Закон Бойля-Мариотта

Параметры вещества в любом состоянии связаны друг с другом уравнением состояния, вид которых в большинстве случаев неизвестен. Лишь для газов, частицы которых достаточно далеки друг от друга и почти не взаимодействуют, такое уравнение известно сравнительно точно.

Р ассмотрим газ, находящийся в некотором замкнутом объеме, т.е. параметры которого (температура, давление, плотность) одинаковы по всему объему и неизменны. Такая система называется равновесной. Если медленно уменьшать объем системы, поддерживая при этом постоянной ее температуру, можно увидеть, что давление газа в системе растет, причем если обозначить первоначальные значения давления и объема как P₀ и V₀, а конечные — как P₁ и V₁, то можно сделать вывод, что произведение давления и объема газа есть постоянная величина для любой точки процесса. То есть P₀V₀ = P₁V₁ = const при T=const. Это соотношение носит название закона Бойля-Мариотта и формулируется так: произведение объема данной массы газа на его давление есть величина постоянная при постоянной температуре.

Процесс, протекающий при постоянной температуре, называется изотермическим. Реальный процесс сжатия газа, например, в компрессоре, не является изотермическим — уменьшение объема и увеличение давления сопровождается ростом температуры. Однако, если сжатый газ охладить до температуры, которую он имел до сжатия, можно будет увидеть, что для начальных и конечных значений объема и давления закона Бойля-Мариотта соблюдается.

Пневматики вагона и их назначение

Пневматикой называется совокупность пневматических устройств и приборов, объединенных в одну группу по назначению, типу выполняемой ими работы, а также по функциональной зависимости друг от друга. На каждом вагоне метро существует семь самостоятельных пневматик: напорная, тормозная, автостопная, дверная, управления и вспомогательная.

• Напорная пневматика предназначена для создания сжатого воздуха, его охлаждения, очистки от механических примесей, масла и влаги, его накопления и хранения с целью обеспечения работы всех пневматических устройств вагона. К напорной пневматике относится: мотор-компрессор с воздушным фильтром и маслоотделителями, воздушные резервуары, обратный и предохранительный клапаны, змеевик, регулятор давления и т.д.

• Тормозная пневматика выполняет все виды пневматического торможения и отпуска тормозов. В тормозную пневматику входят: кран машиниста (как командный орган), тормозной воздухораспределитель, АВУ-045 и т.д.

• Автостопная пневматика производит экстренное пневматическое торможение состава с одновременным отключением электрической тяги двигателей в случае проезда светофора с запрещающим показанием оборудованным путевой скобой автостопа, путевой инерционной скобы с повышенной скоростью или постоянной путевой скобы. В эту пневматику входят два взаимозависимых устройства — УАВА (универсальный автоматический выключатель автостопа) и срывной клапан.

• Дверная пневматика обеспечивает работу пневматических раздвижных дверей вагона. В нее входят следующие устройства: ДВР (дверной воздухораспределитель), пневмодроссели (регуляторы скорости движения створок дверных проемов), дверные цилиндры, редуктор ДМ и т.д.

• Пневматика управления предназначена для обеспечения сжатым воздухом силовых электрических аппаратов. К этой пневматике относятся пневматические приводы и электромагнитные вентили включающего типа, управляющие работой этих приводов (Электропневматический реверсор, линейные контакторы и переключатель положений).

• Вспомогательная пневматика предназначена для работы звукового сигнала, стеклоочистителей, контроля за величиной давления воздуха в магистралях (манометры), а также, на вагонах некоторых типов, для отжатия башмаков токоприемников (при необходимости) и смазки гребней колес с целью уменьшения их выработки.

Каждая из перечисленных выше пневматик работает совместно с одной или несколькими воздушными магистралями вагона.