СИСТЕМА ВОЗДУХООЧИСТКИ

А. П. Выпов, В. А. Елисеев, С. Г. Зиновьев, М. Н. Сивуха

Вопросы оборонной промышленности. Серия XX. Выпуск 67. 1976 г.

На танке М-60А1 применяется система воздухоочистки сухого типа, состоящая из двух двухступенчатых воздухоочистителей фирмы "Дональдсон" (рис. 1 а, б), сим­метрично расположенных на надгусеничных полках в зоне МТО [1].

Воздух поступает в циклонную часть воздухоочистителя (рис. 2), имеющую 89 циклонов с обратным потоком и спиральным закручивающим аппаратом. Корпуса цик­лонов изготовлены из пластмассы типа полиэтилена высокой плотности, а закручиваю­щие аппараты циклонов — из найлона или поликапролактама. Центральная трубка цикло­на изготовлена из алюминиевого сплава, близкого по химическому составу к отечест­венному сплаву АМц.

Забор воздуха осуществляется через воздухозаборник из боевого отделения тан­ка или из МТО. Переключение воздухозаборника осуществляется из боевого отделения. Отсепарированная в циклонах пыль выбрасывается наружу двумя воздуходувками мощностью 0,15 кВт. Мелкие частицы пыли, пропущенные циклонами, задерживаются во второй ступени очистки - кассете, состоящей из гофрированного фильтрующего материала и металлического каркаса. Ширина гофр материала 55 мм, шаг - 8 мм. Поверхность фильтрующего материала кассеты составляет ~ 6 м². Для фиксации гофр в оп­ределенном положении применяется клей типа полиизобутилена, кроме того на поверхность фильтрующего материала приклеена сетка из алюминиевого сплава с полимерным

покрытием.

Фильтрующий материал состоит из двух слоев: 1) для предварительной фильтрации слой толщиной 0,74 мм из синтетических волокон диаметром 0,15 мкм и 2) для основной фильтрации слой толщиной также 0,74 мм из совокупности древесного и хлоп­кового волокна диаметром 18-30 мкм.

Рис. 1. Общий вид воздухоочистителя танка М-60А1 (а) и кассеты второй ступени очистки (б)

Кассета вставляется на рабочее место через боковой люк и уплотняется по пе­риметру губчатой резиной, к которой прижимается трапециевидным устройством. Боко­вое расположение дверцы, видимо, недостаточно надежно в эксплуатации и, по имею­щимся данным [2], в настоящее время кассета устанавливается сверху. Снаружи воз­духоочиститель забронирован.

Для контроля разрежения за воздухоочистителем в процессе эксплуатации уста­навливается датчик фирмы "Дональдсон" (патент № 3443365), отрегулированный на 27 дюймов вод. ст. (685 мм вод. ст.).

Представляют интерес высокая точность изготовления циклонов с практически беззазорным сочленением розетки с корпусом и изготовление из резины сложных деталей, подверженных наибольшему износу. Так, например, шланг трассы отсоса состо­ит из внутреннего резинового слоя толщиной 3-4,5 мм, спирали из проволоки толщи­ной 1,0 мм и наружного слоя из синтетической прорезиненной ткани. Толщина ткане­вой прокладки 0,4-0,5 мм.

Рис. 2. Схема системы воздухоочистки:

1 - воздухозаборное устройство; 2 - моторная перегородка; 3 - гофрированный резиновый  шланг; 4 - воздуходувки пылеуда­ления; 5 - циклонный аппарат; 6 - кассета второй ступени очист­ки; 7 -датчик разрежения

Заслуживает внимания качество изготовления как отдельных элементов, так и узлов в целом. Штампованные детали формуются, по-видимому, целиком на мощных прессах. Герметичность конструкции обеспечивается высокой точ­ностью изготовления сборочных деталей и заливкой швов специальным составом.

Для защиты от коррозии деталей каркаса и торцевых листов кассеты, изготов­ленных из малоуглеродистой стали, применено антикоррозионное цинковое покрытие тол­щиной 8-15 мкм.

Общий вес одного комплекта воздухоочистителя вместе с входной трассой сос­тавляет 580 кгс.

Удельный габаритный объем воздухоочистителя равен 0,428 м³/(кгс∙с) и удель­ный вес 590 кгс/(кгс∙с).

На рис. 3 представлены аэродинамические характеристики и показатели эффек­тивности чистого воздухоочистителя и его элементов.

Максимальное разрежение составляет 500 мм вод. ст., при этом разрежение на входной трассе 150 мм вод. ст. Отсос воздуха из бункера воздухоочистителя возду­ходувками с приводом от электродвигателя существенно снижает коэффициент пропуска циклонов при работе на малых оборотах двигателя за счет повышения коэффициента отсоса (до 50-60%). Так, например, при изменении расхода моторного воздуха в 4 раза коэффициент пропуска циклонного аппарата изменяется только в 1,5 раза, в то вре­мя как в существующих системах воздухоочистки с эжекционными устройствами пыле­удаления коэффициент отсоса изменяется в большинстве случаев на 10-20%, а коэффи­циент пропуска циклонного аппарата в 3-4 раза.

Продолжительность работы воздухоочистителя без обслуживания до срабатывания датчика (27 дюймов вод. ст.) составила 2,5-3 ч, а до сопротивления 1300 мм вод. ст принятого в большинстве случаев предельным в отечественном танкостроении для кас­сетных воздухоочистителей [3] - 36 ч.

При повторном испытании время работы без обслуживания сократилось до 25 ч, так как в кассете осталось до 50% пыли.

Рис. 3. Влияние режимов работы возду­хоочистителя М-60А1 на показатели:

1 - коэффициент пропуска циклонно­го аппарата; 2 - коэффициент отсоса; 3 - разрежение в выходном патрубке; 4 - разрежение за циклонным аппара­том; 5 - разрежение в пылесборнике; 6 - разрежение во входной трассе

Значительно больший срок работы этого воздухоочистителя в танке (до 100 ч, по данным инструкции) обеспечивается, видимо, значительно меньшей величиной запылен­ности воздуха при заборе его из боевого отделения. Исследования [4], [5] показали, что эффективность батареи циклонов на ~25% ниже, чем одиночного циклона на од­них и тех же режимах работы; причиной может быть неравномерный отсос воздуха из каждого циклона батареи.

Рис. 4. Результаты испытаний различных фильтровальных материалов:

α - зависимость сопротивления картона от воздушной нагрузки Н_к; 3 - за­висимость пылеемкости q_п от сопротивления картона;

1 - высокопористый противопыльный армированный картон ВПК-А; 2 - противопыльный картон с винольным наполнителем ПКВ; 3 - картон фильтрующий высокопористый КФВ; 4 - многослойный фильтровальный материал танка М-60А1

На рис. 4 представлены результаты исследования фильтровального материала второй ступени очистки в сравнении с некоторыми современными фильтровальными ма­териалами промышленного производства по основным параметрам (сопротивлению и пылеемкости q_п), из которых видно, что пылеемкость материала воздухоочистителя  танка М-60А1 на 20-50% превышает пылеемкость других материалов.

Стендовые исследования показали, что абразивная стойкость крыльчаток вентиля­торов довольно высока, видимо, благодаря легированию алюминиевого сплава лопаток крыльчатки железом в количестве до 1,5%.

Выводы

1. Система очистки моторного воздуха танка М-60А1 имеет значительные удель­ные габаритно-весовые показатели (с учетом защиты).
2. Продолжительность работы воздухоочистителя до достижения сопротивления 1300 мм вод. ст. практически одинакова с обычными двухступенчатыми воздухоочис­тителями.
3. Многослойный фильтровальный материал фирмы "Дональдсон" воздухоочистителя танка М-60А1 имеет высокую пылеемкость при практически 100%-ной очистке.
4. Применение вентиляторов с электроприводом в качестве агрегата пылеудале­ния значительно повышает эффективность работы первой ступени очистки, особенно на малых расходах моторного воздуха.
5. Расположение воздухоочистителей на надгусеничных полках МТО танка с забо­ром воздуха из боевого отделения является положительным с точки зрения освобожде­ния забронированных объемов, возможности придания более совершенных форм воздухо­очистителям, удобства обслуживания, увеличения времени работы без обслуживания, простоты осуществления режимов "брод" и "подводное хождение", исключения засоре­ния воздухоочистителя. Однако при этом увеличиваются объемы, вес и вероятность по­ражения воздухоочистителя.
6. Воздухоочиститель отличается технологичностью и высоким качеством изготов­ления.

ЛИТЕРАТУРА

1. Системы воздухоочистки некоторых зарубежных моторных силовых установок броне­танковой техники. Обзор № 698, ЦНИИинформации, М., 1974.
2. Шеридан С. Р. Развитие танка М-60А1. "Armor ", 1972, v. 81, № 4, рр. 27-30.
3. ОСТ ВЗ-2627-75. Установки дизельные силовые. Системы очистки воздуха. Тех­нические требования. Госстандарт, М., 1975.
4. ГОСТ В17407-72. Воздухоочистители дизельных силовых установок военных гусе­ничных машин. Методы стендовых безмоторных испытаний. Госстандарт, М., 1972.
5. ГОСТ В18185-72. Пыль для стендовых испытания воздухоочистителей силовых установок военных гусеничных машин. Технические требования. Госстандарт, М., 1972.