Ограничитель предельного уровня заполнения автоцистерны

Союз СоветскикСоциалистичесииаРос лублми РСКОМУ СОИ ьствх ополнительное к.3(088.8) еудар квинте ПриоритетОпубликовано 15,Дата опубликова о делам взабретений и открытий7,82, Бюллетень 2 я описа 2) Авторы изобретеии Е. Н. Спиваковский и И. Н. Н 71) Заявитель о проектированию дорожныхнного объединения "Дормашин пециальное конструкторское бюр ашин Кременчугского производст 4) ОГРАНИЧИТЕЛЬ ПРЕДЕЛЬНОГО УРО ЗАПОЛНЕНИЯ АВТОЦИСТЕРНЫ включаюший поплавок, постоянный магнит,герметично вмонтированный в поплавок,и герметичные контакты, соединенные сэлементами системы управления,чиваюшей перекрытие клапана залоцистерны Г 37Недостатком известного ограничителяявляется отсутствие возможности исключения отклонения по весу при заполнениицистерны нефтепродуктом с различнымобъемным весом, так как поплавок имеетобъем и форму, обеспечнвакипие срабатывание ограничителя при достижении расчетного объема нефтепродукта в цистернепрактически независимо от измененияего объемного веса.11 елью изобретения является повышеобеспе- лнения ние надежностиотклонения поо терны нефтепроным весом.Указанная цв ограничителечаюшем поплав 1Изобретение относится к нефтяному машиностроению и может быть использовано на автомобильных цистернах для перевозки и заправки жидкого топлива.Известны ограничители предельного уровня заполнения автоцистерны, содержашие поплавок, соединенный с элементами управления Г 17 и Г 27Однако указанные ограничители харак.теризуются недостаточной надежностью конструкции иэ-за наличия целого ряда звеньев механической передачи и отсутствия возможности исключения отклонения по весу при заполнении цистерны нефтепродуктом с различным объемным весом, так как поплавок имеет объем и форму, обеспечиваюшие срабатывание ограничителя при достижении расчетного объема нефтепродукта в цистерне практически независимо от изменения его объемного еса.Наиболее близким решением к предлааемому является ограничитель пределього уровня заполнения автоцистерны,работы путем исключения есу при заполнении цисдуктом с различным объемдостигается тем, что дельного уровня, вклюсвязанный с герметич 3 94313 ными контактами, соединенными с блохом управления, поплавок состоит иэ трех расположенных один над другим элементов, объемы которых определяют соответственно по формулам5ййТвакЮ йтаю "" 3 иОРф 31=7ФОМ= -- (,М 1 ф Ч),Ъм(п .15где Ч объем погружаемой части поплавка, обеспечивающий его плавучесть при максимальном объемном весе уперевозимогонефтепродукта; 20Ч - объем погружаемой части поплавка, обеспечивающий его плавучесть в сумме с объемом Ч.,при минимальном объемном весе ; перевозимого нефтепродукта;М- объем погружаемой части поплавка, обеспечивающий его плавучесть в сумме с объемом Ч при1промежуточном объемном весе З 0"1 перевозимого нефтепродукта;Ч - объем части поплавка, обеспечиваюший запас плавучести, гарантирующий надежное срабатываниеограничителя;Зп - вес поплавка;К Ъ 1,3- коэффициент запаса плавучестипринимается конструктивно.Промежуточный уровень Ъ нефтепродукта в цистерне, обеспечивающий постоянствво веса, является функцией от промежуточного объемного веса у и внутреннейформы цистерны.Расчет объемов частей поплавка ведете.ся из условия, что поплавок остается не 45подвижным в своем крайнем верхнем положении относительно цистерны при изменении объемного веса нефтепродукта отТпах до пТаким, образом, при заполнении цистер 50ны нефтепродуктом с максимальным объемным весом у поплавок поднимается навахуровень, обеспечивающий расчетный веснефтепродукта в цистерне (объем равенУ ; д ) и срабатывает ограничитель пре-.дельного уровня; при изменении объемно 55го веса нефтепродукта, заполняемого вцистерну, отщах,до г уровень нефтепродукта в цистерне поднимается, а поло 5 4жвняе поплавка относительно герметичныхконтактов в момент достижения предельного веса неизменно.Такой ограничитель предельного уровня позволяет исключить отклонения повесу при заполнении цистерны нефтепродуктом с, различным объемным весом.На фиг. 1 изображен ограничительпредельного уровня заполнения автоцистерны, установленный в гврловине цистерны;общий вид; на фиг. 2принципиальнаяпневмогидравлическая схема автоцистерны;на фиг. 3 - пневмоэлекгрическая схемаавтоцистерны.Ограничитель предельного уровня заполнения автоцистерны, включающий поплавок 1, магнит 2, герметично вмонтированный в поплавок, связанный с герметичными контактами 3, соединенными с блоком управления, установлен в верхнейчасти автоцистерны 4.Блок управления состоит из компрессора 5, соединенного через вентиль 6 своэдухораспределителем 7 (канал А), ачерез него с пневматической частью электропневмоклапана 8 и с пневмовключателем 9.Кроме того, электропневмоклапан 8 своейпневматической частью через воэдухораспределитель 7 (канал В) соединен с пневматическоц частью клапана-отсекателя 10.Нормально открытый клапан-отсека- .тель 10 установлен в гидросистеме, состоящей из насоса 11, всасывающая магистраль которого соединена с задвижкой12 и патрубком 13, а напорная - с вентилем 14 и через клапан-отсекатель 10с автоцистерной 4, Между всасывающейи напорной магистралями установлен перепускной клапан 15,Ограничитель предельного уровня заполнения автоцистерны, работает следующим образом.В пустой цистерне поплавок 1 ограничителя предельного уровня устанавливается таким образом, чтобы постоянное магнигное поле магнита 2 не воздействовалона герметичные контакты 3, т. е. не размыкало их.При заполнении автоцистерны 4 нефтепродуктом открывается патрубок 13,задвижка 12 и вентили 6 и 14 и включается электрическая цепь. Затем воздухорйспределитель 7 устанавливается вположение, соответствующее выполняемойоперации, и включается насос 11.После включения воздухораспределителя 7 пневмовключатель 9 замыкаетэлектрическую цепь ограничителя предельного уровня,5 943 13Нормально открытый электропневмоклапан 8 закрывается, и воздух от компрессора 5 через вентиль 6 и воздухораспределитель 7 (канал А) доходит только до пневматической части электропневмоклапана 8 и дальше не проходит.Автоцистерна 4 заполняется нефтепродуктом через нормально открытый клапанотсекатель 10,При заполнении автоцистерны 4 нефтепродуктом с объемным весом, равныммаксимальному 2 , уровень нефтенродукта в цистерне поднимается, а поплавок 1 своим нижним элементом тонетдо тех пор, пока вес поплавка не станет 1 зравным весу вытесненного нефтепродукта, т. е. пока не утонет объем Ч., поплавка 1 (в нашем примере нижняя цилиндрическая часть), Далее заполнение автоцистерныпродолжается, и уровень повышается, 20но поплавок дальше не тонет, а поднимается вверх с уровнем нефтепродукта. Кактолько уровень нефтепродукта достигнет. своего расчетного положения Ч соотпйпветствующего расчетному весу нефтепродукта, магнитное поле магнита 2, герметично вмонтированного в поплавок 1, пересечет герметичные контакты 3, разомкнет их и обесточит цепь питания электромагнита электропневмоклапана 8; при зфэтом открывается его пневматическая частьи воздух от компрессора 5 через вентиль 6, воздухораспределитель 7 (канал А),пневматическую часть электропневмоклапана 8 и воздухораспределитель 7 (канал В) поступает в пневмокамеру клапана-отсекателя 10.Клапан-отсекатель 10закрывается, и заправка автоцистерныпрекращается, а перепускной клапан 15 .открывается, и насос 11 начинает перекачивать нефтепродукт по замкнутомуциклу (сам на себя). Насос выключается.При заполнении автоцистерны 4 нефтепродуктом с объемным весом у, которыйменьше уп , но более у , чтобы по-плавок 1 плавал; он должен погрузитьсяв нефтепродукт больше, а именно полностью объемом Чи частью объема Ч - назовем этот объем ЧТеперь, если поплавок утонет и вытеснит объем нефтепродукта Ч +Ч, он. получит плавучесть и больше тонуть небудет при повышении уровня в цистерне,а будет подниматься вместе с уровнеми как только достигнет своего расчетно 55го положения Ч, соответствующего расчетному весу, магнитное поле магнита 2пересечет герметичные контакты 3, ра-зомкнет их и обесточит цепь питания 5 6электромагнита 8 - произойдет срабатывание клапана-отсекателя 10 в описанной последовательности. Заправка автоцистерны прекращается.При заполнении автоцистерны 4 нефтепродуктом с объемным весом, равнымминимальному уп; поплавок 1 утонетнижним и средним элементами, получитплавучесть и больше тонуть не будет приповышении уровня в цистерне, а будетподниматься вместе с уровнем и кактолько достигнет своего предельного положения Ч 1, также соответствующегорасчетному весу, магнитное поле магни 2 пересечет герметичные контакты 3,разомкнет их и обесточит цепь питанияэлектромагнита 8 и произойдет срабатывание клапана-отсекателя 10 в описаннойпоследовательности. Заправка автоцистерныпрекращается.Для гарантийной отсечки предельногоуровня приминимальном объемном весевведен объем Ч поплавка, размерыкоторого реализованы за счет большогосечения и небольшой высоты,Таким образом, независимо от объемного веса нефтепродукта, заполняемого вавтоцистерну, предотвращение перегрузкитранспортного средства обеспечиваетсяограничителем автоматически.В настоящее время объемы цистерн,выпускаемых в СССР транспортных средствдля транспортирования светлых нефтепродуктов расчитываются согласноГОСТУ 6030-62 для объемного веса0,86 г/см.В действительности же объемный вессветлых нефтепродуктов колеблется отТп, 0 7 г/см до ,ск 1 г/смЗаполнение цистерны нефтепродуктомс объемным весом более расчетного приводит к перегрузке транспортного средства по сравнению с допустимой грузоподьемностью на 16 и значительно снижаетего срок службы.Заполнение цистерны нефтепродуктомс объемным весом менее расчетного приводит к недогрузке транспортного средства по сравнению с допустимой грузоподъем-ностью на 18,6%, что экономически невыгодно.При использовании 18,6% указаннойгрузоподъемности возможно, например,обеспечить перевозку одного и того жеколичества нефтепродуктов 100 транспортными средствами вместо 122,Таким образом, применение нредложенного ограничителя предельного уровня заполнения автоцистерны нефтепродуктом7 9431позволяет полностью использовать грузо- "подъемносгь любого транспортного сред"ства и довести объемы цистерн, устанавливаемых на транспортных средствах, доуровня современных мировых стандартови даже превзойти их, исключив при этомперегрузку транспортного средства. Формула изобретения 11 Ограничитель предельного уровня заполнения автоцистерны, включакзпий по плавок, связанный с герметичными контактами, соединенными с блоком управле И ния, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения надежности работы путем исключения отклонения по весу при заполнении цистерны нефтепродуктом с различным объемным весом, поплавок состоит яз трех расположенных один над другим элементом, объемы которых опредешпот соответственно по формуламЯпЧ =3 еах25Йфп+чЪп Ьп у,35 8где Ч - объем погружаемой части поплав1ка, обеспечивающий его плавучесть при максимальном объемном весе у , перевозимогонефтепродукта;У - объем погружаемой части поплавка, обеспечивающий его плавучесть в сумме с объемом Чприминимальном объемном весе у .перевозимого нефтепродукта;У - объем погружаемой части поплав%пка, обеспечивающий его плавучесть в сумме с объемом Ч припромежуточном объемном весеЦ перюозимого нефтепродукта;Ч - объем части поплавка, обеспечивающий запас плавучести, гарантирующий надежное срабатываниеограничителя;Йп- вес поплавка;Ъ 1,2- коэффициент запаса плавучестипринимается конструктивно.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. ГОСТ 6030 79, Автомобильныйподвижной состав для перевозки и заправки жидкого топлива. М., Издательствостандартов, 1978,2. Патент ВеликобританииЗЭ % 1312244, кл. Я 1,Н, опублик. 1973.3, Авторское свидетельство СССРЙ 499558, кл. П 67 П 5/04, 1974.Составитель В, ШиповРедактор О. Персиянцева Техред Л,Пекарь Корректор М, Кос Заказ 4998/2 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 7 Тираж 708 ВНИИПИ Государственного кпо делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Ра Подписноеитета СССРткрытийская наб., д. 4/5