ДНИЩЕ КОТЛА ЦИСТЕРНЫ

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности, к конструкциям котлов цистерн для перевозки жидких грузов.
Известны три типа торосферических днищ котлов (ГОСТ Р 52857.2-2007 Сосуды и аппараты), представляющие собой днища трёх типов:
1
1
1
тип А: R = D, r ≥ 0,095D;
1
1
1
тип В: R = 0,9D, r ≥ 0,170D;
1
1
1
тип С: R = 0,8D, r ≥ 0,150D,
где:
R – радиус кривизны в вершине днища по внутренней поверхности, мм;
1
D – наружный диаметр котла, мм;
1
r - наружный радиус отбортовки торосферического днища, мм.
1
Недостатком данных типов днищ является большая металлоёмкость в связи с тем, что радиус тороидальной части R ≥ 0,8D.
Решаемой технической проблемой является высокая металлоёмкость котлов вагонов-цистерн.
Технический результат заключается в снижении металлоёмкости котла цистерны.
Указанный технический результат достигается за счёт уменьшения радиуса кривизны R вершины днища котла по внутренней поверхности, определяемого по формуле:
1
R = (0,7…0,75) D,
где:
1
D= 3260…3400 мм – наружный диаметр котла цистерны по габариту Тпр.
1
Наружный радиус r отбортовки торосферического днища котла определяется по формуле:
1
1
r= (0,15…0,17) D,
1
Такой тип днища котла цистерны имеет более округлую форму, так как при уменьшении радиуса R прочность днища увеличивается, поэтому нагрузка распределяется равномерно. При выходе за пределы указанных диапазонов в меньшую сторону при неизменной длине котла произойдёт уменьшение его объёма, кроме того при уменьшении R и r увеличится высота Н днища, а это может привести к значительным местным утонениям при раскатке днища, в результате чего прочностные характеристики котла цистерны не будут удовлетворять требованиям Соглашения о международном железнодорожном грузовом сообщении (СМГС).
1
1
1
Проведённые расчёты показали, что при R = (0,7…0,75) D, r= (0,15…0,17) D увеличивается прочность днища котла цистерны на 4% (240 МПа), объем при этом не уменьшается.
Предлагаемая полезная модель поясняется графическим материалом, где показано схематическое изображение днища котла цистерны.
Днище котла цистерны представляет собой полусферу 1 торосферического исполнения, радиус кривизны R вершины днища по внутренней поверхности которой определяется по формуле:
1
R = (0,7…0,75) D,
1
наружный радиус r отбортовки торосферического днища определяется по формуле:
1
1
r= (0,15…0,17) D,
где:
1
D=3260…3400 мм – наружный диаметр котла цистерны по габариту Тпр.
Таким образом достигается технический результат.