SU1446006A1

SU1446006A1 - Цистерна дл транспортировани жидкости

Info

Publication number: SU1446006A1
Application number: SU874242697A
Authority: SU
Inventors: Андрей Николаевич Калмыков
Original assignee: Войсковая часть 13991
Priority date: 1987-05-11
Filing date: 1987-05-11
Publication date: 1988-12-23

Abstract

Изобретение относитс к.транспортированию жидкости и может быть использовано в железнодорожных цистернах и автоцистернах. Целью изобретени вл етс повьшение прочности -и эксплуатационной надежности цистерны путем повышени эффективности га- шени колебаний жидкости в цистерне при изменении скорости движени . Каждый узел гашени выполнен в виде перфорированной полой камеры, имеющей форму эллипсоида вращени . Рассто ние между соседними узлами дл гашени колебаний и между торцовым днищем цистерны и узлом гашени колебаний не больше малой оси эллипсоида вращени . Пр мые и отраженные колебани , возникающие при изменении скорости. движени цистерны, гас тс в геометрическом центре узлов дл гашени колебани . Эффективное гашение колебаний жидкости происходит йа врем , равное перемещению жидкости на рассто ние малой оси эллипсоида вращени . 4 ил. с (Л

Description

4

а о о 0д

10

Изобретение относитс к технике транспортировани жидкости и может быть использовано в железнодорожных и автоцистернах.

Целью изобретени вл етс повышение прочности и эксплуатационной надежности цистерны путем повышени эффективности гашени колебаний жидкости в цистерне при изменении скорости движени .

Выполнение узлов дл гашени колебаний в виде полых камер, имеющих форму эллипсоида вращени , соединенных по радиусу с цистерной и изготов- 15 ленных с отверсти ми в стенках каждой камеры, повьшает эффективность гашени колебаний жидкости.

На фиг. 1 показана цистерна, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1J на фиг. 3 - цистерна, вьтолненна в виде эллипса, продольный разрез; на фиг. 4 сечение Б-В на фиг. 3.

Цистерна дл транспортировани жидкости состоит из корпуса 1, наливных люко;в 2, узлов дл гашени колебаний 3jвыполненных в виде полых камер ., имек щх форму эллипсоида вращени , соединенных с корпусом 1 по радиусу 30 и имекнцих отверсти 4,позвол ющие равномерно заполн ть весь объем цистерны .

Цистерна дл транспортировани жидкости работает следующим образом.

В наливные люки 2 заливают транспортируемую жидкость, котора через отверстие 4 в узлах 3 дл гашени колебаний равномерно заполн ет весь

14460062

баний внутри корпуса 1, при котором колебани жидкости, наход щейс между соседними узлами гашени колебаний или узлами гашени колебаний и днищем цистерны, гасились бы более эффективно, чем в самом узле гашени колебаний. Дл этого расположение узлов гашени колебаний внутри цистерны выбрано таким, чтобы рассто ние между соседними узлами гашени колебаний EF и узлом гашени колебаний и торцовым днищем цистерны GH или CD были бы равны. Но это рассто ние об зательно должно быть меньше, чем мала ось эллипсоида вращени . Следовательно количество узлов 3 гашени колебаний должно быть равным целому от частного, где в числителе 20 длина цистерны СН, а в знаменателе ширина цистерны KL (больша ось, при выполнении цистерны с сечением в виде эллипса).

При резких изменени х скорости цистерны возникают плоские продольные колебани , которые распростран ютс от одной эллиптической полусферы к другой или от эллиптической полусферы отсека к днищу цистерны.

Первый случай: жидкость находитс между эллиптическими полусферами одного и того же отсека 3. При резком изменении скорости цистерны возникают колебани жидкости, которые образуютс йри отражении от эллиптической полусферы . Они взаимогас тс с той частью жидкости, котора движетс к геометрическому центру эллипсоида вращени , не встретив преград на

25

35

объем цистерны. При движении цистер- ,о своем пути. Часть жидкости истекает ны, заполненной жидкостью , происход т

ерез отверсти 4 в эллиптической полусфере отсека 3, и ее колебани гас тс в другом отсеке.

продольные и поперечные колебани жидкости, которые гас тс об эллиптическую поверхность узлов 3 дл гашени колебаний. Поперечные колебани возникают при движении емкости на стрелочных переводах и движении автоцистерны по неровной дороге. Гас тс они эллиптическим сводом узлов 3 дл гашени колебаний. При резких изменени х скорости цистерны возникают плоские продольные колебани , которые распростран ютс от одной эллиптической полусферы к другой или от эллиптической полусферы узла 3 гашени колебаний к торцовому днищу цистерны. Дл достижени поставленной цели изобретени необходимо добитьс такого расположени углов 3 гашени коле

своем пути. Часть жидкости истекает

Второй случай: жидкость находитс между эллиптическими полусферами разных отсеков 3. Врем , за которое взаимогас тс пр мые и отраженные колебани , зависит от рассто ни между эллиптическими полусферами соседних отсеков 3. Колебани жидкости отражаютс не только от эллиптической полусферы отсека 3, но и от стенки корпуса 1, и эти колебани взаимога- с тс около плоскости, наход щейс в 1щстерне между эллиптическими полусферами разных отсеков 3.

Третий случай: колебани гас тс около гиперплоскости,, описывающей геометрическое место точек центров

31446006

плоскостей между эллиптической полу-своем максимз ме, равный большей оси

сферой отсека 3 и днищем цистерны.эллипсоида вращени MN, больше, чем

Врем ,за которое гас тс колебани ,фронт продольной волны в шарообразтакже зависит от рассто ни междуном отсеке FG (при длине радиуса,

эллиптической полусферой и днищемравном длине малой полуоси эллипсоицистерны . Во всех трех случа х эффек-да вращени ). Следовательно, и энертивное гашение колебаний жидкостиги такой волны больше, и дл гашепроисходит за врем , равное перемеще-ни колебаний потребуетс больше врению жидкости на рассто ние меньшей Qмени, чем дл волны в шарообразном

полуоси эллипсоида вращени . Такимотсеке при одинаковом уровне жидкособразом , оптимальное размещение отсе-ти в обоих отсеках.

ков 3 в виде эллипсоида вращени Рассто ние между соседними отсекавнутри цистерны таково, что рассто -ми EF, выбранное как не больше малой

ние между соседней и эллиптическими igоси эллипсоида вращени , а также располусферами и рассто ние между эллип-сто й ие между отсеками и днищем цистической полусферой и днищем цистернытерны (GH или CD) выбраны из следуюне больше меньшей оси эллипсоида вра-щих соображений. щени .Дл достижени поставленной цели

Форма выполнени отсеков 3 выбрана 2оизобретени необходимо добитьс тако- шарообразной с той целью, что толького расположени отсеков 3 внутри цис- при такой форме выполнени отсека 3терны 1, при котором колебани жид- перевозима в нем жидкость меньшекости, нах-од щейс между соседними всего подвержена колебани м такойотсеками или между отсеком и днищем величины,которые существенно вли ют 2511;истерны, гасились бы более эффективна безопасность движени состава изно, чем в самом отсеке. Иначе цель железнодорожных цистерн или безопас-изобретени достигнута не будет. Поэ- ность движени автоцистерны. В част-тому расположение отсеков внутри цис- ном случае шар вл етс эллипсоидомтерны выбрано таким, чтобы рассто - вращени с равными по величине полуо- JQние между соседними отсеками EF и от- с ми (фиг.1). Така форма отсека 3секом и днищем емкости GH или CD бы- применима ко всем железнодорожнымли бы равны. Но это рассто ние об за- цистернам парка МПС, так как самательно должно быть меньше, чем мала цистерна 1 выполнена в виде цилиндраось эллипсоида вращени / с двум крышками, вътолн юш -х. роль Следовательно, количество отсеков днища. Аналогичные шарообразные отсе-должно быть равным целому от частно- ки могут примен тьс и в автоцистер-го, где в числителе длина цистерны нах,но так как на автомобильном шассиСН, а в знаменателе ширина цистерны используютс и цистерны, имеющие в :KL .(больша ось, при выполнении цис- сечении форму эллипса, дл таких цис- .терны с сечением в виде эллипса). терн введено пон тие эллипсоида вра-Равномерное размещение такого количе- щени . Оси такого эллипсоида вращени ства отсеков 3 внутри емкости приво- FG и MN (фиг.4, эллипс вращени вок-дит к достижению поставленной цели, руг своей оси MN) таковы: длина боль- На практике можно количество отсе- шой осиШ равна ширине цистерны KL минус .ков уменьшить на один или два (осо- удвоенна толщина обечайки цистерныбенно в большегрузных железнодорожных NL или КМ. Длина меньшей оси FG рав-цистернах), но об зательно это рас- на высоте QS цистерны, установленнойсто ние между соседними отсеками EF на шасси автомобил , минус удвоенна и днищем цистерны GH или CD должно

обечайки цистерны NL. Приме-быть не больше малой оси эллипсоида

оО

нение отсеков 3 дл перевозки жидкое-вращени .

ти, выполненных в форме эллипсоида Таким образом, выполнение отсеков вращени , ведет к тому, что эффектив-в виде эллипсоида вращени соединение ность гашени колебаний жидкости вих по радиусу с цистерной и изготов- отсеке 3 несколько ниже, чем в шаро-ление с отверсти ми намного повышает образном отсеке (при длине радиуса,эффективность гашени колебаний жид- равном длине малой полуоси эллипсои-кости в эллиптических отсеках, возни- да вращени ). Это происходит из-закаюш 1х при изменении скорости движе- того, что фронт продольной волны вки цистерны. Кроме того, размещение

эллиптических отсеков внутри емкости (рассто ние между соседними отсеками и днищем цистерны не больше малой оси эллипсоида вращени ) позвол ет эффективно гасить колебани жидкости, наход щейс вне эллиптических отсеков .

Таким образом, достигаетс увеличение срока службы громоздких устройств транспортных средств железнодорожных цистерн, локомотивов, повышаютс надежность креплени цистерны к транспортной тележке, безопасность передвижени и надежность в целом из-за уменьшени гидроудара о ее днище .

М бииб6

Claims

Формула изобретени

Цистерна дл транспортировани жидкости, включающа корпус с закреп- с ленными в нем узлами дл гашени колебаний жидкости, отличающа с тем, что, с целью повышени прочности и эксплуатационной надежности цистерны, каждый узел дл 10 гашени колебаний выполнен в виде полой камеры, имеющей форму эллипсоида вращени , при этом в стенках каждой камеры выполнены отверсти , причем полые камеры расположены так, что 5 рассто ние между соседними камерами и торцовым днищем цистерны не превышает длины малой ocjt эллипсоида вращени .

V

Фиг.1

-J

Д

Фиа.2

Б- б