Автоцистерна Советский патент 1983 года по МПК F16F13/00 

(54) АВТОЦИСТЕРНА

1

Изобретение относится к устройствам для транспортировки жидкостей, а именно к транспортным цистернам.

Известна транспортная цистерна, содержащая поперечные перегородки, выполняющие функцию волнорезов 1 и 2.

Известна также цистерна, содержащая корпус с демпферами, состоящими из больщого числа поплавков 3 и 4.

Известна цистерна, содержащая надувные волнорезы - гасители энергии гидравлических ударов 5 и 6.

Известна автоцистерна, содержащая волнорезы, выполненные в виде конусообразных обечаек 7.

Известна автоцистерна для транспортирования жидкости, включающая цистерну, с закрепленными в ней перегородками в виде диафрагм, которые являются гасителями энергии гидравлических ударов жидкости, делящие объем цистерны на сообщающиеся отсеки. Каждая диафрагма снабжена по крайней мере одной лопастью, установленной к ней под углом 90-135° и

сопряженной с диафрагмой у основания по радиусу 8.

Известна также транспортная цистерна, содержащая корпус с демпферами в виде пластин, закрепленных внутри его при помощи упругих элементов 9.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является автоцистерна, содержащая щасси и укрепленную на нем емкость с гасителем энергии гидравлических уда10ров, включающим наклонные пластины. Указанные пластины выполнены с отверстиями и наклонены в сторону передней части шасси, образуя угол 30-90° 10.

Недостатком известной автоцистерны 15 является то, что гаситель гидравлических ударов представляет собой жесткую конструкцию в виде наклонных поперечных пластин, жестко прикрепленных к корпусу емкости, поэтому сила гидравлических ударов только перераспределяется на дни20ще и поперечные пластины. Суммарная же сила гидроударов не уменьшается. Это приводит к разрущению устройств для крепления пластин к корпусу и сварочных швов, что снижает надежность автоцистерны.

Цель изобретения ловышенис надежности экеилуитаини автоцистерны.

Цель достигается тем, что в автоцистерне, содержащей шасси и укрепленную на нем емкость с гасителем энергии гидравлических ударов, включаю1цим наклонные плаетипы, гаситель энергии гидравлических ударов дополнительно установленные с Еюзможностью поворота fia неподвижных вертикальных осях симметрично иродо;1ьной оси емкости две перегородки, расположенные на расстоянии, равном 1/3 ширины емкости, в He H Uiefi части плавно сопряженные одна с другой, а в задней отогнутые к ири.тегающим стенкам емкости, при этом длина участка каждой цере1ородки от точки их )1ия до неиодвижной оси н)ев1зпцает друГО1Ч) участка, перегородки связаны между собой нерекрещивающимися рычагами, а наклонные нластины размен, над указанными не нм-ородками.

На фнг. 1 изображена автоцистерна, общий вид; на фиг, 2 то же, вид сверху; на фи|-, 3 - кинематическая схема гасителя энергии гидравлических ударов; на фиг. 4 разрез , А на фиг. 3; на фиг. 5цистерна с i-асителем энергии

гидравлических ударов, оби1ий вид; на фиг. 6 то же, вид сверху; на фиг. 7 разрез Б --Ь на фиг. 6.

Автоцистерна содержит иасси I, укреиленную на ней емкость 2 с : а;1ивной гор.товиной 3 и сливным патрубком 4, снм.метрично расположенные относите.ты1о продол,ной оси емкости 2 перегородки 5 и 6 с возможностью новорота на ненодвижных вертика.тьных осях 7, нерекрещивак циеся рычаги 8 и 9, установ.пенные на iiiapimpax 10, наклонные пластин ; 11, размещенные над перегородками 5 н (), амортизнруюише упоры 12, закрепле1тые на стойках 13.

Перегородки 5 и 6 расио,тоже1п 1 на расстоянии, равном 1/3 П1ирин1 1 емкости, в передней части нлавно сопряжены одна с другой, а в задней -- отогнуты к нрилегаюншм стенкам емкости 2. Угол наклона ос пластин 11 равен 120°. Амортнзирук)1цие упоры 13 выполнены из )езнны.

.Лвтопистерна работает с,1едук)И1им образом.

В процессе транспортирования жидкости автоцистерна часто резко меняет скорость передвижения, например, при торможении, крутых поворотах и при под1 емах и спусках. При этом, со1 часно закону энергии, возникают гидравлические удары транепортируемой жидкости на дннпю и боковые стенки емкости 2. иерегородки 5 и 6 и наклонные пластины 1 1 |-асителя эне)гии гидравлических ударов.

Особенно больп ие гидравлические удары получаются при движении автоцистерны с частично заполненной емкостью 2, что часто бывает при перевозке жидкости нескольким потребителям.

При резко.м изменении скорости поступательного движения автоцистерны, что характерно для торможения, масса жидкости в емкоети 2 устре.мляется вперед. Масса жидкости, находящаяся перед перегородками 5, 6 и 11 Б полостях между перегородками 5 и 6 н боковы.ми стенками ем.кости 2 создает гидроудар на переднее дниHie емкости 2. Масса жидкости, находящаяся в полости между перегородками 5 и 6 и за ними, сталкивается с сопрягаемыми частями нерегор(.)док 5 и 6 и старается раздвинуть их, чему масса жидкости в 1о;1остях между перегородками 5 и 6 и боковыми стенками е.мкости 2.

Па преодоление этих противоположно направленных сил тратится значительная часть гидроудара. Приче.м при раздвижении передних частей перегородок 5 и 6 жидкость прорывается вперед, вытесняя жндкость из полости .между перегородками 5 и 6 и боковыми стенками емкости 2. Эта жидкость устремляется назад, направляясь п})отив направления гидроудара и по лощает часть силы удара.

Таким образом, значительная сила гидроудара затрачивается на раскрытие передних частей перегородок 5 и 6 и нерераснреде,тение масс жидкости по отсекам. Причем, когда передние части перегородок 5 и 6 раздви1аются, задние части сдвигаются, уменьшая проход в полость между перегородками и принимая часть гидроудара на себя. При возникновении понеречного гидроудара одна из передних частей нерегородок 5 (и.ти 6 в зависимости от того - влево или вправо поворачивает автоцистерна) отходит к боковой стенке емкости 2, одновременно раздвигает и переднюю часть дру|ой нерегородки, на которую давит масса воды в полости между этой перегородкой и боковой стенкой емкости 2, При этом часть жидкости из нолости между перегородками 5 н 6 прорывается вперед, мещая о ибанию иерегородки и гидроудару о боковую стенку емкости 2, т. е. в этом случае тоже часть силы гидроудара затрачивается на раскрывание передних частей перегородок и перераспределение жидкости между отсека .ми.

Механизм уменьшения сум.марной силы гидроудара в устройстве можно объяснить следуюншм образом.

В связи с тем, что пластины 5 и 6 выполнены продольными и поворотными вокруг неподвижных осей 7, связаны накрест рычагами 8 и 9, плавно сопряжены в передней части и отогнуты в задней части, они образуют унруго подвижную систему взаимосвязанных перегородок.

При раздвижении передних частей перегородок 5 и 6 их задние части сходятся.

а при раздвижении передней части одной из перегородок 5 или 6 раздвигается передняя часть другой перегородки.

Первый случай типичен при образовании продольных колебаний жидкости, а второй - при образовании поперечных. Этот своеобразный механизм работы перегородок 5 и б обеспечивает получение нового эффекта гашения гидравлических ударов. Он связан с тем, что в предложенной автоцистерне происходит не только перераспределение силы гидравлического удара на днище и перегородки, но и уменьшение суммарной силы гидроудара, так. как часть силы, например, при продольном гидроударе, затрачивается на раздвижение передних частей перегородок, чему мешают объемы жидкости между ними и боковыми стенками емкости и на сдвижение задних частей перегородок 5 и 6, уменьшаюш,его поступление новых масс жидкости в полость между перегородками 5 и 6.

Таким образом, при продольных и поперечных гидроударах в емкости происходит перераспределение объемов жидкости по отсекам, чему препятствуют сами же перегородки 5 и 6. На это затрачивается значительная часть энергии гидравлических ударов жидкости, что приводит к уменьшению суммарной силы гидроударов.

Использование изобретения позволяет суш,ественно повысить надежность эксплуатации автоцистерны за счет уменьшения гидравлических ударов как продольных, так и поперечных, что, в свою очередь, позволит уменьшить число разрушений волнорезов за счет использования гасителя энергии гидравлических ударов упругого типа с шарнирными рычагами для продольных перегородок и с плавными сопряжениями на концах, а также наклоненными пластинами над перегородками. Кроме того, наклонные пластины позволяют увеличить жесткость емкости при относительно небольших размерах и массе.

Эффект гашения энергии гидравлических ударов в гасителе гидроударов с наклонными пластинами обеспечивает создание условий, при которых суммарная нагрузка от гидроударов на них в предложенной конструкции будет меньше, чем суммарная нагрузка в известных автоцистернах, а это позволит уменьшить нагрузки на устройства для крепления емкости к шасси, что дает возможность увеличить долговечность и надежность в эксплуатации автоцистерны в целом. Кроме того, гашение энергии поперечных гидравлических ударов от волн жидкости в автоцистерне позволяет предотвратить образование опрокидывающего момента автоцистерны на крутых поворотах,на спусках и подъемах, создавая безопасность движения автоцистерны в целом.

Формула изобретения

0 энергии гидравлических ударов, включающим наклонные пластины, отличающаяся тем, что, с целью повыщения надежности эксплуатации, гаситель энергии гидравлических ударов дополнительно содержит ус5 тановленные с возможностью поворота на неподвижных вертикальных осях симметрично продольной оси емкости две перегородки, расположенные на расстоянии, равном 1/3 ширины емкости, в передней части плавно сопряженные одна с другой, а в задней

0 отогнутые к прилегающим стенкам емкости, при этом длина участка каждой перегородки от точек их сопряжения до неподвижной оси превышает длину другого участка, перегородки связаны между собой перекрещивающимися рычагами, а наклонные пластины размещены над указанными перегородками.

Источники информации, принятьге во внимание при экспертизе

5 8. Авторское свидетельство СССР № 629131, кл. В 65 D 88/12, 1975.

№ 793836, кл. В 60 Р 3/22, 1977 (про® тотип).

, к

П

и

Фиг.8

г

ff-6noSepHL/mo