Котел железнодорожной цистерны

Котел железнодорожной цистерны относится к области железнодорожного транспорта, включает усиленную наружными шпангоутами цилиндрическую часть, пару днищ, люк-лаз, расположенный в верхней части котла, и сливное устройство, расположенное в нижней его части, и оборудован парой центральных и парой консольных шпангоутов, причем расстояние между центральными шпангоутами находится в диапазоне 0,25L_ц0,435L, a между консольным и центральным шпангоутами в диапазоне 0,22L_кц0,275L, где: L - длина цилиндрической части котла; _ц - расстояние между центральными шпангоутами; _кц - расстояние между консольным и центральным шпангоутами 2 з.п. ф-лы.

Данное техническое решение относится к области железнодорожного транспорта.

Из книги «Вагоны», Л.А.Шадура, М., изд. «Транспорт», 1973 г., с.349-352, рис.259 известен котел вагона-цистерны, который содержит усиленную наружными шпангоутами цилиндрическую часть, пару днищ, люк-лаз, расположенный в верхней части котла, и сливное устройство, расположенное в нижней его части. Для повышения жесткости котла в средней его части он подкреплен кольцевыми шпангоутами. Эти шпангоуты, имеющие « »-образную форму поперечного сечения приварены снаружи котла. Это известное устройство принято в качестве прототипа.

Недостатком такого исполнения котла является повышенная металлоемкость.

Заявляемый котел железнодорожной цистерны, как и в объекте прототипе, содержит усиленную наружными шпангоутами цилиндрическую часть, пару днищ, люк-лаз, расположенный в верхней части котла, и сливное устройство, расположенное в нижней его части. В отличие от прототипа в предлагаемом устройстве котел оборудован парой центральных и парой консольных шпангоутов, причем расстояние между центральными шпангоутами находится в диапазоне 0,25L_ц0,435L, а между консольным и центральным шпангоутами в диапазоне 0,22L_кц0,275L, где: L - длина цилиндрической части котла;

_ц - расстояние между центральными шпангоутами;

_кц - расстояние между консольным и центральным шпангоутами.

зона соединения люка-лаза с котлом выполнена с отбортовкой.

Кроме того, в отличие от прототипа зона соединения люка-лаза с котлом выполнена с отбортовкой, а зона соединения сливного устройства с котлом оборудована переходной горообразной вставкой.

Такое выполнение котла в сравнении с прототипом позволяет снизить его металлоемкость за счет применения оптимального расположения усиливающих и подкрепляющих элементов, улучшающих показатели прочности и устойчивости оболочки котла с уменьшенной толщиной стенок, а также за счет усиления зон расположения люка-лаза и сливного устройства.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан котел железнодорожной цистерны (вид сбоку); на фиг.2 - зона соединения люка-лаза с котлом в разрезе; на фиг.3 - зона соединения сливного устройства с котлом; фиг.4 - графическая зависимость коэффициента запаса устойчивости оболочки котла и расстояния между шпангоутами.

Котел железнодорожной цистерны включает цилиндрическую часть 1 и приваренные к ней днища 2. В верхней части котла расположен люк-лаз 3, а в нижней его части расположено сливное устройство 4. Цилиндрическая часть 1 котла усилена двумя парами наружных шпангоутов из « »-образного профиля. Пара центральных шпангоутов 5 расположена в середине котла, а пара консольных шпангоутов 6 по концам котла.

Зона соединения сливного устройства 4 с котлом оборудована переходной горообразной вставкой 7, а зона соединения люка-лаза 3 с котлом выполнена с отбортовкой 8.

Как показано на графике (фиг.4), при обеспечении допускаемого коэффициента запаса устойчивости оболочки котла 1,1 оптимальным является такое расположение шпангоутов, когда расстояние между центральными шпангоутами находится в диапазоне 0,25L_ц0,435L, a между консольным и центральным шпангоутами в диапазоне 0,22L_кц0,275L, где:

L - длина цилиндрической части котла;

_ц - расстояние между центральными шпангоутами;

_кц - расстояние между консольным и центральным шпангоутами.

Все указанные выше изменения конструкции котла позволяют оптимизировать его параметры по снижению металлоемкости при условии выполнения норм прочности.

1. Котел железнодорожной цистерны, включающий усиленную наружными шпангоутами цилиндрическую часть, пару днищ, люк-лаз, расположенный в верхней части котла, и сливное устройство, расположенное в нижней его части, отличающийся тем, что он оборудован парой центральных и парой консольных шпангоутов, причем расстояние между центральными шпангоутами находится в диапазоне 0,25Ll_ц0,435L, а между консольным и центральным шпангоутами в диапазоне 0,22Ll_кц0,275L,

где L - длина цилиндрической части котла;

l_ц - расстояние между центральными шпангоутами;

l_кц - расстояние между консольным и центральным шпангоутами.

2. Котел по п.1, отличающийся тем, что зона соединения люка-лаза с котлом выполнена с отбортовкой.

3. Котел по п.1, отличающийся тем, что зона соединения сливного устройства с котлом оборудована переходной горообразной вставкой.