Железнодорожная цистерна

Полезная модель относится к подвижному составу железнодорожного транспорта, а именно к цистернам для перевозки опасных грузов. Задачей предлагаемой полезной модели является максимально повысить грузоподъемность железнодорожной цистерны путем изменения геометрии построения котла при выполнении стандартных условий перевозок, а также уменьшить коэффициент тары. Решение задачи достигается тем, что в железнодорожной цистерне, включающей укрепленный на раме котел, состоящем из обечайки и днищ, предохранительные щиты, каждый из которых жестко закреплен на раме напротив днища котла с зазором между днищем и щитом, ходовую часть, колпак для сливоналивной арматуры, две предохранительные дуги, каждая из которых установлена сверху на котле перед колпаком со стороны днища и их высота превышает высоту колпака, причем предохранительные дуги установлены и закреплены к обечайке котла, при этом отношение длины котла к длине обечайки котла выполнено в пределах 1,18-1,2, а отношение длины обечайки к длине царг выполнено в пределах 2,9-5,1, диаметр и длина котла связаны отношением в пределах 0,28-0,3, а диаметр и толщина стенки котла -отношением равным 159-161. Используя при построении котлов железнодорожной цистерны всю указанную совокупность отношений и их значений, соответственно, между длинами котла и обечайкой котла, между длинами обечайки и царги, а также между диаметром и длиной котла, диаметром и толщиной стенки котла, позволяет повысить грузоподъемность на 15% по сравнению с известными моделями цистерн для перевозки опасных грузов, обеспечивая при этом безопасность перевозки опасных грузов, а коэффициент тары снизить на 20%.

Полезная модель относится к подвижному составу железнодорожного транспорта, а именно к цистернам для перевозки опасных грузов.

Известна железнодорожная цистерна, включающая укрепленный на раме котел, состоящий из обечайки и днищ, вертикальные предохранительные щиты, каждый из которых жестко закреплен на раме напротив днища котла с зазором между днищем и щитом, ходовую часть и колпак для сливоналивной арматуры, по меньшей мере, две предохранительные дуги, каждая из которых установлена сверху на котле перед колпаком со стороны днища перпендикулярно оси котла и выполнена так, что ее высота превышает высоту колпака, причем концевые участки каждой предохранительной дуги укреплены на обечайке котла /1/.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является железнодорожная цистерна, содержащая укрепленный на раме котел, предохранительные щиты, жестко закрепленные на раме напротив днища котла с зазором между днищем и щитом, ходовую часть и колпак для сливоналивной арматуры, две предохранительные дуги, каждая из которых установлена сверху на котле перед колпаком со стороны днища под углом к оси котла и их высота превышает высоту колпака. /2/

Одним из основных недостатков известных моделей железнодорожных цистерн является низкая грузоподъемность и высокий коэффициент тары.

Задачей предлагаемой полезной модели является максимально повысить грузоподъемность железнодорожной цистерны путем изменения геометрии построения котла при выполнении стандартных условий перевозок, а также уменьшить коэффициент тары.

Решение данной задачи достигается тем, что в железнодорожной цистерне, включающей укрепленный на раме котел, состоящем из обечайки и днищ, предохранительные щиты, каждый из которых жестко закреплен на раме напротив днища котла с зазором между днищем и щитом, ходовую часть, колпак для сливоналивной арматуры, две предохранительные дуги, каждая из которых установлена сверху на котле перед колпаком со стороны днища и их высота превышает высоту колпака, причем предохранительные дуги установлены и закреплены к обечайке котла, отношение длины котла к длине обечайки котла выполнено в пределах 1,18-1,2, а отношение длины обечайки к длине царг выполнено - 2,9-5,1, диаметр и длина котла связаны отношением в пределах 0,28-0,3, а диаметр и толщина стенки котла отношением - 159-161.

Новизна предлагаемой конструкции железнодорожной цистерны заключается в геометрии построения котла цистерны для перевозки опасных грузов, что позволяет повысить грузоподъемность железнодорожной цистерны и снизить коэффициент тары.

На чертеже показана железнодорожная цистерна, общий вид.

Железнодорожная цистерна состоит из укрепленного на раме котла 1, состоящего из обечайки 2 и днищ 3. Предохранительные щиты 4, каждый из которых жестко закреплен на раме 5 напротив днища 3 котла 1 с зазором между днищем 3 и щитом 4. В состав железнодорожной цистерны входит ходовая часть 6, колпак 7 для сливоналивной арматуры, две

предохранительные дуги 8, каждая из которых установлена сверху на котле 1 перед колпаком 7 со стороны днищ 3 и их высота превышает высоту колпака 7. При этом предохранительные дуги 8 установлены и закреплены к обечайке 2 под углом к оси котла 1.

Геометрия построения котла железнодорожной цистерны заключается в том, что отношение длины котла к длине обечайки котла выполнено равным

где Lк - длина котла, Loб - длина обечайки.

Отношение длины обечайки к длине царг выполнено равным

где Lоб - длина обечайки, Lц - длина царги.

Диаметр и длина котла связаны отношением, равным

где d_к диаметр котла, Lк- длина котла.

Диаметр и толщина стенки котла связаны отношением, равным

где d_к - диаметр котла, Sк - толщина стенки котла.

Выполняя условия указанных отношений позволяет повысить грузоподъемность железнодорожной цистерны на 15% по сравнению с известными конструкциями аналогичного класса цистерн и снизить коэффициент тары на 20%.

При условии, когда отношение будет:

- приведет к уменьшению объема котла, снижению грузоподъемности;

- к увеличению массы тары железнодорожной цистерны.

При условии, когда отношение:

- приведет к ухудшению технологичности изготовления из-за разности длин царг;

- к увеличению трудоемкости изготовления котла железнодорожной цистерны из-за увеличения количества сварных швов на обечайке котла.

Выходя за рамки отношения:

- приведет к нарушению требования безопасности предъявляемые к железнодорожным цистернам при перевозке опасных грузов;

- к уменьшению объема котла и снижению грузоподъемности железнодорожной цистерны.

При условии, когда отношения между толщиной и диаметром котла:

- приведет к уменьшению ассортимента грузов возможных для перевозки предлагаемой конструкцией железнодорожной цистерны из-за снижения давления перевозимых грузов;

- к увеличению массы тары железнодорожной цистерны.

При построении котла цистерны выбираются отношения, находящиеся в вышеуказанных значениях, т.е. отношение длины котла к длине обечайки котла должно быть, выполнено равным 1,18-1,2, а отношение длины обечайки к длине царг - 2,9-5,1, в, свою очередь, диаметр и длина котла должны быть связаны отношением равным 0,28-0,3, а диаметр и толщина стенки котла - 159-161.

Используя при построении котлов железнодорожной цистерны всю указанную совокупность отношений и их значений, соответственно, между длинами котла и обечайкой котла, между длинами обечайки и царги, а также между диаметром и длиной котла, диаметром и толщиной стенки котла, позволяет повысить грузоподъемность на 15% по сравнению с известными моделями цистерн для перевозки опасных грузов, обеспечивая при этом безопасность перевозки опасных грузов, а коэффициент тары снизить на 20%.

Источники информации:

1. Патент США №4214830 А, 19.08.1980

2. Патент РФ №2149110 C1, 20.05.2000 (прототип)

Железнодорожная цистерна, включающая укрепленный на раме котел, состоящий из обечайки и днищ, предохранительные щиты, каждый из которых жестко закреплен на раме напротив днища котла с зазором между днищем и щитом, ходовую часть, колпак для сливоналивной арматуры, две предохранительные дуги, каждая из которых установлена сверху на котле перед колпаком со стороны днища и их высота превышает высоту колпака, причем предохранительные дуги установлены и закреплены к обечайке котла, отличающаяся тем, что отношение длины котла к длине обечайки котла выполнено в пределах 1,18-1,2, а отношение длины обечайки к длине царг выполнено - 2,9-5,1, диаметр и длина котла связаны отношением, равным 0,28-0,3, а диаметр и толщина стенки котла отношением - 159-161.