SU929500A1 - Автоцистерна - Google Patents

Description

(54) АВТОЦИСТЕРНА

1

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано во всех отрасл х народного хоз йства дл  транспортировани  жидкостей.

Известны автоцистерны дл  транспортировани  жидкостей, содержащие автошасси , емкость, приспособлени  дл  налива и слива жидкости и другое вспомогательное оборудование. Внутри емкости дл  уменьшени  гидравлических ударов транспортируемой жидкости на дниш,а, возникаюш,их при резком изменении скорости движени  автоцистерны (например, при трогании с места или торможении), вертикально установлены волнорезы в виде поперечных и, в необходимых случа х, продольных перфорированных перегородок из листового металла, дел ш.ие емкость на сообшающиес  отсеки 1 и 2.

Известны транспортные средства в виде прицеп-цистерн, многосекционных автоцистерн и железнодорожных цистерн, предназначенных дл  перевозки жидкостей и мелкозернистых материалов (например, угольной пыли), которые содержат шасси, приспособлени  дл  налива и сливаразличных

конфигураций, устройства дл  гашени  гидравлических ударов внутри емкости , 4 и 5.

Известна автоцистерна дл  транспортировани  жидкостей, содержаща  шасси т  гача, цистерну сложной конфигурации, балку в виде решетчатой фермы внутри, люк-лаз. В автоцистерне балка в виде решетчатой фермы,  вл етс  опорной и волнорезом дл  гашени  гидравлических ударов жидкости 10 в емкости 6.

Конструкци  такой цистерны  вл етс  сложной и трудоемкой дл  изготовлени , а балка в поперечном направлении волну жидкости гасить не может, так как волны жидкости проход т свободно между брусь ми фермы и удар ютс  о стенки цистерны , создава  разрушающие усили .

Известна автоцистерна дл  транспортировани  жидкостей, содержаща  корпус, размещенные в нем наклонные поперечные 20 перегородки с отверсти ми, которые предназначены дл  гашени  продольных и поперечных колебаний волн 7.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  автоцистерна, включающа  цилиндрическую емкость, укрепленные в ней волнорезы и сливо-лаливные приспособлени . Волнорезы установлены в полусферических днищах над подрамниками. Подрамники имеют опорные листы на внутренних концах дл  креплени  цилиндрической цистерны, а внутри цистерны укреплены в вертикальном положений эластичные перегородки с плечом 8.

Недостатком цистерны  вл етс  то, что перфорированные перегородки-волнорезы с плечом, укрепленные в вертикальном положении и дел щие цистерну на секции, не придают жесткости корпусу цистерны, необходимой дл  придани  дополнительной прочности ему, когда корпус цистерны испытывает ударную нагрузку, получающуюс  от гидравлических ударов при резком торможении или при движении цистерны. Отсутствие центральных отверстий в волнорезах лишает возможности доступ.а к внутренним полост м цистерны с целью осмотра и ремонта ее без демонтажа их. Наличие в перегородках множества отверстий усложн ет их изготовление и  вл етс  трудоемкой работой. При перемещении цистерны и резком ее торможении или повороте, гидравлические удары жидкости гас тс , удар  сь в лобовую с перегородками путем дросселировани  через многочисленные отверсти , однако лотовые гидравлические удары жидкости и перерородки могут создать разрушающее динамическое усилие как на корпус цистерны, так и на узлы ее креплени , так как нет плавности гашени  гидравлических ударов жидкости в цистерне.

Цель изобретени  - уменьшение гидравлических ударов на стенку емкости.

Поставленна,  цель достигаетс  тем, что в автоцистерне, включающей цилиндрическую емкость, укрепленные в ней волнорезы и сливо-наливные приспособлени , каждый волнорез выполнен из размещенных коаксиально конусообразных обечаек с углом конусности поверхности, равным 90° и плоских колец с прорез ми, 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 цилиндрическа  емкость 2 с волнорезами 3 и 4, наливным 5 и сливным 6 приспособлени ми.

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 прорез ми а, размещено между стенкой емкости 2 и наружной обечайкой , а другое - с прорез ми 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 отверсти ми е и нижними отверсти ми Ж, имеющимис  в волнорезах 3 и 4. Центральные отверсти  е можно использовать дл  передвижени  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 дл  полного слива и очистки емкости 2 от жидкости. Рекомендуемые соотношени  диаметров колец с прорез ми б и емкости 2 равно 0,6-0,75, а ширину прорезей в кольцах с Прорез ми б к а рекомендуетс  принимать равным 20-100 мм в зависимости от диаметра емкости 2.

Наливное приспособление 5 представл ет собой заливную горловину, а сливное приспособление 6 - сливной патрубок с запорной арматурой.

Автоцистерна работает следующим образом .

В процессе транспортировки жидкости автоцистерна часто мен ет скорость передвижени  (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 получаютс  при движении автоцистерны с частично заполненной емкостью 2, что часто бывает при перевозке жидкостей несколькил потребител м, например воды, топлива, масла и т.д. В св зи с тем, что масса перевозимой жидкости разделена волнорезами 3 и 4, на них и приходитс  основна  нагрузка от гидравлических ударов.

Claims (8)

1. При резком торможении автоцистерны с емкостью 2, котора  частично заполнена жидкостью, в секции Б,жидкость, удар  сь о плоское кольцо с прорез ми б волнореза 4, разбиваетс  на две массы - периферийную и внутреннюю. Периферийна  масса жидкости под углом конусности 45° направл етс  по конической поверхности наружной обечайки, где за счет трени  и дросселировани  через прорези б и а наружных и внутренних плоских колец, соответственно, тер ет часть энергии гидравлического удара . Внутренн   масса жидкости направл етс  под углом конусности 45° по внутренней .,конической поверхности внутренней обечайки , тер   энергию гидравлического удаpa за счет трени , фокусировани  и дросселировани  массы жидкости под углом конусности 90° центральное отверстие е. Ослабленна  сила гидравлического удара от сфокусированной массы жидкости направл етс  через центральное отверстие е волнореза 4 в секцию В. Волнорезом 4 воспринимаетс  минимальна  нагрузка ослабленного гидравлического удара и изгибающий момент относительно сварных стыков креплени  волнореза 4 к обечайке емкости 2  вл етс  минимальным, что обуславливает его прочность. Масса жидкости в секции В, удар  сь о волнорез 3, тер ет энергию гидравлического удара за счет трени  жидкости о коничес кие поверхности наружных и внутренних конусообразных обечаек и дросселировани  массы жидкости через прорези б и а и центральное отверстие е. Прочность волнореза 3 и в этом случае обеспечиваетс  тем, что в св зи с напра лением гидравлического удара по конусообразным поверхност м 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 св зи с тем, что в секции Г заключена лишь часть всей массы жидкости , сила гидравлического удара имеет значительно меньщую величину и практически безопасна дл  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 дросселировани  жидкости через прорези б и а и центральное отверстие е не происходит резкого смешени  центра т жести автоцистерны, что обеспечивает устойчивость автоцистерны при резком изменении скорости движени . Использование изобретени  существенно пгозвол ет повысить надежность и долговечность автоцистерн за счет уменьшени  изгибающих моментов на волнорезы при гидроударах перевозимой жидкости, что в свою очередь, позволит уменьщить число разрушений волнорезов и сварных швов в местах креплени  волнорезов к обечайке емкости автоцистерны, а также использовать .эффект гашени  энергии гидроударов путем дросселировани  жидкости в момент гидроударов через концентрично расположенные щели в волнорезах, в которые фокусируютс  локализованные массы перевозимой жидкости . Эффект гашени  части гидроударов в волнорезах обеспечивает создание условий, при которых нагрузка от гидроударов на днища и волнорезы предлаг аемой конструкции будет меньше чем суммарна  нагрузка в известных автоцистернах, а это позволит уменьшить нагрузки на устройствадл  креплени  емкости к щасси. 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 дл  креплени  емкости к шасси обеспечивает увелии надежности авточение долговечности цистерны в целом. Формула изобретени  Автоцистерна, включающа  цилиндрическую емкость, укрепленные в ней волнорезы и сливо-наливные приспособлени , отличающа с  тем, что, с целью уменьшени  гидравлических ударов на стенку емкости , каждый волнорез состоит из размещенных коаксиально конусообразных обечаек с углом конусности поверхности равным 90° и плоских колец с прорез ми, 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, прин тые во внимание при экспертизе 1.Бувайло И. А. Бухаленко Г. И., Мутин Ф. И., Кудрин С. Я., Красновекин В. Н. Автоцистерны, примен емые в нефт ной промышленности . М., ЦИНТИхимнефтемаш, 1975.
2. 2.Рыбаков К. В., Алпатов А. С. Рожков А. Ф. Заправка самолетов горюче-смазочными материалами. М., «Транспорт, 1975, с. 41, рис. 11.
3. 3.Патент США № 2036607, кл. 280-5, 1936.
4. 4.Патент США № 2006669, кл. 280-5, 1935.
5. 5.Патент ФРГ № 903309, кл. 63с, 43/07, 1954.
6. 6.Патент ФРГ № 930214, кл. 20с, 9, 1965:
7. 7.Авторское свидетельство СССР № 793836, кл. В 60 Р 3/22, 1977.
8. 8.Патент США № 2724597, кл. 280-5, 1955 (прототип).

   5.

   Направление движени  автоцистерны

   Фиг.1