CS272829B1

CS272829B1 - Multi-chamber circumferential ring for reservoir

Info

Publication number: CS272829B1
Application number: CS707088A
Authority: CS
Inventors: Milan Ing Svoboda
Original assignee: Milan Ing Svoboda
Priority date: 1988-10-26
Filing date: 1988-10-26
Publication date: 1991-02-12
Also published as: CS707088A1

Abstract

The solution concerns a multi-chamber peripheral ring that is formed by a right triangle arrangement of elements consisting of a coating /1/, a lower reinforcement /3/ and one-piece transition cone /5/, while such triangular shape is internally divided into three triangular chambers by a conical coating /2/ and an internal reinforcement /4/. Both these internal dividing elements rise from a common median intersection point /10/ on the cylindrical coating /1/. The internal reinforcement /4/ is with its second end connected onto a middle part of the one-piece transition cone /5/ and the conical coating /2/ passes through a median intersection point /11/ of the one-piece transition cone /5/ with the lower reinforcement /3/. The one-piece transition cone /5/ can also be divided into two separate parts, where the internal reinforcement becomes a contact place /12/ of an upper and a lower transition cone /6 and 7/.<IMAGE>

Description

Vynález se týká konstrukčního řešení skříňového obvodového prstence zásobníku.The invention relates to a constructional design of a box peripheral ring of a container.

Konstrukčně a výpočtově 'nejsložitější částí velkoobjemových zásobníků je řešení obvodového prstence zásobníku. V místě spojení kuželového a válcového pláště zásobníku vzniká porucha membránového stavu tzv. okrajový efekt s výraznou napětovou špičkou. Obecně nejúžívanější řešení eliminace účinků okrajového efektu je opatření zásobníku v místě styku válcového a kuželového pláště dostatečně tuhým obvodovým prstencem. Obvodový prstenec má běžně v řezu podobu svařovaného T-profilu. Toto řešení je využíváno i u zásobníků velkých průměrů. Nese však s sebou nevýhodu velkých výpočtových tlouštěk válcových a kuželových skořepin i vlastního obvodového prstence a s tím spojené výrobně a montážně technologické problémy.Structurally and computationally, the most complex part of large-volume containers is the solution of the peripheral ring of the container. At the point of connection of the conical and cylindrical shell of the container, there is a failure of the membrane state, the so-called edge effect with a significant stress peak. In general, the most commonly used solution for eliminating the effects of the edge effect is to provide the container at the point of contact of the cylindrical and conical shell with a sufficiently rigid peripheral ring. The peripheral ring is normally in the form of a welded T-section. This solution is also used for large diameter containers. However, it entails the disadvantage of large computational thicknesses of cylindrical and conical shells and of the peripheral ring itself, and the associated manufacturing and assembly technological problems.

Výše uvedené nedostatky'jsou odstraněny vynálezem, jehož podstata spočívá v tom, že vícekomorový obvodový prstenec je vytvořen trojúhelníkovým uspořádáním prvků, sestávajících z válcového pláště, dolní výztuhy, jednodílného přechodového kužele, přičemž vzniklý trojúhelníkový tvar je vnitřně rozdělen na tři trojúhelníkové komory kuželovým pláštěm a vnitřní výztuhou tak, že společný průsečík střednic kuželového pláště s válcovým pláštěm a vnitřní výztuhou je umístěn ve střední třetině úseku válcového pláště, určeného vzdálenosti dolní výztuhy a styčníkem jednodílného přechodového kužele s válcovým pláštěm. Protilehlými stranami obou dvou prvků dělících vnitřní prostor prstence jsou napojení na středovou partii jednodílného přechodového kužele v -případě vnitrní výztuhy a průsečík střednic jednodílného přechodového kužele s dolní výztuhou jímž prochází kuželový plášt. V druhém konstrukčním uspořádání může být jednodílný přechodový kužel nahrazen dvěma samostatnými díly, kdy vnitřní výztuha se stává místem styku dolního a horního přechodového kužele.The above-mentioned drawbacks are overcome by the invention, wherein the multi-chamber peripheral ring is formed by a triangular arrangement of elements consisting of a cylindrical shell, a lower stiffener, a one-piece transition cone, the resulting triangular shape being internally divided into three triangular chambers by a conical shell. the inner reinforcement so that a common intersection of the tapered centerlines with the cylindrical casing and the inner reinforcement is located in the middle third of the cylindrical casing section, determined by the distance of the lower reinforcement and the joint of the one-piece transition cone with the cylindrical casing. Opposite sides of the two elements dividing the inner space of the ring are the connection to the central part of the one-piece transition cone in the case of the inner reinforcement and the intersection of the centers of the one-piece transition cone with the lower reinforcement through. In a second construction, the one-piece transition cone may be replaced by two separate parts, wherein the inner reinforcement becomes the point of contact of the lower and upper transition cones.

Hlavní výhody vynálezu spočívají v tom, že snižuje výpočtovou tlouštku jednotlivých částí prstence a zásobníku a zlepšuje technologii výrobních a montážních postupů, minimalizuje teplotně napětové odrazy do skořepiny v přípádě svařovaného provedení obvodového prstence. S využitím výpočetní techniky a pevnostních programů /na bázi metody konečných prvků/ lze optimálně navrhnout a rovnoměrně vytížit všechny prvky soustavy obvodového prstence zásobníku. Výsledný efekt je především snížení materiálové náročnosti při návrhu velkoobjemových zásobníků.The main advantages of the invention are that it reduces the computational thickness of the individual ring and cartridge parts and improves the manufacturing and assembly technology, minimizes temperature stress reflections into the shell when the welded circumferential ring is formed. With the use of computer technology and strength programs (based on the finite element method), it is possible to optimally design and evenly exploit all elements of the stack peripheral ring system. The resulting effect is mainly a reduction of material demands in the design of large-volume containers.

Na připojeném výkresu je schematicky znázorněn na obr. 1 velkoobjemový zásobník a na obr. 2 a 3 detail dvou konstrukčních uspořádání vícekomorového obvodového prstence v místě spojení válcového a kuželového pláště v meridiálním řezu zásobníku.The attached drawing shows schematically in FIG. 1 the large-volume container and in FIGS. 2 and 3 a detail of two constructional structures of the multi-chamber peripheral ring at the connection of the cylindrical and conical shell in the meridial section of the container.

Základními částmi konstrukčního uspořádání zásobníku 8 a vícekomorového prstence jsou válcový plášt 2 a na něj navazující kuželový plášt 2. Dalšími společnými částmi obou provedení vícekomorového prstence jsou potom dolní výztuha J a vnitřní výztuhaThe basic parts of the construction of the container 8 and the multi-chamber ring are the cylindrical casing 2 and the conical casing 2 connected thereto. Further common parts of both embodiments of the multi-chamber ring are the lower reinforcement J and the inner reinforcement.

4. Trojúhelníkový tvar vícekomorového prstence, tak jak je znázorněn na obr. 2, je tvořen válcovým pláštěm 2 a dolní výztuhou 3 navazující v průběhu své délky na dolní hranu válcového pláště 2 a na straně druhé na kuželový plášt 2 v místě- spojnice 21 s jednodílným přechodovým kuželem 5· Třetí uzavírající stranou trojúhelníka je jednodílný přechodový kužel 5. Prstenec je doplněn vnitřní výztuhou 2, která spojuje středovou partii jednodílného přechodového.kužele 5 s průsečíkem střednic 10 válcového pláště 2 a kuželového pláště 2. Společně s kuželovým pláštěm 2 tak vnitřně rozděluje obvodový prstenec na tři komory.4. The triangular shape of the multi-chamber ring, as shown in FIG. 2, consists of a cylindrical casing 2 and a lower stiffener 3 extending over its length to the lower edge of the cylindrical casing 2 and, on the other hand, to the conical casing 2. One-piece transition cone 5 · The third closing side of the triangle is the one-piece transition cone 5. The ring is complemented by an internal reinforcement 2 that connects the central portion of the one-piece transition cone 5 to the intersection of the centerline 10 of the cylindrical casing 2. divides the peripheral ring into three chambers.

Na obr. 3 ja znázorněno konstrukční uspořádání vícekomorového obvodového prstence, kdy jednodílný přechodový kužel 5 je rozdělen vnitřní výztuhou 4 v jeho středové partii na dva samostatné díly. Zároveň se potom vnitřní výztuha 4 stává místem styku 22 dolního přechodového kužele 6 a horního přechodového kužele 7.FIG. 3 shows the construction of a multi-chamber circumferential ring, wherein the one-piece transition cone 5 is divided into two separate parts by the inner reinforcement 4 in its central part. At the same time, the inner reinforcement 4 becomes the point of contact 22 of the lower transition cone 6 and the upper transition cone 7.

Válcový plášt 2 a kuželový plášt 2 vnáší do vícekomorového prstence základní zatížení. K silovému rozkladu dochází v průsečíku 21 kuželového pláště 2, dolní výztuhy a jednodílného přechodového kužele 5. Jednodílný přechodový kužel 5 ve spojení sThe cylindrical casing 2 and the conical casing 2 impose a basic load on the multi-chamber ring. The force decomposition occurs at the intersection 21 of the conical shell 2, the lower reinforcement and the one-piece transition cone 5. The one-piece transition cone 5 in conjunction with

CS 272 829 Bl dolní výztuhou 2 odlehčuje kuželovému plášti 2. Vnitřní výztuha 4 zajištuje příznivý roznos zatížení z kuželového pláště 2 do válcového pláště 2 v průsečíku střednic 22 a podobně také ovlivňuje svým začleněním do skříňového uspořádání prstence roznos zatížení z jednodílného přechodového kužele 5 do válcového pláště 2·CS 272 829 B1 of the lower reinforcement 2 relieves the conical casing 2. The inner reinforcement 4 provides a favorable load distribution from the conical casing 2 to the cylindrical casing 2 at the intersection of the centerlines 22 and likewise affects its load distribution from the one-piece transition cone 5 into the tires 2 ·

Uvedená konstrukční uspořádání vícekomorového obvodového prstence mohou být použita pro velkoobjemové zásobníky různých materiálů nebo velkorozměrové tlakové nádoby nebo nádrže zvláštního účelu.Said multi-chamber peripheral ring configurations may be used for large-volume containers of various materials or large-scale pressure vessels or special purpose tanks.

Claims

A multi-chamber peripheral ring of a container consisting of a cylindrical shell and a conical shell, characterized in that it is formed by a rectangular arrangement of elements existing from the cylindrical shell (1), the lower stiffener (3) which extends over its contour a one-piece transition cone (5), wherein the resulting triangular shape is internally divided into three triangular chambers by a conical shell (2) and an internal reinforcement (4) such that a common intersection of the centerlines (10) of the conical shell (2) with the cylindrical shell (1) the inner reinforcement (4) is located in the middle third of the section determined by the distance of the lower reinforcement (3) and the joint of the one-piece transition cone (5) with the cylindrical shell (1).

A multi-chamber peripheral ring of a container according to claim 1, characterized in that its inner reinforcement (4) is connected with its minimum diameter edge to the central part of the one-piece transition cone (5) and also by the conical shell (2) passing through the intersection of / 11 / one-piece transition cone / 5 / with lower reinforcement / 3 / ·

3. The multi-chamber peripheral ring of the container according to claims 1 and 2, characterized in that the inner reinforcement (4) divides the one-piece transition cone (5) into two separate parts and is simultaneously the point of contact (12) of the lower transition cone (6) and the upper transition. cones / 7 /.