ОБЕЧАЙКА РЕЗЕРВУАРА ДЛЯ ЖИДКОСТИ
LIQUID TANK SHELL

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к таре, имеющей в поперечном сечении криволинейный (а именно, прямоугольный) контур, корпус которой выполнен путем соединения двух жестких составных частей и отличается конструкцией стенок обечайки, содержащих усиливающие и упрочняющие элементы.
Уровень техники
Известен сборный резервуар, обечайка которого выполнена из отдельных состыкованных панелей. При этом резервуар выполнен прямоугольной в плане формы, вертикально ориентирован и состоит из прямоугольных стеновых панелей, образующих обечайку резервуара, и соединенных с прямоугольной панелью крышевой части и с прямоугольной панелью донной части. По периметру указанных стеновых панелей обечайки выполнены отбортовки, перпендикулярные их плоскостям. Соединение стеновых панелей обечайки между собой и с донной панелью выполнено через узлы уплотнения, каждый из которых содержит прокладку и охватывающую ее с одной стороны по всей длине металлическую полосу. При этом металлические ребра узлов уплотнения совмещены с внутренними ребрами отбортовок стеновых панелей обечайки с возможностью обеспечения их контакта с металлическими полосами узлов уплотнения (см. описание полезной модели к патенту RU №68467 U1, а именно, описание второго варианта сборного резервуара по данному патенту; МПК B65D8/04, E03B11/02, опубликовано 27.11.2007 Бюл. №33).
Признаки обечайки известного сборного резервуара (прототипа), совпадающие с признаками заявленного изобретения, заключаются в выполнении обечайки известного резервуара в виде полого прямоугольного параллелепипеда.
Причина, препятствующая получению в обечайке известного сборного резервуара технического результата, который обеспечивается заявленным изобретением, заключается в том, что боковые грани параллелепипеда обечайки известного резервуара не содержат усиливающих или упрочняющих элементов.
Известна обечайка резервуара для жидкости (прототип), представляющая собой изготовленный из листового металла прямоугольный параллелепипед, который содержит лонжеронную раму, включающую два лонжерона и как минимум одну поперечину (перемычку), соединяющую лонжероны. При этом каждый лонжерон рамы состоит их трех жестко соединенных между собой параллельно расположенных плоских элементов лонжерона - двух крайних и одного среднего (собственно лонжерона), так что боковые грани параллелепипеда образованы двумя швеллерными коробами, свободные ребра полок которых выполнены с поперечными отгибами (корытные профили), ориентированными наружу и образующими крайние плоские элементы лонжеронов (полки корытных профилей), а поперечина (перемычка) или поперечины лонжеронной рамы жестко соединены с указанными собственно лонжеронами, т.е. со средними плоскими элементами указанных трехслойных лонжеронов (см. описание изобретения к патенту RU №2686390 С1; МПК B65D8/04, B05DC11/11, опубликовано 25.04.2019 Бюл. №12).
Признаки известной обечайки (прототипа), совпадающие с признаками заявленного изобретения, заключаются в том, что она представляет собой изготовленный из листового металла прямоугольный параллелепипед, внутри которого расположена, по крайней мере, одна изготовленная из листового металла пластинчатая перемычка (поперечина), механически соединяющая противоположные боковые грани параллелепипеда, все боковые грани которого образованы высотными и широтными стенками двух одинаковых корытных профилей (в данном контексте корытный профиль - этот указанный в прототипе швеллерный профиль, свободные ребра полок которого выполнены с поперечными отгибами, именуемыми полками и ориентированными наружу), при каждый корытный профиль включает высотную стенку высотой h, две широтные стенки, перпендикулярные широтной стенки, и две полки, при помощи которых профили соединены между собой с образованием упомянутого параллелепипеда.
Причина, препятствующая получению в известной обечайке (прототипе) технического результата, который обеспечивается заявленным изобретением, заключается в использовании лонжеронов (т.е. упомянутых средних элементов лонжеронов), усложняющих конструкцию обечайки и технологию ее изготовления.
Техническая проблема, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в необходимости упрощения конструкции обечайки и технологии ее изготовления.
Раскрытие сущности изобретения
Технический результат, опосредствующий решение указанной технической проблемы, заключается в исключения из конструкции обечайки упомянутых лонжеронов (т.е. упомянутых в прототипе средних элементов лонжеронов) при сохранении всех усиливающих и упрочняющих эффектов за счет того, что механическая связь концов перемычки с противоположными гранями параллелепипеда обечайки осуществляется без посредствующей функции лонжеронов (средних элементов лонжеронов), а именно, непосредственным свариванием торцов перемычки с торцами полок корытных профилей.
Достигается технический результат тем, что обечайка резервуара для жидкости представляет собой изготовленный из листового металла прямоугольный параллелепипед, внутри которого расположена, по крайней мере, одна изготовленная из листового металла пластинчатая перемычка (10) длиной l и шириной d, механически соединяющая противоположные боковые грани и параллелепипеда, все боковые грани которого образованы высотными (4) и широтными (3), (5) стенками двух одинаковых корытных профилей (1) и (2) длиной L, каждый из которых включает высотную стенку (4) высотой h, две широтные стенки (3) и (5), перпендикулярные стенке (4), и две полки (6) и (7) шириной соответственно α и β, при помощи которых профили (1) и (2) соединены между собой с образованием упомянутого параллелепипеда, при этом длина l перемычки (10) в пределах технологического допуска, определяемого возможностью торцевой сварки перемычки (10) с полками (6) и (7), составляет:
l=h+α+β,
так что перемычка (10) одним своим концом расположена между парой полок (6), а другим - между парой полок (7) профилей (1) и (2) с сопряжением торцов (11) и (12) перемычки (10) с соответствующими торцами (8) и (9) соответствующих попарно сопряженных своими плоскостями и своими торцами пар полок (6) и (7) профилей (1) и (2), кроме того, торцы (8) сопряженной своими плоскостями пары полок (6) корытных профилей (1) и (2) соединены при помощи торцевой сварки (13) как между собой по всей длине L этих профилей (1) и (2), так и с торцом (11) перемычки (10) по всей ее ширине d, а торцы (9) сопряженной своими плоскостями пары полок (7) корытных профилей (1) и (2) соединены при помощи торцевой сварки (14) как между собой по всей длине L этих профилей (1) и (2), так и с торцом (12) перемычки (10) по всей ее ширине d.
Достигается технический результат также тем, что каждый корытный профиль (1) и (2) выполнен в виде гнутого корытного равнополочного профиля.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 приведена схема плана обечайки, состоящей из двух одинаковых корытных профилей и одной перемычки или множества параллельно расположенных в одной плоскости перемычек (вид с торца обечайки или, что то же самое, вид сверху резервуара, при этом видна только одна, верхняя перемычка); на фиг.2 схематично показан корытный профиль в поперечном сечении, а именно, любой из двух одинаковых корытных профилей, показанных на фиг.1; на фиг.3 отдельно показана пластинчатая перемычка (вид со стороны плоскости этой перемычки); на фиг.4 приведены объемные изображения двух корытных профилей, еще не соединенных между собой, и одной пластинчатой перемычка, еще не соединенной с этими профилями, на стадии, непосредственно предшествующей окончательной сборке обечайки.
Осуществление изобретения
Обечайка резервуара для жидкости представляет собой изготовленный из листового металла методом профилирования при помощи профилегибочного станка и дальнейшей сварки прямоугольный (пустотелый) параллелепипед, содержащий два одинаковых гнутых корытных профиля 1 и 2 длиной L (преимущественно равнополочных) и как минимум одну пластинчатую перемычку 10 длиной l и шириной d.
Каждый корытный профиль 1 и 2 в соответствие с Государственным стандартом СССР ГОСТ 14350-80 «Профили проката гнутые», введенным в действие 01.07.1981, и Межгосударственным стандартом ГОСТ 8283-93 «Профили стальные гнутые корытные равнополочные», принятым Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол №3 от 17.02.1993) и введенным в действие 01.01.1997, представляет собой гнутый профиль проката, образованный тремя стенками 3, 4 и 5, две из которых (а именно, стенки 3 и 5) одинакового размера и направлены в одну сторону относительно стенки 4, и двумя полками 6 и 7, направленными наружу профиля. Конкретно (дифференцируя терминологию в соответствие с указанными стандартами), стенка 4 в соответствие с указанными стандартами имеет высоту h и поэтому является высотной стенкой; стенки 3 и 5 в соответствие с указанными стандартами имеют ширину b каждая и поэтому являются широтными стенками (они расположены параллельны друг относительно друга и перпендикулярно относительно стенки 4); а полки 6 и 7 (являющиеся отгибами стенок 3 и 5) имеют соответственно ширину α и β, расположены на концах соответствующих стенок 3 и 5 перпендикулярно этим стенкам и с ориентацией наружу, при этом их торцы 8 и 9 имеют длину L.
Длина l перемычки 10 в пределах технологического допуска, определяемого возможностью торцевой сварки перемычки 10 с полками 6 и 7, составляет: l=h+α+β.
При этом перемычка 10 одним своим концом расположена между парой полок 6 профилей 1 и 2, а другим - между парой полок 7 профилей 1 и 2 с сопряжением торцов 11 и 12 перемычки 10 с соответствующими торцами 8 и 9 соответствующих попарно сопряженных своими плоскостями и своими торцами пар полок 6 и 7 профилей 1 и 2.
Кроме того, пара торцов 8 сопряженных своими плоскостями пары полок 6 корытных профилей 1 и 2 соединены при помощи торцевой сварки 13 как между собой по всей длине L этих торцов, так и с торцом 11 перемычки 10 (или любой перемычки 10, если их больше одной) по всей ее ширине d. Кроме того, пара торцов 9 сопряженной своими плоскостями пары полок 7 корытных профилей 1 и 2 соединены при помощи торцевой сварки 14 как между собой по всей длине L этих торцов, так и с торцом 12 перемычки 10 (или любой перемычки 10, если их больше одной) по всей ее ширине d.
Изготовление обечайки осуществляют следующим образом.
Первоначально из листового металла (например, стали) изготавливают элементы обечайки: два одинаковых (желательно равнополочных) корытных профиля 1 и 2, каждый из которых имеет длину, равную L, высоту стенки 4, равную h, ширину каждой стенки 3, 5, равную b, ширину полки 6, равную α, и ширину полки 7, равную ( (если профиль неравнополочный). Одновременно (или в разное независимое время) изготавливают пластинчатую перемычку 10 (одну или более) длиной l и шириной d, так что l=h+α+β. Затем профили 1 и 2 совмещают их полками 6 и 7 так, чтобы они попарно прилегали друг к другу своими плоскостями с попарным сопряжением их пар торцов 8 и 9; в то же время между полками пары полок 6 и пары полок 7 корытных профилей 1 и 2 располагают как минимум одну пластинчатую перемычку 10 с сопряжением торцов 11 и 12 этой перемычки с соответствующими парами торцов 8 и 9 пар полок 6 и 7. В таком положении конструкцию временно фиксируют и в этом временно фиксированном положении осуществляют сварку пар торцов 8 и пар торцов 9 корытных профилей 1 и 2 как между собой, так и с соответствующими торцами 11 и 12 пластинчатой перемычки 10 (или множества перемычек 10). В результате образуются сварочные швы 13 и 14: сварочный шов 13 связывает между собой пару торцов 8 пары полок 6 профилей 1, 2 и торец 11 перемычки 10 (или множество торцов 11 множества перемычек 10); сварочный шов 14 связывает между собой пару торцов 9 пары полок 7 профилей 1, 2 и торец 12 перемычки 10 (или множество торцов 12 множества перемычек 10).
После этого временную фиксацию снимают, обечайка готова: при этом ее противоположные грани 3 и 5 оказываются связанными между собой перемычкой 10, работающей на растяжение, что предотвращает выпуклую деформацию этих граней по причине давления на них жидкости, находящейся в резервуаре, в конструкции которого использована такая обечайка.
Дополнительно усиление обечайки осуществляется тем, что в результате использования двух корытных профилей 1 и 2 и сварочных швов 13 и 14, соединяющих пары полок 6 и пары полок 7 этих профилей между собой, образуются ребра жесткости в виде выступающих наружу и сваренных между собой указанных пар полок, так что в результате совместного действия этих двух факторов (фактор перемычки 10 и фактор ребер жесткости, образованных парами сваренных между собой полок 6 и 7) обеспечивается высокая степень защиты от выпуклых деформаций боковых граней резервуара при одновременном упрощении конструкции и технологии изготовления обечайки. Данное упрощение обеспечивается тем, что благодаря выбранной (в соответствии с изобретением, как показано выше) длине l перемычки 10 и ее размещении между парой полок 6 и парой полок 7 с сопряжением ее торцов 11 и 12 с соответствующими торцами 8 и 9 пар полок 6 и пар полок 7, появилась возможность прямого соединения сварочными швами 13 и 14 перемычки 10 с полками 6 и 7 в процессе соединения сваркой пар полок 6 и 7, и эта возможность осуществлена: в одной технологической операции сварки осуществлено соединение пар полок 6 и 7 между собой и соединение перемычки 10 с этими парами полок. Вследствие этого исключено использование лонжеронов, усложняющее и удорожающее конструкцию и технологию, как это имеет место в прототипе.