Цистерны для перевозки строительных растворов

Федеральное агентство по образованию РФ

Сибирская автомобильно-дорожная академия

(СибАДИ)

 

Кафедра: «Организация перевозок  и управление на транспорте»

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

На тему: «Цистерны  для перевозки строительных растворов»

 

 

 

 

 

Выполнил: студент гр.31 ОПУТ

Колосова Е.А.

Проверил: преподаватель

Заруднев Д.И.

 

 

 

 

 

 

 

Омск-2006

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ  ЦИСТЕРН И ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ИХ КОНСТРУКЦИИ

ПОЛУПРИЦЕПЫ-ЦЕМЕНТОВОЗЫ

АВТОМОБИЛИ И АВТОПОЕЗДА-ЦИСТЕРНЫ

АВТОМОБИЛЬНЫЕ ЦИСТЕРНЫ ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ  ЖИДКОСТЕЙ

АВТОМОБИЛЬНЫЕ ЦИСТЕРНЫ ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ СЫПУЧИХ ГРУЗОВ И РАСТВОРОВ

АВТОМОБИЛЬНЫЕ ЦИСТЕРНЫ ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ РАСТВОРОВ

КОМБИНИРОВАННЫЕ АВТОМОБИЛЬНЫЕ ЦИСТЕРНЫ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

 

 

КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ  ЦИСТЕРН И ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ  ИХ КОНСТРУКЦИИ

 

Все автомобильные цистерны по конструктивным признакам разделяются  на рамные и несущие. По другим признакам  резервуары цистерн разделяются:

по материалу —  из обычной стали, свариваемой высокопрочной  стали, нержавеющей стали, алюминиевых  сплавов, обычной стали с внутренним покрытием из эмали, эбонита, свинца, эпоксидной пленки, из пластмассы, армированной стекловолокном с пропиткой синтетическими смолами;

по форме — круглого или эллиптического поперечного  сечения с расширителями и  без них, прямоугольного или с изломом продольного сечения, цилиндро-конические, прямоугольные постоянного или переменного сечения, круглого сечения с несколькими конусами разгрузки;

по наличию перегородок  и назначению: для магистральных  перевозок, для работы на небольших  расстояниях, с одним отсеком, с дополнительным отсеком, с несколькими отсеками, с перегородками (волнорезами);

по давлению — без  избыточного давления и с избыточным давлением;

по термоизоляционным  свойствам — термоизолированные стеклянным волокном, полиуретановой массой или другой изоляцией, изотермические, обогреваемые паром, горячей водой, электричеством или с самообогревом;

по оборудованию для  разгрузки — разгрузка под  действием силы тяжести (с прямым люком, с боковым люком, со сборным  коллектором, с различными типами затворов), разгрузка под давлением с использованием автономного или расположенного на цистерне насоса, пневматическая разгрузка с использованием компрессора (стационарного или расположенного на тягаче или полуприцепе-цистерне) .

Несущие резервуары цистерн должны выдерживать определенные нагрузки. Так, в соответствии с Дорожным кодексом Франции такие резервуары должны выдерживать нагрузки, соответствующие вертикальным ускорениям, равным 1 ±0,8 g; продольным —0,6 g , боковым ±0,5 g.

Специальные требования предъявляются к автоцистернам для перевозки опасных жидкостей (сжиженных газов, горючих жидкостей, токсичных и агрессивных материалов) и продуктов питания.

При конструировании  автомобильных цистерн учитывают  следующие основные факторы: физико-химические свойства перевозимого груза (объемная масса и химическая активность) и условия эксплуатации, специальные требования, касающиеся опасных жидких и порошкообразных грузов, напряжения, возникающие в различных частях резервуара, и технологию изготовления.

При выборе сечения резервуаров и их расположения исходят из необходимости обеспечить снижение центра тяжести и повышение жесткости и более полное использование массы груза при его выгрузке. Необходимая толщина стенок резервуара определяется, как правило, не величиной напряжения от изгиба, а величиной внутреннего давления. С точки зрения жесткости резервуара круглое сечение предпочтительнее эллиптического, а эллиптическое обеспечивает большую жесткость, чем трапециевидное. Для увеличения жесткости верхнюю часть резервуара часто усиливают, особенно места, где расположены люки.

Для изготовления резервуаров  цистерн широко применяются алюминиевые  сплавы. Основными преимуществами резервуаров  из алюминиевых сплавов являются меньшая удельная (объемная) масса (2,6 — 2,7 кг/м³), большая долговечность (высокие коррозионная стойкость и предел упругости), сравнительно низкая стоимость эксплуатации.

Собственная масса резервуаров  из алюминиевых сплавов на 50—55% меньше, чем изготовленных из обычной  стали, что обеспечивает (с учетом увеличения толщины стенок) увеличение грузоподъемности примерно на 15%. Несмотря на большую стоимость цистерн из алюминиевых сплавов (40—45%), они нашли широкое применение, поскольку приведенные выше преимущества обеспечивают экономическую эффективность их применения (по зарубежным данным они окупаются за 18—20 месяцев).

Высокая коррозионная стойкость  алюминиевых сплавов дает возможность  покрывать наружную поверхность  резервуаров только лаком и лишь для тяжелых условий эксплуатации требуется их окраска.

При изготовлении резервуаров  цистерн широко применяются пластмассы: термопласты (полиэтилен различной  плотности, полистирол, полипропилен, поликарбонат, нейлон, целлюлоза и  др.) и термореактивные (эпоксидные смолы и др.).

Цистерны с пластмассовыми резервуарами применяются для перевозки пищевых продуктов (вода, молоко, вино и т. п.), удобрений, нефтепродуктов, химических веществ (за исключением немногих, реагирующих с пластмассами), а также многочисленных порошкообразных веществ, за исключением тех, которые обладают повышенными абразивными свойствами.

Термопласты применяются  для изготовления резервуаров малой  и средней вместимости, которые  не подвергаются воздействию больших  механических нагрузок. Эти резервуары, как правило, не имеют перегородок  и устанавливаются на базовые шасси автомобилей, прицепов или полуприцепов. Широкому применению резервуаров из термопластов препятствует повышенная чувствительность этих материалов к изменению температуры окружающей среды.

Резервуары из термореактивных  пластмасс изготовляются следующими способами:

центробежной отливкой;

напылением с помощью  пистолета с добавлением армирующего  наполнителя (стеклянное волокно);

контактной отливкой, при которой пластмасса наносится  на поверхность основы (стеклянной или текстильной ткани);

намоткой нити из пластмассы на модель. Этот способ позволяет получить

детали с очень высокой  прочностью и малой массой. Однако он требует наличия больших и  сложных машин.

Наряду с указанными способами изготовления резервуаров  цистерн из термореактивных пластмасс с одинарными стенками находят применение резервуары с двойными стенками типа «сандвич». Они изготовляются контактным способом или намоткой. Стенки цистерны состоят из стеклянной ткани, на внутреннюю поверхность которой наносится под давлением термореактивная пластмасса. Такие резервуары особенно часто применяются в тех случаях, когда требуется хорошая теплоизоляция.

Цистерны, резервуары которых  изготовлены из стеклопластика, обладают рядом преимуществ и с точки  зрения безопасности при перевозках горючих веществ.

Основным преимуществом  стеклопластика по сравнению с алюминием  и сталью является очень низкая теплопроводность. В результате существенно уменьшается  опасность быстрого прогрева горючего в резервуаре при наружном пожаре до температуры кипения, при которой его пары начинают выходить через разгрузочные клапаны и тем самым могут способствовать распространению наружного пламени. Кроме того, стеклопластик обладает меньшей плотностью (удельной массой) и повышенной удельной прочностью, что позволяет уменьшить собственную массу цистерны и, следовательно, (при той же полной массе автопоезда), повысить грузоподъемность. Наряду с этим пластмассы имеют высокую коррозионную стойкость, сравнительно просто ремонтируются и не требуют больших эксплуатационных расходов. Цистерны с резервуарами одинаковой вместимости из легких (алюминиевых) сплавов, нержавеющей стали и из пластмасс дороже, чем из обычной стали соответственно в 1,45, 1,8—2,0 и 1,25 раза. При этом цистерна с пластмассовым резервуаром имеет примерно такую же массу, что и из легких сплавов, а коррозионную стойкость, как и у цистерны с резервуаром из нержавеющей стали.

Широкое распространение  получили алюминиевые цистерны-полуприцепы  с несущим резервуаром (рис. 1). Горизонтально расположенный резервуар такой цистерны опирается на поперечные консоли 3, расположенные на двух коротких усилителях 4, которые связаны с опорной тележкой. Резервуар состоит из оболочки 2, приваренных к ней днищ 1 и люков 6, Резервуар разделен на отсеки вогнутыми перегородками 7 (волногасителями). Снизу в передней части резервуара приварен усилитель 5 (из листа) под шкворень, с помощью которого соединяется полуприцеп с седельным тягачом. Сверху резервуара имеются продольные усилители 8.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.1. Полуприцеп-цистерна несущей конструкции

 

Большой опыт эксплуатации алюминиевых цистерн показал, что  некоторое увеличение их первоначальной стоимости по сравнению со стоимостью стальных цистерн той же массы  значительно перекрывается экономней  эксплуатационных расходов. Именно поэтому удельный вес таких цистерн от общего количества из года в год возрастает (в США, например, он составляет около 80%).

Резервуары автомобильных  цистерн, помимо горизонтального расположения, могут располагаться наклонно или  вертикально. Вертикальное и наклонное расположение резервуаров применяется при перевозке сыпучих грузов в целях ускорения процесса выгрузки материалов, имеющих малую текучесть, за счет использования их собственной массы. Вертикально расположенные резервуары имеют форму цилиндра или шара (с нижней частью в виде усеченного конуса). Наклонные и горизонтальные резервуары имеют круглое и эллиптическое сечение. Иногда такие резервуары имеют сечение в виде прямоугольника. При наклонном и особенно при вертикальном расположении резервуаров повышается центр тяжести цистерн и, следовательно, снижается их устойчивость. Снижение центра тяжести достигается применением не одного, а нескольких вертикальных резервуаров для перевозки одной и той же массы груза; изготовлением вертикальных резервуаров с усеченными боковыми стенками (сечение в плане: прямые образующие по ширине в пределах габаритных ограничений и полусферические по оси полуприцепа); расположением резервуаров в виде латинской буквы N (вид сбоку). Для увеличения вместимости, снижения центра тяжести и соблюдения габаритных ограничений по высоте наклонные резервуары выполняются в виде усеченного цилиндра в передней (верхней) части.

 

ПОЛУПРИЦЕПЫ-ЦЕМЕНТОВОЗЫ

 

Для бестарной перевозки  цемента с цементных заводов  и базовых складов на приобъектные, к местам хранения или дальнейшей переработки, а также для перевозок других порошкообразных материалов (гиге, известь-пушонка и др.) применяют специализированные автопоезда на составе седельных автомобилей-тягачей и полуприцепов-цистерн, причем цистерны располагают горизонтально, вертикально или наклонно.

Полуприцепы-цементовозы  отечественного производства имеют  в основном одинаковую конструкцию  и систему разгрузки с помощью  сжатого воздуха, поступающего от компрессора. Компрессорная установка компонуется, как правило, на автомобиле-тягаче и имеет привод от его двигателя.

Сжатый воздух под  давлением 1,5 кгс/см* подается компрессором У через влагомаслоотделитель 10 к воздухораспределителю /3, а затем через кран // в трубопровод в к аэроднищу 16, а также по трубопроводу 4 в кран 2 к форсунке / разгрузочного патрубка S Обратные клапаны 5 и 12исключают попадание цемента в трубопроводы в обратном направлении. На воздухораспределителе 13 имеются предохранительный клапан 7 и манометр 6.

Воздух поступает под  аэроднище 16, представляющее собой лоток, закрытии слоями пористой хлопчатобумажной ткани 15, уложенной на металлическую сетку 14, проникает сквозь сетку и слои ткани, дробит цемент на мелкие струйки и, смешиваясь с ним, сообщает ему текучесть. Затем по наклонной плоскости аэроднища 16 попадает в разгрузочный патрубок 3 к форсунке /. Поток воздуха, выходящий из форсунки, захватывает цемент н по шлангу транспортирует его к месту выгрузки.

Полуприцепы-цементовозы  ТЦ-4 и 111.-10 рамной конструкции, а ТЦ-6 и C-S52 безрамной с несущими цистернами. Цистерны всех полуприцепов цементовозов — цилиндрической формы оборудованы загрузочными люками с крышками, аэролотками для аэрирования цемента разгрузочными патрубками с кранами и продувочными форсунками, системой воздухоотводов и обратными и предохранительными клапанами. Цистерны наклонены назад в сторону разгрузки на угол 7...9° Загрузка полуприцепов-цементовозов из силосов, бункеров и вагонов-цементовозов осуществляется через загрузочные люки самотеком или сжатым воздухом.

Некоторые зарубежные фирмы применяют дли перевозки цемента полуприцепы с несколькими (чаще всего двумя) вертикально расположенными цистернами. Такое решение конструкции полуприцепа-цементовоза удобно в случае перевозок цемента двум (или нескольким) клиентам одновременно, а также для перевозки цемента разных сортов. Кроме того, вертикальное расположение цистерн улучшает выгрузку цемента без остатка, так как при этом сжатому воздуху помогает и собственная масса груза. Недостатками в этом случае являются: более высокий центр тяжести по сравнению с горизонтально расположенной цистерной и несколько большее время разгрузки автопоезда у одного грузополучателя, что связано с лишними операциями по переключению системы разгрузки с одной емкости па другую.

Цистерны изготовляют  из стали. Многие зарубежные фирмы в последнее время стали широко использовать для цистерн алюминиевые сплавы и пластмассы.