Залізнична цистерна для транспортування рідкого вантажу

Залізнична цистерна для транспортування рідкого вантажу, що містить розміщений на Винахід належить до залізничного транспорту і може бути використований в різних ємкостях горизонтального розміщення для зберігання та транспортування рідкого вантажу Відома залізнична цистерна для транспортування рідкого вантажу, у якої верхня частина котла, в цілях зменшення металоємкості, підкріплена ребрами жорскості (Авт св №1339043 поМКПВ6Ю5/00) Відома залізнична цистерна у якої в цілях зменшення маси, зовнішня поверхня верхньої частини котла виконана рифленою з рівномірно чергованими западинами, виконаними у вигляді ромбу (Авт св №1452734 по МПКВ6Ю 5/00) Недоліком відомих залізничних цистерн є те, що в данному випадку зберігаючи метал, заявник не бере до уваги виникнення напруженного стану у середині котла цистерни для транспортування рідкого вантажу, тобто діє наосліп, а це може в деяких випадках знизити МІЦНІСТЬ та надійність цих котлів Крім того, зберігаючи метал, заявник іде на додаткові витрати, зв'язані з виконанням спеціальних ребер жорсткості на верхній частині котла або виготовленням спеціального рифленого листа Найбільш близьким аналогом до заявляемого технічного рішення є залізнична цистерна для ходовій частині за допомогою рами котел у вигляді горизонтальної ємкості, що складається із торцевих днищ і принаймні трьох царг, крайні із яких вільно розташовані на опорах рами, а середня царга за допомогою лап жорстко закріплена на рамі, при цьому царги виконані із різною товщиною стінок, яка відрізняється тим, що середня царга складається із двох частин верхньої та нижньої, виконаних таким чином, що відношення товщини стінок крайніх царг і верхньої частини середньої царги до товщини стінки нижньої частини середньої царги дорівнює 1 (1,101,15) транспортування рідкого вантажу, що містить розміщений на ходовій частині за допомогою рами котел у вигляді горизонтальній ємкості, що складається із торцевих днищ і трьох царг, крайні із яких вільно розташовані на опорах рами, а середня царга за допомогою лап жорстко закріплена на рамі В котлі залізничної цистерни використовано декілька царг з різною товщиною стінок, при чому відносини товщини стінок крайніх царг до товщини стінки середньої царги дорівнює 1 (1,10-1,15) (Авт св №1606372 по МКВ B61D 5/00) Недолік відомої залізничної цистерни складається утому, що для підвищення надійності при транспортуванні рідкого вантажу та зниження металоємкості, недостатньо повно використовані дослідження напруженного стану котлів для транспортування рідкого вуглеводного газу, які дозволяють виявити найбільш навантажені ділянки котла, визначаючі в цілому його МІЦНІСТЬ В основу запропонованого технічного рішення покладена задача створення залізничної цистерни для транспортування рідкого вантажу з максимально допустимим зниженням металоємкості, виконаним за рахунком останніх досліджень напруженого стану котлів цистерн і із зберіганням при цьому високої надійності при транспортуванні рідкого вантажу О о> со ю ю 55399 Поставлена задача вирішується завдяки тому, що в залізничній цистерні для транспортування рідкого вантажу, що містить на ходовій частині за допомогою рами котел у вигляді горизонтальної ємкості, що складається із торцевих днищ і принаймні трьох царг, крайні із яких вільно розташовані на опорах рами, а середня царга за допомогою лап жорстко закріплена на рамі, прицьому царги виконані з різною товщиною стінок, згідно винаходу, середня царга складається із двох частин - верхньої та нижньої, виконаних таким чином, що відносини товщини стінок крайніх царг і верхньої частини середньої царги до товщини стінки нижньої частини середньої царги дорівнює 1 (1,10 -1,15) Суттєвість винаходу пояснюється кресленням, де на фіг 1 зображен загальний вид залізничної цистерни для транспортування рідкого вантажу, на фіг 2 - перетин по А-А на фіг 1 Залізнична цистерна для транспортування рідкого вантажу складається із ходової частини 1, розміщеної на ній рами 2 і, закріпленого на рамі 2, котла 3 Котел 3 виконаний із трьох царг 4, 5, 6 і жорстко скріплених з крайніми царгами 4 і 6 двох торцевих днищ 7 і 8 Середня царга 5 котла 3 за допомогою лап 9 жорстко закріплена на рамі З залізничної цистерни Крайні царги 4 та б розташовані на опорах 10 рами 3 і притиснуті до неї стяжними хомутами 11 Середня царга 5 виконана із двох жорстко з'єднаних між собою частин - верхньої 12 і нижньої 13 Ширина нижньої частини середньої царги 5 повинна бути достатньою для розміщення лап 9 Котел цистерни може складатися і із більшої КІЛЬКОСТІ царг, але в цьому випадку, товщина р1 стінок крайніх царг 4 і 5 і верхньої частини 12 середньої царги 5 на 10-15% менше товщини р2 нижньої частини 12 середньої царги 5, тобто відносини товщин будуть складати 1 (1,10-1,15) Це стало можливим завдяки дослідженням напруженного стану котлів залізничних цистерн для транспортування рідкого вантажу Були виявлені найбільш навантажені ділянки котла, визначаючі в цілому його МІЦНІСТЬ Таким чином, в залізничних цистернах для транспортування рідкого вуглеводного газу та легкої вуглеводної сировини в крайньому перетину котла найбільші напруги виникають в місцях стиковки торцевих днищ з крайніми царгами і в опорних зонах У середніх перетинах котла високий рівень напруги знаходиться в зоні лап Котел залізничної цистерни для транспортування рідкого вуглеводного газу і легкої вуглеводної сировини розраховано на робочий серединний тиск 2МПа При випробувані тиск досягає величини ЗМПа При робочему серединному тиску у котлі максимальне напруження досягає величини 136,5158,1 МПа в зоні лап, тобто у середньому перетину котла, і 122,8-143,ОМПа - в верхній частині середньої царги котла Напруга в нижньої частині середньої царги котла на 7-11% перевищують величини, зареєстровані в крайніх царгах і верхній частині середньої царги котла При випробуваному тиску рівень напруги в обоїх порівняних перетинах досягає більш вищого рівня і складається ВІДПОВІДНО 207-196МПа і 192162МПа Завантаженість в нижній частині середньої царги котла на 7-12% вище по зрівнянню з зареєстрованими у крайніх царгах і в верхній частині середньої царги котла Рівень напруженого стану в нижній частині середньої царги котла перевищує на 12,5% рівень, виявлений у крайніх царгах і в верхній частині середньої царги котла Результати дослідження напруженого стану котла цистерни дозволяють сконструювати котел для транспортування рідкого вантажу із диференцірованим розподіленням товщин елементу котла, що забезпечує зниження металоємкості котла і раціональне розподілення напруги в його елементах при експлуатаційних навантаженнях Фіг.2 Підписано до друку 05 05 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24