КОТЁЛ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ ЦИСТЕРНЫ

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, а именно, к конструктивным элементам цистерн железнодорожных транспортных средств.
Известен котел вагона-цистерны, содержащий цилиндрическую часть, днища котла, люк-лаз и сливное устройство, расположенные, соответственно, в верхней и в нижней частях котла. К стенкам котла в его средней части приварены кольцевые шпангоуты, имеющие Ω-образную форму поперечного сечения. В подкрепленных таким образом цистернах повышены прочность и жесткость оболочки котла при уменьшенной толщине его стенок, а также снижены напряжения в загруженных зонах (см. Л.А. Шадур. Вагоны. М.: Транспорт, 1973, с. 349-352, рис. 259).
Известен котел железнодорожной цистерны, содержащий цилиндрическую часть, усиленную прикрепленными неподвижно к оболочке котла двумя наружными подкрепляющими шпангоутами, два днища, расположенный в верхней части котла люк-лаз и сливное устройство, при этом подкрепляющие шпангоуты имеют Ω-образную или швеллерообразную форму поперечного сечения и установлены на равном расстоянии от поперечной плоскости симметрии котла (патент RU 113702, МПК B61D 5/00, опубл. 27.02.2001). Это известное устройство принято за наиболее близкий аналог.
Общим недостатком известных конструкций котла является симметричное расположение шпангоутов, при котором один из шпангоутов может послужить препятствием для установки элементов конструкции со смещением относительно плоскости симметрии котла.
Техническим результатом полезной модели является обеспечение возможности оптимального в продольном направлении расположения элементов конструкции котла и оборудования железнодорожной цистерны.
Достигается указанный технический результат тем, что в котле железнодорожной цистерны, содержащем цилиндрическую часть с прикрепленными к ней наружными подкрепляющими шпангоутами, имеющими Ω-образную или швеллерообразную форму поперечного сечения, два днища, расположенный в верхней части котла люк-лаз и сливное устройство, согласно предлагаемой полезной модели, подкрепляющие шпангоуты установлены не симметрично относительно поперечной плоскости симметрии котла на расстояниях, значения которых находятся в диапазоне от 0,12L до 0,22L, где L - длина цилиндрической части цистерны.
Установка подкрепляющих шпангоутов на расстояниях, не равных между собой относительно поперечной плоскости симметрии котла, позволяет располагать элементы конструкции котла и оборудования цистерны с учетом их компоновки и особенностей расположения вдоль продольной оси котла. С этой целью один из шпангоутов, либо оба шпангоута, препятствующие такому расположению, могут быть смещены. Допускаемый коэффициент запаса устойчивости оболочки котла при условии выполнения требований прочности обеспечивается при установке шпангоутов на расстояниях от поперечной плоскости симметрии котла в указанном диапазоне.
Полезная модель поясняется чертежами, где изображены: на фиг. 1 - котел железнодорожной цистерны, главный вид; на фиг. 2 - график зависимости коэффициента запаса устойчивости оболочки котла и расстояния от поперечной плоскости симметрии котла до шпангоута.
1
2
Котел состоит из цилиндрической части 1, усиленной наружными подкрепляющими шпангоутами 2, и приваренных к ней днищ 3 (фиг. 1). В верхней части котла 1 расположен люк-лаз (позицией не показан), в нижней части - сливное устройство 4. Шпангоуты 2 выполнены с поперечным сечением Ω-образной или швеллерообразной формы и установлены относительно поперечной оси симметрии О-О котла на расстояниях l и l, каждое из которых может находиться в диапазоне (0,12-0,22) длины L цилиндрической части котла.
1
2
Как следует из графика (фиг. 2), указанный диапазон расстояний l и l, позволяет обеспечить коэффициент запаса устойчивости Кз не менее допускаемого значения, равного 1,1.
Полезная модель работает следующим образом.
На фиг. 1 представлено крепление арматурного отсека 5 с осевым смещением. Аналогично, на практике могут быть востребованы исполнения котла железнодорожной цистерны со смещенным креплением прочего оборудования, в частности, люка-лаза, элементов крепления котла к платформе, элементов крепления переходных площадок и лестниц. Такие исполнения котла реализуемы благодаря возможности несимметричной установки шпангоутов 2 на цилиндрической части 1 котла со смещением относительно поперечной плоскости симметрии О-О как одного из шпангоутов 2, так и обоих шпангоутов 2 на любые расстояния, не выходящие за пределы указанного выше диапазона.