ТОПЛИВНЫЙ БАК ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к автомобильной промышленности, к устройствам топливных баков, в частности баков для грузовых автомобилей.
Известен плоский топливный бак [см. патент на полезную модель №13027, опубл. 20.03.2000]. Бак выполнен из соединенных между собой верхней и нижней коробообразных половин. Внутри бака установлены вертикальные перегородки. При помощи ряда отогнутых лапок перегородки закреплены на горизонтальных стенках половин бака с образованием наперед заданных зазоров между лапками, а также между обращенными друг к другу торцами перегородок верхней и нижней половин бака.
Основная задача, решаемая полезной моделью, состоит в исключении гидравлических ударов топлива при движении транспортного средства по пересеченной местности и в условиях бездорожья.
Использование данного бака в широких масштабах невозможно из-за специфических особенностей его конструкции.
Известен также топливный бак транспортного средства по патенту на полезную модель №106185, опубл. 10.07.2011.
В корпусе бака установлены и закреплены с помощью сварки два донышка и перегородки. В корпусе выполнены элементы для установки заливной горловины, топливозаборника, датчика уровня топлива и сливной пробки. Корпус бака выполнен путем свертывания из листа с одним продольным сварным швом. Перегородки делят внутреннюю полость бака на ряд камер, сообщающихся между собой через отверстия, сформированные вырезами в перегородках и стенками корпуса. Перегородки установлены внутри корпуса таким образом, что распирают бак по всем четырем сторонам. Основные четыре плоскости корпуса выполнены с радиусными закруглениями. Донышки бака имеют вогнутую сферическую форму с образованием кромки по периметру и соединены с корпусом по кромке контактным сварочным швом.
Задача, решаемая полезной моделью, состоит в улучшении прочностных характеристик топливного бака и снижении металлоемкости.
Недостатком рассматриваемого топливного бака является, в частности, наличие кромки, по которой осуществляется контактная сварка боковых стенок с донышками, т.к. на выступающей полосе кромки при эксплуатации оседают грязь и влага из атмосферы, что приводит к появлению коррозии и, в конечном счете, к сокращению срока службы бака. Кромка увеличивает габариты бака, что тоже сказывается отрицательно на эксплуатационных характеристиках.
В данном баке предусмотрены определенные меры по улучшению его прочностных характеристик, однако остаются возможности для совершенствования конструкции, способствующие повышению прочности и долговечности устройства.
Задача заявляемой полезной модели состоит в разработке формы топливного бака, позволяющей повысить его прочность.
Технический результат заключается в повышении долговечности топливного бака.
1
2
3
1
2
3
3
2
1
Технический результат достигается топливным баком транспортного средства, состоящим из коробообразного корпуса, содержащего выполненные из листового металла продольные боковые стенки и торцовые донышки, соединенные с боковыми стенками неразъемным соединением. На стенках корпуса закреплена арматура, включающая элементы для установки заливной горловины, топливозаборника, датчика уровня топлива и сливной пробки. При толщине листовой заготовки 2,0÷2,5 мм радиусы скруглений между боковыми стенками R, радиального скругления боковых стенок R и сферического скругления торцовых донышек R связаны с длиной продольных боковых стенок L следующими зависимостями: R = (0,08÷0,35)L; R = (0,52÷3,45)L; R = (1,55÷6,25)L. Для каждого типоразмера бака соблюдено следующее соотношение радиусов: R>R>R.
На чертеже представлено схематичное изображение топливного бака.
Фиг. 1 - вид сбоку; фиг. 2 - вид с торца, проекция торцового донышка.
1
2
3
Длина продольных боковых стенок обозначена буквой L. Габаритный размер ширины стенки - А. Радиусы скруглений между боковыми стенками - R, радиального скругления боковых стенок - R и сферического скругления торцовых донышек - R.
Тонкостенный корпус содержит упрочняющие детали в виде перегородок внутри. Прочность корпуса от силового воздействия по нормали к поверхности создается также за счет радиальных и сферических скруглений на оболочке.
2
Прочность корпуса бака зависит не только от величины радиусов на скруглениях, но и от того, как они сочетаются с линейными размерами. Для выявления этой зависимости проведены ОКР, во время которых проведены теоретические расчеты опытных образцов и изготовлены образцы. Проверка прочности образцов осуществлялась посредством статистической нагрузки по нормали к поверхности в размере 6000÷7000 Н/м.
1
2
3
3
2
1
При толщине листового металла заготовки 2,0÷2,5 мм были установлены следующие оптимальные соотношения радиальных скруглений в зависимости от длины продольных боковых стенок L: R = (0,08÷0,35)L; R = (0,52÷3,45)L; R = (1,55÷6,25)L. Для каждого типоразмера бака должно соблюдаться следующее соотношение радиусов: R>R>R.
Модельный ряд баков различных типоразмеров, соответствующий выявленным зависимостям и определяемый действующей конъюнктурой, представлен в таблице.
Опытным путем было установлено достижение заявленного технического результата представленными типоразмерами баков.