КОНТЕЙНЕР-ЦИСТЕРНА

Заявляемая полезная модель относится к ёмкостям для транспортировки и хранения жидкостей и газов, в частности к контейнерам-цистернам, и может быть использована на железнодорожном, водном и автомобильном транспорте.
Из уровня техники известен контейнер-цистерна, содержащий котёл, закреплённый в балочном каркасе, включающем две торцевые рамы, содержащие вертикальные и горизонтальные элементы, угловые фитинги, а также продольные боковые элементы, соединяющие торцевые рамы (см. RU 177086, МПК B65D 88/12, опубл. 07.02.2018).
Технической проблемой, присущей приведённому аналогу, является избыточная масса конструкции контейнера-цистерны. Обусловлена данная техническая проблема тем, что балочный каркас контейнера-цистерны изготовлен из стали. Изготовление балочного каркаса из стали приводит к увеличению массы конструкции контейнера-цистерны.
В качестве наиболее близкого аналога принят контейнер-цистерна, содержащий котёл, закреплённый в балочном каркасе, включающем две торцевые рамы, содержащие вертикальные и горизонтальные элементы, угловые фитинги, а также продольные боковые элементы, соединяющие торцевые рамы (см. RU 160546, МПК B65D 88/12, опубл. 20.03.2016).
Технической проблемой, присущей наиболее близкому аналогу, является избыточная масса конструкции контейнера-цистерны. Обусловлена данная техническая проблема тем, что балочный каркас контейнера-цистерны изготовлен из металла. Изготовление балочного каркаса из стали приводит к увеличению массы конструкции контейнера-цистерны.
Технический результат заявляемой полезной модели – снижение массы конструкции контейнера-цистерны при обеспечении прочности конструкции контейнера-цистерны.
Достигается заявленный технический результат контейнером-цистерной, содержащим котёл, закреплённый в балочном каркасе, включающем две торцевые рамы, содержащие вертикальные и горизонтальные элементы, угловые фитинги, а также продольные боковые элементы, соединяющие торцевые рамы. Вертикальные и горизонтальные элементы торцевых рам, а также продольные боковые элементы балочного каркаса выполнены из полимерного композиционного материала, а соединение элементов балочного каркаса из полимерного композиционного материала с угловыми фитингами осуществляется через приваренные к угловым фитингам металлические патрубки, при этом внутри элементов каркаса расположены тросы, концы которых закреплены в патрубках.
Заявляемая полезная модель отличается от наиболее близкого аналога тем, что вертикальные и горизонтальные элементы торцевых рам, а также продольные боковые элементы балочного каркаса выполнены из полимерного композиционного материала. При этом соединение элементов балочного каркаса из полимерного композиционного материала с угловыми фитингами осуществляется через приваренные к угловым фитингам металлические патрубки, а внутри элементов балочного каркаса расположены тросы, концы которых закреплены в патрубках, тем самым обеспечивается соответствие заявляемой полезной модели условию патентоспособности «новизна».
За счёт того, что вертикальные и горизонтальные элементы торцевых рам, а также продольные боковые элементы балочного каркаса выполнены из полимерного композиционного материала, достигается снижение массы по сравнению с наиболее близким аналогом. Снижение массы достигается за счёт того, что элементы балочного каркаса, изготовленные из полимерного композитного материала, имеют меньшую массу по сравнению с элементами аналогичной конфигурации, изготовленными из стали. В качестве полимерного композитного материала может использоваться материал, армированный высокомодульными волокнами, стеклопластик, углепластик, а также любой другой полимерный композитный материал, обеспечивающий снижение массы. Так как снижение массы может привести к снижению прочности конструкции, то для обеспечения прочности при снижении массы конструкции, соединение элементов балочного каркаса из полимерного композиционного материала с угловыми фитингами осуществляется через приваренные к угловым фитингам металлические патрубки, при этом внутри элементов балочного каркаса расположены тросы, концы которых закреплены в патрубках.
Также для дополнительного повышения прочности конструкции закрепление концов каждого троса в патрубках может осуществляться с использованием круглых втулок с наружной резьбой и конусной внутренней полостью, при этом расплетённые концы троса внутри конусной полости втулки заливаются высокопрочным связующим.
Заявляемая полезная модель поясняется иллюстративным материалом, где на фиг. 1 представлен общий вид контейнера-цистерны; на фиг. 2 представлен выносной вид А на фиг. 1; на фиг. 3 показан вид, иллюстрирующий зону соединения патрубка с элементом балочного каркаса; на фиг. 4 показан вид, иллюстрирующий зону соединения конца троса с втулкой.
Контейнер-цистерна содержит котёл 1 (Фиг. 1), закреплённый в балочном каркасе, включающем две торцевые рамы 2, содержащие вертикальные элементы 2.1 и горизонтальные элементы 2.2. Балочный каркас также содержит угловые фитинги 3, а также продольные боковые элементы 4, соединяющие торцевые рамы 2. Вертикальные элементы 2.1 и горизонтальные элементы 2.2 торцевых рам 2, а также продольные боковые элементы 4 изготовлены из полимерного композиционного материала. В качестве фитингов 3 используются стандартные угловые фитинги, изготовленные из стали. Соединение элементов балочного каркаса, изготовленных из полимерного композиционного материала, с угловыми фитингами 3 осуществляется через приваренные к угловым фитингам металлические патрубки 5 (Фиг. 2), при этом внутри элементов балочного каркаса расположены тросы 6, концы которых закреплены в патрубках 5. Тросы 6 изготовлены из высокомодульных непрерывных волокон. В патрубках 5 могут быть выполнены монтажные отверстия 5.1, через которые осуществляется монтаж и натяжка тросов 6. Закрепление концов каждого троса 6 (Фиг. 3) в патрубках 5 может осуществляться с использованием круглых втулок 7 с наружной резьбой и конусной внутренней полостью, при этом расплетённые концы троса внутри конусной полости втулки 7 заливают высокопрочным связующим. Конусность внутренней полости втулки 7 позволяет обеспечить высокую прочность соединения втулки 7 с тросом 6 при растяжении.