Залізнична цистерна

Реферат: Залізнична цистерна, яка містить ходову частину, гальмівне устаткування, котел, що включає циліндрову обичайку і днища, підкріплений крайніми і середніми шпангоутами, встановлений за допомогою опорних вузлів, які включають опорні листи на ділянках перетину шворневих і хребтових балок, стрингери, з'єднані з нижньою частиною котла через подовжні накладки з листового прокату і кінцями з'єднані відповідно з протилежними хребтовими балками, причому стрингери по всій довжині виконані з профілю замкнутого перетину, гальмівне устаткування змонтоване на стрингерах, а шпангоути виконані з двотавра, а середні шпангоути виконані складеними. UA 95294 U (12) UA 95294 U UA 95294 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до залізничного транспорту, зокрема до безрамних залізничних цистерн. Відома безрамна залізнична цистерна, в якій котел, що включає дві крайніх і одну середню обичайки із зливним патрубком, розташованим на центральній осі, і днища, підкріплений шпангоутами, встановлений за допомогою опорних вузлів, що включають опорні листи, стрингери, що скріплені з подовжніми листовими накладками, привареними до котла (RU пат. № 69474, B61D5/02, 06.06.2007). Недоліком цієї конструкції є низька надійність, оскільки конструкція зміцнюючих вузлів котла не забезпечує оптимального розподілу навантажень. Використання тавра як подовжнього елемента жорсткості (стрингера) може привести до втрати стійкості в подовжньому напрямі. Використання швелера як кільцевого елемента жорсткості також приводить до втрати стійкості. За прототип прийнята залізнична цистерна, яка містить котел із зливним патрубком, встановлений за допомогою опорних вузлів, що включають опорні листи, на ділянках перетину шворневих балок і кінцевих хребтових балок, стрингери, які скріплені з нижньою частиною котла, шпангоути (RU пат. № 27911, B61D5/06, 11.06.2002). До недоліків такої конструкції цистерни можна віднести сформований концентратор напруги в місці з'єднання хребтової балки і стрингера із-за різкого перепаду площ їх перетинів. Наявність значного вильоту хребтової балки у бік зливного приладу включає котел в роботу пізніше, внаслідок чого значна частина енергії удару в автозчеп гаситься у шворневому вузлі, формуючи в ньому і в цій області котла завищені локальні напруги. Ще одним недоліком є використання як подовжнього елемента жорсткості (стрингера) - кутика, схильного втрачати стійкість при експлуатаційних навантаженнях в подовжньому напрямі і кільцевого елемента жорсткості (шпангоута) - швелера, схильного втрачати стійкість при експлуатаційних навантаженнях, а також висока металоємність. Технічним результатом, на досягнення якого направлена корисна модель, що заявляється, є створення безрамної залізничної цистерни високої міцності та надійності із зниженою металоемністю. Для досягнення технічного результату в залізничній цистерні, що містить ходову частину, гальмівне устаткування, котел, який включає циліндрову обичайку і днища, підкріплений крайніми і середніми шпангоутами, встановлений за допомогою опорних вузлів, що включають опорні листи на ділянках перетину шворневих і хребтових балок, стрингери, з'єднані з нижньою частиною котла через подовжні накладки з листового прокату і кінцями з'єднані відповідно з протилежними хребтовими балками, згідно з корисною моделлю, стрингери по всій довжині виконані з профілю замкнутого перетину, гальмівне устаткування змонтоване на стрингерах, а шпангоути виконані з двотавра, причому середні шпангоути виконані складеними. Шпангоути розташовані один від одного на відстані L1, що становить від однієї четвертої до однієї другої довжини бази цистерни L. Середні шпангоути виконані складеними як мінімум з трьох частин. Частина хребтової балки в зоні змінного перетину з'єднана ребром жорсткості з котлом через подовжню накладку з листового прокату. Обичайка котла залізничної цистерни має ухил 0,7…1,0 % у бік зливу продукту. Суть корисної моделі, що заявляється, пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 зображена залізнична цистерна, загальний вигляд; на фіг. 2 - залізнична цистерна, вигляд А на фіг. 1; на фіг. 3 - залізнична цистерна, переріз Б-Б на фіг. 1; на фіг. 4 - залізнична цистерна, переріз В-В на фіг. 1. на фіг. 5 - обичайка. Залізнична цистерна є суцільнонесучою конструкцією і містить ходову частину 1 (фіг. 1), гальмівне устаткування 2 (фіг. 1), котел 3 (фіг. 1, фіг. 2), що включає циліндрову обичайку 4 (фіг. 1, фіг. 5) і днища 5 (фіг. 1, фіг. 2), підкріплений крайніми 6 (фіг. 1, фіг. 4) і середніми 7 (фіг, 1, фіг. 2, фіг. 3), шпангоутами, виконаними з двотавра, встановлений за допомогою опорних вузлів 8 (фіг. 1), що включають опорні листи 9 (фіг. 4) на ділянках перетину шворневих 10 (фіг. 2, фіг. 4) і хребтових 11 (фіг. 2) балок, стрингери 12 (фіг. 1, фіг. 2, фіг. 3), з'єднані з нижньою частиною котла через подовжні накладки 13 (фіг. 2) з листового прокату і кінцями з'єднані відповідно з протилежними хребтовими балками, гальмівне устаткування 2 (фіг. 1) змонтовано на стрингерах 12 (фіг. 1, фіг. 2, фіг. 3), які виконані по всій довжині з профілю замкнутого перетину, а середні шпангоути 7 (фіг. 1, фіг. 2, фіг. 3) виконані складеними. Крайні 6 (фіг. 1, фіг. 4) і середні 7 (фіг. 1, фіг. 2, фіг. 3) шпангоути розташовані один від одного на відстані L1, що становить від однієї четвертої до однієї другої довжини бази цистерни L. Частина хребтової балки 11 (фіг. 2) в зоні змінного перетину з'єднана ребром жорсткості з котлом 3 (фіг. 1, фіг. 2) через подовжню накладку з листового прокату 9 (фіг. 4). 1 UA 95294 U 5 У запропонованому технічному рішенні за рахунок установки кільцевих і подовжніх елементів жорсткості досягається необхідний запас стійкості оболонки від дії зовнішнього надмірного тиску і подовжніх стискаючих сил, а також підвищується частота власних коливань, що виключає виникнення резонансних явищ при русі по нерівностях шляху. В даний час проводяться випробування дослідного зразка. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 25 1. Залізнична цистерна, яка містить ходову частину, гальмівне устаткування, котел, що включає циліндрову обичайку і днища, підкріплений крайніми і середніми шпангоутами, встановлений за допомогою опорних вузлів, які включають опорні листи на ділянках перетину шворневих і хребтових балок, стрингери, з'єднані з нижньою частиною котла через подовжні накладки з листового прокату і кінцями з'єднані відповідно з протилежними хребтовими балками, яка відрізняється тим, що стрингери по всій довжині виконані з профілю замкнутого перетину, гальмівне устаткування змонтоване на стрингерах, а шпангоути виконані з двотавра, причому середні шпангоути виконані складеними. 2. Залізнична цистерна за п. 1, яка відрізняється тим, що шпангоути розташовані один від одного на відстані L1, що становить від однієї четвертої до однієї другої довжини бази цистерни L. 3. Залізнична цистерна за п. 1, яка відрізняється тим, що середні шпангоути виконані складеними як мінімум з трьох частин. 4. Залізнична цистерна за п. 1, яка відрізняється тим, що частина хребтової балки в зоні змінного перетину з'єднана ребром жорсткості з котлом через подовжню накладку з листового прокату. 5. Залізнична цистерна за п. 1, яка відрізняється тим, що обичайка котла має ухил 0,7…1,0 % у бік зливу продукту. 2 UA 95294 U 3 UA 95294 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4