§58. Особливості конструкції автомобілів-цистерн для перевезення рідких вантажів, продуктів харчування, бітуму, стиснутих і зріджених газів, цементу.

Автомобільні цистерни і заправники для нафтопродуктів і спеціальних рідин (бензин, гас, дизельне паливо і ін.) вмонтовують на автомобілях, причепах і напівпричепах. Резервуари зазвичай розташовані горизонтально, виготовляються із сталі і мають круглий або еліптичний перетин. Останнє — найбільш поширене, оскільки забезпечує зниження центру мас і цим сприяє поліпшенню стійкості цього виду CATC.

Як приклад на мал.56 показана типова компонувальна схема автоцистерни-заправника. Резервуар 3 має еліптичну форму і зварений із сталевого листа завтовшки 4...6 мм. Зверху в резервуар вварена циліндрова горловина, службовка для монтажу і ремонту устаткування, розміщеного усередині, і що є додатковим об'ємом для пального при його розширенні від нагрівання. Усередині резервуару встановлюється покажчик кількості палива. Горловина резервуару закривається герметичною кришкою. На кришці розміщуються заливний люк з противовибуховою корзиною-фільтром, дихальний клапан і оглядовий люк. Кришка заливного люка має спеціальний важільно-гвинтовий пристрій для герметичного закривання. Дихальний клапан тарілчастого або кулькового типу служить для випуску газів при затоці палива або впусканні повітря при його сливі. Противибухова корзина з подвійною мідною сіткою служить для оберігання від вибуху і одночасно для фільтрації палива при його затоці. Цистерна обладнана насосом 9 з механічним приводом у вигляді карданної передачі 10 від коробки відбору потужності 11, а також фільтром 8 тонкого очищення, кабіною 5 управлінь, в якій розташовані система управління і контрольно-вимірювальні прилади. По обох сторонах цистерни змонтовані бічні ящики, в яких поміщаються всмоктуючий і роздавальний рукави, інструмент, запасні частини і приладдя. У задній частині кабіни водія з правого і лівого боку встановлені вогнегасники.

Місткість цистерн для перевезення нафтопродуктів безперервно зростає. Особливо великі автоцистерни і паливозаправники використовують для літаків (до 75 м3).

Мал.56. Компоновочна схема автоцистерни-заправника

Цистерни для перевезення бітуму мають специфічні конструктивні особливості: бітум необхідно транспортувати при температурі 190...260°С, тому цистерни мають термоізоляційний шар і підігрівачі. На вітчизняних напівпричепах-бітумовозах застосовані резервуари еліптичної форми, що зварені із сталевого листа і мають термоізоляцію з скловати. Конструкція цистерни — типу, що несе. Система підігріву включає П-образную жарову трубу, що проходить уздовж резервуару, підігрівач і паливні бачки. Бітумні насоси механічні або об'ємні, мають привід від коробки передач автомобіля-тягача. Найбільша місткість вітчизняного напівпричепа-бітумовоза Д-726 складає 22 м3.

Масловодозаправники застосовуються для заправки машин маслами і водою, технологічне устаткування їх складається з масляної і водяної систем, що включають резервуари для масла і води, системи підігріву, насоси з приводом, напірно-всмоктуючі і роздавальні комунікації, що служать для видачі масла і води, фільтри, лічильники, контрольно-вимірювальні прилади.

Цистерни для перевезення рідких харчових продуктів (питна вода, молоко, вино, пиво, квас і ін.) встановлюються на шасі автомобілів, причепів і напівпричепів. Резервуари еліптичного або валізи перетину виготовляються з корозійностійкої сталі, алюмінію і іноді з пластмаси; в більшості випадків вони мають термоізоляцію. Для наповнення і зливу рідин застосовуються вакуумні пристрої, що використовують розрідження у всмоктуючому колекторі двигуна, автономні, а також стаціонарні насоси.

Мал.57. Принципова схема технологічного устаткування молоковоза

На мал.57 приведена принципова схема технологічного устаткування молоковоза. Цистерна складається з двох окремих алюмінієвих резервуарів 8, увязнених в загальний сталевий кожух з термоізоляцією 9 з пінопласту. Це забезпечує перевезення молока при зовнішній температурі +30°С з підвищенням внутрішньої температури не більше ніж на 2 °С за 10 ч. Кожен резервуар має герметично закриваючу горловину 10. На даху встановлений дихальний клапан 13.

Внизу резервуари мають пробкові крани 2, призначені для зливу молока через трубопровід 12. На кінцях зливних труб є бронзові луджені гвинтові пробки. Усередині резервуарів встановлені поплавці 11 електричній і звуковій сигналізації. Наповнення резервуарів відбувається по черзі з використанням розрідження у впускному колекторі 1 двигуна, за допомогою вакуумного трубопроводу 6 з пробковим краном 2, що сполучає резервуари з впускним колектором двигуна. На трубопроводі 6, окрім кранів кожної секції, встановлені піно вловлювач 4 з мановакуумметром 5, запобіжним клапаном і зворотний клапан 3. Зворотному клапану запобігає попадання пари бензину в резервуари. Піно вловлювач захищає двигун від проникнення в нього молока.

Запобіжний клапан забезпечує захист резервуарів від деформації в результаті надмірного розрідження у впускному колекторі.

В процесі наповнення резервуару молоком досягши граничного рівня поплавець вимикає подачу палива і включає сигналізацію. Для подальшого пуску двигуна необхідно відключити звукову сигналізацію наповненого резервуару. Злив молока здійснюється самоплив.

Приблизно аналогічні пристрої мають і інші автоцистерни для перевезення рідких харчових продуктів. Крім вакуумного пристрою і ротаційних насосів, для заповнення цистерн іноді використовуються балони з вуглекислим газом, що встановлюються для цього на автомобілі або причепі.

Цистерни для зріджених і зтиснутих газів діляться на транспортні і газозаправні станції. Транспортні цистерни використовуються тільки для перевезення зріджених газів з місця їх виробництва або від газороздавальних станцій до споживачів. Конструкція їх резервуарів аналогічна конструкції резервуарів цистерн для перевезення палива і має мінімально необхідне технологічне устаткування. Газ з цих цистерн зливається за рахунок перепаду тиску (тиск пропана при температурі +50°С рівне 1,8 Мпа), а заливають його безпосередньо з технологічної напірної лінії газобензинового заводу або газорозподільної станції. У функції газозаправних автомашин входить як транспортування, так і роздача газу в тару споживача, тому вони забезпечуються насосом, лічильником і заправними рукавами. Із-за щодо великого внутрішнього тиску товщина стінок резервуару рівна 10—12 мм (днище 12—16 мм), що дозволяє використовувати безрамну конструкцію цистерн.

Цистерни для сипучих вантажів. Загальною особливістю сипких вантажів, що перевозяться в цистернах, є необхідність оберігання їх від дії зовнішнього середовища. До сипких вантажів відносяться будівельні (цемент, гіпс, вапно), харчові (сіль, мука і т. п.), хімічні (сода, сульфат натрію, графить). Специфічні конструктивні відмінності CATC для перевезення сипких вантажів від інших цистерн обумовлені особливостями різних способів розвантаження (гравітаційний або бункерний, самосвальний, механічний за допомогою шнеків і транспортерів, пневматичний, комбінований).

Найбільшого поширення набув пневматичний спосіб розвантаження, оскільки має ряд переваг: можливість подачі вантажу безпосередньо до місця споживання; виключення зіткнення вантажу з навколишнім середовищем; практична відсутність втрат, забруднення і псування вантажу. Пневматичний спосіб розвантаження ділиться на аероціно-пневматичні, аерозольний і комбінований. При аераційно-пневматичному способі розвантаження в резервуар нагнітається стисле повітря під невеликим тиском (0,05 Мпа), а до розвантажувального патрубка — під тиском 0,15...0,25 Мпа. При аерозольному способі стисле повітря під невеликим тиском подається під похило встановлене днище, що приводить до переміщення нижніх шарів вантажу до розвантажувального отвору. Там вантаж захоплюється стислим повітрям, що має тиск 0,15...0,20 Мпа, і разом з ним поступає в розвантажувальний шланг.

Комбінований спосіб розвантаження сипких вантажів полягає в поєднанні інших способів з пневматичною подачею вантажу в розвантажувальний шланг.

Резервуари цистерн для перевезення сипких вантажів мають різну форму (циліндрову, кульову, усіченого до конуса) і розташовуються як вертикально, так і горизонтально з невеликим нахилом.

Мал.58. Схема технологічного обладнання цементовозу

1-компресор; 2-вологовідділювач; 3 і 9- трубопроводи; 4-кран-вентиль; 5-зворотній клапан; 6-потрерозподільник; 7-запобіжний клапан; 8-манометр; 10-розвантажувальний патрубок; 11-форсунка; 12-люк; 13-відкоси бокові; 14-аероднище; 15-пориста тканина; 16-металева сітка.

Автопоїзда-цистерни для перевезення цементу зазвичай мають аераційно-пневматичне розвантаження, обладнані похилими сталевими резервуарами круглого перетину конструкції, що несе. Сідельні автомобілі-тягачі для цих напівпричепів спеціально обладнані компресором з приводом від двигуна.

На мал.58 показана схема аераційно-пневматичного розвантаження цементовоза. Завантаження резервуару цементом проводиться з бункера по тканинному рукаву через люк 12, що закривається потім герметичною кришкою. При розвантаженні стисле повітря з компресора 1 проходить через вологовідділювач 2 до розподільника повітря 6, обладнаному запобіжним клапаном 7, відрегульованим на тиск 0,25 Мпа, і манометром 8. З розподільника повітря стисле повітря поступає по трубопроводу 3 до аероднища 14 і по трубопроводу 9 до розвантажувального патрубка 10. Повітря, що прямує до аероднища, проходить через зворотний клапан 5, що оберігає від попадання цементу в трубопроводи системи розвантаження. Аероднище 14 складається з шарів пористої тканини 15, укладених на металевій сітці 16. Стисле повітря проходить через аероднище від низу до верху і насищає нижні шари цементу, які після цього легко переміщаються в розвантажувальний патрубок, куди також подається стисле повітря з розподільника повітря, пройшовши перед цим через свій зворотний клапан 5. З розвантажувального патрубка повітря, захоплюючи цемент, поступає разом з ним через форсунки 11 в розвантажувальний шланг. Управляють процесом розвантаження двома вентилями 4, розташованими в трубопроводі 3 і патрубку 10 перед форсунками 11.

Автопоїзда-цистерни для перевезення муки конструктивно відрізняються від інших, оскільки мука володіє зниженою текучістю із-за малої щільності (0,55 т/м3). Тому для розвантаження використовується дія власної ваги муки і стислого повітря. На мал. 59 показані схема автопоїзда-муковоза К-1040е і схема резервуару.

На напівпричепі 2, буксируваному сідельним автомобілем-тягачем ЗІЛ-130В1, змонтовані два цилиндроконічних резервуару 3 і компресор з приводом від електродвигуна, що харчується від зовнішньої мережі. Завантаження резервуарів здійснюється через люки 5, для доступу до яких є горизонтальний майданчик і сходи. Діаметр горловини 400 мм, що забезпечує завантаження муки протягом 25...35 мін і зручність очищення внутрішньої поверхні резервуару.

При розвантаженні стисле повітря від компресора, пройшовши через два масловологовідділювачі і фільтр тонкого очищення, поступає в резервуар по трьом каналам: у верхню сферичну частину резервуару, під аеруючий пристрій 7 (пориста перегородка в нижній частині резервуару) і до розвантажувального наконечника. Аерована мука під дією власної ваги і тиску повітря поступає в конус 8 трубопроводу 6, а потім за допомогою піддування в розвантажувальний шланг і до споживача. Об'єм двох резервуарів складає 12,8 м³; робочий тиск системи 0,15 Мпа; потужність електродвигуна компресора 22 кВт; час розвантаження 25...35 хв; дальність подачі муки при розвантаженні по вертикалі 15 м, загальна - 30 м.

Мал.59.Автопотяг-муковоз К-1040Є

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Дайте визначення, сформулюйте призначення і наведіть класифікацію автомобілів-цистерн?

2. Перерахуйте вимоги до автомобілів і атопотягів-цистерн і необхідного обладнання?

3. Виявіть особливості конструкції цистерн для перевезення рідких вантажів (нафтопродуктів, харчових продуктів, зріджених та стиснутих газів)?

4. Виявіть особливості конструкції цистерн для перевезення сипучих вантажів (цементу, муки) і розкажіть про способи їх розвантаження?