Автоцистерна

Автоцистерна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт.. свид-ву— (22) Заявлено 08.08.80 (21) 297185! /28-13 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 23.05.82. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 28.05:82 (51) М.К .

В 65 D 88/ 12

В 60 P 3/22

Гесудэрстаеллмй кемлтет

СССР лв аллам изобретений и еткрмтий (53) УДК 621.642..3 (088.8 ) И. Ф. Кадыров, С. Я. Кудрин, Ф. И. Мут н и Р: 3. Заваров

F. (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) АВТОЦИСТЕРНА

Изобретение относится к маптиностроению и может быть использовано во всех . отраслях народного хозяйства для транспортирования жидкостей.

Известны автоцистерны для транспортирования жидкостей, содержащие автошасси, емкость, приспособления для налива и слива жидкости и другое вспомогательное оборудование. Внутри емкости для уменьшения гидравлических ударов транспортируемой жидкости на днища, возникающих 10 при резком изменении скорости движения автоцистерны (например, при трогании с места или торможении), вертикально установлены волнорезы в виде поперечных и, в необходимых случаях, продольных перфорированных перегородок из листового металла, делящие емкость на сообщающиеся отсеки (1) и (2) .

Известны транспортные средства в виде прицеп-цистерн, многосекционных автоцистерн и железнодорожных цистерн, предназ- 20 наченных для перевозки жидкостей и мелкозернистых материалов (например,. уголь ной пыли), которые содержат шасси, приспособления для налива и слива различных конфигураций, устройства для гашения гидравлических ударов внутри емкости 13), (4) и (5).

Известна автоцистерна для транспортирования жидкостей, содержащая шасси тягача, цистерну сложной конфигурации, балку в виде решетчатой фермы внутри, люк-лаз.

В автоцистерне балка в виде решетчатой фермы является опорной и волнорезом для гашения гидравлических ударов жидкости в емкости (6).

Конструкция такой цистерны является сложной и трудоемкой для изготовления, а балка в поперечном направлении волну жидкости гасить не может, так как волны жидкости проходят свободно между брусьями фермы и ударяются о стенки цистерны, создавая разрушающие усилия.

Известна автоцистерна для транспортирования жидкостей, содержащая корпус, размещенные в нем наклонные поперечные перегородки с отверстиями, которые предназначены для гашения продольных и поперечных колебаний волн (7).

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому ре929500 б

3 4

З0

55 зультату является автоцистерна, включающая цилиндрическую емкость, укрепленные в ней волнорезы и сливо-наливные приспособления. Волнорезы установлены в полусферических днищах над подрамниками.

Подрамники имеют опорные листы на внутренних концах для крепления цилиндрической цистерны, а внутри цистерны укреплены в вертикальном положении эластичные перегородки с плечом (8) .

Недостатком цистерны является то, что перфорированные перегородки-волнорезы с плечом, укрепленные в вертикальном положении и делящие цистерну на секции, не придают жесткости корпусу цистерны, необходимой для придания дополнительной прочности ему, когда корпус цистерны испытывает ударную нагрузку, получающуюся от гидравлических ударов при резком торможении или при движении цистерны. Отсутствие центральных отверстий в волнорезах лишает возможности доступа к внутренним полостям цистерны с целью осмотра и ремонта ее без демонтажа их. Наличие в перегородках множества отверстий усложняет их изготовление и является трудоемкой работой. При перемещении цистерны и резком ее торможении или повороте, гидравлические удары жидкости гасятся, ударяясь в лобовую с перегородками путем дросселирования чеоез многочисленные отверстия, однако лобовые гидравлические удары жидкости и переюродки могут создать разрушающее динамическое усилие как на корпус цистерны, так и на узлы ее крепления, так как нет плавности гашения гидравлических ударов жидкости в цистерне.

Цель изобретения — уменьшение гидравлических ударов на стенку емкости.

Поставленная цель достигается тем, что в автоцистерне, включающей цилиндрическую емкость, укрепленные в ней волнорезы и сливо-наливные приспособления, каждый волнорез выполнен из размещенных коаксиально конусообразных обечаек с углом конусности поверхности, равным 90 и плоских колец с прорезями, одно из которых размещено между стенкой емкости и наружной обечайкой, а другое — между меньшим основанием наружной обечайки и большим основанием внутренней, при этом волнорезы расположены в емкости один относительно другого в зеркальном отображении.

На фиг. 1 представлена автоцистерна, общий вид; на фиг. 2 — схема емкости автоцистерны с волнорезами; на фиг. 3 — разрез А — А на фиг. 2.

Автоцистерна содержит автошасси 1, на котором установлена цилиндрическая емкость 2 с волнорезами 3 и 4, наливным 5 и сливным 6 приспособлениями.

Волнорезы 3 и 4 выполнены из размещенных коаксиально наружных и внутренних конусообразных обечаек с углом конусности поверхности равным 90 и плоских колес, одно из которых, с прорезями а, размещено между стенкой емкости 2 и наружной обечайкой, а другое — с прорезями б, между меньшим основанием наружной обечайки и большим основанием внутренней, при этом волнорезы 3 и 4 расположены в емкости 2 один относительно другого в зеркальном отображении. Емкость 2 волнорезами 3 и 4 разделена на три секции Б, В, Г. Секции

Б, В, Г сообщены между собой дополнительными центральными отверстиями е и нижними отверстиями 5, имеющимися в волнорезах 3 и 4. Центральные отверстия е можно использовать для передвижения обслуживающего персонала при осмотре и ремонте внутренних поверхностей емкости 2, рекомендуемый диаметр которых 450,500 мм, в зависимости от диаметра емкости 2.

Отверстие ж в волнорезах 3 и 4 служит для полного слива и очистки емкости 2 от жидкости. Рекомендуемые соотношения диаметров колец с прорезями б и емкости 2 равно 0,6 — 0,75, а ширину прорезей в кольцах с прорезями б и а рекомендуется принимать равным 20 — 100 мм в зависимости от диаметра емкости 2.

Наливное приспособление 5 представляет собой заливную горловину, а сливное приспособление 6 — сливной патрубок с запорной арматурой.

Автоцистерна работает следующим образом.

В процессе транспортировки жидкости автоцистерна часто меняет скорость передвижения (например, при резком торможении, при трогании с места и др.). При этом, согласно закону инерции, возникают гидравлические удары трансПортируемой жидкости на днища емкости 2 и волнорезы 3 и 4.

Особенно большие гидравлические удары получаются при движении автоцистерны с частично заполненной емкостью 2, что часто бывает при перевозке жидкостей нескольким потребителям, например воды, топлива, масла и т.д. В связи с тем, что масса перевозимой жидкости разделена волнорезами 3 и 4, на них и приходится основная нагрузка от гидравлических ударов.

При резком торможении автоцистерны с емкостью 2, которая частично заполнена жидкостью, в секции Б,жидкость, ударяясь о плоское кольцо с прорезями б волнореза

4, разбивается на две массы — периферийную и внутреннюю. Периферийная масса жидкости под углом конусности 45 направляется по конической поверхности наружной обечайки, где за счет трения и дросселирования через прорези б и а наружных и внутренних плоских колец, соответственно, теряет часть энергии гидравлического удара. Внутренняя масса жидкости направляется под углом конусности 45 по внутренней,конической поверхности внутренней обечайки, теряя энергию гидравлического уда929500

5 0

Формула изобретения

20 ра за счет трения, фокусирования и дросселирования массы жидкости под углом конусности 90 через центральное отверстие е. Ослабленная сила гидравлического удара от сфокусированной массы жидкости направляется через центральное отверстие е волнореза 4 в секцию В. Волнорезом 4 воспринимается минимальная нагрузка ослабленного гидравлического удара и изгибающий момент относительно сварных стыков крепления волнореза 4 к обечайке емкости

2 является минимальным, что обуславливает его прочность.

Масса жидкости в секции В, ударяясь о волнорез 3, теряет энергию гидравлического удара за счет трения жидкости о конические поверхности наружных и внутренних конусообразных обечаек и дросселирования массы жидкости через прорези б и а и центральное отверстие е.

Прочность волнореза 3 и в этом случае обеспечивается тем, что в связи с направлением гидравлического удара по конусообразным поверхностям коаксиально размещенных наружных и внутренних обечаек, т.е. ближе к месту приварки волнореза 3 к обечайке емкости 2, изгибающий момент, действующий на волнорез 3, минимальный.

Сила гидравлического удара массы жидкости в секции Г направлена на днище автоцистерны, но в связи с тем, что в секции

Г заключена лишь часть всей массы жидкости, сила гидравлического удара имеет значительно меньшую величину и практически безопасна для днища, которое, как правило, имеет большую толщину, чем стенка обечайки емкости 2.

Действие массы жидкости на волнорезы

3 и 4 при резком ускорении и трогании с места автоцистерны происходит аналогично описанному, но в обратном направлении, поскольку волнорезы 3 и 4 расположены зеркально.

За счет дросселирования жидкости через прорези б и а и центральное отверстие е не происходит резкого смещения центра тяжести автоцистерны, что обеспечивает устойчивость автоцистерны при резком изменении скорости движения.

Использование изобретения существенно позволяет повысить надежность и долговечность автоцистерн за счет уменьшения изгибающих моментов на волнорезы при гидроударах перевозимой жидкости, что в свою очередь, позволит уменьшить число разрушений волнорезов и сварных швов в местах крепления волнорезов к обечайке емкости автоцистерны, а также использовать .эффект гашения энергии гидроударов путем дросселирования жидкости в момент гидроударов через концентрично расположенные щели в волнорезах, в которые фокусируются

З0

55 локализованные массы перевозимой жидкости.

Эффект гашения части гидроударов в волнорезах обеспечивает создание условий, при которых нагрузка от гидроударов на днища и волнорезы предлагаемой конструкции будет меньше чем суммарная нагрузка в известных автоцистернах, а это позволит уменьшить нагрузки на устройства для крепления емкости к шасси. Уменьшение гидравлических ударов на стенку емкости позволит уменьшить опрокидывающий момент автоцистерны на крутых поворотах, при спусках и подъемах.

Увеличение надежности и долговечности волнорезов, емкости и устройство для крепления емкости к шасси обеспечивает увеличение долговечности и надежности автоцистерны в целом.

Автоцистерна, включающая цилиндрическую емкость, укрепленные в ней волнорезы и сливо-наливные приспособления, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения гидравлических ударов на стенку емкости, каждый волнорез состоит из размещенных коаксиально конусообразных обечаек с углом конусности поверхности равным 90 и плоских колец с прорезями, одно из которых размещено между стенкой емкости и наружной обечайкой, а другое — между меньшим основанием наружной обечайки и большим основанием внутренней, при этом волнорезы расположены в емкости один относительно другого в зеркальном отображении.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бувайло И. А. Бухаленко Г. И., Мутин Ф. И., Кудрин С. Я., Красновекин В. Н.

Автоцистерны, применяемые в нефтяной промышленности. М., ЦИНТИхимнефтемаш, 1975.

2. Рыбаков К. В., Алпатов А. С. Рожков А. Ф. Заправка самолетов горюче-смазочными материалами. М., «Транспорт», 1975, с. 41, рис. 11.

3. Патент США № 2036607, кл. 280 — 5, 1936.

4. Патент США № 2006669, кл. 280 — 5, 1935.

5. Патент ФРГ № 903309, кл. 63с, 43/07, 1954.

6. Патент ФРГ № 9302! 4, кл. 20с, 9, 1965.

7. Авторское свидетельство СССР № 793836, кл. В 60 P 3/22, 1977.

8. Патент США № 2724597, кл. 280 — 5, 1955 (прототип).

Фиг.у направление 3аижения аатацистерны

А — А

Фиг.8

Составитель В.Шипов

Редактор А. Шишкина Техред А. Бойкас корректор А. Гриценко

Заказ 3I28I24 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l3035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4