Железнодорожная цистерна для порошкообразных грузов Советский патент 1982 года по МПК B65D88/54 B65D5/00 

Изобретение относится к транспортной технике, а именно к устройству железнодорожных цистерн для порошкообразных грузов.

Известны железнодорожные цистерны .цля порснакообразных грузов, содеря ащие установленный на раме посредством опор котел с бункерами,состоящий из незамкнутой цилиндрической обечайки, соединенной в нижней части с бункерами/ и днищ flj, 2, 3, 4, (5}, 6, 7, 8 , 9 и 10.

Котел цистерн может устанавливаться на раме посредством опор, выполненных, например, в виде плоских ребер треугольной формы 1 и {4 или колец 8, расположенных на продольных элементах рамы 1, 2, {3, С4 и 8.

Рима таких цистерн имеет большой вес, так как продольные элементы рамы должны быть усилены для обеспечения восприятия как продольных, так и вертикальных нагрузок от котла цистерны.

Котел цистерн может устанавливаться на раму и посредством опор, расположенных на шкворневых балках вагона 6., 7, 5, 9 и 10, вертикальная нагрузка от котла в

этом случае передается непосредственно на шкворневые узлы, а продольные элементы рамы воспринимают только продольные нагруз1 и. Опоры котлов таких цистерн выполняются, например, из отдельных не связанных между собой профилей открытого сечения 5 и {7, плоских jmcTOB 9 и 10 или

ig листов криволинейной формы 6 .

Так как опоры воспринимают нагрузки от котла совместно с другими элементами, например каркасы 5, и расчитаны на действие только определенного вида или частот усилия, то в качестве самостоятельных опор, воспринимающих все усилия от котла, они не могут обеспечить рациональной передачи нагрузок и требуемой прочности конструкции.

Наиболее близкой к предлагаемой является железнодорожная цистерна для порошкообразных грузов, содержащая установленный на шкворневых балках посредством опор котел с бункерами, состоящий из незамкнутой цилиндрической обечайки, соединенной в нижней части с бункерами элем нтом омегообразного профиля, и днищ. Опоры котла выполнены в виде вертикально расположенного листа, подкреплен ного элементами жесткости (11.

Так как опоры такой цистерны имеют малую поперечную жесткость, то, вследствие,этого, они плохо воспринимают продольные инерционные нагрузки от котла, возникаюшие при соударениях вагонов.

В элементах конструкции цистерн в этом случае возникают повышенные напряжения, что требует их усиления и дополнительного расхода металла.

Кроме того, плоский лист не может обеспечить достаточной площади опоры для котла, выполненного из тонколистовой обечайки; в зоне опор возникает высокая концентрация усилий и напряжений, что снижает прочность конструкции и требует специального покрепления обечайки котла.

Цель изобретения - повышение прочности конструкции железнодорожной цистерны для порошкообразных грузов.

Указанная цель достигается тем, что в железнодорожной цистерне для порошкообразных грузов, содержащей установленный на шкворневых балках посредством опор котел с бункерами, состоящий из незамкнутой цилиндрической обечайки, соединенной в нижней части с бункерами элементом омегообразного профиля, и днищ,опор состоят из профильных элементов прямоугольного сечения, наклонно расположенных вдоль шкворневых балок параллельно один к другому и соединенных между собой плоскими листами

Так как опоры, состоящие из нескольких -профильных элементов прямоугольного сечения, расположенных вдоль шкворневой балки параллельно друг другу и связанных между собой плоскими листами, имеют большую поперечную жесткость и наклонены в сторону бункеров, то они наиболее рационально воспринимают продольные инерционные нагрузки от котла, в результате чего уровень напряжений снижается и повышается прочность конструкции цистерны.

Кроме того, такие опоры имеют достаточно большую площадь опорной поверхности, нагрузка от котла в этом случае распределяется и передается ..более равномерно, и в результате, в конструкции цистерны не возникает высокая концентрация усилий напряжений.

На фиг.1 изображена цистерна, вид сбоку; фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; Фиг.3 - концевая часть цистерны; фиг.4 - вид по стрелке Б на фиг.З; фиг.5 - разрез В-В на фиг.З; фиг.6 - цистерна, общий вид в аксонометрии .

Железнодорожная цистерна содержит котел 1, установленный крайними

бункерами 2 и 3 на раму 4 посредством седлообразных опор 5, расположенных на шкворневых балках.

Котел 1 состоит из цилиндрической обечайки б, конических бункеров

2,3 и 7, днищ 8, вставки 9. Бункера 2, 3 и 7 выполнены с плоскими участками у большого основания и соединены с цилиндрической обечайкой б посредством элемента 10 омегообразного

профиля.

Между собой бункера 2, 3 и 7 соединены при помощи плоских поперечных диафрагм 11. Плоские участки бункеров подкреплены ребрами 12.

Крайние бункера 2 и 3 в зоне соединения с седлообразными опорами 5 подкреплены опорными листами 13. Седлообразные опоры 5 состоят из профилей 14-16 прямоугольного

сечения, наклонно расположенных вдоль шкворневых балок парашлельно один другому, жестко соединенных между собой плоскими листами 17 и 18.

Использование изобретения позволяет повысить прочность конструкций железнодорожных цистерн для порошкообразных грузов, снизить тару, а следовательно, И повысить грузоподъемность вагона.

Созданная на основе изобретения

железнодорожная цистерна для порошкообразных грузов имеет по сравнению с лучшей отечественной цистерной для цемента мод.15-1405 следующие технико-экономические преимущества: тара вагона снижена на 0,37 т; объем котла увеличен на 5,4 фактическая грузоподъемность повышена на 10,2 т.

Прочностные испытания цистерны

для порошкообразных грузов показали, что напряжения, возникающие в элементах конструкции от действия эксплуатационных нагрузок, меньше допускаемых, и цистерна удовлетворяет требованиям норм прочности.

Формула изобретения

Железнодорожная цистерна для пороыкообразных грузов, содержащая

установленный на шкворневых балках посредством опор котел с бункерами, состоящий из незамкнутой цилиндрической обечайки, соединенной в ниж,ней части с бункерами элементом омегообразного профиля, и днищ, о тличающаяся тем, что, с целью повышения прочности, опоры состоят из профильных элементов прямоугольного сечения, наклонно расположенных вдоль шкворневых балок параллельно один другому и соединенных между собой плоскими листами.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Германии 458649,

кл. 20 с, 9/опублик. 1928.

2.Патент Франции 1157619, кл. В 61 D, опублик. 1958.

3.Патент Франции W 1249908, кл. В 61 D, опублик. 1960.

4.Патент Германии W 484254, кл. 20 с, 9, опублик. 1929.

5.Патент США W 2051984, кл. 105-248, опублик. 1936.

6.Патент США О 3470829,кл.105 опублик, 1969.

7.Патент США 3543692,кл.105-246, опублик. 1970.

8.Патент 1117150,кл.20 с,9, опублик. 1967.

9.Патент США 3302979,кл.302-52, опублик. 1967.

10.Патент США 3263779,кл.302-52, опублик. 1966.

11.Патент США О 3490387,кл.105-248 опублнк. 1970 (прототип).

Ul.S