Автоцистерна

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 61) Дополнительное к авт. свид-ву -22) Заявлено 08.08,80 (2 ) 2971851/28 присоединением заявки-23) Приоритет -Опубликовано 23.05.82. БюллетеньДата опубликования описания 28.05;823) УДК 621.642. .3 (088.8) пв лелем кзобретени и еткрмтий(54) А 1 О Изобретение относится к маптиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для транспортирования жидкостей.Известны автоцистерны для транспортирования жидкостей, содержащие автошасси, емкость, приспособления для налива и слива жидкости и другое вспомогательное оборудование. Внутри емкости для уменьшения гидравлических ударов транспортируемой жидкости на днища, возникающих при резком изменении скорости движения автоцистерны (например, при трогании с места или торможении), вертикально установлены волнорезы в виде поперечных и, в необходимых случаях, продольных перфорированных перегородок из листового металла, делящие емкость на сообщающиеся отсеки 1 и 2.Известны транспортные средства в виде прицеп-цистерн, многосекционных автоцистерн и железнодорожных цистерн, предназначенных для перевозки жидкостей и мелкозернистых материалов (например,. угольной пыли), которые содержат шасси, приспособления для налива и сливаразличных конфигураций, устройства для гашения гидравлических ударов внутри емкости 1 3),4 и 5.Известна автоцистерна для транспортирования жидкостей, содержащая шасси тягача, цистерну сложной конфигурации, балку в виде решетчатой фермы внутри, люк-лаз.В автоцистерне балка в виде решетчатойфермы является опорной и волнорезом длягашения гидравлических ударов жидкостив емкости 6,Конструкция такой цистерны являетсясложной и трудоемкой для изготовления,а балка в поперечном направлении волнужидкости гасить не может, так как волныжидкости проходят свободно между брусьями фермы и ударяются о стенки цистерны, создавая разрушающие усилия.Известна автоцистерна для транспортирования жидкостей, содержащая корпус,размещенные в нем наклонные поперечные20 перегородки с отверстиями, которые предназначены для гашения продольных и поперечных колебаний волн 7,Наиболее близкой к предлагаемой потехнической сущности и достигаемому ре 92950033 45 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 зультату является автоцистерна, включающая цилиндрическую емкость, укрепленные в ней волнорезы и сливо-,наливные приспособления, Волнорезы установлены в полусферических днищах над подрамниками. Подрамники имеют опорные листы на внутренних концах для крепления цилиндрической цистерны, а внутри цистерны укреплены в вертикальном положении эластичные перегородки с плечом 18.Недостатком цистерны является то, что перфорированные перегородки-волнорезы с плечом, укрепленные в вертикальном положении и делящие цистерну на секции, не придают жесткости корпусу цистерны, необходимой для придания дополнительной прочности ему, когда корпус цистерны испытывает ударную нагрузку, получающуюся от гидравлических ударов при резком торможении или при движении цистерны. Отсутствие центральных отверстий в волнорезах лишает возможности доступа к внутренним полостям цистерны с целью осмотра и ремонта ее без демонтажа их. Наличие в перегородках множества отверстий усложняет их изготовление и является трудоемкой работой. При перемещении цистерны и резком ее торможении или повороте, гидравлические удары жидкости гасятся, ударяясь в лобовую с перегородками путем дросселирования чеоез многочисленные отверстия, однако лобовые гидравлические удары жидкости и перегородки могут создать разрушающее динамическое усилие как на корпус цистерны, так и на узлы ее крепления, так как нет плавности гашения гидравлических ударов жидкости в цистерне.Цель изобретения - уменьшение гидравлических ударов на стенку емкости.Поставленная цель достигается тем, что в автоцистерне, включающей цилиндрическую емкость, укрепленные в ней волнорезы и сливо-наливные приспособления, каждый волнорез выполнен из размещенных коаксиально конусообразных обечаек с углом конусности поверхности, равным 90 и плос. ких колец с прорезями, 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 цилиндрическая емкость 2 с волнорезами 3 и 4, наливным 5 и сливным 6 приспособлениями.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 прорезями а, размещено между стенкой емкости 2 и наружной обечайкой, а другое - с прорезями 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 отверстиями е и нижними отверстиями Ж, имеющимися в волнорезах 3 и 4. Центральные отверстия е можно использовать для передвижения обслуживаю. щего 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 для полного слива и очистки емкости 2 от жидкости. Рекомендуемые соотношения диаметров колец с прорезями б и емкости 2 равно 0,6 - 0,75, а ширину прорезей в кольцах с прорезями б и а рекомендуется принимать равным 20 - 100 мм в зависимости от диаметра емкости 2. Наливное приспособление 5 представляет собой заливную горловину, а сливное приспособление 6 - сливной патрубок с запорной арматурой.Автоцистерна работает следующим образом,В процессе транспортировки жидкости автоцистерна часто меняет скорость передвижения (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 получаются при движении автоцистерны с частично заполненной емкостью 2, что часто бывает при перевозке жидкостей нескольким потребителям, например воды, топлива, масла и т.д. В связи с тем, что масса перевозимой жидкости разделена волнорезами 3 и 4, на них и приходится основная нагрузка от гидравлических ударов.При резком торможении автоцистерны с емкостью 2, которая частично заполнена жидкостью, в секции Б,жидкость, ударяясь. о плоское кольцо с прорезями б волнореза 4, разбивается на две массы - периферийную и внутреннюю. Периферийная масса жидкости под углом конусности 45 направляется по конической поверхности наружной обечайки, где за счет трения и дросселирования через прорези б и а наружных и внутренних плоских колец, соответственно, теряет часть энергии гидравлич ского удара. Внутренняя масса жидкости направляется под углом конусности 45 по внутренней,конической поверхности внутренней обечайки, теряя энергию гидравлического удара за счет трения, фокусирования и дросселирования массы жидкости под углом конусности 90 через центральное отверстие е. Ослабленная сила гидравлического удара от сфокусированной массы жидкости направляется через центральное отверстие е волнореза 4 в секцию В. Волнорезом 4 воспринимается минимальная нагрузка ослабленного гидравлического удара и изгибающий момент относительно сварных стыков крепления волнореза 4 к обечайке емкости 2 является минимальным, что обуславливает его прочность.Масса жидкости в секции В, ударяясь о волнорез 3, теряет энергию гидравлического удара за счет трения жидкости о конические поверхности наружных и внутренних конусообразных обечаек и дросселирования массы жидкости через прорези б и а и центральное отверстие е.Прочность волнореза 3 и в этом случае обеспечивается тем, что в связи с направлением гидравлического удара по конусообразным поверхностям 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 связи с тем, что в секции Г заключена лишь часть всей массы жидкости, сила гидравлического удара имеет значительно меньшую величину и практически безопасна для 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 дросселирования жидкости через прорези б и а и центральное отверстие е не происходит резкого смешения центра тяжести автоцистерны, что обеспечивает устойчивость автоцистерны при резком изменении скорости движения.Использование изобретения существенно позволяет повысить надежность и долговечность автоцистерн за счет уменьшения изгибающих моментов на волнорезы при гидроударах перевозимой жидкости, что в свою очередь, позволит уменьшить число разрушений волнорезов и сварных швов в местах крепления волнорезов к обечайке емкости автоцистерны, а также использовать .эффект гашения энергии гидроударов путем дросселирования жидкости в момент гидро- ударов через концентрично расположенные щели в волнорезах, в которые фокусируются51 о5 Формула изобретения го Автоцистерна, включающая цилиндрическую емкость, укрепленные в ней волнорезы и сливо-наливные приспособления,отличающаяся тем, что, с целью уменьшения гидравлических ударов на стенку емкости, каждый волнорез состоит из размещенных коаксиально конусообразных обечаекс углом конусности поверхности равным 90и плоских колец с прорезями, одно из которых размещено между стенкой емкости инаружной обечайкой, а другое - междуменьшим основанием наружной обечайки ибольшим основанием внутренней, при этомволнорезы расположены в емкости один относительно другого в зеркальном отображении.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Бувайло И. А. Бухаленко Г. И., Мутин Ф. И., Кудрин С. Я Красновекин В. Н.Автоцистерны, применяемые в нефтяной промышленности. М., ЦИНТИхимнефтемаш,1975.2. Рыбаков К. В., Алпатов А. С, Рожков А. Ф. Заправка самолетов горюче-смазочными материалами. М., Транспорт, 1975,с. 41, рис. 11.3. Патент США2036607, кл, 280 - 5,1936.4. Патент США2006669, кл. 280 - 5,1935.5. Патент ФРГ903309, кл. 63 с, 43/07,1954.6. Патент ФРГ93024, кл. 20 с, 9,1965.7. Авторское свидетельство СССРТ 93836, кл. В 60 Р 3/22, 1977.8. Патент США2724597, кл. 280 - 5,1955 (прототип). 25 зо З 5 40 45 50 55 локализованные массы перевозимой жидкости.Эффект гашения части гидроударов в волнорезах обеспечивает создание условий, при которых нагрузка от гидроударов на днища и волнорезы предлагаемой конструкции будет меньше чем суммарная нагрузка в известных автоцистернах, а это позволит уменьшить нагрузки на устройства для крепления емкости к шасси. 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 для крепления емкости к шасси обеспечивает увеличение долговечности и надежности автоцистерны в целом.929500 апа 3 лгнм 33 ижинця айтацис 77 врнь ектор А. Гриценкосное Редактор А. ШишкинаЗаказ 32824ВНИИПпо3035, Мфилиал ППП Составитель В.ШТехред А. БойкасТираж 706Государственного комителам изобретений и отсква, Ж - 35, РаушскаяПатент, г. Ужгород, ул нповКоррПодпита СССРрытнйнаб., д. 4/5Проектная,