Волнорез для цистерны

Настоящая полезная модель относится к цистернам для транспортировки наливных грузов.
Известна цистерна, содержащая корпус, включающий в себя обечайку, внутри которой закреплены волнорезы в виде перегородок, и два торцевых днища, перегородка каждого волнореза посредством болтов соединена своими концами с держателями, жестко прикрепленными к обечайке, при этом в местах соединения с перегородкой держатели выполнены с пазами, в которых размещены указанные болты с возможностью линейного перемещения, держатели прикреплены к обечайке посредством сварки (патент №RU №186767 МПК B65D 88/12, опубл. 31.01.2019 г.).
Известен резервуар, корпус которого снабжен волнозащитной пластиной. Группа волнозащитных пластин включает по меньшей мере две единичные волнозащитные пластины, размещенные с зазором. Набор волнозащитных панелей содержит две группы волнозащитных панелей, в котором две единичные волнозащитные пластины могут быть симметрично расположены слева и справа вдоль поперечного направления корпуса резервуара, или две волнозащитные пластины могут быть расположены противоположно вверху и внизу вдоль поперечного направления корпуса резервуара, нижняя волнозащитная пластина в нижней части внешнего края открывает проточное отверстие. Внешний край волнозащитной пластины и внутренняя стенка резервуара представляют собой отбортовочную конструкцию, и отбортовочная конструкция плотно прилегает к внутренней стенке резервуара и жестко соединена с внутренней стенкой резервуара (патент №CN101786533, МПК B65D 90/02, опубл. 28.07.2010).
Известно устройство для гашения колебаний наливных грузов в цистерне, включающее внутреннюю решетчатую конструкцию, разделяющую цистерну на отдельные секции, при этом секциям придана такая конфигурация, чтобы при использовании указанной конструкции замедлялось перемещение жидкости в направлении преимущественно перпендикулярно центральной оси цистерны и между смежными секциями образующей секции решетчатой конструкции, вследствие чего в условиях перемещения жидкости внутри цистерны обеспечивалось бы уменьшение кинетической энергии, передаваемой от жидкости одной из противоположных боковых стенок цистерны, по сравнению со случаем, при котором секции отсутствуют, решетчатая конструкция, разделяющая цистерну на отдельные секции, выполнена из трех или более слоев секций, выполненных с помощью двух или более перегородок, и каждая из двух или более перегородок предназначена для замедления перемещения жидкости в направлении вверх при движении цистерны для перевозки наливных грузов на повороте (патент №RU2745816, МПК В60Р 3/22, B60K 15/077, B65D 88/12, B65D 88/06, опубл. 22.06.2020 г.).
Наиболее близкой по совокупности существенных признаков является цистерна для жидкости, содержащая корпус и размещенные в нем перпендикулярно продольной оси перфорированные волнорезы, каждый волнорез выполнен гофрированным с вертикальным расположением гофр, причем к каждому гребню гофра прикреплена вертикальная пластина так, что ее продольная ось перпендикулярна продольной оси цистерны (авторское свидетельство №SU 981121, МПК B65D 88/12, опубл. 15.12.1982).
Недостатком известных технических решений является сложность и трудоемкость изготовления волнорезов для обеспечения их надежности, необходимость использования дополнительных элементов для обеспечения их жесткости, это значительно утяжеляет конструкцию.
Технической задачей является создание конструкции волнореза, обладающего достаточной надежностью, обеспечивающего гашение гидравлических ударов внутри цистерны во время движения, тем самым предохраняя цистерну от разрушения.
Технический результат совпадает с поставленной задачей и достигается за счет того, что волнорез для цистерны выполнен гофрированным с вертикальным расположением гофр, волнорез выполнен с вырезами в верхней и в нижней частях, при этом вырез в нижней части имеет размеры, позволяющие человеку пройти для обслуживания цистерны, а профиль гофр выполнен трапециевидным, кроме того к торцам волнореза по всему его периметру присоединена монтажная полоса.
Волнорез выполнен составным.
Новыми признаками данного технического решения является выполнение гофров волнорезов трапециевидной формы, наличие вырезов в верхней и в нижней частях волнорезов и наличие монтажной полосы по всему периметру каждого волнореза. Выполнение гофров трапециевидной формы позволяет распределить нагрузку от ударной волны жидкости по граням гофр, уменьшая ее силу, а также наличие монтажной полосы значительно ужесточает конструкцию волнореза, при этом наличие вырезов также гасит ударную волну. Кроме того, наличие вырезов позволяет перераспределять жидкость, а также производить осмотр и ремонт цистерны.
Таким образом совокупность всех существенных признаков позволяет достичь желаемого технического результата, решить поставленную задачу.
Полезная модель поясняется чертежами:
Фиг. 1 - цистерна с волнорезом, общий вид в ракурсе ¾.
Фиг. 2 - волнорез, вид прямо;
Фиг. 3 - волнорез, вид сбоку;
Фиг. 4 - волнорез, вид в ракурсе ¾;
Волнорез 1, расположенный в цистерне предназначен для уменьшения кинетической энергии, передаваемой от жидкости одной из противоположных стенок цистерны.
Волнорез 1 устанавливается внутри корпуса цистерны перпендикулярно продольной ее оси. Волнорезов 1 может быть несколько в зависимости от габаритов цистерны и перевозимой жидкости.
Каждый волнорез 1 выполнен из стального гофрированного листа с вертикальным расположением гофр. Волнорез 1 может быть выполнен как цельным, так и составным. Гофры выполнены трапециевидными. Такое выполнение гофр обеспечивает гашение ударной волны за счет наличия дополнительных граней. Кроме того, наличие дополнительных ребер ужесточает конструкцию, не требуется установка дополнительных упрочняющих элементов. Волнорез 1 выполнен с вырезами 2 и 3 в верхней и в нижней частях соответственно. Наличие выреза 2 в верхней части обеспечивает распределение жидкости в цистерне, а наличие нижнего выреза 3, имеющего размеры для свободного прохождения человека, позволяет производить обслуживание цистерны. Кроме того, указанные вырезы 2 и 3 также участвуют в гашении ударной волны. Периметр волнореза 1 выполнен конгруэнтным к присоединяемой поверхности боковой стороны цистерны.
Волнорез 1 может быть выполнен составным, состоящим из четырех частей: двух верхних идентичных частей 4, зеркально расположенных в соединенном состоянии с образованием выреза 2, и двух нижних идентичных боковых частей 5, зеркально расположенных и присоединенных к верхним частям 4 с образованием нижнего выреза 3. Выполнение волнореза 1 составным обусловлено технологическими возможностями.
Для присоединения волнорезов 1 к корпусу цистерны ко всему периметру к торцам волнореза 1 присоединена монтажная полоса 6. В случае выполнения волнореза 1 составным, монтажная полоса 6 присоединяется по периметрам всех частей волнореза 1. Монтажная полоса 6 при присоединена к торцам волнореза 1 неразъемным соединением, например, сваркой.
Волнорез для цистерны с работает следующим образом.
При возникновении в корпусе цистерны продольных колебаний свободной жидкости последняя ударяется о поверхность гофр волнорезов 1, в результате чего происходит перераспределение струй движения жидкости по граням гофр, частично соударяется между собой с погашением энергии движения.
При возникновении поперечных колебаний жидкость ударяясь в выступающую часть гофр погашает инерционную скорость.
Использование всех существенных признаков позволяет решить поставленную задачу.
Волнорез для цистерны промышленно применим и может быть изготовлен на современном оборудовании с использованием современного инструмента и материалов.