋅ 10,55 ⋅ ⎜ ⎟ = 0,028050 ⎝ 100 ⎠ A járulékos ellenállások: (ΣK ) tökéletes orr tökéletes vonatvég motoros forgóváz (2): kocsiforgóváz (6): átjáróhíd (3):
0,000115 • BH= 0,000115 • 2,85 • 3,85 =
0,001262
2 • 0,000046 =
0,000092
6 • 0,000023 = 0,0000213 • Pc • 3 = 0,0000213 • 10,55 • 3 =
0,000138 0,000673 ____________________
0,030215
Így Pe = 0,030215V 2 ;
ρ
2
⎛V ⎞ Mivel q = v 2 = 0,5⎜ ⎟ = 0,005V 2 2 ⎝ 10 ⎠ Pe 0,030215 = = 6,043m 2 q 0,005 Az angol kísérletekből (4. sor) származtatott képletek különveszik az alakellenállást, súrlódási ellenállást és a kocsiközök miatti járulékos ellenállást. Alakellenállás:
c1 =
0,17 0,17 ⋅ BH = ⋅ 10,97 = 0,00798 207,4 207,4
Súrlódás: alváz (normál kocsik)
ca =
0,0106 0,0106 ⋅ B⋅∑L = ⋅ 2,85 ⋅ 93,1 = 0,01357 207,4 207,4
szekrény
0,0192 0,0192 ⋅ (2M + B) ⋅ ∑ L = ⋅ 8,4 ⋅ 93,1 207,4 207,4 = 0,00725
cb =
kocsiközök
0,0095 0,0095 ⋅ Pc ⋅ 0,3 ⋅ 3 = ⋅10,55 ⋅ 0,3 ⋅ 3 207,4 207,4 = 0,00044 ce = 0,02924
ck =
Az 5. és 6. sorban megadott, göttingeni mérések közvetlenül az ellenállástényezőket adták. Az eredmények a 11. táblázatban vannak összesítve. A táblázatból kitűnik, hogy az egyes képletek erősen eltérő értékeket adnak. Megállapítható továbbá, hogy a kísérletekből kapott, az előző fejezetben példaképpen kiszámított, kétkocsis vonat esetében 4,25 m2, illetve négykocsis vonat esetében 5,82 m2 érték az irodalmi adatokból számított értékeknek nagyjából megfelel. Motorhűtő-toldat hatása A motorvonat tervezett hűtőventillátora a felmelegedett hűtőlevegőt a vonat tetején fújná ki. A kifúvó cső a vonat tetejéből kiemelkedő toldatban végződne. Megmérték a kifúvó toldattal ellátott, szoknyaburkolatú, kétkocsis vonat ellenállását is. Az ellenállásnak a dinamikus nyomáshoz viszonyított értéke a modellnél
⎛P ⎞ 1000 ⋅ ⎜⎜ e ⎟⎟ = 7,50 ; ⎝ q ⎠ mod Pe = 4,41 -nek adódott. q
a
nagyméretű
vonatnál
11
11. táblázat
Irodalmi adatokból számított ellenállástényezők Pe q
ce 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Kocsiszám Német motorvonatok 1936 Német motorvonatok 1937 Amerikai kísérletek Angol kísérletek Göttingeni kísérletek (1927) Göttingeni kísérletek
2 0,5 0,45
Az ellenállás növekedése tehát a hasonló elrendezésű, kifúvótoldat nélküli vonathoz képest kb. 15%. Ezt az ellenállást a toldatból kilépő levegősugár valószínűen még növelné. A beszívás és kifúvás helyének megválasztása céljából megmérték még a kifúvótoldat síkjában a vonat felülete mentén kialakuló nyomásokat is. E nyomásmegoszlást
12
0,41 0,56
4
m2
2 0,71 0,64 0,62 0,82
4 4,72 4,25 3,87 5,28
6,7 6,043 5,848 7,74
kifúvótoldattal és kifúvótoldat nélkül, azaz a depresszió értékeket a dinamikus nyomáshoz viszonyítva, a felületre merőlegesen felmérve megfigyelhető, hogy kifúvótoldat nélkül a vonat mellett kialakuló depresszió a tetőn valamivel kisebb, mint a vonat oldalán. A kifúvótoldat a tetőn kialakuló depressziót nagymértékben megnöveli.
A VASÚTI KOCSIABLAK ELŐREGYÁRTÁS FEJLŐDÉSE ÉS ELŐNYEI
A vasúti kocsi építési gyártástechnológia fejlesztésének egyik fontos tényezője a kocsi nagyobb szerkezeti egységeinek előregyártása. Előregyártásra a kocsi olyan alkotó részei alkalmasak, amelyek bármikor beépíthető önálló egységek és elkülönített előállításuk műszaki és gazdasági előnyökkel jár. A Ganz-gyár vagon szerkesztési osztálya az utóbbi években előregyártott alváz, oldalfal, homlokfal és tetőszerkezetből álló kocsiszekrényt tervezett. Ez az új gyártási módszer komoly műszaki és gazdasági eredményekkel járt. Ezzel egy időben lehetővé tette egyéb szerkezeti részek előregyártását is. Mivel az előregyártás, különösen sorozatgyártás esetében, nagyobb gazdasági eredményekkel jár, kézenfekvő, hogy a személykocsi gyártásánál, ahol a vagon oldalfalát csaknem teljesen elfoglalják az egymás mellett sorakozó egyforma ablakok, azok előregyártása a gyártástechnológia fejlesztése érdekében igen fontos feladattá vált. Az átlagos utas az ablakot a kocsi természetes és egyszerű alkatrészének tekinti, ezzel szemben az a tervező és a gyártó szempontjából összetett szerkezet, amelynek megfelelő megszerkesztése és előállítása komoly feladatot jelent.
A vázlat
A vagonablak akkor felel meg rendeltetésének, ha annak méretezése olyan, hogy az utas azon keresztül menetközben kényelmesen szemlélheti az elsuhanó panorámát úgy ülő, mint álló helyzetben. Ezenkívül az ablakon besugárzó napfény világossá, derűssé teszi az utasteret. De amilyen kellemes a mérsékelt égövi vidéken közlekedő vonaton a besugárzó napfény, annál kellemetlenebb a forró égövi tájon. Ezért az ablakot könnyen kezelhető függönnyel, vagy éppen fényt és hősugarakat visszavető zsaluval kell ellátni. Az ablakoknak szellőzés céljából könnyen nyithatóknak kell lenni. A szűk térviszonyok miatt az ablak lefelé, vagy ritkábban felfelé nyílik. Ezenkívül igen fontos követelmény, hogy az ablakszerkezetet nem ismerő utas azt minden külön kezelési utasítás nélkül működtetni tudja, természetes és egyszerű mozdulatokkal. Továbbá, a nyitható ablaknak zárt helyzetben a csatlakozó részekkel jól tömítettnek kell lenni, por, szél, hó és esővíz ellen. Mindezen kényelmi szempontok kielégítése céljából a nyitható vasúti kocsiablakot el kell látni az ablakkeretet vagy csak az üveget, mozgató vezetékekkel, rugós, vagy elasztikus anyagból készült tömítő szerkezettel. A leereszthető ablaknak súlykiegyenlítő szerkezete van abból a célból, hogy tetszés szerinti magasságban megálljon. Ugyanilyen kiegyenlítő szerkezetet kíván a már említett zsalutábla is. Eltekintve a rugós görfüggönyöktől, az ablak működtetésére egyszerű fogantyú helyett emelő-, vagy működtető szerkezetet alkalmazunk, vagy néha mindkettőt. Ezeket a szerkezeteket rendszerint 60-80 mm vastag falüregben helyezik el az ablak alatt, vagy fölött és esztétikai szempontból lehetőleg el kell azokat fedni. Ismeretes, hogy a hegesztett szekrényváz, a villamos ívhegesztés természetéből adódó felmelegedés folytán, a legnagyobb gondossággal végrehajtott egyengetés után sem nyújt a sokszor bonyolult szerkezeteket magában foglaló ablaknyílásoknál kielégítő méret szerinti és felületi pontosságot. Ezért a felsorolt alkatrészeket és mechanikus szerkezeteket a helyszíni szerelésnél illeszteni kell, ami tekintélyes költségbe kerül. Mindezeken kívül megjegyzendő még, hogy a felsorolt alkatrészek szerelése igen nagy mennyiségű menetes csavar alkalmazásával történik. Ezek részére a kocsifalban azonos mennyiségű menetes furatot kell készíteni, nehéz és bonyolult körülmények között. Ha tovább vizsgáljuk a szerelési munka különböző fázisait, könnyen megállapíthatjuk, hogy a kocsiszekrény szerelési munkálatainak igen nagy százalékát éppen
13
a nyitható ablakok szerelése jelenti. Ez a körülmény természetesen növeli a szerelés átfutási idejét is. A szerelési idő hosszúra nyúlása viszont kedvezőtlenül befolyásolja a gyár kapacitását. Figyelembe veendő még, hogy a szekrényváz előregyártás bevezetésével nagyobb mértékben javult az építmény részletméreteinek pontossága, éppen az oszlopok és vízszintes tartók által határolt ablaknyílások szempontjából is. Az ablakszerelés azonban még mindig bonyolult marad, ha a helyszínen végezzük el. De ha a rendszerint bonyolult ablakszerkezet gyártását függetlenítjük a szekrényváztól előregyártás útján, ha – a szerelést jóval megelőző időben – azokat padi munkán teljesen készre készítjük el és csak néhány kötőelem segítségével szereljük a kocsiba, akkor a műszaki fejlesztés szempontjából jelentős lépést tettünk előre a vagongyártás tökéletesítésének útján. A gyártástechnika fejlesztése pedig gazdasági szempontokból sem hanyagolható el és ezen az úton világszerte elismert gyártmányaink minőségét is tovább emelhetjük. Az elmúlt években külföldre szállított motor- és pótkocsik gyártása során először alkalmaztuk az előregyártott ablakszerkezetet. Az A) ábrán, amely vízszintes metszet az ablakot határoló szekrényvázoszlopon és a hozzácsatlakozó ablak tartozékain keresztül, láthatjuk, hogy a leereszthető ablakkeret, külső tömítés, belső rugós tömítés, takarókeret (1, 2, 3, 4) nem a szekrényvázoszlopra van szerelve, hanem egy acéllemezből hajlított tokba A) és B) ábra 5.), mely a kocsiépítéstől függetlenül előre elkészült. A tok területi méretezése akkora, hogy az ablaknyílást lefelé elhagyó, leeresztett ablakkeretet, annak vezetékeit és az emelőszerkezetet is magában foglalja. (B) ábra, 1. és 6.) A szerelés műhelyben, munkagépek mellett, kedvező viszonyok között történt. E tokra szereltük fel még a görfüggöny szerkezetet és az ablak alatti burkoló és szigetelő lemezeket is. (B) ábra, 7.) Az előregyártott tok oldalain egyenletesen elosztva 16 db fül van felhegesztve (A) és B) ábra, 8.), amelyek segítségével és a 9 számmal jelzett csavarokkal erősítettük fel az egészen kész ablaktömböt a szekrényváz tartókra. Az ablaktok és a beperemezett oldalburkoló-lemez éle közé a 10 számmal jelzett tömítőgumi került, melynek keresztmetszete úgy van megválasztva, hogy az egyenetlenségeket kiegyenlíti a 9-cel jelzett csavarok meghúzása által. Az előregyártott ablaktömb kocsiba szerelése rendkívül rövid időt vett igénybe. De ennek az első előregyártási kísérletnek hibái is voltak, hiszen minden új konstrukció kezdeti nehézségekkel jár. Így pl. az előregyártástól várt gazdasági előnyök nagysága a remélt mérték alatt maradt és az új rendszer felépítésének tökéletessége és a szerelés szervezettsége kívánnivalót hagyott maga után.
14
B vázlat Függőleges metszet az ablak alatti mellmerevítőn és az emelő szerkezeten keresztül
Ezenkívül és nem utolsósorban, a súlytöbblet is hátrányos volt, amelyet a közbeiktatott ablaktok többletsúlya idézett elő (ablakonként kb. 20, kocsinként kb. 400 kg). Az első előregyártott ablakszerkezet készítése alkalmával azonban igen nagy tapasztalatokra tettünk szert az előregyártás terén. Ezek felhasználásával a hibákat kiküszöböltük és az ismertetett építési rendszert tovább fejlesztve, máris megterveztük a tökéletesebb előregyártott ablakot. Ez a megrendelt 5 részű export motorvonat részére, teljes egészében sajtolt könnyűfém idom-rudakból készül, az alábbiak szerint:
C vázlat Az ablak külső nézete
D Metszet
F Metszet
Felső része csappantyúzárral kombinált fogantyú segítségével leereszthető. Leeresztett helyzetében az alsó fix rész elé kerül és nem hagyja el az ablak kerületét. Előregyártás szempontjából az előbbiekhez képest tökéletesebb már ezért is, hiszen a falüregben nem kell a leeresztett résznek helyet biztosítani és így az egész szerkezet sokkal kisebb. Továbbá, az ablak alatti mező tökéletesen szigetelhető és a szekrényváz részekbe a víz nem hatolhat be, tehát a rozsdásodás veszélye csökkent. Az ablakszerkezet Z keresztmetszetű, sajtolt könnyűfém idomrúdból hajlított tokba kerül. (D) és E) ábra, 11.) Keresztmetszete olyan, hogy az alsó fix üveg egy szorító keret segítségével gumiba ágyazva helyezhető el. (E) ábra 12-13.) A felső résznél, ahol az üveg részére a vájolat fölösleges, azt egy keret takarja el, amely egyben a görfüggöny vezetéke is (D) ábra, 14.). A D) ábrán 15-tel jelzett leereszthető ablakkeret az ablaktok fölött elrejtett rugós súlykiegyenlítő készülékre van felfüggesztve. Ez a szerkezet az ablakot tetszés szerinti magasságban tartja. Az ablaktok magában fog-
lalja még a D) és F) ábrán látható 16-tal jelzett tömítést, valamint a keret felső részére szerelt rugós görfüggöny szerkezetet is. A kizárólag sajtolt könnyűfém idomrudakból összeépített szerkezet üveggel, kiegyensúlyozó szerkezettel, függönnyel, stb.-vel a kocsiépítéstől függetlenül teljesen készre előre gyártható. A szerkezet az épülő vagonba a legalkalmasabb időben, már a külső festés után, minden fúró- és menetvágómunka nélkül szerelhető be, a D) és E) ábrán látható 17-tel jelezett kampós végű anyáscsavar és az ugyanazon ábrákon látható, a szekrényvázra előre felhegesztett, furattal ellátott fülek (18) segítségével. A tok és a kocsi lemezelésének csatlakozása közé tömítőgumi szalag kerül (D) és E) ábra 19.). A kívülről szerelt ablakot belül tetszetős kivitelű fényezett fakeret szegélyezi, amely azonban már csak utólag, a kocsiban szerelhető fel D) és E) ábra, 20.). A szerkezeti részek kialakítása olyan, hogy a felerősítő csavarok általában sem kívül, sem belül nem láthatók. Megemlítendő előnye még – többek között – a teljesen újszerkezetű ablaknak, hogy a kocsiszekrényen levő ablaknyílást nem kell peremezni, továbbá, hogy az a körülmény, hogy a felerősítő-csavarok nem furatba hatolnak, hanem az ablaktok peremébe akaszthatók, lehetővé teszi a könnyű cserélhetőséget. A cserélhetőség pedig a rendelő vasút szempontjából rendkívül előnyös. Az itt ismertetett ablakszerkezet felsorolt előnyeivel további lépést jelent a kívánatos és sokat emlegetett tipizálás megvalósulása felé. Úgy érezzük, hogy az előregyártás tökéletesítésével motorvonataink gyártástechnológiáját úgy műszaki, mint gazdasági téren előbbre vittük.
E Metszet
15
EGY KONSTRUKCIÓS APRÓMUNKA – S NÉHÁNY ÉRDEKESSÉG, AMI HOZZÁ KAPCSOLÓDIK A probléma nem valami nagyszabású, rendkívüli kérdéskomplexum. Csupán egy aránylag igénytelen feladat, amolyan aprómunkája a kocsitervezésnek: kézifékrudazat szerkesztése egy motorkocsi hajtott forgóvázához. A maga nemében, persze, érdekes ez is, bár nagyon végére marad a tervezési munkának: addigra elkészül már a motoros forgóváz pneumatikus működtetésű fékberendezése. Önmagában zárt egységként, a fékhengertől a féktuskóig minden darabjával a forgóvázba beépítve, csupán a levegőátvezető tömlőkkel a kocsitesthez hozzákapcsolva. Tudjuk hol lesz a vezetőasztal mellett a kézifék forgattyúja, az innen induló rudazatnak a forgóváz fékrendszeréhez való becsatlakoztatása mindössze a feladat. A forgattyútól az alvázba levezető rudazat bonyodalmat aligha okoz. A gond csupán annak az elemnek kialakítása, amelyik az alváz rudazatát a forgóvázéhoz közvetlenül hozzákapcsolja. Ám ez komoly gond – viszont éppen ez az, ami érdekességét adja. Az adott esetben az elrendezést az 1. ábra tünteti fel. A mintegy szimbolikusan ábrázolt forgóváz fékrudazatból a lényeget mutatja csak: azt, hogy a működtető léghenger a forgóváz homlokán foglal helyet. A gépberendezéssel telezsúfolt hajtott forgóváznál, ha lehető egyszerű vonalvezetésű, áttekinthető fékrudazatmegoldásra törekszünk, ez az elrendezés mondhatni az egyetlen, mely szóba jöhet – viszont ebből folyóan quasi változhatatlan adottsággá válik hosszirányban G pont helyzete az alvázhoz képest, azon pontté, hová az
elölről, F pontról jövő átvezetésnek menthetetlenül csatlakoznia kell. A pályaívben elfordult forgóvázat felülnézetben mutató 2. ábra reá világít, mi származik a kényszerűségből: az α szöggel elforduló forgóvázzal G’-be vándorló G pont F-től való távolsága megnövekszik. Változik a hossz abszolút értelemben, de más lesz a kocsi hossztengelyére való vetület nagysága is: f helyett f + n (1 – cos α) értékkel számolhatunk – feltéve persze, hogy Fnek az alvázhoz, G-nek a forgóvázhoz való viszonylagos helyzete közben nem változik. Sajnos azonban, változni kényszerül. G – F összekötő elem a gyakorlatban egyszerű húzott rúd, komolyabb rugalmas nyúlásra képtelen: a forgóváz elfordulása hosszváltozása helyett a fékrudazat spontán behúzódását (illetve a meghúzott fék feloldását) eredményezi, ha nem az összeköttetés maradó deformálását, szakadását. Hogy F – G és F – G’ távolság nagysága egymástól számbavehetően ne különbözzék, kell, hogy n méret, tehát a forgóvázon levő G elvezetési pontnak C forgástengelytől való távolsága csekély, ehhez viszont aránytagosan nagy legyen f, az összekötő rudazat hosszmérete. E feltételeket viszont maradéktalanul kielégíteni ritkán sikerül. A hosszú rudazat érdekében F ponttal előbbre mennünk általában nem lehet G pontot hátra vinni a forgóvázrudazat bonyolultabbá tételét jelenti. Talán még legegyszerűbb, ha teljesen lemondunk a hajtott forgóváz kézi-kerékről való fékezésről, s a rudazatot a kocsi hosszában végigfuttatva, a vezetőállásból inkább a hátsó, futóforgóváz fékét működtetjük.
1. ábra
16
2. ábra
Szóban forgó esetünkben, hogy a legkedvezőtlenebb adottságok mellett (rövid f, nagy n távolság, az éles pályaívek miatt szükségszerű komoly forgóváz szögelfordulás) az eredeti elrendezés a maga egyszerűségében mégis megtartható volt, az, bármily különösen is hangzik első szóra, az alkalmazott forgóvázrendszernek volt köszönhető. Ez a forgóvázrendszer a szabadalmazott Ganz–Rónai típus, egyik jellegzetessége a negyvenes évektől kezdve épült nagy motorkocsijainknak. Lényege egy mondatban foglalható össze: nem alkalmaz forgótányért, vagy királycsapot, a forgóváz elfordulási tengelyét azok az oldalsó csúszó-pofák tűzik ki, melyekkel a kocsitest a forgóvázra rátámaszkodik. Hogy miként? A 3. ábra feleletet ad rá: az alsó csúszópofáknak vállakat adva, azok oldalról is vezetik a felső pofákat – felülnézetben őket, mint egy r sugarú körgyűrű szegmenseit kialakítva, rögzítetté válik a forgóváz alvázhoz képesti helyzete hossz- és keresztirányban, egyetlen mozgási szabadsága marad, a körgyűrű C középpontja körüli elfordulás (3/a ábra). Hogy az egymásba kapcsolódó csúszópofák nagyobb illesztési hézagok, kopások esetén se csúszhassanak ki egymásból, célszerűbb, ha az r sugarú gyűrű ama kerületi pontjainak környezetét hasznosítjuk, melyekhez vont sugár a hosszanti középvonallal kb. 45° szöget zár be (3/b ábra). Az így nyert megoldás jellegzetessége, hogy a forgóvázra való feltámaszkodás (illetve teherátadás), valamint az elfordulási tengely nem esik többé ugyanazon kocsikeresztmetszetbe, ez az az elv, melyben az egyszerű szerkezet adta könnyebbségek mellett a Rónai-féle konstrukció tulajdonképpeni jelentősége gyökerezik. Nem méltányolhatók eléggé a könnyebbségek, melyeket e forgóvázrendszer a tervezőnek biztosít: lehetővé válik, hogy a forgóvázra való teherátadás helyét a kívánt tengelynyomásértékeknek megfelelően, mondhatni szabadon állapítsa meg, nem kell hogy befolyásolja evvel a kocsi „forgócsaptávolságának”, túlnyúlásának a szelvényszűkítés, ütközőtúlfedés szempontjából legkedvezőbbre felvehető értékeit. S mindezek mellett a teherátadás, a forgáspont-meghatározás szervei a forgóváz hossztartóin foglalnak helyet – a középső rész szabadon marad a gépberendezés számára, nem kell a forgótányér, az azt hordozó főkereszttartó számára
kínnal-keservvel helyet biztosítani, nehezen szerelhető, költségesen kialakítható s bizony, többnyire kényszeredett megoldásokra fanyalodni. Az íves, körgyűrűből kivágott csúszópofák, melyekről eddig beszéltem, csupán módszertani egyszerűsítés szüleményei, a valóságos Rónai csúszóvezetékek kezdettől fogva egyenes oldalakkal készültek. Feltalálójuk: Dr. Ing. h. c. Rónai Gyula, a Magyar Államvasutak műszaki főtanácsosa, az Igazgatóság Gépészeti Főosztályának kocsiosztály-vezetője, vállalatunknak haláláig volt műszaki tanácsadója nemcsak a vasútgépészeti tudományoknak európai hírű reprezentánsa, de egyben zseniális gyakorlati szakember is volt – konstrukciójában tehát a gazdaságos technológia, az egyszerű fenntartás szempontjait sem vesztette szem elől.
3. ábra
17
Az egyenes csúszóvezetékek változást hoznak. Az alsó vezetékek hornyait az r sugarú körhöz érintőlegesen szereljük – hogy a felső csúszópofák bennük elcsúszhassanak, utóbbiakat az alvázhoz képest függőleges tengely körül elfordulhatóan kell ágyazni. A forgóváz ívbeállása így biztosított – a mozgás geometriája azonban némileg módosul (4. ábra). A meglehetősen torzított arányú ábra felülnézetben mutatja a forgóváz és a kocsiszekrény körvonalait – folytonos vonallal tüntetve fel az egyenes pályán elfoglalt, egymáshoz képesti helyzetet – a forgóvázon ott van a két, kulisszaszerűen kialakított alsó csúszóvezeték, ezekben mozog a két, vonalkázott, az alvázhoz H, illetve J pontokban, elfordulhatóan ágyazott felső csúszópofa. Reprezentálja vizsgálatainknál a kocsiszekrényt a J és egy harmadik – C-nek nevezett pontját összekötő háromszög. Bevezetésként – különösen hangzik – megkérem az olvasót, felejtsük el egy pillanatra, hogy ez a forgóváz Rónai-rendszerű. Ne tudjuk még azt sem, hogy a csúszópofáknak oldalsó vezetőfelületei vannak; legyenek azok e percben a szokásos módon perem nélküliek s C pont változzék valóságos, pl. királycsappal kitűzött forgástengellyé. S most fusson be a kocsi egy R sugarú pályaívbe. A forgóváz a forgócsaptáv s a pályagörbületi sugár által meghatározott értékű a szöggel elfordul az alváz alatt – eredményvonallal berajzolva tünteti fel az ábra az egymáshoz képesti helyzetet.
4. ábra
5. ábra
C pont, mint forgási tengely helyben marad, H és J pontok r sugarú íven elfordulva H” illetve J”-be jutnak. Az elmondottak után most már a 4. ábra forgóvázát a maga valóságos mivoltában tekintsük – forduljon el az megint a szöggel. A Rónai csúszópofák egyenesben vezetik H és J pontokat – a forgóváz előírt szögelfordulása hogy létrejöhessen, azok az r sugarú ívhez vont érintő mentén H’, illetve J’ pontokig kénytelenek elvándorolni. S eközben C pont – az alvázhoz kötött C pont – bár fölötte marad a forgóváz hosszanti középvonalának, C’-be csúszott! A forgóváz nemcsak elfordult az alváz alatt – saját hossztengelye irányában is megváltozott relatív helyzete: előre vándorolt, a kocsi vége felé. Ha a dolgok geometriáját vizsgáljuk, CHJΔ-nek eredeti poziciójából C’H’J’Δ állapotba való áthelyezése, mintegy O momentán forgástengely körüli elforgatás is értelmezhető. A momentán forgástengely azonban csak alaphelyzetben esik össze C ponttal. Pályaívben kimozduló forgóváznál a szögelfordulás mértékétől függően C környezetében vándorol – mint Rónai* bebizonyította – azon a körpályán, mely három pontjával, C, H és Jvel eleve meghatározott. A forgóváz hosszanti elmozdulása néhány milliméter nagyságrendű csupán. Természetes velejárója ez forgóváz-szerkezetünknek, s bár gyakorlatilag szinte teljesen elhanyagolható, mégis, valahogy amolyan zavaró momentumnak tekintettük a „vándorló forgástengely” vasútüzemi szemléletünknek annyira szokatlan elvét. De most, a kéziféknél ezt hasznosítjuk. Ha visszalapozunk a 2. ábrához, rögtön szembeötlik: ha az elfordult forgóváz előrevándorol, közeledik a kocsi vége felé G’ pontja is – csökken f és f +n (1 – cos α) egymástól való eltérése. ______________________
* Drehgestell für Eisenbahnfalirzeuge. Budapest 1939. (Kézirat.)
18
7. ábra
6. ábra
S e csökkenés, hála f és n méretek szerencsés adottságának, konkrét eseteinkben a különbség gyakorlati pontossággal teljesnek mondható eltűnéséig vezetett. Azaz, a kézifékrudazat F–G pontok közötti elemének tervezési feltétele emígy módosult: erőátvitel létesítendő két pont között, mely pontok egyike az eredeti összekötő vonalra merőleges irányban elmozdulási szabadsággal bír. A megoldást keresendő, vegyük csak az 5. ábra szerinti csuklós rudazatot. Furcsa szerkezet, pedig régi ismerős: a közönséges lemezrugós hordműmegoldás fejreállított modellje ez. AD, BE rudak a kétoldali felfüggesztő szemeket jelképezik, A BS Δ a hordrugó és a csapágy merevnek tekintett együttesét, mely S pont, a tengelyközép körül szabadon elfordulhat. Működtessünk S pontban valamely P, a DE alapvonalra merőleges irányú erőhatást. A szerkezet mozdulatlan marad – P erővel AD, BE szimmetrikus rúderők tartanak egyensúlyt. Ha S pontot e távolsággal oldalra lendítjük ki, a rudazat a szaggatottan rajzolt helyzetbe áll be. Ha S’ pontban megint csak P erő működnék, a pozíció egyensúlyi állapot nem maradhatna: stabilizálni ezt csak oly erő képes, mely S’-ből C’ ponton, A’D és B’E rúderők metszésén megy át.
A viszonyok törvényszerűsége egy csapásra áttekinthetővé válik, ha az egyszerű szemléletet a geometriai vizsgálódással erősítjük meg.** Nagy apparátus felvonultatása árán is, de kiderül: a kilendített rudazatnál S’ pont a középhelyzet környezetében ρ sugarú körpályán mozdul el; a mozgástörvények szempontjából tehát S pont mint egy ρ szálhosszúságú matematikai inga fogható fel. Az ingahossz a rudazat majd mindegyik jellemző méretének függvénye:
ρ=
a ( a ⋅ 1 + 2 ⋅ b ⋅ h) 2 12 ⋅ λ2 ⋅ +2 ⋅ b 3 ⋅1 − 4 ⋅ a ⋅ b 2 ⋅ h
tehát a tetszés szerinti viszonyok kialakításának szinte korlátlan lehetősége kínálkozik. Az inga bármely helyzete egyensúlyi állapot lehet, ha a rá ható erő szálirányú. Ha az erőhatás függőleges – minden kilendülési pozíció stabilis marad, amennyiben az inga hossza végtelen.
8. ábra
19
Lehet-e a fenti csuklós rudazattal végtelen nagyságrendű egyenértékű ingahosszat produkálni? Hogyne. Mint egyenesbevezetést tartják nyilván e variánst hoszszú évtizedek óta a mérnöki zsebkönyvek, de elméletének kifejtése Rónai*** nevéhez fűződik, úgyszintén első, vasúti járművön való alkalmazása is. A lényeg: oly méretviszonyokat teremteni, melyeknél a ρ értékét kifejező tört nevezője nullává válik. A rudazat kilendülésével S’ vízszintes egyenesen mozog akkor tova, S’C’ egyenes függőleges marad – a 6. ábra tanúsága szerint. A gyakorlatba átültetett elv első, vasúton megjelent reprezentánsa mint Ganz–Rónai, végtelen ingahosszúságú rugófelfüggesztés-szabadalom vált (az akkori háborús viszonyok között szakkörökben is csak korlátozott mértékben) ismeretessé. A háromtengelyes kocsik középső kerékpárja számára adott oly hordműmegoldást (7. ábra), mely a pályaívekben való haladásnál szükséges, akár ±100 mm nagyságrendig is terjedhető keresztirányú elmozdulást az alvázhoz képest quasi erőmentesen biztosította; üzembiztossá téve így e, annyi aggállyal, előítélettel terhelt kocsifajtát. A kár csak az, hogy – bocsánat a köznapi kifejezésért – csupán „szezon végén”, a típus kihalását meg nem lassíthatván. Ám ne kalandozzunk el – a cél ama kézifékprobléma ismertetése, melynek megoldását most már csak szavakba kell foglalni: egy ilyen Rónai rendszerű csuklós tagot (némileg korrigált méretekkel, a forgóváz elfordu-
20
lását ellensúlyozandó) iktatunk be F – G rudazatba (8. ábra), s evvel a feladatot megoldottuk. Aprómunka volt, mégis érdekes. Hogy új konstrukciót hozzunk létre, a kérdésnél egyetlen ember szellemi hagyatékából elég volt meríteni, de vajon tudjuk-e, hogy máskor, más szerkezeti részletproblémánál is, akkor is, ha a „feltalálás” hitében sütkérezünk, tulajdonképpen mindig, akarva-akaratlanul valamely régen elfelejtett mozdony, vagy vagonkonstruktőr gondolatát delejeztük új életre? Kimondhatatlan bőségű a vasútszakma kincsestára. Mindenre akad benne kádencia, s főleg a távoli múlt anyagában. Ne szégyelljük tudatosan hasznosítani, hiszen tulajdonképpen feltalálótársak leszünk: az igazi alkalmazási területet, a szerkezetben rejlő valódi képességeket fedezhetjük fel azoknál a sokszor zseniális megoldásoknál, melyek nagyobb részét, minthogy annak idején inkább csak önmaguk újszerűsége miatt születtek, csupán mint „érdekes melléfogást” vehette inventárba az irodalom. ____________________ ** Dr. Skutsch: Cher die Wirkung der Federgehange zweiachsiger Eisenbahnfahrzeuge. (Glasers Annalen, 1927. II. 15.) *** Dr. Rónai: A vasat járművek forgóalváz – himbafelfüggesztésének mechanikája. (Értekezések, beszámolók a műszaki és gazdaságtudományok köréből. 1942 II.)
A DIESEL-VONTATÁS KARBANTARTÁSI PROBLÉMÁI Immár három évtized óta számos szempont a Dieselvontatás kiépítésére készteti a vasúttársaságokat. Anélkül, hogy részletesen vizsgálnók ennek okait, egy-két szempontot kívánunk adni a Diesel-vontatás kérdéséhez, az üzemtartó mérnök szemszögéből nézve. A Diesel-vontatás a legtöbb országban úgy kezdődött, hogy egyes vasúttársaságok kisebb teljesítményű járműveket állítottak be a deficites mellékvonalak utasforgalmának lebonyolítására, avagy kis mozdonyokat állomási tolató szolgálatra. A 100 éves tradíciókkal rendelkező gőzvontatás abban az időben nem járt messze a ma szokásos sebességektől és abszolút üzembiztos volt és így érthető, hogy a vasút szakemberei bizonyos idegenkedéssel fogadták ezt az új kezdeményezést, annak ellenére, hogy egyes jó tulajdonságaira már rögtön felfigyeltek. Megváltozott a helyzet a 30-as évek elején, amikor a Diesel-mozdonyok a nehéz tehervonatok vontatásába és a Diesel-vonatok a nagytávolságú személyforgalomba kezdtek beleszólni. A gőzvontatás leglelkesebb híveinek is tudomásul kellett venniök, hogy a Dieselvontatás létezik, üzembiztos és gazdaságos. De a vegyes üzem, amely a gőz- és Diesel-járművek közös üzemeltetéséből eredt, az új problémák egész sorozatát vetette fel. A dieselvontatási részleg kezdetben (és sok helyütt még ma is) csak a gőzvontatás alcsoportja volt. A gőzvontatásra beállott vezetőség az esetek túlnyomó részében szívesen vette a gőzmozdony helyett ledolgozott hasznos kilométereket, de a fenntartáshoz szükséges eszközöket csak vontatva adta meg. A Diesel-motorokkal kiszerelt vasúti járművek főképpen az alábbiakban kívánnak eltérő elbánást: 1. A motorvezetők és a javítást végző szakmunkások kiképzése és szaktudása A vasúttársaságok a legkülönbözőbb utakon próbálták a személyzeti kérdést megoldani. A hidraulikus erőátvitel térhódítása, melynél nincs merev kapcsolat motor és kocsikerék között, részben éppen az ő befolyásuknak köszönhető, mert tisztában vannak azzal, hogy a gőzmozdonyokról a Diesel-járművekre áthelyezett veteránok, mint motorvezetők milyen „jók”. Egyébkén a gyártó-cégeknek az automatikus vezérlések terén kifejtett erőfeszítései részben szintén ugyanerre az okra vezethetők vissza. A jó megoldás az, ha a személyzet betanítását a szállító cég szakembereire bízzák és vele fenntartási szerződést kötnek a Diesel-vontatás, vagy új típusú járművek bevezetésekor. Szokás ugyan a rendelő vasút szakszemélyzetét betanításra a gyártó céghez kiküldeni, vagy attól 1-2 szakem-
bert átvenni, de az eddigi tapasztalatok alapján 100%-os eredményt csak az előbbi út tud biztosítani. Ez esetben ugyanis a szállító cég és a vasúttársaság érdekei a rendelt Diesel-jármű leszállítása után is esetleg éveken át azonos vonalon futnak és az előbbinek tapasztalatai és munkamódszere a vasúti személyzet vérébe mennek át. 2. A javító részlegek berendezése Pormentes és világos javítóműhelyek, azok ésszerű berendezése és modern szerszámgépekkel való ellátása ugyanilyen döntő jelentőségű kérdés. Kirívó különbség van a meglehetősen tág tűrésre berendezett mozdonyjavító műhely és a századmilliméterre dolgozó motorjavító műhely között. Igen sok vasúttársaság esik abba a hibába, hogy ezen a ponton nem jár el kellő gondossággal és nem készül fel műhely és személyzet tekintetében a szükséges nagyjavítások folyamatos elvégzésére. 3. Alkatrész-ellátás A jó üzemtartás szempontjából döntő jelentőségű, hogy akkor, amikor a vasúttársaságok gőzvontatásról áttérnek a dieselesítésre, a tartalék alkatrészek tekintetében is megfelelően felkészüljenek. A kevés darabból összeépített gőzmozdonnyal ellentétben, egy motorkocsinak kb. 70–100 000 alkatrésze van. Természetesen ezeknek csak igen kis százaléka olyan, amely természetes elhasználódásnak van kitéve, kopás, vagy más behatások következtében, de a kopásnak kitett alkatrészekből a javítóműhelyeknek kellő időben, kellő mennyiséggel kell rendelkezniök. Vannak olyan alkatrészek is, mint pl. a dugattyúgyűrűk, hengerek, csapágyak stb., amelyeknél a természetes kopás folytán előállott méretnövekedésekre is figyelemmel kell lenni, vagyis ugyanabból az alkatrészből – lépcsőzetes méretnövekedéssel – különböző sorozatokat kell raktáron tartani. A fogyó alkatrészeken kívül célszerűnek bizonyult a különböző gépegységek fontosabb főalkatrészeiből is egy, vagy esetleg több darabot állandóan raktáron tartani, hogy előre nem látható meghibásodások esetén, vagy balesetekkor ne veszítse el a vasúttársaság esetleg egy egész motorkocsi üzemét. Ugyancsak fontos, hogy azonos típusú, nagyobb létszámú motorkocsikkal, vagy motoros vonatokkal üzemet tartó vasúttársaság tartalék motorokkal, hajtóművekkel, ill. komplett hajtó forgóvázakkal is rendelkezzék. Ez a befektetés – minthogy a kocsiszekrények javítása nagyobb időközökben történik, mint a gépberendezésé – mindig jó üzletnek bizonyult.
21
1. ábra
4. Ésszerű kezdeti üzemeltetési mód alkalmazása Újonnan beszerzett Diesel-járművek esetén célszerűnek és kifizetődőnek bizonyul lassan és fokozatosan terhelni a járműveket és azokat úgy üzemeltetni, hogy egyrészt ne használjuk ki mindjárt kezdetben a belőlük kivehető maximumot kilométerekben, másrészt igyekezzünk velük úgy üzemet tartani, hogy az egyes járművek által teljesített kilométerek között – előre gondolva a javítások idejére – olyan lefutott kilométerkülönbséget hozzunk létre, amely biztosítja a sima és zavartalan üzemtartást a javításoknál szükségszerű kocsi leállítások esetére. Ha nem járunk el ilyen gondossággal, akkor még abban az esetben is, ha különben a javítórészleg berendezésével és alkatrészekkel fel is készült, mégis nehézségeink lesznek, mert bekövetkezhetik az az eset, hogy a járműveket kénytelenek vagyunk az üzemeltetésből egyszerre kivonni, mert az összes hasznos kilométerek elfogytak – és esetleg hónapokig állhat a jármű, míg sorára kerül a javítóműhelyben. A következőkben bemutatott három diagramm közül az „A” jelű világosan mutatja, hogy ahol a javítóműhely
képes lépést tartani az üzemeltetés körülményeivel, és az előző bekezdésben említett szempontokra is figyelemmel voltak, az utasforgalomban havonta lefutott vonat-motorkocsi kilométer kb. állandó, viszont a „B” és „C” jelű diagrammon látható, hogy az újonnan beszerzett vasúti járművek kilométer-teljesítménye azonos járműlétszám mellett kb. 2 évi üzem után megtörik, mert a járművek leállítva várnak a nagyjavításra. Ekkor áll elő az az eset, hogy az új Diesel-járművek beszerzésébe befektetett tőke átmenetileg nem kamatozik. Ha meg lett volna a kellő előrelátás, az így előállott veszteségek megtakarításából esetleg a javítóműhely egy részét be lehetett volna rendezni, vagy megfelelő menynyiségű tartalék alkatrészt lehetett volna vásárolni. Az „A” vasúttársaság fenntartási szerződést kötött velünk. Az utolsó négy vonat leszállítása előtt a nagyjavító műhelyt a rendelő vasúttársaság és a szállító cég szakszemélyzetének mintaszerű kooperációja összehozta. A szükséges szerszámgépek, daruk, a meglevő szakmunkás létszám megduplázása, valamint a gépberendezések javításainak folyamatossá tétele 5 hónapon belül lehetővé tette a havi termelés megnégyszerezését.
2. ábra
22
3. ábra
23
5. A napi munkákat végző garázsok berendezése A garázsok berendezésére is vonatkoznak az előbb mondottak. A régi, piszkos, rossz világítású mozdonyszinek már a fordítókorong miatt is teljességgel alkalmatlanok akárcsak motorkocsik tárolására. – Itt szintén jól fizet a kellő időben végzett beruházás. Egy motorszín hosszú aknákkal – melyekre egész vonatok rá tudnak járni – és egy melléje csatolt, a futó javítások elvégzésére felszerelt kis javítóműhely költsége rövid időn belül megtérül. A gépes és futó forgóvázak cseréjéhez a garázsban ne hiányozzanak a megfelelő berendezések. Az ismert daruk és hidraulikus, penumatikus, vagy kézi kocsiemelő szerkezet mellett legjobban bevált a sülylyesztőasztal (Drop pit), amellyel igen gyorsan és biztosan lehet dolgozni és motort, hajtóművet vagy egész forgóvázat ki lehet venni a kocsi alól, a kocsiszekrény emelése nélkül. (L. az ábrát.) 6. A fordulóállomások felszerelése A fordulóállomásokra többé-kevésbé ugyanaz áll, mint a garázsokra. A gőzmozdony-szintől eltérően, megfelelő aknával és segédberendezésekkel ellátott, jól világított végállomásokra van szükség. Argentínában olyan vonataink is futnak, amelyek 1600 km-es utat tesznek meg (Buenos Aires – Mendoza – San Juan – Mendoza), mielőtt garázstól garázsig érnek. Világos, hogy a Buenos Aires-i forduló állomásnak éppen olyan jól felszereltnek kell lennie, mint a mendozai honállomásnak, ahol a teljes ellenőrzés és kiszerelés történik. Vízfelvétel stb. szempontjából pedig szükség szerint közbenső állomásokon is, tekintettel a rövid állásidőkre, olyan szerelvényeknek kell rendelkezésre állni, amelyekkel a vonat összes kocsijait (beleértve az étkezőkocsikat is) lehetőleg egyidejűleg lehet vízzel ellátni. Ezenfelül természetesen van még egész sereg más kérdés is, amelyekkel ennek a cikknek korlátozott terjedelme folytán itt nem lehet foglalkozni. A Diesel-javítóműhely, vagy garázs főnöki állása nagy műszaki felkészültséget, előrelátást és határozottságot kíván. A Diesel-járművek komplikált gépberendezéseiben fellépő hibák helyes felmérése, különösen pedig nagy távolsági vonatoknál az üzembiztonság követelményeinek megfelelő döntés lényegesen nehezebb, mint gőzvontatás esetében A Diesel-vontatás főnökének is nehezebb a helyzete, mint a gőzvontatási főnöknek. Viszont éppen az ő tapasztalataiknak a visszahatása adja a gyártó cégeknek az új impulzusokat ahhoz, hogy gyártmányaik fejlesztésekor ezeknek a szakembereknek a véleményét figyelembe véve, egyre jobban
24
iparkodjanak a feladatok leegyszerűsítésére és az utazó közönség kényelmének fokozott kielégítésére. A Diesel-járművek üzemeltetésével foglalkozó fenntartó személyzetnek helyesen kell megítélni az egyes felhasznált gépelemek élettartamát. Itt talán érdekes lesz megemlíteni, hogy amikor a Ganz-gyár nagy szériákban kezdte exportálni közepes fordulatú Diesel-motorokkal ellátott, könnyű szekrényű motorkocsijait, a motorok élettartamát a szakértők 7 évre, a kocsiszekrényekét pedig 25 évre becsülték. A valóságban az Indiában 18 éve dolgozó motorok ma is kifogástalanul működnek és van olyan argentin vasúttársaság, amelynél a kocsiszekrények 18 év után olyanok, mintha egy éve volnának forgalomban Ezek szerint a motorok eredetileg becsült élettartamuk háromszorosát szolgálják le kifogástalanul és a kellő gondossággal karbantartott kocsiszekrények élettartamát nem lehet még ma sem megjósolni. Még talán arról is érdemes beszélni, hogy a fenntartással foglalkozó vasúti szakembereknek milyen érzéseik vannak a Diesel-mozdonyokkal, ill. a motorvonatokkal kapcsolatban. Kétségtelen, hogy mindkettőnek megvan a maga előnye és hátránya, amelyek közül a Dieselvonatok mellett szól az, hogy azok szerves egységet alkotnak, amely normális esetben egyik nagyjavítástól a másikig fut és így, mintegy a szerelvény egységei összeszoknak egymással és a kiszolgáló személyzettel; nagy előnyük, hogy a vonatok szinkron is járhatnak, de bármelyik állomáson szét is választhatók 1-2 perces munkával és önállóan tudják folytatni útjukat. Nem utolsósorban pedig az is előnyük, hogy üzemzavar esetén is, lévén a vonóerő négy vagy több motorra elosztva, a menetidőt többé-kevésbé tartani tudják. Ezzel szemben az egy vonatban is több gépegységgel, illetve kapcsolt vonatokkal dolgozó garázsszemélyzetnek az általában egy motorral ellátott Dieselmozdonnyal szemben egy, sőt esetleg több vonat gépberendezéseit kell szinkronizálnia, hogy a vonat, vagy a kapcsolt vonatok gépegységei üzemközben harmonikus egységet képezzenek. Tekintettel arra, hogy két kapcsolt 5 részű vonatnál az első és utolsó gépegység egymástól 240 m távolságra van, ez nem egyszerű feladat, és sok gyaloglással van egybekötve. A Diesel-vonatokkal dolgozó főnöknek nyakába szakad az állandóan besorolt pótkocsik és étkezőkocsik futó javítása is, valamint ezeknek az egyes utakra történő kiszerelése és más feladatok. Mindez új munka számára, amit eddig csak hírből ismert a mozdonyszín főnöke. A Diesel-mozdony előnye az, hogy személy- és teherforgalomban egyaránt felhasználható, felhasználható továbbá a régi gördülőanyag is. A vonóerőt egy, vagy két közvetlen egymáshoz kapcsolt gépegység szolgáltatja, az üzemeltetés áttekinthető, viszont üzemzavar esetén a helyzet hasonló a gőzmozdonyhoz, vagyis, ha egy
mozdony vontat egy szerelvényt és meghibásodik, ez fekvemaradást jelent. Érthető, hogy sok vontatási főnök az egyszerűbbnek látszó és egy gépegységből álló Diesel-mozdony felé hajlik, a több gépegységgel kiszerelt vonatokkal szemben. Viszont éppen azon szempontok miatt, amelyeket a Diesel-vonatok mellett hoztunk fel, a különböző vasúttársaságok és a motorvonatokat gyártó nagy válla-
latok műszaki embereinek közös erőfeszítéseiből egyre modernebb motorvonatok is születnek. Ehhez olyan emberek kellenek, akik munkájukban nemcsak megélhetési lehetőséget látnak, hanem műszaki kielégülést is keresnek és úgy gondoljuk, hogy az ilyen szakembereknek belátható időn belül változatlanul a több gépegységgel felszerelt, automatikus motorvonat lesz az álmuk.
25
AXIALIS SZIVATTYÚK KISÉRLETI VIZSGÁLATA Vállalatunk által gyártott különböző rendeltetésű és kivitelű szivattyúk között egyik igen fontos és nagy darabszámban készülő típus a propellerszivattyú. Ennek a típusnak a gyártását az elsők között még 1926ban bevezettük és ezen a területen is úttörő munkát végeztünk. Már kezdetben figyelemre méltó sikereket értünk el és az egyiptomi kormány által 1926-ban Seru szivattyútelep berendezésének szállítására kiírt versenytárgyaláson az egyetlen cég voltunk, amely propellerszivattyúkkal pályázott. Ezzel a típussal, amely számos előnyt biztosított az addig szokásos megoldásokkal szemben, meg is kaptuk a megbízást. Az 1. ábra erre a megrendelésre szállított 3 db Diesel-motor hajtású szivattyú egyikét szemlélteti szereldénkben, nyomáspróbára összeszerelve. Az előtérben a gép kismintája látható, amely a számítások ellenőrzése és a végleges kiviteli forma meghatározása céljából készült. A nagy kivitel vízszállítása 8 m3/sec gépenként, 2,25 m emelőmagasságnál. Érdemes megjegyezni, hogy ezek a szivattyúk ma is üzemben vannak. Az első propellerszivattyúk, miként az 1. ábrán is látható, még a centrifugál szivattyúktól örökölt csigaházzal készültek. Ez persze hidraulikailag ellentmondás volt, mert a propeller járókereken axiálisan átáramló folyadékot radiális irányba kellett kényszeríteni. 193234 között tértünk rá a ma szokásos propellerszivattyú kiviteli formára, amelynél a járókerékből kilépő folyadék iránytörés nélkül egy axiálisan elrendezett vezetőlapát rendszerbe jut. Ezt a propellerszivattyú típust nevezzük axiális szivattyúnak. További lépés, amelyre ugyancsak még a 30-as években sor került, a járókeréklapátok állítása volt, mégpedig olyan szerkezet segítségével, amely ezt lehetővé teszi üzemközben is. A 2. ábra ilyen állítható lapátozású, függőlegesen beépítésre kerülő axiális szivattyúkat mutat szereldénkben. Ezek a gépek Csehszlovákiában kerültek felszerelésre belvízmentesítési célokra és egyenkénti vízszállításuk 4 m3/sec, 2,5 m emelőmagasságnál. Az axiális szivattyúk felhasználási területe igen kiterjedt, a mezőgazdaságnak és az iparnak ma már nélkülözhetetlen gépei. Az öntözés és belvízmentesítés ellátására létesített szivattyútelepek csaknem kivétel nélkül olyan kis szállítómagasság legyőzésére készülnek, amit leggazdaságosabban propellerszivattyúval lehet megoldani. Az ipari üzemekben mindenütt alkalmazásra kerülnek, ahol nagy vízmennyiségeknek viszonylag kis magasságra történő szállítása a feladat. Ezek közül kiemeljük a hőerőművek, a kohó- és vegyipari üzemek hűtővízellátó berendezéseit. A felhasználási terület és a követelmények sokféleségéből adódik, hogy ezeket a gépeket különféle kivitelben és elrendezésben, különböző nagyságban és telje-
26
sítményadatokkal kell előállítani. Elrendezés tekintetében lehetséges függőleges, vízszintes, vagy akár ferde tengelyű megoldás. A szállítómagasság-tartomány, amelyet általában egylépcsős axiális szivattyúval elégítünk ki, 0,5 m-től 10-12 m-ig terjed. Vízszállítás tekintetében kb. 100 1/sec-től 10-15 m3/sec-ig terjedő, vagy még ennél nagyobb egységekre is szükség lehet. E viszonylag széles terület kielégítéséhez igen sok típus szükséges, mert jellemző fordulatszámmal kifejezve, kb. nS = 400 és 1000 közötti tartományt kell megfelelő járókerekekkel kitölteni. A kiviteli formák, méretek és típusok sokfélesége mellett legtöbbször döntő fontosságú a gép üzemének gazdaságossága. Az axiális szivattyú alkalmazási területén az évi üzemórák száma sok esetben igen magas, elérheti a 6-8 ezer órát. Ez azt vonja maga után, hogy a rendelők a megfelelő üzembiztonság mellett csak igen jó hatásfokú szivattyúkkal elégedhetnek meg és az utolsó 10-15 évben különösen megnövekedtek az ezirányú igények. Ebben a vonatkozásban a propellerszivattyúk egy igen kedvező tulajdonsága más szivattyúkkal szemben az a lehetőség, hogy a járókerék-lapátok elállítása igen egyszerű eszközökkel megoldható.
1. ábra. Egyiptom részére készített csigaházas propellerszivattyú nyomáspróba alatt Q = 8 m3/sec H = 2,25 m n = 200/perc
2. ábra. Csehszlovákia részére készített függőleges tengelyű állítható lapátozású propellerszivattyúk gyári szerelése Q = 4 m3/sec H = 2,5 m n = 200/perc
A járókeréklapát állításának köztudomásúlag az a kedvező következménye, hogy a vízszállítást tág határok között lehet szabályozni anélkül, hogy a gép hatásfoka számottevően csökkenne. Ez változó üzemviszonyok között dolgozó berendezéseknél gyakran egyértelműen propellerszivattyú alkalmazása mellett dönt. A propellerszivattyúkkal szemben támasztott igények állandó emelkedése újabb kiviteli formák és megoldások keresése mellett megköveteli, hogy újabb és újabb járó- és vezetékkerék rendszereket alakítsunk ki, amelyek hatásfoka és kavitációs tulajdonságai kedvezőbbek az eddigieknél. A fejlesztésnek egy másik fontos iránya a nagyobb szállítómagasságra alkalmas propellerszivatytyú típusok kialakítása. Mindezen feladatok megoldása és vállalatunk által előállításra kerülő szivattyúk versenyképességének biztosítása kiterjedt elméleti és kísérleti kutatómunkát igényel. Kedvezőbb üzemi jellemzőkkel rendelkező szivattyúk kialakítása érdekében folytatott kutatómunkát nagymértékben megkönnyítik az elmúlt két évtizedben elért elméleti eredmények és ebben a vonatkozásban különösen nagy jelentőségűek az egyenletes nyomáseloszlást adó szárnyszelvények előtervezésére kidolgozott számítási módszerek. Az egyenletes nyomáseloszlás főleg a kavitáció szempontjából előnyös, mert kiküszöböli a profilon keletkező depressziócsúcsot. Ezek az új számítási módszerek azonban még mindig nem teszik lehetővé a szivattyúk kizárólag elméleti úton történő szabatos kialakítását és továbbra is nélkülözhetetlen eszköz marad az egyes elemek és a komplett gép kísérleti vizsgálata, sőt bizonyos vonatkozásban ezeket a vizsgálatokat még tágabb területre kell kiterjeszteni. Ugyanis az
áramlási viszonyokat és a járókerék helyes működését befolyásoló összes tényezőket számításokkal vagy egyáltalában nem, vagy csak nagy nehézségek árán lehet figyelembe venni. A számítási munkák egyszerűsítésére, ill. annak érdekében, hogy azok egyáltalán elvégezhetők legyenek, bizonyos kiindulási feltételeket vezetünk be. Ilyen például az egyenletes és perdületmentes, vagy egyenletes és adott előperdületes belépés előírása, ill. feltételezése. Ezeknek a feltételeknek a helyességét kísérleti vizsgálatokkal kell ellenőrizni és a gép hidraulikai kialakítását a ténylegesen fellépő viszonyoknak megfelelően kell módosítani. A számításokhoz szükséges korrekciós tényezőket és az alapmennyiségeket – mint amilyenek pl. a felhajtóerő tényező változása a szögállás függvényében, a rácselhelyezés hatása a profiljellemzőkre és különösképpen a profiljellemzők változása forgó rácsban – szabatosan szintén csak kísérleti úton lehet meghatározni. Ezeket a célokat szolgálják az úgynevezett alapkísérletek. Különös gondot kell fordítani a vezetőkerék kialakítására is. Az axiális szivattyúk általában szokásos jelenlegi felépítése szerkezeti okokból kialakultnak tekinthető; a vezetőkerék a járókerék után kerül beépítésre. A vezetőkerék feladata tehát a járókerékből perdülettel kilépő víz axiális irányban való visszaterelése és egyben a feleslegesen nagy sebességmagasságnak nyomómagassággá történő alakítása. Mivel a vezetőkeréken az áramlás lassuló, helytelen kiképzése számottevő veszteségeknek lehet forrása. A kisminta-vizsgálatok egy további fontos területe az igen változatos beépítési módok és ezek miatt szükséges különféle kiviteli formák kihatásának megállapítása a gép jellemzőire, azaz a vízszállításra, szállítómagasságra, hatásfokra és a szívóképességre. így pl. a szívóoldal kialakítása lehet nyitott vagy zárt szelvényű szívóakna, egyenesen vagy könyökcsővel csatlakozó szívócsővezeték, ferde tengelyelrendezésnél különleges kiképzésű szívótölcsér, stb. Hasonló módon sokféle lehet a szivattyú nyomóoldalának kialakítása. Ezeknek a változatoknak a hatását feltétlenül kísérletileg kell vizsgálni, ill. csak ez a módszer ad megbízható válaszokat. Az eddig elmondottak jól szemléltetik az axiális szivattyúk területén végzendő kisminta vizsgálatok fontosságát és éppen ezért vállalatunk e gyártmány bevezetése óta mindig nagy gondot fordított erre a problémára. Az első rendszeresnek mondható propellerszivattyúkísérletek 1936-ban kezdődtek és leszámítva a második világháború okozata kiesést, azóta csaknem állandóan folyik kutatómunka.
27
28
1. Szívóvezeték. 2. Kismintaszivattyú. 3. Nyomócső. 4. Venturi-mérő. 5. Tolózár. 6. Tartány. 7. Mérlegmotor. 8. A nyomások és vízmennyiség mérésére szolgáló manométerek
3. ábra. Axiális szivattyúk vizsgálóberendezésének vázlata
4. ábra. Axiális szivattyúk vizsgálóberendezése
Axiális szivattyúk vizsgálóberendezése Kezdetben a vizsgálati célokat szolgáló kismintaszivattyúk – a leggyakoribb beépítési módnak megfelelően – függőleges tengelyűek voltak és nyílt felszínű szívóaknából szívtak. Ez az elrendezés azonban nem minden szempontból volt kielégítő, egyes szivattyúrészek nehezen voltak hozzáférhetők nyomásés sebességeloszlás méréséhez és különösen a kavitációs vizsgálatok voltak körülményesek. Később készült vízszintes tengelyű vizsgálóberendezés, de még mindig nyitott szívóaknával. A régebbi berendezéseken szerzett tapasztalatok felhasználásával néhány éve készítettük a 3. és 4. ábrán látható zártrendszerű szivattyú-vizsgáló berendezést, amelybe különféle típusú szivattyúk beépíthetők, de elsősorban axiális és fél-axiális szivattyúk vizsgálatára alkalmas. A berendezés lényegében egy viszonylag nagyméretű tartányból, a vizsgálat tárgyát képező kisminta-szivattyúból és ennek szívó- és nyomócsővezetékéből áll. A két csővezetéket a szivattyú kialakításának megfelelően különbözőképpen lehet a tartányhoz csatlakoztatni, vagy pedig átépíthető a vizsgálandó szívóvagy nyomótérnek megfelelően. Az ábrán látható elrendezés az ún. normálkivitelnek felel meg. A szívóvezeték egy aránylag nagyátmérőjű cső, amelybe az átszerelések meggyorsítására különlegesen jól tömített könynyen elmozdítható szerelési csőszakasz van beépítve. A nyomócsővezeték két részből áll. A szivattyúhoz csatlakozó, a szivattyú nyomócsonkjának vagy az esetleges nyomótérnek megfelelő részből és egy vízszintesen elhelyezett mérőszakaszból, amely magában foglalja a vízmennyiség mérésére szolgáló Venturi-mérőt. A mé-
rőszakasz végén a szállítómagasság beszabályozására tolózár van elhelyezve. A tartályban, amely el van látva a szükséges ürítő- és feltöltő szerelvényekkel, vízállásmutatóval, nyomólevegő és légszivattyú csatlakozással és a vízhőfok mérésére szolgáló precíziós hőmérővel, az esetlegesen fellépő víztükörlengések csillapítására gondosan kialakított csillapítóberendezés van elhelyezve. A tartány, ill. a berendezés hűtőrendszerrel nincsen ellátva, mert a keringetett vízmennyiség eléggé nagy ahhoz, hogy egy üzemóra alatt átlagos teljesítmény mellett a hőfokemelkedés 1 C° alatt maradjon és a vízcsere vagy az üzemvíznek friss vízzel való keverése igen gyorsan végrehajtható. A berendezésbe beépítésre kerülő szivatytyú mindenkor a feladatnak megfelelő kivitelben készül. A járókerékházon a kavitációs vizsgálatoknál szükséges sztroboszkopikus megfigyelések és fényképezés érdekében arra alkalmas ablakok vannak elhelyezve. Az egyes szivattyúelemek veszteségeinek kiválasztására a szivattyú megfelelő nyomás- és sebességmérő-szonda csatlakozásokkal van ellátva. A szivattyú hajtása egyenáramú mérlegmotorral történik, amelynek táplálására Ward-Leonard gépcsoport szolgál. A gépcsoport feszültsége 30 és 330 V között fokozatmentesen beállítható, s így a fordulatszámot tág határok között tetszőlegesen be lehet szabályozni és ugyanakkor ez a hajtási mód biztosítja a fordulatszám állandóságát egy-egy üzemi pont mérése folyamán. A mérlegmotor nyomaték közvetlenül mérlegen mérhető és a teljesítmény a mérlegmotor karhosszának megfelelően N =
P⋅n kW összefüggéséből számítható. 2000
A fordulatszám ellenőrzésére és beállításának megkönnyítésére a szivattyút hajtó motorhoz közvetlenül kapcsolt Jaquett rendszerű tachometer szolgál. A fordulatszám mérése precíziós, stopperórával egybeépített számlálóval történik, melynek pontossága közismerten igen nagy, s így a fordulatszámmérés hibája elhanyagolható. A teljesítménymérés hibája tehát megegyezik a nyomatékmérés hibájával. Az alkalmazott mérlegmotor és mérleg együttes érzéketlensége ±0,01 kg. A nyomatékmérés hibája a leolvasási hibával együtt ±0,02 kg, ami a közepes 20 kg-os terhelésnél ±0,1%-ot tesz ki. A vízmennyiség mérése a mérőszakaszba beépített Venturi-mérővel történik. A Venturi-mérőt az eléje épített könyökkel és a tolózárig terjedő csőszakasszal összeszerelve a Budapesti Műszaki Egyetem Vízgépek Tanszéke igen nagy gondossággal hitelesítette. A hitelesítés 0-től 320 1/sec. vízmennyiségig terjedt ki, a használt tartomány 50 és 100 1/sec. között van. A Venturimérő által mutatott értékek leolvasására egycsöves higanyos differenciál-manometer szolgál, amelynek skálá-
29
ja a hitelesítésnek megfelelően közvetlenül vízmennyiségre van kalibrálva. A vízmennyiségmérés pontossága a legfontosabb tartományban 0,3-0,1 %. A nyomások mérésére egycsöves higanyos manometerek és differenciál-manometerek vannak felszerelve, amelyek skálái a kiértékelés meggyorsítása érdekében v. o. m-ben vannak beosztva hitelesítés alapján. Tekintettel arra, hogy viszonylag kis nyomásokat kell mérni, a nyomásmérő megcsapolások nagy körültekintéssel vannak elhelyezve és kialakítva. A szállítómagasság statikus része differenciál manometeren közvetlenül mérhető. A leolvasás pontossága itt ±0,01 m, ami a közepes szállítómagasságnál 0,2% hibának felel meg. A hatásfokmérés valószínű közepes hibája 0,25 és 0,4 % között van, amely pontosság a követelményeket jól kielégíti. A mérések megbízhatóságának és pontosságának érdekében a vizsgálat tárgyát képező szivattyú és különösen járókeréklapátjai és vezetőkereke igen nagy pontossággal készülnek. A rajztól való eltérés viszonylagos értéke nem lehet nagyobb a kismintán sem, mint a nagy kivitelnél. Így pl. a kismintalapátok pontosságára az előírás ±0,05 mm. A pontosság ellenőrzése különleges, erre a célra szerkesztett készülék segítségével történik. A mérlegmotor, illetve a Ward-Leonard gépcsoport vezérlő és ellenőrző szerelvényei egy mérőpultra vannak összpontosítva. Ugyancsak a mérőasztal mellett
vannak felállítva a nyomások és a vízmennyiség, valamint a fordulatszám mérésére szolgáló műszerek. A mérőasztalnál dolgozó mérésvezető az összes műszereket jól át tudja tekinteni, s így a vizsgálatot könnyen tudja irányítani. A szokványos mérések lefolytatásához a mérésvezetőn kívül egy segédszemélyre van szükség a mérleg és a tolózár kezeléséhez. Teljesítményvizsgálatok A nagy gondossággal elkészített kismintán a berendezésbe való beépítés után először próbamérésekre kerül sor. Ezek folyamán elsősorban azt ellenőrizzük, hogy a belépési viszonyok mennyire térnek el a számításba felvett körülményektől és szükség esetén elvégezzük a megfelelő módosításokat. Ugyancsak mérésekkel állapítjuk meg a járókerékből kilépő víz sebességeloszlását nagyság és irány szerint és megvizsgáljuk a vezetőkereket elhagyó folyadék áramlási viszonyait. Az előkísérletek alapján megfelelőnek minősített, ill. korrigált szivattyúkkal a teljesítményméréseket a szokásos módon végezzük. Egy adott járókeréklapát beállítással több fordulatszámmal mérjük a szivattyú Q – H és Q – N jelleggörbéjét és ezekből számítással meghatározzuk a hatásfokgörbét.
5. ábra. Propellerszivattyú kagylódiagramja, nS = 650/perc
30
A mérést több tetszés szerinti járókeréklapát beállítással – szögállással – elvégezzük. Minden szögállásra a mérési eredmények alapján felrajzolható az úgynevezett „propeller” jelleggörbe, ill. kagylódiagram. Az egyes szögállásoknak megfelelő propeller kagylódiagramokból azután megszerkeszthető az egyesített kagylódiagram, amelyet a turbináknál szokásos, n11 – Q11 számsíkon szoktunk ábrázolni. Ez a kagylódiagram a gép egész működési területéről könnyen áttekinthető képet nyújt és igen egyszerűvé teszi az átszámítást a kismintáról a nagy kivitelre. Egy nS = 650/min. névleges jellemző fordulatszámú propellerszivattyú egyesített kagylódiagramja látható az 5. ábrán. Amint már említettük, a helyi adottságok, a gép különleges rendeltetése vagy egyéb okok miatt igen sokszor el kell térni a szokásos kiviteltől és a módosítások kihatását a teljesítményadatokra szintén csak kisminta vizsgálatokkal lehet megbízhatóan megállapítani. A legkényesebb kérdés a szívótér megfelelő kialakítása, mert a kedvezőtlen belépési viszonyok annyira eltorzíthatják a teljes áramlás képét, hogy a szivattyú hatásfoka jelentősen lecsökken és a jelleggörbe is eltolódhat. A szívótér a legtöbbször összefügg a szivattyútelep építmény részeivel, ezért feltétlenül szükséges, hogy kialakításával a megrendelők, ill. a telepek tervezői szorosan együttműködjenek vállalatunkkal, ill. erre vonatkozó útmutatásainkat betartsák. Ellenkező esetben a beépítésre kerülő gépek teljesítményadatait szavatolni nem tudjuk, ill. csak azokra a gépekre tudunk garanciát vállalni, amelyeknél előírásainkat betartották, ill. a szívótér kialakítása megfelelő. Példaként a 6. ábrán egy három gépegységes szivattyútelep rosszul kialakított szívóakna elrendezését mutatjuk be. A telepen felszerelt 3 szivatytyú azonos méretű és felépítésű, forgásirányukat az ábrán megjelöltük. A 7. ábra a helyszínen mért Q – H és Q – N görbéket szemlélteti. A III. sz. szivattyúba a belépés előperdületes, a II. gépbe nagyjából szimmetrikus. Ennek a két gépnek a jelleggörbéje és hatásfoka nagy eltérést nem mutat, de jelentősen eltérő az I. sz. gép viselkedése, amelynél a belépés ellenperdületes; a jelleggörbe lényegesen eltolódott és a gép hatásfoka számottevően leromlott. Ez a példa is világosan mutatja a szívóakna, ill. szívótér kísérleti vizsgálatának gazdasági jelentőségét, amelynek helyes kialakításával a szivattyún túlmenően a telep összvesztesége is csökkenthető. A szivattyú, illetőleg szivattyútelep nyomóoldali megoldása a statikus hatásfokot befolyásolja nagymértékben, hiszen a vezetőkerékből, ill. nyomókönyökből távozó víz sebességmagassága az összemelőmagasság 5-10%-a, esetleg még több. A Kaplan turbinák szívócsövéhez hasonló nyomócsővel ennek 70-80%-a viszszanyerhető. A nyomócső jó kialakítása ugyancsak kísérleti feladat.
6. ábra. Három gépegységes szivattyútelep helytelenül kialakított szívóaknájának vázlata
7. ábra. A 6. ábra szerinti szívóaknákba beépített propellerszivattyúk jelleggörbéi
31
Az előzőekben leírt vizsgálóberendezést nem csak kutatási és kísérleti célokra használják, hanem egyes esetekben kismintán történő átadási mérésekre is. A rendelők és felhasználók egyre inkább belátják, hogy a laboratóriumi mérések amellett, hogy gyorsabban és kisebb költséggel elvégezhetők, sokkal pontosabbak és sokkal tágabb teljesítményterületre kiterjeszthetők.
A legnagyobb depresszió a q∞ torlónyomással kifejezve:
Δp∞
γ
A zárt rendszerű vizsgáló berendezésnek nagy előnye, hogy a szívómagasságot, illetve hozzáfolyási magasságot igen egyszerűen, tetszőleges határok között lehet változtatni, ami a kavitációs vizsgálatokat igen nagymértékben megkönnyíti. A szívóoldali nyomás változtatására a berendezés tartányához csatlakoztatott nyomólevegő és légszivattyú szolgál. A kritikus kavitációs szám meghatározására kétféle vizsgálati módszert alkalmazunk. Az egyiknél a közepes lapátnyomást változtatjuk, a másiknál pedig a fordulatszám változtatásával a maximális lapátdepressziót növeljük a kavitációs üzemállapot beállítása érdekében. Ugyanis a lapátfelület veszélyeztetett pontjában fellépő legkisebb nyomás
Pmin
γ
=
Pk
−
γ
Δpmax
q∞
γ
= a∞
ω∞2 2g
(5)
(2), (3), (4) és (5) egyenleteket összevonva
pmin
γ
Kavitációs vizsgálatok
= a∞
ω∞2 cm2 ω02 − ω∞2 = − HS − k + − a∞ γ 2g 2g 2g p0
Mivel egy üzemi pontban ω0 és ω∞ arányos az u kerületi sebességgel, végeredményben
pmin
γ
cm2 u2 = − HS − k −α 2g 2g γ p0
(6)
(1)
γ
ahol Pk az abszolút középnyomás a vizsgált pont környezetében és Δpmax a legnagyobb lapátdepresszió a pontban, vagyis a helyi nyomásesés a pk középnyomáshoz képest (Δpmax = pk – Pmin) Az (1) egyenlet általános érvényű. Szárnylapátos gépek esetében a legkisebb helyi nyomást a következő egyenlettel szokás felírni:
Pmin
γ
=
P∞
γ
−
Δp∞
(2)
γ
p∞ a w∞ sebességhez tartozó középnyomás és Δp∞ a p∞ középnyomástól számított legnagyobb depresszió abszolút értéke.
p∞ = p k + ph
γ
=
p0
γ
ρ
2
(ω02 − ω∞2 )
− HS − Hd =
po
γ
(3)
− HS − k
cm2 2g
(4) ahol
po
γ
a légköri nyomómagasság, HS a
statikus szívómagasság és Hd a dinamikai szívómagasság, amely arányos
32
cm2 -el. 2g
8. ábra. a) Egy propellerszivattyú különböző fordulatszámon mért jelleggörbéi egy közepes fordulatszámra átszámítva, b) σkr változása a vízszállítás függvényében. A folytonos vonal az „a” görbékből van kiértékelve, a szaggatott vonallal rajzolt görbe pedig a szívómagasság változtatásával van mérve
Ez azt jelenti, hogy a lapáton fellépő legkisebb nyomás befolyásolható akár a szívómagasság – HS vagy
p0
γ
akár a kerületi sebesség változtatásával. A két lehetőség közül a megbízhatóbb és pontosabban végrehajtható mérési módszer a szívómagasság változtatása. Ennél az eljárásnál a berendezés túlnyomás, illetőleg vakuum alá helyezésével tulajdonképpen a p0-t módosítjuk. A mérés végrehajtásánál a vizsgálandó üzemi pont beállítása után olyan szívómagasságot állítunk be, amelynél a gép még kavitációmentesen dolgozik, majd a szívómagasságot fokozatosan növelve mérjük a gép jellemzőit a szívómagasság függvényében. A kiértékelés megkönnyítésére a méréssel egyidejűleg sztroboszkop segítségével megfigyeljük a jelenség alakulását a járókereken. A megfigyelés és a mérés alapján a kritikus szívómagasság jól kijelölhető. A másik módszernek igen nagy előnye, hogy gyorsabban vezet eredményre, mert nem szükséges külön kavitációs vizsgálatokat végezni, hanem a gép kavitációs tulajdonságai megállapíthatók, a teljesítményméréssel egyidejűleg. A szokásos jelleggörbék felvételével párhuzamosan sztroboszkop segítségével figyeljük a járókeréken kialakuló áramlást. A mérést elvégezzük több fordulatszámon és a jelleggörbéket átszámítjuk egy közepes fordulatszámra. Az átszámított jelleggörbék eltéréseiből és a megfigyelések eredményéből határozzuk meg a kritikus kavitációs szám értékeit a jelleggörbe kavitáció szempontjából kritikus szakaszára. A mérések kiértékelésére az u. n. Thoma-féle kavitációs számot használjuk, amely a (6) egyenletből kétféle alakban is kifejezhető. Ha a
pmin
γ
egyenlő a kritikus gőznyomással
p0
σ kr =
γ
−
pg
γ H
− HS
mon mért Q – H szivattyú jelleggörbék közös fordulatszámra átszámítva láthatók – „a” görbesorozat másrészt a folytonos vonallal kihúzott „b” görbe a fordulatszám változtatás módszerével meghatározott σkr változását mutatja a vízszállítás függvényében. A szaggatott vonallal kihúzott „b” görbe ugyanezen szivattyúra vonatkozó σkr görbe, azonban a szívómagasság változtatásával meghatározva. Amint látható, a folytonos vonallal rajzolt görbe valamivel a másik felett jár, tehát a fordulatszám változtatással végzett vizsgálat valamivel kedvezőtlenebb képet mutat. A legnagyobb az eltérés a nagy fordulatszámokból következtetett pontoknál, a különbség azonban nem számottevő, mégis, kényes esetekben feltétlenül tanácsos a szívómagasság változtatásán alapuló vizsgálatot elvégezni. Gondosan lefolytatott kavitációs vizsgálatokból jól használható következtetéseket lehet levonni a forgórácsban elhelyezett profil nyomáseloszlásáról anélkül, hogy a nagy nehézségek árán végrehajtható nyomáseloszlás-méréseket el kellene végezni. Egy adott üzemi pontban a megfigyelések alapján kritikusnak mutatkozó hengermetszeteken a legnagyobb Δp∞ depresszió q∞ torlónyomáshoz viszonyított értéke
a∞ =
A kétféle mérési módszer nem adhat teljesen egyező eredményt, mert a profilmenti sebességeloszlás képe nem pontosan arányos a megfúvási sebességgel. A nagy sebességeknél fellépő helyi leválások, amelyek még nem okoznak szükségképpen kavitációt, az arányosságot eltorzítják. A 8. ábrán egyrészt különböző fordulatszá-
ρ
2
ω∞2
kiszámítható. Ugyanis a (7) egyenletből, miután σkr is2 tag egyszerűen mérhető, sőt számítmeretes és k ⋅ K cm ható, α tényezőt ki lehet számítani. Ugyanakkor
⎛ω ⎞ ⎛ω ⎞ α = ⎜ 0 ⎟ − (α ∞ + 1)⎜ ∞ ⎟ ⎝ u ⎠ ⎝ u ⎠
2
tehát tartalmazza α∞-t és a vizsgált pontban az áramlásra jellemző
2 = kK cm + αK u2 (7)
Δp∞
ω0 u
és
ω∞ u
értékeit is. A kilépő és belépő
sebességeloszlás ismeretében a sebességi háromszögek minden nehézség nélkül meghatározhatók. A vázolt módszer segítségével meghatározott depreszsziócsúcs értékek, összehasonlítva a síkrácsban mért profilmenti nyomáseloszlás görbékkel, igen értékes tájékoztatást nyújtanak újabb szárnyprofilok és járókerekek kialakításához.
33
A VÍZGÉP-KISMINTAKISÉRLETEK ÉRTÉKELÉSÉNEK PROBLÉMÁI Az alakilag igen bonyolult vízgépekben a valóságos folyadék tényleges áramlását csak közelítéssel – gyakran csak igen durván – tudjuk számolni és különösen nehéz a feladat az üzemi ponttól eltérő viszonyok esetében. Ahhoz, hogy a különbségeket az egyszerűsítő feltevéseket alkalmazó elméleti és a valóságos áramkép között megismerjük és hogy a gép működéséről lehetőleg szabatos tájékoztatást kapjunk, kísérleti vizsgálatokra vagyunk utalva. E kísérleti vizsgálatokat gazdaságossági és kényelmi okok miatt a gép, ill. berendezés kicsinyített másán, úgynevezett kismintáján szokás elvégezni. A kismintakísérletek lényege tehát az, hogy a gép, ill. berendezés kismintáján igyekszünk a nagy kivitelhez hasonló áramlástani és erőtani viszonyokat létrehozni és a kisminta energetikai és kavitáció jellemzőiből következtetünk a nagy kivitel hasonló jellemzőire. Ez az eljárás korszerű vízgépek kialakításának nélkülözhetetlen eszköze. A következőkben a kismintakísérletek értékelésének egyes kérdéseit tesszük vizsgálat tárgyává. Mint ismeretes két jelenséget akkor nevezünk egymáshoz hasonlónak, ha egyiknek a jellemzőit – a megfelelő hely- és időkoordinátákban – egyszerű szorzással megkaphatjuk a másik jelenség megfelelő jellemzőiből. Ez a követelmény – az áramlástani kismintára alkalmazva – matematikailag azt jelenti, hogy a súrlódásos folyadék differenciáegyenletei
ρ=
dvx U δp = −ρ − + μΔvx dt δx x ; div v = 0; stb. azo-
nosak a nagy kivitelre és a kismintára. Ha bevezetjük a
x= v=
x ; X
v t ;t= ; V T
stb. méret nélküli viszonyszámokat, ahol a nagy betűk egy-egy jellemző mennyiséget jelentenek, akkor – átalakítás után – a differenciálegyenletek tagjainak szorzóiként a következőket kapjuk:
L V2 p VL ; ; ; és a differenciálegyenletekben VT gL ρV 2 v csupa méret nélküli változók szerepelnek, melyek nem függnek a konkrét gép adataitól. Azt mondhatjuk tehát, hogy két jelenség hasonló, ha ezek a szorzók, vagyis:
v ⋅l v
– a Reynolds-szám
p ρ ⋅ v2
– az Euler-szám
v2 g ⋅l l v ⋅t
– a Froude-szám és – a Strouhalle-szám,
valamint a méret nélküli differenciálegyenletek határfeltételei azonosak. A felsorolt számok más úton is megkaphatók, éspedig felírhatók mint bizonyos erők – a súrlódó erő: μ • l • v, nyomóerő: p • l2; súlyerő: ρ • l3 • g; tehetetlenségi erő: g • ρ • l3 • v/t és impulzuserő: ρ • v2 • v2; – hányadosai. Ez az út lényegében azonos az előbbivel; a differenciálegyenletek egyikében ugyanis éppen ezekkel az erőkkel arányos mennyiségek szerepelnek. A folyadék mozgásegyenletei azonban nem tükrözhetik a víznek azt a tulajdonságát, hogy bizonyos kürölmények között gőz-halmazállapotúvá válik, ami megváltoztatja az áramlás képét, ezért ennek a jelenségnek a figyelembevételére egy másik feltételre van szükség, az úgynevezett kavitációs tényező
σ=
B − HS − H
p gőő
γ
azonosságára.
Az említett differenciálegyenletekben a sebességek – a gyakorlati áramlást véve alapul – hosszabb időbeli átlagok. Ennek figyelembevételére egy újabb feltétel az, hogy a turbulencia fok és a sebesség lüktetésének a rezgésszáma valamilyen kismintatörvény szerint különbözzön a nagy kivitelnél és a kismintánál. A valóságos folyadéknál annak gáztartalma is befolyásolhatja az áramlást. Röviden sorra vesszük az előbb felírt négy jellemző számot, megnézzük értelmezésüket és kifejezzük a vízgépészetben szokásos alakjukat. (A mértani hasonlóság, mely a határfeltételek azonosságából következik, az áramlástani szempontból szerepet játszó méretek azonosságát jelenti.) 1. A Strouhalle szám jellemzi a jelenség stacionárius vagy periodikus voltát. Ha feltételezzük, hogy
v ≅ k 2 gH ; t ≅ 60 és l ≅ D , akkor a Strouhallen⋅D szám – egy állandótól eltekintve − alakot veszi H fel, amely nem más, mint a turbináknál használatos, 1 m
34
esésre és 1 m járókerékátmérőre vonatkoztatott fordu-
60 latszám, n11; l ≅ D ; v ≅ cm és t ≅ behelyettesítén sével a Strouhalle-szám fordítottja – az állandókra ismét nem nézve – az úgynevezett mennyiségi számot adja ϕ =
cm u
2. Az Euler-szám is más formában használatos.
p ≅ γ ⋅ H és v ≅
Q behelyettesítésével az 1 m esésre D2
és 1 m járókerékre vonatkoztatott vízmennyiség
Q11 =
Q D
2
H
ω = kω η h ⋅ gH k u = f u (α1 ; β1 ; γ 1 ; α 2 ; β 2 ; γ 2 ) ; k v = f v = (α1 ; β1 ; γ 1 ;α 2 ; β 2 ; γ 2 ) ; kω = f ω (α1 ; β1 ; γ 1 ; α 2 ; β 2 ; γ 2 ) Figyelembe véve azt, hogy a kerületi sebesség egyrészről kifejezhető a gép átmérőjével és fordulatszámával, másrészről az esés, a hatásfok és km sebességtényező függvényében, azt kapjuk, hogy két mértanilag hasonló turbina fordulatszámának aránya
na kua H a η ha Db = nb kub H b η hb Da
négyzetének fordítottját kapjuk. (Egy
jellemző szám fordítottja, állandó szorzata, hatványa szintén jellemezheti az áramlást.) Kifejezhetjük az Euler-számot is más jellemzőkkel: p ≅ γ ⋅ H és v ≅ u helyettesítésével az úgynevezett nyomásszámot ψ =
2 gH kapjuk. u2
Az egyenletből Da = 1 m; Ha = 1 m; ku1 = kub és ηha = ηhb esetében n-t – amelyet mi n11-nek nevezünk – kifejezve:
n11 =
3. A közismert Reynolds-számot is célszerű átalakítani
l ≅ D és v ≅ cm2 + u 2 behelyettesítésével átalakítások után
n⋅D . H
Hasonló gondolatmenettel írható fel Q11 értéke is, két mértanilag hasonló turbinára felírt
η vol Q = const ⋅ D 2 k c η h g ⋅ H egyenletből: m
D H R= v
2
D H v
ϕ2 + ψ A Reynolds-szám ilyen alakψ
ban a vízgép adatain (D, H) kívül tartalmazza az üzempont adatait is n11 és Q11-et. 4. A Froude-számot l ≅ D és v ≅
Q11 =
2
⎛4⎞ 2 ⎛ π ⎞ 2 ⎜ ⎟ Q11 + ⎜ ⎟ n11 ⎝π ⎠ ⎝ 60 ⎠
Ugyanez kifejezhető φ-vel és ψ-vel:
R=
u = k u η h ⋅ gH ; v = k v η h g ⋅ H ;
cm2 + u 2 helyettesí-
2 2 H ⎡⎛ π ⎞ 2 ⎛ 4 ⎞ 2 ⎤ tésekkel átalakítva F = ⎢⎜ ⎟ n11 + ⎜ ⎟ Q11 ⎥ D ⎣⎢⎝ 60 ⎠ ⎝π ⎠ ⎦⎥
⎤ H ⎡ϕ + ψ ⎥ kifejezéseket kapjuk. ⎢ D ⎣ψ ⎦
Q D2H
Ilyen meggondolások után n11 és Q11 számértéke szemléletes jelentőséget is nyer. Az n11 és Q11 (vagy φ és ψ) bizonyos tájékoztatást tudnak nyújtani a gép víznyeléséről, ill. fordulatszámáról. A vízgépek, különösképpen a vízturbinák üzemére jellemző görbeseregeket az n11 – Q11 koordináta rendszerben szokás ábrázolni.
u = ku η h ⋅ g ⋅ H valamint cm = k cm η h ⋅ g ⋅ H és Q = const ⋅
D 2 cm
η vol
figyelembevételével n11 és Q11 a
következő formában fejezhető ki:
2
vagy F =
A felsorolt jellemző számok a vízgépet mint, áramlástani egységet jellemzik. Egyes vizsgálatoknál e jellemző számok más alakban is kifejezhetők a vizsgálat vagy kísérlet jellegének megfelelően, pl. a Reynolds-szám a lapáthosszal, lapátosztással, résmérettel stb. is felírható. Az n11 és Q11 (amelyeket szokták n1' -vel és Q1' -vel is jelölni), vagy φ és ψ jellemzőket más úton is megkaphatjuk. Ha kiindulunk a vízgépek alapegyenletéből η h ⋅ H ⋅ g = u1 ⋅ v1 ⋅ cos α1 − u 2 ⋅ v2 ⋅ cos α 2 és az egyik sebességet a sebességi háromszög szögeivel és az egyenletben szereplő másik sebességgel fejezzük ki, akkor a sebességeket a következőképpen is felírhatjuk:
n11 = const. k u η h ; Q11 = const ⋅ k cm
ηh η vol
Ez azt jelenti, hogy az állandó sebességi együtthatók ku és kcm vonala elhajlik az n11 = áll és Q11 = áll egyenesektől a hatásfok változásának megfelelően. n11 és Q11 azonossága csak azonos hatásfokok esetén jelenti az áramlás hasonlóságát. Éppen ezért n11 és Q11 helyett helyesebb
n11* =
η ⋅Q n⋅D és Q11* = 2 vol ηh ⋅ H D ηh ⋅ H
kifejezéseket használni. Az áramlás hasonlósága a sebességi háromszögek hasonlóságát jelenti, ehhez pedig elegendő a kcm és ku
35
(vagy közelítőleg n11 és Q11) azonossága. kcm a meridián, ku a kerületi sebességet határozza meg Δcu pedig a
Δcu =
ηh ⋅ g ⋅ H u
=
ηh ⋅ g ⋅ H 1 = ku η h ⋅ g ⋅ H ku
ηh ⋅ g ⋅ H összefüggésből számítható. Ismerve Δcu-t; u-t és cm-et – adott lapátprofil esetén – csak egy olyan sebességi háromszögpár található, melynek a relatív sebességei kielégítik a Kutta – Zsukovszkij feltételt a profilok kilépő élénél. A vízgépészetben igen elterjedt még egy jellemzőszám, az úgynevezett jellemző fordulatszám nS, amelynek vízturbinákra szokásos kifejezése: 1
3
1
− n N nS = 4 = const ⋅ n11 Q11 = const ⋅ ϕ 2 ⋅ψ 4 ⋅η 2 H H
Mivel nS tartalmazza n11-et is és Q11-et is – vagy (φ-t is és ψ-t is – úgy tűnhet, hogy ez a jellemző mintegy „öszszegezett” jellemzést tud adni a vízgépben lefolyó jelenségekről. Az n11 – Q11 síkon az nS = áll. egyenlet egy hiperbolaszerű görbét jelent, ahol általában ku ≠ áll; kcm ≠ áll; n11 ≠ áll; és Q11 ≠ áll. és ezért azonos nS mellett a legkülönbözőbb áramképek lehetségesek. Éppen ezért a jellemző fordulatszám értéke nem jellemezheti az áramlást és csak mint a gyakorlatban kialakult típusjellemző használható, de mint ilyennek megvan a maga jelentősége. Ismerve a jellemző mennyiségeket, nézzük meg, hogy mennyire lehet a teljes hasonlóságot biztosítani. 1. Az Euler- és Strouhalle-számok egyidejű azonossága megállapodás szerint az üzempontok hasonlóságának feltétele. 2. A mértani hasonlóság általában megvalósítható, de a megmunkálási egyenlőtlenségek nem mindig arányosak a főméretekkel: a mértani hasonlóság tehát rendszerint nem tökéletes. 3. A Reynolds-számok azonossága nem feltétlenül szükséges, mert a gyakorlati esetekben a kisminta is és a nagy kivitel is olyan Reynolds-szám tartományban dolgozik, ahol – adott viszonylagos érdesség esetén – az ellenállástényező nem függ a Reynolds-számtól.
1. ábra
36
2. ábra
4. A folyadékkal teljesen kitöltött csatornában az áramkép csak a csatornák alakjától függ és a súlyerők változása az áramvonalakat nem változtatja meg. Éppen ezért a vízgépekben történő áramlásnál a Froudeszámnak rendszerint nincs jelentősége. Ha a Reynoldsszám azonosságát megtartjuk (adott n11 és Q11 mellett), akkor a Froude-szám azonosságát betartani nem lehetséges és megfordítva. 5. A kavitációs tényező állandósága a kavitációs üzem közelében lényeges, vagyis rendszerint csak a kifejezetten kavitációs kísérletek esetén. Mint ismeretes, kavitációs jelenséget a vízgépekben modellezni nagyon körülményes és teljesen hűen – lehetetlen. 6. Még kevés kísérleti és elméleti vizsgálat történt ahhoz, hogy pontosan ismernénk a turbulencia befolyását. Ennek jellemzői a kismintánál és a nagy kivitelnél általában különböznek egymástól és a hatásfokok közötti eltérés egy részét talán ezzel is lehet magyarázni, mert valószínű, hogy a turbulencia-fok befolyása főleg a helyi diffuzoroknál és konfuzoroknál jelentős a leválások szempontjából.1 ___________________________________________ 1A hidraulikai veszteségek átszámítását rendszerint csak a folyadéksúrlódásból származó veszteségekre vezetik vissza. Azt, hogy a hidraulikai veszteségekből mennyi származik a folyadéksúrlódásból, részletes kísérleti és elméleti kutatások dönthetik csak el. Azonos esés és hidraulikai hatásfok mellett egy adott üzempontban (n11; Q11) a kisminta és a nagy kivitel lapátjának megfelelő pontjaiban a sebességek abszolút értékei azonosak, ezért a kismintánál a hosszegységre eső sebességváltozás nagyobb (nagyobb a diffuzorszög), mint a nagy kivitelnél, emiatt a hidraulikai hatásfok átszámításánál a veszteségek egy részét a diffuzoros áramlás törvényszerűségei szerint célszerű átszámolni. Ehhez is a kisminta részletes áramlástani elemzése szükséges. A lapát-cirkuláció egy-egy üzempontban, a különböző sugarakon rendszerint nem azonos. Hasonlóan a véges szárny elméleténél alkalmazottakkal, itt is felvesszük, hogy a cirkuláció-különbségnek megfelelő örvény (cirkuláció) távozik a lapátról, amely által indukált sebességek a hidraulikai veszteségeket is befolyásolják. Ennek az átszámításához is a kisminta részletesebb áramlástani elemzése szükséges.
3. ábra
A vízturbinák területén az n11 és Q11, a szivattyúk szerkesztésénél általában φ és ψ használata honosodott meg. Mint az előzőekben láttuk n11 és Q11 vagy φ és ψ az áramlás jellemzése szempontjából egyenértékűek, értékelésüknél csak célszerűségi szempontokból lehet kiindulni. A vízgépekkel és azok üzemi jellemzőivel szemben támasztott igények ma már igen nagyok. Sok esetben pl. egy-egy százalék hatásfokjavítás nagy jelentőségű lehet. A hatásfokot javítani az áramlás és a veszteségek részletes elemzése útján lehet. A gyakorlat az, hogy az n11 – Q11 síkon felrajzolt, kísérletileg meghatározott kagylódiagramot elemezve, a sebességi tér ismeretében a kismintán alaki módosításokat hajtunk végre, amíg a hatásfok vagy egyéb tulajdonságok megfelelnek, vagy
megközelítik a kívánt követelményeket. Mindez tehát kisminták segítségével történik, ezért igen nagy fontossággal bírnának olyan kisminta törvények, melyek az eddig ismert összefüggéseknél szabatosabbak, az átszámítást pontosabbá teszik, vagy legalábbis egyes vonatkozásokban megbízhatóbb tájékoztatást nyújtanak és ezáltal biztosabb alapot adnak a méretezéshez. Újabb összefüggések feltárására irányuló törekvéseink folyamán vizsgálat tárgyává tettük és bevezettük D. A. Vojtasevszkij által javasolt módszert. D. A. Vojtasevszkij az n11 és Q11 használata helyett más utat javasol. Az eljárás lényegét, a matematikai levezetéseket mellőzve, a következőkben foglaljuk össze és bemutatjuk alkalmazását is. Felhasználva az Euler-egyenletet
Γ'−Γ' ' = η H
2π
ω
H
valamint a gyakorlatból ismert és elméletileg is bizonyítható összefüggést, amely szerint a cirkuláció egyenesen arányos a szögsebességgel és a vízmennyiséggel
4. ábra
ψ ma0=24 = 2,85 ψ ma0=30 = 2,65 ψ ma0=36 = 2,43
5. ábra
37
Γ' = k ⋅ Γ' '+const ⋅ Q + const ⋅ ω két egyenlet vezethető le:
ε és ψ tgα 2 = k ⋅ tgα 1 + c1tgμ + c2 tgψ ahol c1 = 1 − k ; c2 = (1 − k )π 2 ⋅ λ2 és k, π , λ csak a tgα 1 − tgα 2 =
gép hengeres metszeteit alkotó szárnyrácsok alakjától függnek és – ezeket ismerve – kiszámíthatók az egész gépre is.
tgα1 = tgα 2 =
Γ'⋅D ; Q
η ⋅D n ⋅ D3 Γ' '⋅D ;ψ = ;ε = h 2 ; Q 60 ⋅ Q q Q q= 2 ; és Γ' , Γ' ' D g
6. ábra
ψ=
az átlagos cirkuláció a járókerék előtt, ill. után. Lényegében tehát az n11 és Q11 jellemzők helyébe a ψ és tgα jellemzők lépnek, amelyek tulajdonképpen az Euler- és Strouhalle-számok. Ugyanis
l ≅ D;
v≅
Q D2
Strouhalle-szám
és
t≅
60 n
helyettesítéssel
a
Q⋅v⋅ ρ l n ⋅ D3 = =ψ . p ≅ és v ⋅ t 60 ⋅ Q D2
Q v≅ 2 helyettesítéssel az Euler-szám D (v ⋅ D ) ⋅ D p u = = tgα . A ψ, amely és tgα 2 Q cm ρ ⋅v c amely u sebességhányadossal arányos, nem olyan cm szemléletes jellemzők, mint n11 és Q11. A h’=φq2 jelölés bevezetésével – ahol h’ a gép hidraulikai veszteségeit jelenti – a turbina hidraulikai hatásfoka
η ht =
⎛ε ⎜⎜ ⎝ψ
n11 n ⋅ D3 és = 60 ⋅ Q 60 ⋅ Q11
η ⎞ 2πg M hidr . 1 ⎟⎟ = D ; = 584 h 2 γ γ n11 ⋅ Q11 Q ⎠
Ahol Mhidr.= Mjárók. = Mfék + Mveszt
⎛ε ⎞
A ψ-ból és ⎜⎜ ⎟⎟ -ből meghatározható az ε valamint ⎝ψ ⎠ felrajzolható ψ függvényében a
ϕ = (1 − η h )
g ⋅ 60 2 ⋅ H D2n2
ψ 2 = (1 − η h ) ⎛ε ⎞ ⎟⎟ is. ⎝ϕ ⎠
is. Ismeretes tehát ε, φ és ezzel ⎜⎜
⎛ε ⎞
Kiindulva abból, hogy ⎜⎜ ⎟⎟ = f (ψ ) függvény lineá⎝ψ ⎠ ris, a kísérleti eredményekből következtethetünk a leválásokra. (Ahol a linearitás megszűnik, ott kezdődik a leválás.)
1 ⎛ϕ ⎞ 1+ ⎜ ⎟ ⎝ε ⎠
A szivattyú pedig
⎛ε ⎞ η hsz = 1 − ⎜⎜ ⎟⎟ ⎝ϕ ⎠ ⎛ε ⎜⎜ ⎝ψ
⎞ ⎟⎟ = f (ψ ) függvény lineáris. Kísérletekkel az ⎠
egyenlet meghatározható, mert ismertek
7. ábra
38
g ⋅ D4 ⋅ H Q2
⎛ε ⎞
Ugyancsak az ⎜⎜ ⎟⎟ = f (ψ ) függvény lineáris volta ⎝ψ ⎠ lehetővé teszi, hogy egyszerűen extrapoláljunk a megszaladási ψm-re. 3 3 ⋅ nmkiv Dmod Dkiv ⋅ nm mod = és A ψm = 60 ⋅ Qmkiv 60 ⋅ Qm mod ⋅D n ⋅D n n11 = mkiv kiv = m mod mod H kiv H mod
egyenleteket összevetve
Qmkiv = Qm mod
2 H kiv ⋅ Dkiv 2 H mod ⋅ Dmod
Γ ⋅D Γ ⋅D tgα m = mkiv kiv = m mod mod Qmkiv Qm mod Q Q = 2 m mod és Q11 = 2 mkiv Dkiv H kiv Dmod H mod egyenleteket összevetve
Γm mod = Γmkiv
H m mod ⋅ Dmod H mkiv ⋅ Dkiv
Mindkét eredmény helyessége közvetlenül is belátható: előbbi a fajlagos víznyelés, második a fajlagos cirkuláció kifejezése. Ahhoz, hogy a gép veszteségtényezőjét, φ – t felbonthassuk összetevőire: ϕ = ϕ v⋅k + ϕ j ⋅k + ϕ sz ⋅cs -re, az egyenleteket át kell alakítani. Felhasználva az egyszerűen megkapható: ψm értéket, az átalakított alapegyenletek a következők (1. ábra) tgα1 = tgμ + π 2 ⋅ λ2 ⋅ψ m ;
tgα 2 = tgμ + π 2 ⋅ λ2 [k (ψ m −ψ ) +ψ ] ;
tgβ 2 = tgμ + k ⋅ π 2 ⋅ λ2 (ψ m −ψ ) ;
Az áramlás α1 szögtől függő vezetőkerék veszteségtényezője φvk – helyesen kialakított csigaház, előterelő- és vezetőlapátoknál – kicsiny. Miután a járókerék veszteségtényezője, φjk, csak a β2, (vagy β1) szögtől függ, a szívócsőé pedig α2, szögtől, ha az y = k(ψm -ψ) + ψ és x = ψm - ψ koordinátarendszerben felrajzoljuk a φ értékeket, akkor ϕ vk ≅ 0 elhanyagolással a k (ψm – ψ) + ψ = áll.-nál α2 = áll, vagyis φszcs = áll.; a ψm – ψ = áll.-nál pedig β2 = áll. vagyis φjk = áll [k értéke az adott járókeréknél kiszámítható]. Az x = ψm – ψ; y = k(ψm – ψm)+ ψ mezőben a 2. ábra szerint négy pontban ismerve φ értékét, négy ismeretlenű egyenletrendszerünk van: φI = a + b φII = a + d φIII = c + d φIV = c + b
ahol fennáll a következő összefüggés: φI + φIII = φII + φIV a = φjárókerék az I., ill. II. pont vízszintesében az I., ill. IV. pont függőlegesében b = φszívócső c = φjárókerék a III., ill. IV. pont vízszintesében a II., ill. III. pont függőlegesében d = φszívócső Tekintettel arra, hogy e lineáris egyenletrendszer determinánsa zérus, a felírt egyenletrendszer nem oldható meg. Ahhoz, hogy a veszteségeket széjjel tudjuk választani, legalább egy pontban külön-külön ismernünk kell a veszteségeket. A 3. ábrán bemutatjuk egyik szárnylapátos járókerekünk n11 – Q11, mezőben ábrázolt kagylógörbéjét, a 4. és 5. ábrán az itt leírt módszer szerint számolt
⎛ε ⎜⎜ ⎝ψ
⎞ ⎟⎟ = f (ψ ) és y = f(x) görbéket. Végül a 6. ábrán ⎠ felrajzoltuk az ε = f (ϕ ) függvényt is, amelyet a szárnyszelvények poláris diagramjának analógiájára, mint a gép „poláris diagramját” foghatjuk fel.
⎛ε ⎞
Az a tény, hogy az ⎜⎜ ⎟⎟ = f (ψ ) függvény bizonyos ⎝ψ ⎠ szakaszán egyenes és kísérletileg egyező eredményt kapunk a matematikai meggondolásokkal, arra mutat, hogy helyes elméleti úton járunk. A 7. ábrán egy másik propeller járókerék y = f(x) görbéi láthatók. A jelzett pontokban részletes adatok állnak rendelkezésünkre a járókerék és a szívócső elkülönített hatásfokáról. Az alábbi táblázatban feltüntettük az I., II., III. és IV. pontokban a φjk, φszcs és φ = φjk + φszcs értékeit. Pont jele I. II. III. IV.
φjárókerék 1,45 2,22 1,50 1,00
φszívócső 1,26 1,11 0,90 1,82
φ 2,71 3,33 2,40 2,82
Az általános hiba
hált
2[ϕ II + ϕ IV (ϕ I + ϕ III )] 100 = 19% ϕ I + ϕ II + ϕ III + ϕ IV
de helyileg nagyobb hiba – 42% – is előfordulhat [ezt is a közepes értékre vonatkoztatva]. A φjk, ill. φjk + φszcs oszlopokban az azonos vonalkázású mezőkben levő értékeknek kellene az elmélet szerint egyenlőnek lenni. A hibák az elmélet közelítő jellegéből, az interpolációk és a mérések hibáiból adódnak. A Vojtasevszkij-féle módszer új lehetőségekre hívja fel a figyelmet az eddig szokásos eljárások mellett. Kétségtelen, hogy az y = f(x)mezőn a veszteségek szétválasztása nem elég pontos, csak tájékoztatást nyújt és ezért nem pótolja a részletes méréseket. De ugyanakkor vitathatatlan, hogy előnyöket is rejt magában, így pl. egy-
39
szerűen meghatározhatók a leválások és a megszaladási fordulatszám. Mindenesetre ahhoz, hogy az új módszert értékelni tudjuk, használatát jobban el kell sajátítani és a végső választ a gyakorlatból leszűrt tapasztalatok fogják megadni. A fentiekben csak néhány – általában ismertgondolattal foglalkoztunk. Összefoglalásként megállapítható, hogy a vízgépészeti kismintakísérletek kérdése még
40
nem lezárt probléma. Az áramlástani jelenségek olyan matematikai megfogalmazását kell megtalálni, amely egyszerűsége mellett lehetővé teszi a részletesebb áramlástani jellemzést is és ezáltal egyrészt szabatosabb utat tud mutatni a gépek tulajdonságainak javítása felé, másrészt biztosabb alapot tud nyújtani a kis-mintakísérletek átszámításához.
A TERMELÉSBEN DOLGOZÓ EMBER HELYES MUNKÁBAÁLLÍTÁSA
A gazdasági és műszaki vezetők valamilyen műszaki kérdés megoldásánál számos tényezőt számításba vesznek, a gépeket, az anyagokat, a fizikai, chemiai, mechanikai, meteorológiai és még számtalan egyéb szükséges körülményt, de sajnos még igen gyakran nem, vagy nem megfelelő módon: a termelést végző dolgozó embert. Műszaki szemmel az embert is gépnek tekintve, megállapítható, hogy az ember a rossz hatásfokú gépekhez számít. Ugyanis az emberi szervezet által termelt energiának kihasználási hányadosa 10–30% között mozog és ez a hányados sokkal gyakrabban közelíti meg a 10%-ot, mint a 30%-ot. Arra is rá kell mutatnunk, hogy az emberi szervezet részint természetes öregedés, részint számtalan egyéb körülmény miatt erősen kopásnak kitett gép, melynek egyes alkatrészei mai tudásunk mellett még sajnos nem cserélhetők, illetve pótolhatók. Ezért a helyes, gazdaságos és emberséges műszaki szervezésnél mindig számításba kell venni a termelő ember munkaélettani körülményeit is. A munkaélettan azokkal az elváltozásokkal foglalkozik, amelyek az emberi szervezetben, munkaközben lefolynak, munka alatt mind a fizikai, mind a szellemi munkát értve. A szervezet az általa termelt energiának csak egy kis hányadát képes mechanikailag hasznos munkára fordítani. A mechanikai munkát a szervezet izmai végzik, mely ténykedésnél igen fontos szerepe van az irányító központi idegrendszernek. Az izomzat helyes és gazdaságos felhasználásánál döntően fontos a begyakorlottság. Azonos munkafolyamatoknál a gyakorlott dolgozó kevesebb izomcsoportot működtet és az egyes izomcsoportok közötti együttműködés is megfelelőbb, öszszehangoltabb. Ezzel szemben a gyakorlatban dolgozó munkáját esetlenül végzi, több izmot von be munkájába, mint okvetlenül szükséges és ezért nemcsak izomzata, hanem központi idegrendszere is hamarabb fárad ki. A hasznos munkahányados szempontjából lényeges, hogy megfelelő sebességgel végezzük a munkát, ami jól, ugyancsak kellő begyakorlással érhető el. Ehhez az szükséges, hogy izmainkat gazdaságosan működtessük és ne végezzünk felesleges mozdulatokat. Valamely munka megkezdésekor egészséges szervezettel a légző és vérkeringési szervek 2–4 perc alatt érik el azt az állapotot, amikor elegendővé válik az oxygénfelvétel ahhoz, hogy a szervezetben a bomlástermékek felhalmozódása és elégése közti egyensúlyhelyzet bekövetkezzen. Ilyenkor gyorsul az érverés, szaporodik a légvételszám, emelkedik a vérnyomás. Gyakorlott dolgozónál azonban kevésbé válik szaporává a pulzus, a vérnyomás sem emelkedik annyira és a légvétel inkább mélyebbé válik, mint szaporává, míg a gyakorlatlan dolgozó liheg.
A termelésnél kifejtett izommunka dinamikus és sztatikus. A dinamikus munkát a mozgás, a mozdulatok, míg a sztatikus munkát az izomrögzítés jellemzi. Tehát a sztatikus munka olyan térbeli elmozdulás nélkül végzett munka, mely tartós izomösszehúzódással jár és ez a hosszas izomösszehúzódás a szervezet által termelt energiát igen erősen fogyasztja. Ezért a sztatikus munka sokkal kimerítőbb és fárasztóbb, mint a dinamikus és már csekélyebb munka is, ha sok sztatikus elemet tartalmaz, gyorsan kifáraszt. Tehát helyesen a munkát úgy kell megszervezni, hogy mennél kevesebb sztatikus elemet tartalmazzon. Rá kell a dolgozót szoktatnunk a helyes és legkevésbé fárasztó testtartásra és ahol csak lehet, mellőzzük a fárasztó testtartásokat, mint pl. a guggolást. Igyekezzünk kartámasztékokkal tehermentesíteni a felesleges sztatikai munkát végző izmokat és ahol arra mód van, biztosítsunk legalább időnként munkaközben megfelelő ülési lehetőséget. Természetesen az ülési lehetőséget is úgy kell kiképezni, hogy az tényleg tehermentesítse az izmokat és ne fárasszon jobban, mint pl. az álló munka. Tárgyak megmunkálásánál pl. befogót, automatikus előretolót, irányítót alkalmazva, kiküszöbölhetjük a bal karnak a munkadarab rögzítésével járó, kellemetlenül fárasztó megterhelését. Vagy pl. szerelésnél a dolgozó bal kezével tartja a csavart, jobb kezével pedig csavarja az anyát, az alátétkarikákat, szorítólapot stb.-t. Ilyenkor a jobb kéz dinamikus és ritmikus munkát végez, míg a bal kar és kéz tartós izom-összehúzódással sztatikus munkát. És bár a jobb kéz végzi a hasznos munkát, mégis a bal kéz fárad ki előbb. Ha egyszerű szerkezettel helyettesíthetjük a bal kéz sztatikus ténykedését, akkor a dolgozó mindkét, keze sokkal gyorsabban és kevésbé fárasztóan dinamikus munkát végezhet. Az eddig elmondottak alapján a munka két szempont figyelembevételével racionalizálható: mennél csekélyebb mértékben fogyasztani a szervezet energiáját és mennél kevésbé kifárasztani. Ennek megfelelően kell felülvizsgálni az egyes munkamozzanatokat, azokat helyesbíteni és helyesen begyakoroltatni. A munkát helyesen meggyorsítani csak a kifáradás csökkentésével, a felesleges mozdulatok kiiktatásával és ésszerű új mozdulatok bevezetésével lehet. El kell érnünk minden súlyosabb fizikai munka gépesítését, illetve kisgépesítését. A helyes és racionális munka szervezésénél mindig tekintetbe kell vennünk az ú. n. fiziológiai munkagörbét is. Ha ugyanis egy dolgozó átlagos napi munkateljesítményét 100%-nak vesszük, úgy a napi első 2-3 óra az úgynevezett bedolgozási idő, mely 10-15%-kal alacsonyabb, mint az átlagos napi órateljesítmény Ezután következik a csúcsteljesítmény ideje, mely a napi óraátlagot 8-10%-kal haladja meg. Ezt süllyedés váltja fel,
41
mely az ebédszünet elérésekor a kifáradás és figyelemcsökkenés folytán 10%-kal alacsonyabb a napi átlagnál. A délutáni teljesítmény hasonlít a délelőttihez, azzal az eltéréssel, hogy magasabb szinttel kezdődik, a délutáni csúcsteljesítmény nem éri el a délelőttit és a kifáradás is gyorsabban következik be, mint délelőtt. Ez természetesen nem minden emberre áll, eltérések lehetségesek, azonban nagyjából helytálló. A heti munkára vonatkoztatva a hét elején ugyancsak kisebb a munkaintenzitás, a hét közepén éri el a tetőzést, hogy azután a hét végére süllyedjen. Ennek szem előtt tartásával igyekeznünk kell következetesen betartani a napi 8 órás munkaidőt. Tehát a munkát úgy kell megszervezni, hogy a dolgozónak mindig kitöltött legyen a napi 8 órája munkával, viszont meg kell szüntetni, vagy legalábbis a lehetőség szerint csökkenteni az alkalmi hajrákat és túlórákat. Tilos a veszélyeztetett, az egészségre ártalmas munkakörben dolgozók túlóráztatása, sőt arra kell törekednünk, hogy azok munkaideje csökkenjen. Helyes néha kis szünetek tartása, ezek azonban ne legyenek öt percnél hosszabbak, különben érvényesül a lassúbb újrabedolgozási idő szabálya. Különleges esetekben, mint forró nyári idő esetén hőmunkánál, vagy nagy hidegben, szabadban végzett munkánál helyes óránként tíz perc szünetet is beiktatni lehűlés, illetve felmelegedés és pihentetés céljából. Nem helyes a hetenkénti műszakváltás, azaz, hogy egy dolgozó egy hetet nappali, a következő hetet pedig éjjeli műszakban dolgozzék. A szervezetnek ugyanis egy bizonyos időre van szüksége, hogy beálljon, hozzáidomuljon a különböző napszaki munkavégzéshez. Ezért, mire a szervezet beállott az éjjeli, illetve nappali műszakra, a dolgozó már ismét vált. Helyes legalább 4 hétig egy-egy műszakot megtartani. Szigorúan kell arra is ügyelni, hogy a szabadságidők helyes betartása ne csak előírás legyen, hanem a dolgozók ténylegesen vegyenek ki egyszerre legalább 12 munkanapot és ne aprózzák el szabadságukat, mert elaprózott szabad napok mellett a szervezet nem képes egy teljes évre regenerálódni. Ugyancsak szorgalmazni kell az arra rászorulóknál az üdültetést, illetve gyógyüdültetést. Kímélni kell az idegrendszert is, mert annak kimerülése nemcsak fáradságot, hanem baleseti lehetőséget is idéz elő. Nyugtatja az idegrendszert a munkahely rendezettsége, tisztasága, tágas volta, megfelelő hőmérséklete, szellőzöttsége és páratartalma, világossága, nyugtató színű falfestése (pl. világos zöld, halvány kék stb.). Nem helyes, ha egész nap zenét ont a hangosan beszélő, melyet a zajos gépeknél dolgozók úgy sem hallanak, viszont a csendesebb helyen dolgozók tervezését, számolását, precíz mérését stb.-t erősen zavarja és idegrendszerüket kimeríti. Okvetlenül foglalkozni kell a dolgozók egyéni szociális helyzetével, gondjaival és ahol csak lehet, igyekezzünk segítséget nyújtani.
42
Megnehezítik a munkát a zaj és rázkódtatás, a legkülönbözőbb ipari és foglalkozási ártalmak, a meteorológiai viszonyok, a munkahelyek klimatikus viszonyai, stb. Ezek ellen megfelelően és mindenre kiterjedő figyelemmel végzett élszerű és helyes tervezéssel, építkezéssel és elrendezéssel, a munkahelyek egészséges és veszélytelen kiképzésével, megfelelő természetes és mesterséges szellőztetéssel és világítással, egészséges mikroklíma megteremtésével, zárt és mindenképpen biztonságos munkamódszerekkel kell küzdenünk. Fontos és nagyon lényeges az egyes ipari pályákra kerülő tanulók helyes kiválogatása és gondos orvosi vizsgálata, az új munkahelyre kerülők és áthelyezettek vizsgálata és minden dolgozónak lehetőleg évenként egyszeri orvosi vizsgálata. Mindezen vizsgálatok azt célozzák, hogy megfelelő emberek kerüljenek a megfelelő helyekre, akiknek szervezete nem fogja felmondani a szolgálatot, tehát munkájukat jól fogják végezni. Az előírt időszakos vizsgálatok azt célozzák, hogy az egészségre ártalmas munkakörben dolgozók egészségi állapotát állandóan ellenőrizzük, hogy a legcsekélyebb egészségi ártalom esetén azonnal gyógykezelésbe kerülhessenek és ha szükséges, az ártalmas munkahelyről időlegesen vagy véglegesen elkerüljenek. Az évenkénti szűrővizsgálatokkal oly módon védjük dolgozóinkat, hogy ilyen vizsgálatnál már felfedezhetünk olyan kezdődő megbetegedéseket, melyeket a dolgozó vagy még nem is vett észre, vagy pedig egyelőre csak csekély panaszt okozva, azzal nem törődik. Ily módon azonnal kezelésbe véve megakadályozhatunk komoly egészségromlást és munkaképesség-csökkenést. Ezek a vizsgálatok azonban csak akkor fognak kellő eredménnyel járni, ha a gazdasági és műszaki felelős tényezők az orvos javaslatait maradéktalanul végre is hajtják. Végül rá kell mutatni a rehabilitáció fontosságára. Rehabilitáció alatt azt értjük, ha akár veleszületett, akár szerzett megbetegedések, továbbá balesetek, csonkulások, idős kor stb. miatt a dolgozó csökkent munkaképességűvé válik és ilyen esetben olyan munkahelyre kell helyeznünk, ahol képességének megfelelő termelő munkát tud végezni. Szakítanunk kell az ún. „könnyű munka” fogalmával, hogy pl. mosdós, portás, éjjeliőr stb. könnyű munkabeosztások. Egyrészt a csökkent munkaképességű által végzett munka ezen dolgozó számára nem könnyű, másrészt pl. a portás, ha teherautóra ugrik azt ellenőrizni, igen komoly fizikai munkát teljesít. Általában nem minden munkahely és munkafolyamat követeli meg a dolgozó teljes szellemi és fizikai képességeit. Éppen ezért fel kell térképezni a gyár öszszes munkahelyeit és ahol olyan munka adódik, amely pl. csekélyebb fizikai erő kifejtésével, ülve, esetleg félkézzel, félszemmel stb. elvégezhető, úgy ezen munkahelyek a csökkent munkaképességűek részére tartandók fel.
Gyártmányaink: Diesel-, Villamos- és Gőzmozdonyok. Dieselmotorvonatok. Vasúti motorkocsik. Vasúti személykocsik. Különleges vasúti járművek. Ganz-Jendrassik rendszerű dieselmotorok (vasúti, hajó és stabilüzemre). Dieselmotoros gépcsoportok és telepek. Vízturbinák, Francis, Kaplan, Pelton rendszerűek. Ganz Mignon vízturbinás áramfejlesztő gépcsoportok. Vízturbinatelepek. Szivattyúk, szivattyútelepek és tartozékaik. Kompresszorok. Kompresszor gépcsoportok. Vasúti járművek erőátviteli berendezései. Fogaskerékhajtóművek. Acél, vas és fém öntvények Kovácsolt és sajtolt alkatrészek. Híd- és daruszerkezetek. Különleges szerszámok
GANZ – MÁVAG MOZDONY-, VAGON- ÉS GÉPGYÁR
Központ: Budapest, VIII. Könyves Kálmán körút 76 Levélcím: Budapest 10. Postafiók 47 Sürgönycím: Ganzmávag, Budapest Géptáviró: 532 Ganzmávag – Telefon: 335-950, 141-040
Felelős kiadó: Pusztai Ferenc 59/19039. Franklin-nyomda Budapest, VIII. Szentkirályi utca 28. – Felelős vezető: Vértes Ferenc
Elektronikus formában (pdf) újra kiadta: http://www.GANZdata.hu ©2006 ver 1.0
43
44