Устройство наливного люка котла вагона-цистерны

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО НАЛИВНОГО ЛЮКА КОТЛА ВАГОНА-ЦИСТЕРНЫ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный университет транспорта(72) Авторы Путято Артур Владимирович Белогуб Виктор Владимирович Путято Ольга Васильевна(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный университет транспорта(57) Устройство наливного люка котла вагона-цистерны, содержащее горловину в виде вертикально расположенной цилиндрической обечайки с откидной крышкой и запорным устройством, закрепленной неподвижно в круглом отверстии в верхней части горизонтально расположенной цилиндрической оболочки этого котла, отличающееся тем, что высота цилиндрической обечайки горловины, определяющая выход ее внутрь горизонтальной оболочки котла, составляет 140150 мм.(56) 1. Морчиладзе И.Г., Никодимов А.П., Соколов М.М., Третьяков А.В. Железнодорожные цистерны Учебное пособие для работников железнодорожного транспорта. - М. ИБС-Холдинг, 2006. - 516 с. - С. 94. (прототип). 2. Путято А.В. Компьютерное моделирование гидродинамической нагруженности области люка-лаза вагона-цистерны // Вестник ГГТУ им. П.О. Сухого. - Гомель, 2009. -1. С. 79-86. Предлагаемое техническое решение относится к области вагоностроения, а именно к конструкции котлов железнодорожных вагонов-цистерн для перевозки наливных грузов, в частности к изготовлению люка-лаза, предназначенного для заполнения котла жидкостью. 57952009.12.30 Известна конструкция устройства для налива жидкого груза в котел железнодорожного вагона-цистерны, содержащая горловину в виде вертикально расположенной обечайки с малым диаметромс откидной крышкой и запорным устройством, закрепленной неподвижно и герметично в круглом отверстии в верхней части цилиндрической оболочки диаметромэтого котла, расположенной горизонтально на раме вагона 1. Недостатком указанной конструкции является то, что при эксплуатации вагонацистерны с различным уровнем заполнения котла жидкостью в области люка, согласно расчетным данным, наблюдается высокий уровень локальных давлений этой жидкости,обусловливающих нарушение плотности прилегания крышки люка, а также снижение прочности по напряженно-деформированному состоянию конструкции в результате воздействия гидродинамических нагрузок. Это также подтверждается статистическими материалами по повреждаемости элементов конструкций вагонов-цистерн. Установлено, что изменение давления жидкости на металлоконструкцию в рассматриваемой области связано с изменением размера(высоты заглубления горловины люка-лаза) и особенностями воздействия жидкости на металлоконструкцию котла вследствие ее перетекания при переходных режимах движения вагона-цистерны. Задачей предлагаемой полезной модели является совершенствование конструкции устройства наливного люка с целью снижения гидродинамических нагрузок и напряжений металлоконструкции для обеспечения более высокой прочности указанной области и котла в целом, а также обеспечение возможности несущественного повышения расхода материала при модернизации. Устройство наливного люка котла вагона-цистерны содержит горловину в виде вертикально расположенной цилиндрической обечайки с откидной крышкой и запорным устройством, закрепленной неподвижно в круглом отверстии в верхней части горизонтально расположенной цилиндрической оболочки этого котла. Цилиндрическая обечайка части горловины выходит внутрь горизонтальной оболочки котла на размер . Задача решается за счет того, что предусматривается более рациональная конструкция рассматриваемого узла путем изменения высоты горловины люка за счет выбора обоснованного расчетом размера , определяющего выход горловины от поверхности оболочки внутрь котла, определяемого на сегодняшний день конструктивно. Результаты исследований 2 показали, что характер изменения давлений жидкости на область монтажа наливного люка от размерапри различных наливах котла существенно отличается (табл. 1). Так, при наливе котла 60 и 90 наиболее рациональным значениемявляется 150 мм, а при нормативном наливе в 97- 140 мм, что в целом обеспечивает существенное снижение гидродинамической нагруженности котла несмотря на то, что при наливе 80 замечено некоторое увеличение давления жидкости (табл. 2). Следует отметить, что давления жидкости при 80 наливе котла значительно меньше по сравнению с давлениями, соответствующими 90 и 97 наливу. Установлено, что размердолжен составлять 140150 мм, что приводит к снижению гидродинамических нагрузок в рассматриваемой области до 40 в зависимости от уровня заполнения котла жидким грузом. Таблица 1 Давления жидкости (кПа) в зависимости от налива котла и размераНалив 60809097 57952009.12.30 Таблица 2 Снижение гидродинамической нагруженности р котла в зависимости от его заполнения для размера 150 мм Налив котла,60 80 90 97-12 р,На фигуре представлен чертеж люка-лаза котла цистерны. Предлагаемая конструкция состоит из горловины люка 1 с прикрепленной на ней крышкой 2 с запорным устройством 3. Горловина приварена к обечайке котла 4 с выходом внутрь котла на расстояние . Для возможности осуществления полезной модели размервыхода горловины внутрь котла вагона-цистерны должен составлять 140150 мм. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3