Железнодорожная цистерна

 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Целью изобретения является повышение грузоподъемности путем обеспечения возможности увеличения диаметра котла до размера, не превышающего допускаемые габариты подвижного состава по горизонтали. Цистерна состоит из горизонтально расположенных на опорах котла и ходовых частей. Котел представляет собой тонкостенную оболочку, подкрепленную кольцевыми элементами (шпангоутами) переменной жесткости. В зоне наибольших габаритных ограничений /зона горизонтального диаметра/ высота сечения концевого захвата каждой части /шпангоута/ снижена до минимума, а его профиль изменен. За счет этого увеличивается объем котла, повышаются его грузоподъемность, полезная нагрузка на 1 м пути, а следовательно провозная способность железных дорог, что расширяет номенклатуру перевозимых нефтегрузов. 4 ил.

ССЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 61 D 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВИЛ, .А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ilQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4618234/27-13 (22) 20.10.88 (46) 15.10.90. Бюл. № 38 (71) Московский институт инженеров железнодорожного тра нспорта (72) А. П. Азовский, В. М. Бубнов, А. С. Вершинин, P. С. Глазкова, P. В. Голубева, И. Ю. Константинов, В. Н. Котуранов, Р. С. Пеклич, В. Г. Челбарах, М. Б. Кельрих и И. С. Щербань (53) 625.245.62 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 287090, кл. В 61 D 5/00. (54) ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНАЯ ЦИСТЕРНА (57) Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Целью изобретения является повышение грузоподъемности путем обеспечения возможности увеличения диаметр

Изобретение относится к, железнодорожному транспорту, в частности к цистернам для перевозки грузов различного назначения (наливных, сыпучих, сжиженных газов) .

Цель изобретения — повышение грузоподъемности путем обеспечения возможности увеличения диаметра котла до размера не превышающего допускаемые габариты подвижного состава по горизонтали.

На фиг. 1 изображена цистерна, общий вид; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — сеЧение Б — Б на фиг. 2; на фиг. 4 — сечение  — В на фиг. 2.

Железнодорожная цистерна содержит когел 1, упрочненный кольцевыми элементами жесткости 2 (шпангоутами), каждый из которых состоит из двух частей 3 и 4. Концевые участки 5 и 6 каждой части выполнены переменного сечения и размещены на котле в зоне наибольших габаритных ограничений котла (зона А) в плоскости се„„SU„, 1599254 А1 ра котла до размера, не превышающего допускаемые габариты подвижного состава по горизонтали. Цистерна состоит из горизонтально расположенных на опорах котла и ходовых частей. Котел представляет собой тонкостенную оболочку, подкрепленную кольцевыми элементами (шпангоутами) переменной жесткости. В зоне наибольших габаритных ограничений (зона горизонтального диаметра) высота сечения концевого захвата каждой части шпангоута снижена до минимума, а его профиль изменен. За счет этого увеличивается объем котла. повышаются его грузоподъемность, полезная нагрузка на 1 м пути, а следовательно, провозная способность железных дорог, что значительно расширяет номенклатуру перевозимых нефтегрузов. 4 ил. чения по горизонтальному диаметру котла.

Концевые участки каждой части соединены между собой посредством пластинчатого элемента 7, укрепленного на котле в зоне наибольших габаритных ограничений — зоне А.

Железнодорожная цистерна эксплуатируется известным способом.

Использование кольцевых элементов жесткости (шпангоутов) составными и выполнение концевых участков каждой составной части переменного сечения позволяет изменить жесткость каждого кольцевого элемента по длине, сделать ее переменной по величине, что в свою очередь обеспечивает возможность в зоне наибольших габаритных ограничений цистерны (зона А, в сечении по горизонтальному диаметру котла) снизить высоту сечения кольцевого элемента до минимума, а следовательно, обеспечить возможность увеличения диаметра котла.

1599254

При этом характеристики жесткости кольцевых элементов (шпангоутов) в других зонах выбраны так, что моменты сопротивления сечений здесь увеличены на 14,7% в сравнении с кольцевыми элементами постоянного сечения, что обеспечивает необходимую прочность котла и кольцевых элементов жесткости при действии эксплуатационных нагрузок.

В зоне наибольших габаритных ограничений, учитывающей допустимую ширину вагона, установлен пластинчатый элемент

: для уменьшения общей высоты кольцевого элемента, ширина которого может быть не меньше ширины верхней полки по условиям обеспечения удобства сварочных работ.

Максимальная ширина пластинчатого элемента ограничивается обеспечением совместной работы ее с оболочкой котла и исключением взаимного влияния со сварными швами пластинчатого элемента соседнего шпангоута. Длина пластинчатого элемента определяется габаритными ограничениями по ширине вагона и составляет примерно 0,75 от внутреннего радиуса оболочки котла. Толщина пластинчатого элемента лимитируется габаритными ограничениями по горизонтальному диаметру котла, а также допусками и может составлять 1,3 — 1,5 толщины оболочки.

Кольцевой элемент (шпангоут) котла представляет с точки зрения строительной механики статически неопределимую систему. В статически неопределимых системах компенсация влияния ослабления одной из зон системы может быть обеспечена за счет соответствующего усиления соседних сечений стержней. Увеличение момента сопротивления сечения кольцевых элементов (шпангоутов) на 15 — 20% определено расчетами и компенсирует влияние ослабления шпангоута в зоне габаритных ограничений. Это достигается, например, увеличением высоты сечения шпангоутов постоянного профиля на

20 мм в зонах, не имеющих габаритных

Увеличение внутреннего диаметра котла цистерны обеспечено гри практически неизменной ее длине по осям сцепления автосцепок и позволяет увеличить грузоподъемность и полезную нагрузку на 1 м пути и улучшить другие технико-экономические показатели. По сравнению с восьмиосной цистерной, имеющей котел, подкрепленный кольцевыми шпангоутами постоянной жесткости, внутреннии диаметр котла цистерны, подкрепленной шпангоутами переменной жесткости, увеличивается на 200 мм и,как следствие, грузоподъемность — на 8% (при перевозке однотипных грузов), полезная нагрузка на 1 м пути — на 3,4%, удельный объем котла с 1,14 до 1,25 м /т, что

2О значительно расширяет номенклатуру грузов.

Формула изобретения

Железнодорожная цистерна, включающая котел с закрепленными на нем кольцевымь элемента ми жесткости, атлинаю цаяся тем, что, с целью повышения грузоподъемности путем обеспечения возможности увеличения диаметра котла до размера, не превышающегс допускаемые габариты подЗО вижного состава по горизонтали, каждый кольцевой элемент жесткости выполнен составным и размещен так, что концевые участки каждой части кольцевого элемента расположены в зоне размещения сечения по горизонталь:юму диаметру котла и имеют переменный профиль поперечного сечения, причем составные части соединены между собой посредством пластинчатых элементов, закрепленных на котле.

1599254

Ч (Сз биг. Z

Фиг. 5 - В ло8ериул о

Составитель Е. Костоломов

Редактор Н. Горват Техред А. Кравчук Корректор Т. Малец

Заказ 3114 Тираж 403 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101