ЦИСТЕРНА ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ СУСПЕНДИРОВАННЫХ ЖИДКИХ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ Российский патент 1996 года по МПК A01C23/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для транспортировки суспендированных жидких минеральных удобрений (СЖМУ), и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве.

СЖМУ относится к высококонцентрированным дисперсным системам. Плотность их достигает 1400 кг/м³, предельное содержание дисперсной фазы до 45% от массы продукта, вязкость 20-200 сП.

СЖМУ подвержено седиментации дисперсной фазы под действием вибрации. Колебания с большой амплитудой и низкой частотой меньше поглощаются средой, при этом действие вибpации на СЖМУ приводит к разделению именно в случаях повышенной вязкости и небольшой крупности твердой фазы.

Параметры вибрации, приводящие к разделению СЖМУ, лежат в пределах частоты до 50 Гц амплитудой 4-5 мм. При транспортировке СЖМУ в автоцистернах источником вибрации является дорога. Возбуждение, вызываемой дорогой, порождает колебания транспортного средства частотой
Р v/l, Гц где v скорость автомобиля, м/с;
l расстояние между препятствиями, м (для булыжной мостовой равно 0,1. 0,16 м, для бетонной автострады l 10-15 м).

Колебания элементов конструкций происходят в направлениях наименьших жесткостей, однако в конструкциях, размещаемых в кузовах транспортных средств, вертикальные колебания обычно превышают поперечные и продольные.

Собственные частоты колебаний кузовов (цистерн) автомобилей можно ориентировочно разбить на три диапазона: диапазон частот 2-5 Гц связан с собственными колебаниями подрессорных масс подвесок зависит от загрузки автомобиля и жесткости рессор, не зависит от вида дорог и скорости движения; диапазон 6-14 Гц связан с собственной частотой неподрессоренных масс; диапазон от 10 до нескольких сотен Гц связан с возбуждением рамы и элементов самого кузова.

Колебания неподрессоренных масс (6-14 Гц) непрерывно поддерживаются за счет пополнения энергией от толчков, вызываемых неровностями дороги, и могут поэтому рассматриваться как возбуждающие колебания передаваемые кузову (цистерне).

Известна амортизирующая упаковка, состоящая из тары, упаковочного материала и изделия (см. например, книгу В.С.Ильинского "Защита аппаратов от динамических воздействий". М. Энергия, 1970).

Указанная система амортизации предназначена для транспортирования, исключая импульсные нагрузки, связанные с неровностями дороги, упакованных изделий. Однако использование системы не представляется возможным, так как она предназначена для транспортиpовки таких изделий, например, как РЭА и не может быть использована для транспортировки СЖМУ в цистернах. Известна полуприцеп-цистерна для транспортировки жидких минеральных удобрений, включающая установленную на шасси емкость, оборудованную контрольной, запорной арматурой и выпускным патрубком.

Проведенные испытания полуприцеп-цистерны показали, что при транспортировке по дорогам общего пользования суспензия в цистерне подвергается воздействию вибрации амплитудой 5·10^-2 м и частотой до 40 Гц. При прямоточной технологии применения СЖМУ перевозка суспензий осуществляется на расстояние более 40 км, оба фактора прямо влияют на скорость седиментации твердой фазы и в конечном счете на разделение суспензий, которое приводит к забиванию твердым осадком всех гидравлических коммуникаций, что потребует значительных затрат для восстановления цистерны в рабочее состояние.

Данное техническое решение наиболее близко к предложенному по своей сущности и достигаемому результату и принято за прототип.

Предлагаемое изобретение позволяет исключить импульсные нагрузки, тем самым уменьшая седиментационные свойства, увеличивая этим время транспортировки, избегая дополнительного перемешивания. Для решения данной задачи к внутренней поверхности емкости прикрепляется слой упруго-демпфирующего материала.

На фиг. 1 показана цистерна цилиндрического типа; на фиг.2 цистерна чемоданного типа; на фиг.3 цистерна эллиптического типа.

Цистерна для перевозки СЖМУ состоит из шасси 1, емкости 20 внутренняя поверхность 3 которой снабжена слоем упруго-демпфирующего материала 4.

При перевозке цистерной СЖМУ в результате транспортировки на шасси 1 и внутреннюю поверхность 3 емкости 2 воздействуют импульсные нагрузки. Слой упруго-демпфирующего материала 4 исключает воздействие на СЖМУ.

Импульсные нагрузки представляют:
вибрационное ускорение на емкость j_i 1 g;
частота 10-40 Гц (нижний предел f_i10 Гц); отношение частот J 2,5 (при этом значении амортизаторы изолируют 81% вибрации).

Собственная частота упругой подвески:
ω_i= 4Гц
Давление на прокладку от СЖМУ 0,24 кгс/см².

Таким образом, снабжение цистерны слоем упруго-демпфирующего материала позволяет перевозить СЖМУ, исключая седиментационные процессы удобрений, повысив эксплутационную надежность цистерны.

Использование: изобретение может быть использовано для транспортировки суспензий. Сущность изобретения: для исключения седиментационных процессов при транспортировке суспендированных жидких минеральных удобрений внутренняя поверхность емкости покрыта слоем упруго-демпфирующего материала. Слой упруго-демпфирующего материала обладает антикоррозионными свойствами. 3 ил.

ЦИСТЕРНА ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ СУСПЕНДИРОВАННЫХ ЖИДКИХ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ, включающая установленную на шасси емкость, отличающаяся тем, что она снабжена размещенным на внутренней поверхности емкости слоем упругодемпфирующего материала для исключения седиментационных процессов суспендированных жидких минеральных удобрений.