RU2201882C2

RU2201882C2 - Tank

Info

Publication number: RU2201882C2
Application number: RU2000123987/13A
Authority: RU
Inventors: В.Г. Клименко; Л.Б. Федонов; А.Е. Шныр; к С.Н. Гурн; С.Н. Гурняк
Original assignee: Открытое акционерное общество "Вологодский машиностроительный завод"
Priority date: 2000-09-19
Filing date: 2000-09-19
Publication date: 2003-04-10

Abstract

FIELD: transportation containers. SUBSTANCE: invention relates to devices for transportation of different materials by road, rail or water vehicles. Proposed tank includes container secured on frame and consisting of shell and end plates, bands fitted on container and secured on frame by means of cradle and support framework. Bands are made in form of equal strength section half-rings braced together. Container is secured in band through shock absorbers which can be made of sheet rubber. EFFECT: improved reliability of tank in service owing to provision of stress re-distributing and deformation damping members. 2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к средствам для транспортировки различных веществ автомобильным, железнодорожным и водным транспортом. The invention relates to means for transporting various substances by road, rail and water.

Известны цистерны, устанавливаемые на раму транспортного средства и имеющие обечайку с усиливающими элементами в виде ферм, бандажей и т.п. Во всех этих случаях используют жесткое крепление обечайки цистерны к раме, например, с помощью сварки. Габариты цистерны, установленной на раме, определяются габаритами самой рамы и строго регламентированы международными стандартами контейнерных перевозок. Рама воспринимает нагрузки, возникающие от неровностей поверхности дороги (воды, рельсов), и передает эти нагрузки через элементы крепления цистерны к раме и усиливающие элементы конструкции на саму емкость, вследствие чего может произойти образование трещин в обечайке либо ослабление и растрескивание сварных швов, соединяющих обечайки. Кроме того, при транспортировках с продольным ускорением, например при аварийных ситуациях, на раму, а соответственно и емкость, воздействуют значительные усилия и изгибающие моменты, вызывающие в них высокие напряжения и ослабляющие обечайку в поперечном сечении. От того, как выполнены и скреплены рама с емкостью зависит сложность конструкции, эксплуатационные возможности и надежность, а также величина полезного объема цистерны. Known tanks installed on the frame of the vehicle and having a shell with reinforcing elements in the form of trusses, bandages, etc. In all these cases, rigid attachment of the tank shell to the frame is used, for example, by welding. The dimensions of the tank mounted on the frame are determined by the dimensions of the frame itself and are strictly regulated by international standards for container transportation. The frame accepts loads arising from irregularities in the surface of the road (water, rails), and transfers these loads through the fastening elements of the tank to the frame and reinforcing structural elements to the container itself, as a result of which cracks in the shell or the weakening and cracking of welds connecting the shells can occur . In addition, when transporting with longitudinal acceleration, for example, in emergency situations, the frame, and, accordingly, the container, is affected by significant forces and bending moments, which cause high stresses in them and weaken the shell in the cross section. The complexity of the design, operational capabilities and reliability, as well as the size of the useful volume of the tank, depends on how the frame and the capacity are made and fastened.

Известна цистерна для транспортирования жидкости, содержащая установленную на раме обечайку с перегородками и усиливающими элементами в виде ферм (А.с. СССР 1055692, B 65 D 88/12, 1983 г.). A known tank for transporting liquid containing a shell mounted on the frame with partitions and reinforcing elements in the form of trusses (A.S. USSR 1055692, B 65 D 88/12, 1983).

Недостатком цистерны является ненадежность эксплуатации и большая металлоемкость из-за использования большого числа деталей как упрочняющих саму цистерну, так и использованных для крепления ее на раме, а жесткое соединение рамы к емкости не позволяет избежать деформаций от нагрузок, возникающих при транспортировке, кроме того, из-за расположения усиливающих элементов внутри емкости уменьшается полезная вместимость цистерны. The disadvantage of the tank is the unreliability of operation and high metal consumption due to the use of a large number of parts both reinforcing the tank itself and used to mount it on the frame, and the rigid connection of the frame to the tank does not allow deformations from loads arising during transportation, in addition, - due to the location of the reinforcing elements inside the tank, the useful capacity of the tank decreases.

Известна цистерна фирмы Walker Stainless Equipment Co., США, в которой усиливающие элементы выполнены в виде колец, жестко соединенных с емкостью, которая жестко соединена с рамой. Однако эта конструкция так же не позволяет разгрузить емкость от повышенной концентрации напряжений из-за сварки, посредством которой соединены обечайки между собой, обечайки и рама, и не позволяет устранить деформации емкости, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации цистерны. A known tanker company Walker Stainless Equipment Co., USA, in which the reinforcing elements are made in the form of rings, rigidly connected to a container that is rigidly connected to the frame. However, this design also does not allow unloading the tank from an increased concentration of stresses due to welding, by means of which the shells are interconnected, the shells and the frame, and does not allow to eliminate the tank deformations that may occur during operation of the tank.

Цель изобретения - повышение надежности эксплуатации цистерны за счет снижения жесткости конструкции с помощью введения в конструкцию элементов, перераспределяющих напряжения и гасящих деформации. The purpose of the invention is to increase the reliability of operation of the tank by reducing the rigidity of the structure by introducing elements into the structure that redistribute stress and quench deformations.

Поставленная цель достигается тем, что в цистерне, включающей закрепленную на раме емкость, состоящую по крайней мере из одной обечайки и торцевых днищ и установленных на этой емкости бандажей, согласно изобретению между емкостью и бандажами установлены амортизаторы, а бандажи для фиксации их в осевом направлении жестко связаны с ложементом, опорная поверхность которого изогнута соответственно дуге окружности в плоскости поперечного сечения емкости, причем бандажи выполнены в виде колец равнопрочного сечения однородного материала, а ложемент жестко связан с рамой посредством опорного каркаса. This goal is achieved by the fact that in the tank, including a tank mounted on the frame, consisting of at least one shell and end bottoms and braces installed on this tank, according to the invention, shock absorbers are installed between the tank and the braces, and the braces for fixing them in the axial direction are rigidly associated with the lodgement, the supporting surface of which is curved according to an arc of a circle in the plane of the cross section of the tank, and the bandages are made in the form of rings of equal strength section of a homogeneous material ozhement rigidly connected to the frame by a support frame.

Емкость может быть выполнена из нескольких обечаек, состыкованных между собой, например, посредством сварки либо другими известными способами. The capacity can be made of several shells, joined together, for example, by welding or other known methods.

Бандажи могут быть выполнены составными, например, в виде полуколец, жестко соединенных между собой. Bandages can be made integral, for example, in the form of half rings, rigidly interconnected.

Ложемент может быть выполнен из стального листового проката и свальцован по форме поперечного сечения емкости. The lodgement can be made of rolled steel sheet and rolled according to the cross-sectional shape of the container.

Амортизаторы могут быть выполнены из резины. Shock absorbers can be made of rubber.

Опорный каркас может быть выполнен по любой известной опорной конструкции. The supporting frame can be made according to any known supporting structure.

Выполнение бандажей в виде колец равнопрочного сечения однородного материала и закрепление в них емкости через (резиновые) амортизаторы позволяет воспринимать большую часть нагрузки, перераспределять напряжения, гасить деформации и смягчать удары в процессе эксплуатации, а следовательно, емкость меньше подвергается деформациям и напряжениям, а значит повышается надежность эксплуатации цистерны. The execution of bandages in the form of rings of equal strength of a homogeneous material and securing the containers in them through (rubber) shock absorbers allows you to absorb most of the load, redistribute stresses, dampen deformations and soften impacts during operation, and therefore, the capacity is less subjected to deformations and stresses, which means reliability of operation of the tank.

На фиг.1 изображен общий вид цистерны, на фиг.2 - вид цистерны сзади без защитного кожуха и изоляции, на фиг.3 - выноска А, на фиг.4 - разрез Б-Б, на фиг.5 - разрез В-В, на фиг.6 - выноска Г. Figure 1 shows a General view of the tank, figure 2 is a rear view of the tank without a protective casing and insulation, figure 3 - callout A, figure 4 - section BB, figure 5 - section BB , Fig.6 - callout G.

Цистерна содержит емкость 1, выполненную из состыкованных между собой обечаек и выпуклых торцевых днищ, установленную на раме 2. На обечайках емкости 1 установлены на некотором расстоянии друг от друга бандажи 3. Между емкостью 1 и бандажами 3 установлены амортизаторы 4, выполненные из листовой резины. Для обеспечения прилегания к обечайкам емкости 1 амортизаторов 4 бандажи 3 выполнены в виде полуколец из трубы, имеющей прямоугольное сечение, или любое другое сечение, например двутавра. Бандажи 3 для фиксации их в осевом направлении цистерны жестко соединены с ложементом 5, опорная поверхность которого изогнута по дуге окружности соответственно поперечному сечению обечайки емкости 1. Величина площади прилегания ложемента 5 к бандажам 3 и бандажей 3 к амортизаторам 4 рассчитывается в зависимости от осевых нагрузок известными методами. Ложемент 5 жестко связан при помощи сварки с опорным каркасом 6 и рамой 2, а бандажи 3 соединены с ложементом 5 с помощью электрозаклепок. Полукольца бандажей 3 после стяжки их технологическими поясами свариваются между собой накладками 7. После установки всей конструкции на раму 2 на емкости 1 закрепляют теплоизоляционную оболочку 8 и устанавливают защитный кожух 9. The tank contains a tank 1 made of shells and convex end bottoms stacked together, mounted on the frame 2. On the shells of the tank 1, bandages 3 are installed at a certain distance from each other. Shock absorbers 4 made of sheet rubber are installed between the tank 1 and the bandages 3. To ensure fit to the shells of the tank 1 of the shock absorbers 4, the bandages 3 are made in the form of half rings from a pipe having a rectangular section, or any other section, for example an I-beam. The bandages 3 for fixing them in the axial direction of the tank are rigidly connected to the lodgement 5, the supporting surface of which is curved in an arc of a circle, respectively, to the cross-section of the shell of the container 1. The size of the area of the lodgement 5 to the bandages 3 and the bandages 3 to the shock absorbers 4 is calculated depending on the axial loads known methods. The lodgement 5 is rigidly connected by welding with the supporting frame 6 and the frame 2, and the bandages 3 are connected to the lodgement 5 by means of electric rivets. The half rings of the bandages 3 after screeding with their technological belts are welded together by the plates 7. After installing the entire structure on the frame 2, a heat-insulating shell 8 is fixed on the container 1 and a protective casing 9 is installed.

Эксплуатируют цистерну известным способом. Operate the tank in a known manner.

В процессе транспортировки грузов нагрузки, возникающие от неровностей поверхности дороги, воспринимаются рамой через элементы подвески и далее воспринимаются опорным каркасом, ложементом и бандажами в виде колец с равнопрочным сечением. Далее нагрузки и вызванные ими деформации передаются на амортизаторы 3, где гасятся, тем самым предотвращая передачу нагрузок на емкость. In the process of cargo transportation, loads arising from roughnesses of the road surface are perceived by the frame through the suspension elements and then perceived by the supporting frame, tool tray and bandages in the form of rings with an equal strength section. Further, the loads and the deformations caused by them are transferred to the shock absorbers 3, where they are quenched, thereby preventing the transfer of loads to the tank.

Как показали расчеты и производство опытного образца на ОАО "Вологодский машиностроительный завод", изготовленная по данному изобретению цистерна весит на 30% меньше цистерны, изготовленной по прототипу. Последнее обусловлено снижением толщины емкости с 3,0 до 2,5 мм и уменьшением количества силовых элементов. Также при перевозке агрессивных жидкостей уменьшается количество высоколегированной стали, т.к. бандажи не привариваются к емкости и выполняются из низколегированных либо углеродистых сталей. После пробеговых испытаний цистерны разрушений, деформаций, трещин не обнаружено. As calculations and production of a prototype at JSC Vologda Engineering Plant showed, a tank made according to this invention weighs 30% less than a tank made according to the prototype. The latter is due to a decrease in the thickness of the tank from 3.0 to 2.5 mm and a decrease in the number of power elements. Also, when transporting aggressive liquids, the amount of high alloy steel is reduced, because bandages are not welded to the tank and are made of low alloy or carbon steels. After running tests of the tank of destruction, deformation, cracks were not found.

Claims

1. A tank, including a tank mounted on the frame, containing a shell and end bottoms and placed in bandages installed on the frame by means of a lodgement and a support frame, characterized in that each bandage is made in the form of half rings of an equal strength section of a homogeneous material with the possibility of pulling them together and mounting when installed on the tank through shock absorbers that are located between the bandage and the tank.

2. The tank according to claim 1, characterized in that each shock absorber is made of sheet rubber.