ЦИСТЕРНА ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ ЖИДКОСТЕЙ

Полезная модель относится к оборудованию для транспортирования и кратковременного хранения жидкостей преимущественно автомобильным транспортом, например, нефти и нефтепродуктов.
Цистерны для транспортирования жидкостей автомобильным транспортом представляют собой в основном многосекционный цилиндрический закрытый с двух сторон корпус. В корпусе, как правило, устанавливаются перегородки (волнорезы), которые и образуют секции. Волнорезы повышают жесткость емкости в поперечном оси цилиндра направлении и гасят, образующуюся наиболее интенсивно в верхней части емкости, во время разгона или торможения транспортного средства волну. Однако сами перегородки в продольном оси цилиндра направлении имеют относительно низкую жесткость. Наличие циклических знакопеременных деформаций волнорезов возникающих от движения жидкости при разгоне или торможении в продольном оси цилиндра направлении приводит к появлению усталостных и коррозионно-усталостных трещин. Вследствие этого разрушаются волнорезы, снижается жесткость емкости в поперечном оси цилиндра направлении. Все это приводит к появлению по бокам автоцистерн трещин, через которые вытекает жидкость.
Известна многосекционная цистерна для транспортировки жидкостей (по патенту 2241622), включающая корпус с цельной обечайкой и разделительными перегородками, отличающаяся тем, что обечайка выполнена с кольцевыми зигами, причем зиг обращен внутрь по радиусу, а разделительная перегородка смонтирована по линии вершины зига.
Зиги повышают жесткость емкости в поперечном оси цилиндра направлении. Однако в продольном направлении жесткость перемычек остается низкой.
Известна цистерна для транспортировки жидкостей (по патенту 180641 - принят за прототип) включающая цилиндрический корпус с цельной обечайкой и перегородками, которые соединены между собой в шахматном порядке перемычками в виде труб, закрепленных в них с помощью упорных шайб и гаек, отличающаяся тем, что в секциях устанавливаются по три перемычки, перемычки располагаются по окружности с радиусом 0,2 и 0,3 диаметра цилиндра, причем оси окружности и цилиндра совпадают, а верхняя перемычка располагается в вертикальной плоскости проходящей через ось цилиндра, две нижние в плоскостях под углом 119…121° к вертикальной плоскости.
Такие цистерны для перевозки жидкостей отличается более высокой жесткостью перегородок в продольном направлении, что повышает долговечность эксплуатации цистерн.
Однако жесткость волнорезов в продольном направлении в верхней части емкости, где наиболее интенсивно действует волна, повышается недостаточно. Наличие трех перемычек в каждой секции повышает массу конструкции. Соединение между собой волнорезов в шахматном порядке перемычками виде труб требует изготовления дополнительных отверстий в среднем волнорезе, что создает дополнительные концентраторы напряжений и снижает прочность средней перегородки в поперечном оси цилиндра направлении.
Известна цистерна для транспортировки жидкостей (по патенту 187597 - принят также за прототип), включающая цилиндрический корпус с цельной обечайкой и перегородками, которые соединены между собой в шахматном порядке перемычками в виде труб, закрепленных в них с помощью упорных шайб и гаек, перемычки располагаются по окружности с радиусом 0,2 и 0,3 диаметра цилиндра, причем оси окружности и цилиндра совпадают, верхняя и нижняя перемычки располагаются в вертикальной плоскости, проходящей через ось цилиндра, отличающаяся тем, что в секциях устанавливаются по шесть перемычек, боковые перемычки располагаются в плоскостях под углом 58…62° к вертикальной плоскости.
Такие цистерны для перевозки жидкостей отличается еще более высокой жесткостью перегородок в продольном направлении, что повышает долговечность эксплуатации цистерн. Недостатки такой цистерны те же. При этом большое количество перемычек в секциях значительно увеличивает вес конструкции.
Задачей полезной модели является повышение долговечности емкостей за счет увеличения жесткости волнорезов в верхней части емкости в продольном оси цилиндра направлении при незначительном увеличении массы конструкции.
Поставленная задача достигается тем, что в секции располагается по одной перемычке, они устанавливаются в вертикальной плоскости, проходящей через ось цилиндра, и находятся выше оси цилиндра на расстоянии 0,35…0,37 диаметра цилиндра, крепление перемычек в средней перегородке производится с помощью муфты, установленной неподвижно в перегородке.
На фиг. 1 изображен общий вид цистерны для транспортировки жидкостей. На фиг. 2 представлена схема крепления перемычек на передней и задней перегородках, вид А. На фиг. 3 представлена схема крепления перемычек на средней перегородке, вид Б.
Цистерна состоит из следующих сборочных единиц и деталей: цилиндрического закрытого корпуса с заливной горловиной 7, перегородок-волнорезов 2, перемычек 3, упорных шайб 4, гаек 5 и муфты 6.
Волнорезы 2 в секциях емкости соединяются между собой с помощью одной перемычки 3. Перемычки представляют собой трубы, на концах которых нарезана резьба. Установка перемычек в перегородках осуществляется с помощью упорных шайб 4, гаек 5 и муфты 6.
Перемычки располагаются в вертикальной плоскости, проходящей через ось цилиндра, и устанавливаются выше оси цилиндра на расстоянии 0,35…0,37 диаметра цилиндра. Указанные соотношения изменяющихся параметров обеспечивают увеличение жесткости волнорезов в верхней части емкости в продольном оси цилиндра направлении. Это соответствует области максимальных деформаций волнорезов от движения волны, возникающей во время разгона или торможения транспортного средства.
Муфта устанавливается в средней перегородке неподвижно, например, приваривается. Использование муфты на среднем волнорезе исключает необходимость изготовления дополнительных отверстий под крепление перемычек, устраняет наличие дополнительных концентраторов напряжений, тем самым не снижает прочность средней перегородки в поперечном оси цилиндра направлении.
Техническим результатом, обеспечиваемым полезной моделью, является дополнительное повышение жесткости перегородок в верхней части емкости в продольном оси направлении 1,05…1,1 раза при незначительном повышении массы конструкции, что препятствует возникновению усталостных трещин в перегородках. Это в свою очередь дополнительно препятствует снижению жесткости емкости в поперечном направлении и образованию трещин от поперечных деформаций емкости.
Все это позволяет повысить долговечность эксплуатации цистерн для перевозки жидкостей.