SU1558738A1 - Цистерна дл транспортировки жидкостей - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в сельскохоз йственном машиностроении, в частности в производстве цистерн дл  транспортировки жидких комплексных удобрений и других жидкостей. Целью изобретени   вл етс  увеличение срока эксплуатации путем предотвращени  деформации корпуса емкости от воздействи  динамических и тепловых нагрузок, и снижени  эксплуатационных затрат. Дл  того, чтобы предотвратить деформации корпуса при воздействии динамических нагрузок и тепловом расширении-сжатии материала корпуса емкости 1, передн   часть 9 корпуса установлена с возможностью вращени  и продольного смещени  относительно ложемента 5, причем ложемент 6, жестко св занный с задним кольцевым бандажом 4, в продольном и поперечном внутренних сечени х повтор ет наружный профиль кольцевого бандажа 4, а ложемент 5 снабжен упорным элементом 11, выполненным в виде продольной реборды, установленной с зазором со стороны передней торцовой поверхности переднего кольцевого банда 3. Ложемент 5 св зан с передним кольцевым бандажом 3 посредством подвижного замкового соединени , выполненного, например, в виде Г-образной пластины 15, образующей с опорной поверхностью ложемента 5 паз, в котором с возможностью скольжени  установлен дугообразный пластинчатый выступ 17, выполненный на задней торцовой поверхности переднего кольцевого бандажа 3. Ложементы 5 и 6 имеют длину опорной поверхности, составл ющую не более половины длины окружности кольцевых бандажей 3 и 4. 1 з.п. 6 ил.

Description

Изобретение относитс  к сельскохоз йственному машиностроению, в частности к устройствам дл  транспортировки жидкостей и может быть использовано в сельскохоз йственном производстве при транспор- тировке жидких комплексных удобрений и других жидких средств химизации.

Целью изобретени   вл етс  увеличение срока эксплуатации путем предотвращени  деформации корпуса емкости от воздейст- ви  динамических и тепловых нагрузок и снижение эксплуатационных затрат.

При испытани х установлено, что веро тность деформации тонкостенного корпуса цистерны обусловлена трес  основными видами факторов, имеющих относительно большие значени . При резком трогании с места или резком торможении автопоезда в узлах креплени  возникает сила, направленна  вертикально вверх. При жестко закрепленном на тонкостенном корпусе узле креплени  и определенных обсто тельствах (ускорении и массе загруженной цистерны) это можгт привести к отрыву узла креплени .

Кроме того, эксплуатаци  цистерны дл  перевозки жидких комплексных удобрений осуществл етс  в сложных дорожных услови х , т. е. на дорогах с неровным профилем пути, а это обуславливает возникновение крут щего момента, действующего относительно продольной оси цистерны. При этом на различные части цистерны могут одновременно действовать моменты, противоположные по направлению. На практике кручение рамы (а вместе с ней и емкости, если она жестко закреплена относительно ее) может достигать 5-7°, что приводит к потере запаса прочности, устойчивости , цистерны и уменьшению срока службы корпуса.

При перевозке жидких комплексных удобрений возникают ситуации, когда температура рамы шасси и температура корпуса цистерны будут резко отличатьс  друг от друга . Эта разность температур может достигать 60°С и более. Так, например, при перевозке удобрений в осенне-зимний период при температуре окружающей среды - (20-30) °С такую же температуру прини- мает и рама шасси. Однако при этих температурах станов тс  невозможными операции слива - налива из-за высокой в зкости удобрений, достигающей 1000 сПа. Дл  осуществлени  операций слива - на- лива при этих услови х удобрени  нагревают до температуры, обеспечивающей оптимальные услови  слива - налива, т. е. до 40°С. Такую же температуру принимает и корпус цистерны, при этом происходит его удлинение. Несложные расчеты показывают, что дл  вышеуказанной цистерны при рассто нии между опорами 1,., 5500 мм и коэффициенте линейного расширени  ,6 10 ьмм/мм°С дл  нер

Q

5 0

0 5 Q 5

5

жавеющей стали удлинение корпуса цистерны составл ет около 8 мм. Очевидно, что при жестком креплении корпуса к раме в этих услови х деформаци  корпуса неизбежна .

Таким образом, на цистерны при транспортировке жидких комплексных удобрений действует р д динамических и тепловых факторов, действие которых приводит к деформаци м цистерны. Введение новых элементов и конструктивное исполнение последних и узла креплени  бандажа к ложементам позвол ет при эксплуатации создать услови , при которых исключаютс  деформации корпуса цистерны.

На фиг. 1 изображена цистерна дл  транспортировки жидкостей, общий вид; на фиг. 2 - то же, аксонометри ; на фиг. 3 - вид А на фиг. ; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 4.

Цистерна дл  транспортировки жидкостей содержит емкость 1 в виде цилиндрического корпуса из тонкостенного материала , обечайка 2 которого снабжена передним 3 и задним 4 кольцевыми бандажами , опирающимис  на передний 5 и задний 6 ложементы рамы 7 шасси 8. Передн   часть 9 корпуса 1 цистерны установлена передним бандажом 3 в ложементе 5 с возможностью вращени  вокруг продольной оси относительно ложемента 5 и продольного смещени  вдоль продольной оси также относительно ложемента 5. Задний ложемент б жестко св зан с кольцевым бандажом 4 с помощью болтового соединени  10. Задний ложемент 6 в продольном и поперечном внутренних сечени х повтор ет наружный профиль кольцевого бандажа 4. Кроме того, ложемент 5 дл  размещени  переднего бандажа снабжен упорным элементом 11, выполненным в виде продольной реборды, установленной с зазором 12, образованным ребордой и передней торцовой поверхностью 13 кольцевого бандажа 3. Зазор 12 обеспечивает возможность смещени  бандажа 3 по ложементу 5 в направлении продольной оси корпуса цистерны . Реборда И предназначена дл  ограничени  перемещени  цистерны в критических ситуаци х, т. е. резких торможени х, а также дл  защиты поверхности 14 скольжени  от загр знений.

Ложемент 5 св зан с передним коль- уевым бандажом 3 посредством подвижного замкового соединени , выполненного в виде Г-образной пластины 15, образующего с опорной поверхностью ложемента 5 паз 16, в котором с возможностью скольжени  установлен дугообразный пластинчатый выступ 17, выполненный на задней торцовой поверхности 18 переднего кольцевого бандажа 3. Г-образна  пластина 15 закреплена на ложементе 5 со стороны, противоположной размещению реборды, с помощью болтового соединени  19. Зазор 20 между Г-образной пластиной 15 и пластинчатым выступом 17 обеспечивает возможность вра- щени  переднего кольцевого бандажа 3 вместе с корпусом емкости относительно продольной оси. Корпус емкости цистерны благодар  пазу 16 имеет возможность смещатьс  по ложементу 5 вдоль продольной оси.

Резинова  прокладка 21 предотвращает попадание загр знений в полость зазора 12, а отверстие 22 предназначено дл  сообщени  полости зазора 12 с внешней ере- дои. Через масленку 23 на поверхность 14 скольжени  подаетс  смазочный материал .

Ложементы дл  размещени  переднего 5 и заднего 6 бандажей имеют длину опорной поверхности, не превышающую полови- ну длины окружности кольцевых бандажей 3 и 4. Така  длина опорной поверхности ложементов обеспечивает максимальную устойчивость корпуса цистерны при опрокидывании и одновременно легкий монтаж и демонтаж корпуса. Кроме того, ложементы , имеющие длину опорной поверхности не более половины длины окружности кольцевых бандажей при поворотах, наклонах и особенно при неполностью заполненной цистерне, воспринимают значительную часть динамических нагрузок (опрокидывающего момента), причем усилие распредел етс  по большей площади кольцевого бандажа.

Цистерна эксплуатируетс  следующим образом.

При эксплуатации цистерн дл  транспортировки ЖКУ возникают температурные деформации корпуса емкости 1 и рамы 7 шасси 8, при этом передний кольцевой бандаж 3 цистерны может перемещатьс  по ложементу 5 вдоль продольной оси в пределах зазора 12 и паза 16.

При ускоренном движении цистерны вперед или резком торможении возникают силы, которые могут привести к отрыву цистерны от ложементов. Этому преп тствуют Г- образна  пластига 15 и болтовые соединени  10 и 19. Кроме того, так как ложемент 6 дл  размещени  заднего бандажа в продольном и поперечном внутренних сечени  повтор ет наружный профиль заднего бандажа 4, то при возник- новении усилий в продольном направлении работают торцовые поверхности ложемента 6 и бандажа 4, что уменьшает износ и веро тность деформации элементов креплени  цистерны.

При возникновении в период эксплуатации к-рут щих моментов вокруг продольной оси, действующих на раму 7, корпус емкости 1 цистерны к кольцевой задний

5

бандаж 4, жестко св занный с ложементом 6, вращаютс  вместе с рамой 7 а передний бандаж 3 вместе с корпусом емкости 1 цистерны скользит аналогично подшипнику скольжени  в ложементе 5, т. е. происходит вращение цистерны вокруг продольной оси без скручивани  корпуса.

Таким образом, при возникновении крут щих моментов на раму 7 действует крут щий момент и она работает на скручивание , а на корпусе емкости 1 цистерны , имеющей меньшую механическую прочность , крут щий момент не действует и на скручивание, корпус не работает, так как цистерна в передней части 9 закреплена скольз щей посадкой, т. е. не оказывает сопротивление деформации. При повороте заднего бандажа 4 и корпуса емкости 1 вокруг продольной оси на любой угол передний бандаж 3 и корпус 1 емкости I поворачиваютс  на тот же угол.

Предложенное техническое решение позвол ет предотвратить деформации корпуса цистерны при воздействии динамических нагрузок (кручени ) и тепловом расширении - сжатии, снизить износ узлов креплени  цистерны, и в конечном итоге повысить срок эксплуатации цистерны. Кроме того, данна  конструкци  креплени  обеспечивает цистерне в критических ситуаци х устойчивость, т. е. оставатьс  в ложементах и при аварийном обрыве болтовых соединений 10 и 19.

Изобретение имеет следующие преимущества по сравнению с прототипом:

конструкци  креплени  корпуса цистерны универсальна и может быть использована практически дл  любых типов горизонтальных цилиндрических цистерн;

увеличен срок службы цистерны за счет снижени  веро тности разрушени  цистерны;

узлы креплени  цистерны просты по конструкции , надежны в эксплуатации и имеют практически неограниченный срок службы:

предлагаемое крепление обеспечивает возможность изготовлени  цистерн из прогрессивных нетрадиционных материалов.

Claims (2)

1. Цистерна дл  транспортировки жидкости , включающа  установленную на раме с ложементами емкость с передним и задним кольцевыми бандажами, узлы креплени  бандажей к ложементам, отличающа с  тем, что, с целью увеличени  срока эксплуатации путем предотвращени  деформаций корпуса емкости от воздействи  динамических и тепловых нагрузок и снижени  эксплуатационных затрат, она снабжена упорным элементом, выполненным в виде продольной реборды, установленным на ложементе с образованием зазора между ребордой и торцовой поверхностью переднего кольцевого бандажа, причем последний имеет изогнутый пластинчатый выступ дл  взаимодействи  с узлом креплени , а в качестве узла креплени  переднего бандажа к ложементу использовано подвижное замко- вое соединение, при этом ложементы выполнены так, что длина опорной площадки каждого из них не превышает половину длины торцовой поверхности кольцевого бандажа , а профиль ложемента дл  разме- щени  заднего бандажа в продольном и

поперечном сечени х соответствует наружному профилю заднего-бандажа.

2. Цистерна по п. 1, отличающа с  тем, что подвижное замковое соединение представл ет собой установленную на ложементе со стороны, противоположной размещению реборды Г-образную пластину размещенную , так, что изогнутый пластинчатый выступ расположен под длинным плечом Г-образной пластины с возможностью смещени .

3

19 V

23

/

Фие.З

8

фиг. 2

Фие.%

..ч.у.«.«ч.Т«.

// /

22 П 23 3 5 17

Подвижное замкоЗое фиг. 5

Г Г повернуто

{ 6 Ю Фиг. 6