[RU]

Цистерна для транспортировки текучих сред на шасси грузовика включает в себя переднюю стенку, боковые стенки, заднюю стенку, верхнюю часть и днище. Внутренняя лестница проходит от днища до проема, образуя лестничный проход во внутреннее пространство со встроенными защитными перилами на крышке загрузочного люка. Предохранительные пластины лестницы действуют как внутренние поперечные перегородки для содействия контролю движения и накатов волны текучей среды. Лестница также действует как структурное укрепление между продольными перегородками. Горизонтальные перегородки содействуют контролю движения текучей среды и наката волны. Сформированные перегородки обеспечивают прочность и жесткость. Система соединения перегородок улучшает целостность соединения и облегчает производство. Сформированные наружные оболочки обеспечивают конструктивную прочность цистерны. Проемы, расположенные в передней и задней стенках, могут использоваться для вентиляции цистерны или, в зависимости от местных правил техники безопасности, как вторичные точки доступа.

(57) Реферат / Формула:

Цистерна для транспортировки текучих сред на шасси грузовика включает в себя переднюю стенку, боковые стенки, заднюю стенку, верхнюю часть и днище. Внутренняя лестница проходит от днища до проема, образуя лестничный проход во внутреннее пространство со встроенными защитными перилами на крышке загрузочного люка. Предохранительные пластины лестницы действуют как внутренние поперечные перегородки для содействия контролю движения и накатов волны текучей среды. Лестница также действует как структурное укрепление между продольными перегородками. Горизонтальные перегородки содействуют контролю движения текучей среды и наката волны. Сформированные перегородки обеспечивают прочность и жесткость. Система соединения перегородок улучшает целостность соединения и облегчает производство. Сформированные наружные оболочки обеспечивают конструктивную прочность цистерны. Проемы, расположенные в передней и задней стенках, могут использоваться для вентиляции цистерны или, в зависимости от местных правил техники безопасности, как вторичные точки доступа.

---

2420-512798ЕА/071 ЦИСТЕРНА ДЛЯ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ С ПЕРЕГОРОДКАМИ И ЛЕСТНИЧНЫМ ПРОХОДОМ
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ
Эта заявка испрашивает приоритет на основе предварительной заявки на патент США № 61/579543, поданной 22 декабря 2011 г. с названием "Цистерна для текучей среды с перегородками и лестничным проходом", описание которого включено сюда в качестве ссылочного материала.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Это изобретение относится к усовершенствованной цистерне для транспортировки текучих сред и, в частности, к цистерне с широким входным-выходным проходом, лестницей и горизонтальными перегородками.
Контроль запыленности и ее уменьшение являются большой
проблемой во многих отраслях промышленности. Например, в
горнодобывающей промышленности, общей строительной
промышленности и дорожной промышленности пыль вызывает потенциальные проблемы безопасности и здоровья на строительной площадке и в окрестностях. Пыль может влиять на эксплуатационную безопасность, ограничивая видимость и прерывая маршруты движения. Пыль также может вызывать потенциальные проблемы окружающей среды, оказывая негативное влияние на качество воздуха, что может привести к долговременным проблемам со здоровьем и может сделать общие рабочие условия неудобными или недопустимыми.
Для решения этих проблем воду из автоцистерн с водой распыляют на верхний слой грунта, для контроля запыленности на месте работ и предотвращения распространения пыли на окрестности. Безопасная работа автоцистерны с водой представляет собой первостепенную важность и требует устойчивой цистерны на транспортном средстве. Устойчивая цистерна уменьшает движение текучей среды и раскачивание при ускорении, замедлении, поворотах и перемещении по различным поверхностям. Цистерна должна контролировать движение текучей среды при всех
уровнях текучей среды, но, в частности, при уровнях меньших, чем полный, поскольку текучая среда имеет тенденцию двигаться больше и прилагать большие силы к цистерне на уровнях, меньших, чем полный. Благодаря управлению движением текучей среды величина сил и опрокидывающих моментов, переданных транспортному средству цистерной, уменьшается, обеспечивая получение работающего более устойчиво и более безопасно транспортного средства.
Безопасное изготовление и обслуживание цистерны требуют доступа во внутреннее пространство цистерны для текущего технического осмотра конструкции, очистки и обслуживания. Как правило, конструкции цистерн и конфигурации перегородок зависят от правил техники безопасности закрытого пространства. Например, в Соединенных Штатах Администрация охраны труда и здоровья ("OSHA") определяет ограниченное пространство как пространство, которое: (1) является достаточно большим и конфигурированным так, что работник может физически войти и выполнить работу; и (2) имеет ограниченное или узкое средство для входа или выхода (например, цистерны, резервуары, шахты, контейнеры для хранения, бункеры, погреба и колодцы являются пространствами, которые могут иметь ограниченные средства для доступа); и (3) не предназначено для постоянного пребывания работника. Другие регулирующие руководящие указания, спецификации и требования могут быть применимыми в зависимости от местоположения, где производятся действия по производству, работе и обслуживанию.
Для доступа в некоторые ограниченные пространства и осуществления работ может требоваться разрешение. Например, OSHA определяет ограниченное пространство, требуемое разрешения для доступа, как ограниченное пространство, которое имеет одну или более из следующих характеристик: (1) содержит или может содержать потенциально опасную атмосферу; (2) содержит материал, который потенциально может засасывать входящего в него человека; (3) имеет внутреннюю конфигурацию, где проникший внутрь человек может оказаться запертым или испытывающим удушье внутри сходящихся стенок или на полу, который имеет наклон вниз
и имеет сужающееся сечение; или (4) создает любую другую явную серьезную угрозу безопасности или здоровью. Только специально обученному персоналу разрешается входить в требующее разрешения ограниченное пространство с любой целью, и они могут входить в это ограниченное пространство только после получения разрешения инспектора. Дежурный, обученный мероприятиям входа и спасения, должен постоянно контролировать проникшего внутрь человека при работе в требующих разрешения на доступ ограниченных пространствах. При нахождении в требующих разрешения на доступ ограниченных пространствах может быть затруднено для персонала перемещение вокруг внутренних перегородок цистерны из-за конфигурации перегородок или небольших проходов в перегородках. В результате производство и обслуживание внутреннего пространства цистерны могут быть длительным процессом с многочисленными опасностями, которые должны быть уменьшены.
Выполнение работ в требующем разрешения на доступ ограниченном пространстве также очень дорого из-за дополнительного обучения, контроля, персонала, разрешающего и регистрирующего процедуры, которые требуются для выполнения таких действий. Перед вхождением в требующее разрешения на доступ ограниченное пространство внутренняя атмосфера должна быть проверена для гарантирования того, что условия безопасны для персонала. Для уменьшения проблем качества воздуха и обращения к другим потенциально опасным атмосферным условиям в пределах требующего разрешения на доступ ограниченного пространства часто используются системы вентиляции и индивидуальные респираторы. Может применяться непрерывная принудительная воздушная вентиляция, направленная на все зоны, где присутствует персонал. Важно то, чтобы подача воздуха осуществлялась из чистого источника и чтобы подача воздуха не увеличивала опасностей в требующем разрешения на доступ ограниченном пространстве. Таким образом, существующие цистерны для воды, которые могут подпадать под нормативные положения для ограниченного пространства, имеют многие недостатки.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение обеспечивает получение конструкции
цистерны, которая устраняет многие недостатки предшествующих конструкций. Настоящая конструкция включает в себя такие элементы, как лестничный проход во внутреннее пространство с верхней части цистерны с интегрированными защитными перилами на крышке загрузочного люка наряду с усовершенствованиями конструкции внутреннего пространства, которые уменьшают вероятность подпадания цистерны под определение "ограниченного пространства" согласно нормативным положениям. Эти признаки конструкции также могут уменьшать требования по допуску в ограниченное пространство для допуска, обучения, контроля и других контролируемых мероприятий.
Дополнительные признаки конструкции включают в себя горизонтальные перегородки для контроля движения текучей среды и раскачивания боковой стенки цистерны, все же предусматривая прямую линию коридоров при движении в цистерне. Подъем или спуск по перегородкам или другим опорам для доступа внутрь не требуются. В отличие от некоторых предшествующих конструкций на проемах перегородок не требуются внутренние дверцы, что может уменьшать количество материала, необходимого для конструкции, а также вес, стоимость, объем обслуживания и проблемы безопасности (такие как застревание и ограниченная видимость).
Сформированные перегородки (ответвление и вертикальное рифление) обеспечивают прочность и жесткость, избавляя от необходимости в приваривании дополнительных структурных опорных элементов или элементов жесткости к перегородкам. Система соединения перегородок "соединением сотовой насадкой" улучшает целостность соединения и производства. Сформированные наружные оболочки обеспечивают конструктивную прочность цистерны. Проемы, расположенные в передней и задней стенках, могут использоваться для вентиляции цистерны или, в зависимости от местных правил техники безопасности, также могут использоваться в качестве вторичных входных отверстий. Цистерна, система перегородок и система доступа обеспечивают получение цистерны для транспортировки и распределения текучих сред, которая более безопасна в производстве, работе и обслуживании, чем цистерны известного уровня техники.
Система внутренних перегородок имеет продольные, поперечные и горизонтальные перегородки для контроля движения всплеска текучей среды, когда транспортное средство с цистерной работает.
Форма перегородок увеличивает прочность, что уменьшает или устраняет необходимость приваривать дополнительные структурные опорные элементы или элементы жесткости к перегородкам. Система соединения соединяет продольные и поперечные перегородки. В этой системе соединения используются пазы смещения в перегородках, позволяющие вставлять перегородки друг в друга или "соединять сотовой насадкой", таким образом, упрощая технологический процесс. Благодаря взаимному сцеплению перегородок целостность соединений перегородок также не зависит полностью от сварного шва, поскольку сцепленные перегородки будут иметь тенденцию оставаться соединенными.
Система перегородок также обеспечивает конструкционную поддержку цистерны и системы лестничного прохода, контроль наката волны текучей среды и нежелательного движения текучей среды и обеспечивает неограниченный доступ персонала к различным отсекам, созданным системой перегородок. Благодаря стратегии расположения перегородок система перегородок уменьшает накаты волны текучей среды на боковые стороны цистерны без потребности в дверцах или крышках на проемах для прохода перегородок. Потребности в материалах, вес цистерны, стоимость и проблемы обслуживания можно уменьшать посредством исключения дверей и крышек на проемах для прохода перегородок.
Система перегородок без дверей также может предоставлять дополнительное преимущество в том, что она существенно более безопасна, поскольку нет дверей или крышек, которые могут быть случайно закрыты, таким образом, запирая персонал. Система перегородок и проемы перегородок так расположены и имеют такие размеры, чтобы обеспечивать линию прямой видимости с беспрепятственными прямыми линиями для перемещения персонала внутри цистерны, таким образом, устраняя эффект "лабиринта", связанный с некоторыми системами перегородок. Контроль движения текучей среды системой перегородок обеспечивает получение
устойчивой системы транспортного средства с цистерной, которая уменьшает вероятность опрокидывания транспортного средства и увеличивает эксплуатационную безопасность.
Цистерна также включает систему доступа, состоящую из лестницы, спускающейся с верхней части цистерны к внутреннему днищу цистерны, надлежащих поручней лестницы, дуг безопасности, включенных в крышку доступа загрузочного люка для предотвращения падения в лестничный проем, прохода безопасности, поручней на верхней части цистерны, проходящих к лестничному проему, и вентиляционных отверстий, расположенных в передней и задней стенках. В зависимости от местных правил техники безопасности проемы также могут использоваться для вторичного доступа в цистерну. Ступени лестницы имеют структуру открытой решетки для содействия заполнению цистерны. Подступень лестницы или уступ ступени обычно является сплошным для конструкционной поддержки ступеней лестницы и центральных продольных перегородок, действуя как поперечные перегородки для дополнительного контроля движения текучей среды и всплесков в ходе ускорения и замедления транспортного средства. В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения цистерна имеет лестницу, прикрепленную к стенке цистерны с дверцей люка, расположенной в стенке наверху лестницы, для обеспечения доступа к лестнице и, таким образом, к внутреннему пространству цистерны. В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения входной проем или дверца расположена в стенке цистерны, и в таком случае лестница может не требоваться, или может использоваться приставная лестница.
Ступени могут быть выполнены из сплошного материала, и подступени могут быть выполнены из материала с открытым профилем. Хотя в одном варианте осуществления настоящего изобретения используются проницаемые ступени и сплошные подступени, различные комбинации материала проницаемых ступеней и подступеней могут использоваться для выполнения лестницу. Лестничный проход через загрузочный люк цистерны во внутреннее пространство цистерны также может устранить обозначение ограниченного пространства, поскольку лестница обеспечивает
получение неограниченного средства для входа и выхода из цистерны. Ограничения замкнутого пространства также снижены размером проемов перегородок. Проемы перегородок имеют такие размеры, что человек среднего телосложения может свободно пройти через проем без застревания, преодоления подъема или кручения.
Настоящая конструкция может включать в себя систему вентиляции, состоящую из вентиляторов, прикрепленных прямо к проемам в передней и задней стенках. Система вентиляции использует большой проем загрузочного люка, требуемый для лестничного прохода, для выпуска воздуха или впуска воздуха при перемещении свежего воздуха через цистерну. В одном направлении работы вентиляторы втягивают свежий воздух снаружи от цистерны внутрь через проемы, создают его циркуляцию через цистерну и выпускают его через большой загрузочный люк в верхней части цистерны. При работе в противоположном направлении вентиляторы втягивают свежий воздух через большой загрузочный люк в верхней части цистерны, создают его циркуляцию через цистерну и выпускают его через противоположные проемы в передней и задней стенках. Дополнительные вентиляционные отверстия также могут быть расположены в верхней части цистерны. Вентиляторы обычно прикрепляют в ходе производства и обслуживания и затем удаляют в ходе фактической работы цистерны.
Замкнутое пространство и атмосферные условия являются основными проблемами безопасности для тех, кто связан с производством, работой и обслуживанием автоцистерны. Благодаря получению неограниченного средства для входа и выхода из цистерны ограничения замкнутого пространства можно значительно уменьшить. Благодаря применению надлежащей системы вентиляции, решаются проблемы качества воздуха и опасных атмосферных условий, таким образом, обеспечивая более безопасные рабочие условия. Уменьшение ограничений замкнутого пространства может значительно уменьшать затраты, время и потребность в дополнительном персонале, связанным с изготовлением и обслуживанием цистерны. Наиболее важно то, что безопасность персонала может быть значительно повышена.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Другие признаки и преимущества настоящего изобретения будут очевидны со ссылками на следующее подробное описание в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг. 1 - вертикальный вид сбоку цистерны с перегородками с лестничным проходом на шасси транспортного средства;
фиг. 2 - изометрический вид сзади цистерны, показанной на фиг. 1;
фиг. 3 - изометрический вид спереди цистерны, показанной на фиг. 1;
фиг. 4 - изометрический вид в сечении, показывающий цистерну, внутреннюю систему перегородок и лестничный проход цистерны, показанной на фиг. 1;
фиг. 5 - вид сбоку с вырезом, показывающий внутреннюю систему перегородок цистерны, показанной на фиг. 1;
фиг. б - изометрический вид, показывающий внутреннюю систему перегородок цистерны, показанной на фиг. 1;
фиг. 7 - вид сзади с вырезом, показывающий внутреннюю систему перегородок и лестничный проход цистерны, показанной на фиг. 1;
фиг. 8 - вид сверху с вырезом, показывающий внутреннюю систему перегородок и лестничный проход цистерны, показанной на фиг. 1;
фиг. 9 - частичный изометрический вид, показывающий закрытый лестничный проход загрузочного люка и опущенные перила цистерны, показанной на фиг. 1;
фиг. 10 - частичный вид сверху, показывающий закрытый лестничный проход загрузочного люка и опущенные перила цистерны, показанной на фиг. 1;
фиг. 11 - частичный изометрический вид, показывающий открытый лестничный проход загрузочного люка и поднятые перила цистерны, показанной на фиг. 1;
фиг. 12 - частичный изометрический вид с вырезом, показывающий лестничный проход цистерны, показанной на фиг. 1;
фиг. 13 - частичный вид сбоку с вырезом, показывающий лестничный проход загрузочного люка и лестницу в цистерне,
показанной на фиг. 1 ;
фиг. 14 - изометрический вид спереди, показывающий вентиляторы, прикрепленные к проемам в передней стенке цистерны, показанной на фиг. 1;
фиг. 15 - вид спереди вентиляторов, прикрепленных к проемам в передней стенке цистерны, показанной на фиг. 1;
фиг. 16 - изометрический вид сзади, показывающий вентиляторы, прикрепленные к проемам, дверцу люка на задней стенке цистерны, дополнительные вентиляционные отверстия, расположенные в верхней части цистерны, и второй загрузочный люк;
фиг. 17 - изометрический вид спереди с вырезом, показывающий вариант осуществления изобретения с дверцей люка в передней стенке с лестницей, ведущей от дверцы до основания цистерны;
фиг. 18 - изометрический вид спереди, показывающий вариант осуществления изобретения с дверцей люка в передней стенке вблизи уровня днища;
фиг. 19 - вид сбоку, показывающий вариант осуществления изобретения с внешней лестницей, ведущей от шасси до верхней части цистерны;
фиг. 20 - таблица, показывающая данные моделирования потоков текучей среды, при сравнении движения текучей среды в цистерне, изображенной на фиг. 1, и цистерне предшествующего уровня техники под действием поперечных сил;
фиг. 21 - диаграмма данных, показанных на фиг. 20;
фиг. 22 - изображения для сравнения соответствующих моделирований поперечных потоков текучей среды с тактами 0,1 секунды и 0,5 секунды;
фиг. 2 3 - изображения для сравнения соответствующих моделирований поперечных потоков текучей среды с тактами 1,0 секунда и 1,5 секунды;
фиг. 2 4 - изображения для сравнения соответствующих моделирований поперечных потоков текучей среды с тактами 1,6 секунды и 2,0 секунды;
фиг. 2 5 - изображения для сравнения соответствующих
моделирований поперечных потоков текучей среды с тактами 2,1 секунды и 2,5 секунды;
фиг. 2 6 - изображения для сравнения соответствующих моделирований поперечных потоков текучей среды с тактами 3,0 секунды и 3,5 секунды;
фиг. 2 7 - изображения для сравнения соответствующих моделирований поперечных потоков текучей среды с тактами 4,0 секунды и 4,5 секунды;
фиг. 2 8 - изображения для сравнения соответствующих моделирований поперечных потоков текучей среды с тактами 4,7 секунды и 5,0 секунд;
фиг. 2 9 - изображения для сравнения соответствующих моделирований поперечных потоков текучей среды с тактами 5,2 секунды и 5,5 секунды;
фиг. 3 0 - изображения для сравнения соответствующих моделирований поперечных потоков текучей среды с тактами б, 0 секунд и 6,5 секунды;
фиг. 31 - таблица, показывающая данные моделирования потоков текучей среды для сравнения движения текучей среды в цистерне, показанной на фиг. 1, и цистерне предшествующего уровня техники под действием продольных сил;
фиг. 32 - диаграмма данных, показанных на фиг. 31;
фиг. 33 - изображения для сравнения соответствующих моделирований продольных потоков текучей среды с тактами 0,1 секунды и 0,5 секунды;
фиг. 34 - изображения для сравнения соответствующих моделирований поперечных потоков текучей среды с тактами 1,0 секунды и 1,5 секунды;
фиг. 35 - изображения для сравнения соответствующих моделирований поперечных потоков текучей среды с тактами 1,8 секунды и 2,0 секунды;
фиг. 3 6 - изображения для сравнения соответствующих моделирований поперечных потоков текучей среды с тактами 2,5 секунды и 3,0 секунды;
фиг. 37 - изображения для сравнения соответствующих моделирований поперечных потоков текучей среды с тактами 3,5
секунды и 4,0 секунды;
фиг. 3 8 - изображения для сравнения соответствующих моделирований поперечных потоков текучей среды с тактами 5, 0 секунд и 5,3 секунды; и
фиг. 3 9 - изображения для сравнения соответствующих моделирований поперечных потоков текучей среды с тактами 5,5 секунды и 6,0 секунд.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
На фиг. 1 представлено транспортное средство 10, несущее цистерну 12, которая сконструирована в соответствии с настоящим изобретением. Показанная конфигурация типична для автоцистерны для перевозки воды, используемой в горнодобывающей промышленности для подавления пыли и борьбы с пожарами. Транспортное средство 10 включает в себя шасси 14, на котором установлена цистерна 12. Также следует понимать, что цистерна 12 может быть установлена на транспортных средствах 10 других типов, таких как дорожные транспортные средства, трейлеры и т.п. Специалистам в данной области техники будет понятно, что цистерна 12, соответствующая настоящему изобретению, может быть сконструирована с различными физическими размерами для соответствия транспортным средствам 10 различных размеров, на которых может быть смонтирована цистерна 12.
На фиг. 2 и 3 изображены внешние компоненты цистерны 12. Цистерна 12 состоит из множества боковых пластин 20, передней стенки 30, задней стенки 40, верхней части 50 и днища 60.
Боковые пластины 2 0 сформированы для увеличения прочности и жесткости цистерны 12. Обычно боковые пластины 20 сформированы со смещенной конфигурацией. Следует понимать, что боковые пластины 2 0 могут быть сформированы с другими конфигурациями, такими как, но не ограниченными "V"-образной конфигурацией. Боковые пластины 2 0 приварены друг к другу, то есть, сварены передняя стенка 30, задняя стенка 40, верхняя часть 50 и днище 60.
Передняя стенка 30 состоит, по меньшей мере, из одной пластины 32 для меньших цистерн 12, множества пластин 32 для больших цистерн 12 и содержит вентиляционные отверстия 34.
Передняя стенка 3 0 установлена под углом, оптимизирующим установку на транспортное средство 10. Следует понимать, что угол передней стенки 30 может изменяться в зависимости от размеров и класса транспортного средства 10. Вентиляционные отверстия 34 образуют средства для удаления любых опасных газов, образующихся в цистерне 12, и для подачи свежего воздуха для персонала, работающего в цистерне 12.
Задняя стенка 4 0 содержит, по меньшей мере, одну пластину 42 для меньших цистерн 12, множество пластин 42 для больших цистерн 12, и вентиляционные отверстия 44. Пластины 42 сформированы для увеличения прочности и жесткости цистерны 12. Вентиляционные отверстия 4 4 образуют средства для вентиляции цистерны 12 свежим воздухом, удаляя любые опасные газы из цистерны 12. Вентиляционные отверстия 44 также могут создавать средства для приема оборудования, инструментов и материалов в цистерну и в зависимости от локальных правил техники безопасности могут образовывать вторичные входные отверстия в цистерну 12.
Верхняя часть 50 состоят из множества пластин 52 и включают в себя загрузочный люк 70, через который цистерна 12 может быть заполнена и через который можно получить доступ к лестницам 80 цистерны 12. Внешняя лестница 90 включена в конструкцию для получения доступа от платформы транспортного средства 10 к верхней части 50 цистерны 12. Проход 92, созданный с применением нескользящих материалов и с перилами 94, расположен между внешней лестницей 90 и лестницей 80, расположенной в загрузочном люке 70. Множество дуг 9 6 безопасности также включено по периметру верхней части 50 цистерны 12 для образования безопасной рабочей площадки для персонала. Также применена перегородка 98 для воды для направления воды при переполнении или утечки к сторонам цистерны 12 и предотвращения выливания любой текучей среды на платформу или кабину транспортного средства 10.
Днище 60 состоит из множества металлических пластин 61 днища, поддон 62, и корпус 63 поддона, который направляет текучую среду в насосную и распылительную системы. Днище 60
также включает в себя два рельса 64, поворотный модуль 65 и два кронштейна 6 6 подъемных цилиндров для установки цистерны 12 на шасси 14. Рельсы 64 опираются на шасси 14 и передают нагрузку, силы и моменты от цистерны 12 к шасси 14. Поворотный модуль 65 обеспечивает поворотное прикрепление цистерны 12 к шасси 14 и содержит ось, вокруг которой цистерна 12 будет вращаться при подъеме в вертикальное положение. Кронштейны 6 6 подъемных цилиндров соединены с подъемными цилиндрами, действующими от шасси 14. Подъемные цилиндры создают силу, требуемую для подъема цистерны 12 в вертикальное положение. Подъем цистерны 12 обеспечивает доступ к приводу, трансмиссии и другим узлам транспортного средства 10 для проведения операций обслуживания и ремонта.
На фиг. 4 и 5 изображена внутреннюю систему 100 перегородок, которая конструкционно поддерживает и усиливает цистерну 12. В дополнение к увеличению прочности конструкции цистерны 12 и уменьшению ограничений замкнутого пространства система 100 перегородок обеспечивает продольную, поперечную конструктивную прочность и прочность на кручение цистерны 12 при работе транспортного средства 10. Система 100 перегородок состоит из множества продольных перегородок 102, множества поперечных перегородок 104, множество центральных поперечных перегородок 106 и множество горизонтальных перегородок 108. На фиг. 6 показана система соединения, которая соединяет продольные перегородки 102 и поперечные перегородки 104 и 106. В этой системе соединения используются пазы смещения в перегородках для обеспечения гнездового соединения или соединения "сотовой насадкой" перегородок, что облегчает технологический процесс. Благодаря взаимному соединению перегородок целостность соединений перегородок также увеличена, поскольку нагрузки передаются между пластинами в контакте, и путь нагружения не зависит полностью от сварного шва.
Перегородки 104 могут быть сформированы различными способами. Например, перегородки могут быть уголковыми или гофрированными, например, в "V-образной" или "коленчатой" конфигурации для увеличения прочности и жесткости и устранения
необходимости прикрепления дополнительных конструкционных элементов к перегородкам для упрочнения и жесткости. Исключение дополнительных конструкционных элементов увеличивает надежность и уменьшает проблемы обслуживания внутри цистерны 12, а также устраняет вероятность того, что один из этих дополнительных элементов будет смещен от перегородок. Если эти дополнительные элементы смещаются от перегородок, прочность перегородок может быть уменьшена, и прочность конструкции всей цистерны 12 может подвергаться риску. Кроме того, смещенный элемент может наносить удары по внутренней поверхности цистерны 12 с вероятностью повреждений при работе. Следует понимать, что местоположение сформированных конфигураций может меняться в зависимости от размеров цистерны 12, и что интервал сформированных конфигураций может изменяться на основе результатов анализов напряжений. Например, дополнительные сформированные конфигурации могут быть добавлены для увеличения прочности в зонах перегородок, которые показывают большие напряжения, вызванные силами, генерируемыми движением текучей среды.
Продольные перегородки 102 обычно перекрывают полную длину цистерны 12, соединяя переднюю стенку 30 и заднюю стенку 40. Продольные перегородки 102 также обычно перекрывают полную высоту цистерны 12, соединяя верхнюю часть 50 с днищем 60. Продольные перегородки 102 расположены в цистерне 12 и обычно совмещены с рельсами 64 для обеспечения эффективного и действенного пути нагружения для передачи сил от цистерны 12 к шасси 14.
Поперечные перегородки 104 обычно перекрывают всю ширину цистерны 12, соединяя боковые пластины 20. Поперечные перегородки 104, также обычно перекрывают всю высоту цистерны 12, соединяя верхнюю часть 50 и днище 60. Поперечные перегородки 104 обычно расположены перед лестницей 8 0 и позади нее. Передняя поперечная перегородка 104 также поддерживает лестницу 80.
Центральные поперечные перегородки 106 образуют перекрытие от боковых пластин 2 0 до продольных перегородок 102 и
обеспечивают поддержку лестницы 80. Центральные поперечные перегородки 106 также перекрывают всю высоту цистерны 12, соединяя верхнюю часть 50 и днище 60. В продольных перегородках 102, поперечных перегородках 104 и центральных поперечных перегородках 106 выполнены проемы 110 перегородок для обеспечения доступа персонала к различным отсекам, сформированным системой 100 перегородок.
Горизонтальные перегородки 108 перекрывают длину отсеков, сформированных между передней стенкой 30, задней стенкой 40, поперечными перегородками 104 и центральными поперечными перегородками 106, соответственно. Горизонтальные перегородки 108 проходят от боковых пластин 20 к проемам 110 перегородок, расположенных в поперечных перегородках 104, и центральных поперечных перегородках 106.
Известные водяные цистерны включали в себя боковые перегородки или пластины ограничения колебаний, проходящие в цистерну от боковых стенок для содействия сдерживанию колебаний содержащейся текучей среды. Например, одна цистерна предшествующего уровня техники имеет боковые перегородки или пластины для ограничения колебаний, которые включают в себя первую стойку, проходящую внутри под нисходящим углом от боковой стенки цистерны, и вторую стойку, проходящую вниз от конца первой стойки. Нисходящий угол первой стойки и последующей проходящей вниз второй стойки уменьшает эффективное возвышение от днища цистерны боковых перегородок и может фактически действовать как уклон для текучей среды, дополнительно вызывающий раскачивание боковой стенки цистерны. Проходящая вниз вторая стойка боковой перегородки становится почти перпендикулярной днищу цистерны предшествующего уровня техники.
Когда текучая среда перетекает в поперечном направлении в этой цистерне предшествующего уровня техники, вторая стойка боковой перегородки действует как плоская пластина в потоке текучей среды. Плоская пластина будет вызывать образование точки отрыва потока в текучей среде и будет направлять поток текучей среды вокруг пластины. Уклон вниз первой стойки будет
иметь тенденцию действовать как наклонная поверхность и ускорять поток вверх по пластине боковой перегородки, потенциально увеличивая накат волны текучей среды на боковую стенку цистерны. Перегородки боковой стенки или пластины для ограничения колебаний цистерны предшествующего уровня техники также относительно небольшие и распространяются в цистерну только на относительно малое расстояние. Эти относительно малые пластины и относительно небольшая зона, созданная относительно боковой стенки, значительно ограничивает объем всплеска текучей среды, которая может содержаться. Когда текучая среда заполняет этот небольшой объем, любой дополнительный всплеск пройдет по пластине и вверх по боковой стенке цистерны.
Как показано на фиг. 8, горизонтальные перегородки 108 представленной водяной цистерны проходят внутрь цистерны 12, создавая большее пространство между боковыми пластинами 2 0 и выступающим концом горизонтальной перегородки 108. Это увеличенное пространство позволяет удерживать горизонтальными перегородками 108 больший объем текучей среды, таким образом, уменьшая накат волны текучей среды на боковые стороны 2 0 цистерны 12. Горизонтальные перегородки 108 также поддерживают большее эффективное вертикальное возвышение от днища цистерны 60, поскольку они относительно параллельны (формируя небольшой угол или отсутствие угла) днищу 60. Относительно параллельные горизонтальные перегородки 108 уменьшают ускорение текучей среды по пластине и имеют тенденцию не увеличивать накат волны текучей среды на боковые пластины 20 цистерны 12. Кроме того, поддерживая большее эффективное вертикальное возвышение, горизонтальные перегородки 108 более эффективны для контроля наката волны текучей среды на боковые стороны цистерны 12 при больших уровнях текучей среды.
Фигуры изображают два уровня горизонтальных перегородок 108, но могут использоваться меньше или больше уровней, и перегородки могут иметь уклон относительно горизонтали, обычно уклон вниз от пяти до десяти градусов. В соответствии с другими вариантами осуществления изобретения уклон может быть ориентирован вверх, вниз, вверх и вниз и может проходить под
многими различными углами. Конкретные конструктивные решения, вероятно, будут основаны на размерах цистерны, предложенном эксплуатационном применении цистерны, производственных расходах и расчетной гидродинамики, необходимой для любой данной конструкции цистерны.
Конструкция системы 100 перегородок, показанная на фиг. 4, обеспечивает конструкционную поддержку цистерны 12, одновременно уменьшая ограничения замкнутого пространства, обеспечивая возможность неограниченного доступа для персонала к различным отсекам, образованным системой 100 перегородок. На фиг. 7 показано, как система 100 перегородок и проемы 110 перегородок расположены и имеют размеры таким образом, чтобы обеспечивать получение линии прямой видимости с беспрепятственными проходами для перемещения персонала в пределах цистерны 12. Горизонтальные перегородки 108 сформированы так, чтобы обеспечивать неограниченный доступ через проемы 110 перегородок и беспрепятственные проходы через отсеки, сформированные системой 100 перегородок, как изображено на фиг. 8. Горизонтальные перегородки 108 изображены на фиг. 8 с изогнутой внутренней кромкой, но они также могут быть прямыми или могут иметь другие формы. Система 100 перегородок без дверей также может быть существенно более безопасной, поскольку нет дверей или крышек, допускающих случайное закрывание или блокирование и, таким образом, задерживание персонала.
Ограничения замкнутого пространства также снижены размером проемов 110 для прохода перегородок. Проемы 110 перегородок имеют такие размеры, что человек среднего телосложения может свободно пройти через проем без необходимости чрезмерного преодоления подъема, застревания, проползания, поворота или наклона. Система 100 расположения перегородок также уменьшает эффект "лабиринта", связанный с некоторыми другими конфигурациями перегородок. Для уменьшения ограничений замкнутого пространства также должно существовать средство для неограниченного входа в цистерну 12 и выхода из нее.
Представленная цистерна обеспечивает достижение этого посредством обеспечения доступа через загрузочный люк 7 0 к
лестнице 80, которая спускается от верхней части 50 цистерны 12 к днищу 60 цистерны 12. Однако в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения входной проем или дверца расположены в стенке цистерны, и, в этом случае, лестница может не требоваться. В качестве альтернативы может использоваться не стационарная лестница, а приставная лестница.
Как показано на фиг. 9-11, загрузочный люк 7 0 состоит из множества пластин 72 и двух шарнирных крышек 7 4 для обеспечения доступа. Загрузочный люк 7 0 выполняет множество функций в цистерне 12, таких как содержание текучей среды, уменьшение всплесков, фильтрация мусора и защита от падения. Загрузочный люк 7 0 также обеспечивает доступ к лестнице 80, которая спускается в цистерну 12.
Пластины 72 загрузочного люка 7 0 образуют проем для загрузки и проходят над верхней частью 50 цистерны 12 для сдерживания текучей среды и минимизирования выплескивания в процессе заполнения. Шарнирный технологический люк 7 4 содержит множество шарниров 75, открытую решетку 7 6, встроенную дугу 7 8 безопасности и встроенные перила 79. В ходе заправки и работы цистерны 12 шарнирные технологические люки 74 и перила 94 находятся в закрытом или сложенном положении, как показано на фиг. 9. Открытая решетка 7 6 препятствует поступлению засоряющих примесей в цистерну 12 в ходе процесса заправки и также действует как защитный барьер для предотвращения падения персонала в заправочный проем при доступе к верхней части 50 цистерны 12.
Открытая решетка может быть выполнена из многих разных материалов с открытым профилем, такими как, но не ограничиваясь ими, решетка из арматурных стержней или металлическая сетка. Когда технологические люки 7 4 закрыты, встроенные дуги 7 8 безопасности и встроенные перила 7 9 складываются относительно друг друга, не создавая взаимных помех, как показано на фиг. 10. Когда требуется осмотр, обслуживание или очистка внутреннего пространства цистерны 12, технологические люки 74 и дуга 94 безопасности могут быть открыты или подняты, обеспечивая доступ к лестнице 80, спускающейся в цистерну 12,
как показано на фиг. 11. В открытом или поднятом положении встроенные дуги 7 8 безопасности образуют барьер для предотвращения падения персонала в заправочный проем. Встроенные перила 7 9 являются оборудованием системы безопасности (и согласно некоторым нормативам могут быть требуемым оборудованием системы безопасности), содействующим предотвращению падения персонала вниз по лестнице 8 0 и содействующим направлению персонала к перилам 8 9 основной лестницы внутри цистерны 12.
На фиг. 12 и 13 показана лестница 80, спускающаяся во внутреннее пространство цистерны 12. Лестница 80 состоит из множества ступеней 82, множества подступеней 84, множества стрингеров 8 6, множества опорных углов 8 8 и множества поручней 89. Ступени 82 имеют структуру открытой решетки, позволяющей текучей среде проходить и заполнять цистерну. Подступени 8 4 сплошные и оказывают конструкционную поддержку для ступеней 82 лестницы и продольных перегородок 102. Подступени 84 также действуют как поперечные перегородки для дополнительного контроля движения текучей среды и накатов волны при ускорении и замедлении транспортного средства 10. В других вариантах осуществления изобретения ступени 82 могут быть выполнены из сплошного материала, и подступени 8 4 также могут быть выполнены из материала с открытым профилем. Хотя вариант осуществления изобретения, изображенный на фиг. 12, выполнен с использованием проницаемых ступеней 82 и сплошных подступеней 84, могут использоваться много комбинаций проницаемого и сплошного материала в конструкции ступеней 82 и подступеней 84 лестницы 80 .
Лестничный проход 8 0 через загрузочный люк 7 0 цистерны во внутреннее пространство цистерны 12 облегчает определение ограниченного пространства, поскольку лестница 80 образует неограниченное средство для входа в цистерну 12 и выхода из нее. Лестницы 8 0 могут быть разных типов и иметь разные размеры, но обычно включают однородную комбинацию подъема и заложения, которая дает угол лестницы к горизонтали между 30° и 50° согласно требованиям и правилам техники безопасности.
Конечно, могут использоваться другие конкретные конструкции, когда решение часто регулируется местными законодательными правилами.
На фиг. 14, 15 и 16 показана система вентиляции, состоящая из вентиляторов 12 0, прикрепленных прямо к вентиляционным отверстиям 44 в передней стенке 30 и задней стенке 40 соответственно. В ходе производства и обслуживания цистерны 12 вентиляторы 12 0 могут использоваться для циркуляции свежего воздуха через цистерну 12 для поддержания качества воздуха в пределах приемлемых нормативных требований и предотвращения возникновения других опасных атмосферных условий внутри цистерны 12. На фиг. 16 показаны дополнительные вентиляционные отверстия 140, расположенные в верхней части 50 цистерны 12, как может требоваться согласно некоторым местным нормативным актам. Вентиляционные отверстия 14 0 расположены над каждым отсеком, образованным системой 100 перегородок. На фиг. 16 также показана дополнительная дверца 4 6 люка в задней стенке 40.
В системе вентиляции используется большой загрузочный люк 70, требуемый для доступа к лестнице 80, как средство выпуска воздуха или приема воздуха для перемещения свежего воздуха через цистерну 12. В зависимости от направления их действия вентиляторы 12 0 будут всасывать свежий воздух снаружи цистерны 12 внутрь посредством вентиляционных отверстий 44 создавать его циркуляцию через цистерну 12 и выпускать его через большой загрузочный люк 7 0 и, если они присутствуют, через дополнительные вентиляционные отверстия 14 0 в верхней части цистерны 12. При работе в противоположном направлении вентиляторы 12 0 будут втягивать свежий воздух через большой загрузочный люк 7 0 и, если существуют дополнительные вентиляционные отверстия 140 в верхней части цистерны 12, которые обеспечивают его циркуляцию через цистерну 12 и его выпуск посредством противостоящих вентиляционных отверстий 4 4 в передней стенке 30 и задней стенке 40 соответственно. Следует понимать, что может быть выполнено много комбинаций и расположений вентиляторов 12 0 и осуществления входа или выхода
посредством вентиляционных отверстий 44. Дополнительные дверцы 4 6 люка могут быть включены в переднюю стенку 3 0 или заднюю стенку 40 для использования, когда вентиляционные отверстия 44 имеют прикрепленные к ним вентиляторы 120. Конечно, также могут использоваться другие конфигурации дверцы и проема.
На фиг. 16 также показан дополнительный загрузочный люк 150, который может быть расположен в различных местоположениях в верхней части 50 цистерны 12. Дополнительный загрузочный люк 150 независим от лестницы 80 загрузочного люка 70 и образует альтернативное местоположение для заправки цистерны 12. Включение дополнительного загрузочного люка 150 обычно осуществляется по запросу заказчика.
На фиг. 17 показан другой вариант осуществления изобретения, в которой цистерна 12 имеет лестницу 80, прикрепленную к передней стенке 30 цистерны 12. Дверца 46 люка, расположенная в передней стенке 30 цистерны 12, обеспечивает доступ к верхней части лестницы 80, которая спускается к днищу 60 цистерны 12 и, таким образом, во внутреннее пространство цистерны 12. Следует понимать, что лестница 8 0 может быть прикреплена к задней стенке 4 0 цистерны 12 с дверцей 4 6 люка, расположенной в задней стенке 40. Лестница 8 0 может быть прикреплена к стенке, сформирована в ней или может удаляться от стенки, в которой расположена дверца 4 6 люка.
На фиг. 18 показан другой вариант осуществления изобретения, где дверца 4 6 люка расположена в передней стенке 30 цистерны 12. Вторая дверца 46 люка может быть размещена в задней стенке 40, как изображено на фиг. 16. Дверцы 4 6 люка могут быть расположены приблизительно на уровне днища 60, таким образом, в значительной степени, если не полностью, избавляя от необходимости применения лестницы 80.
На фиг. 19 показан другой вариант выполнения цистерны 12, в которой внешняя лестница 140 обеспечивает доступ от платформы транспортного средства 10 к верхней части 50 цистерны 12. В некоторых случаях внешний лестничный проход 160 может быть предпочтителен по сравнению с внешней лестницей 90 для получения доступа к верхней части 50 цистерны 12.
Моделирование потоков текучих сред ("CFD") значительно увеличили понимание движения текучей среды и колебаний, которые происходят в цистерне 12, когда были применены моделирования функций возбуждения или форсирования эксплуатационных динамических характеристик транспортного средства 10 (то есть, когда моделируется гидродинамика транспортного средства в ходе работы). Моделирования потоков текучих сред показывают, что посредством стратегического расположения перегородок система 100 перегородок уменьшает поперечный накат волны текучей среды на боковые стороны цистерны 12 при поворотах и нормальной работе и уменьшает продольный накат волны текучей среды при ускорении или замедлении транспортного средства 10. Результаты моделирования потоков текучих сред также указывают, что уровень текучей среды значительно влияет на величину сил, которые движение текучей среды передает цистерне 12 и системе 100 перегородок при работе. Уровни текучей среды, которые меньше, чем полный уровень, производят большие силы, так как существует большее пространство для наката волны текучей среды.
На основе этих наблюдений горизонтальные перегородки 108 расположены на разных высотах по вертикали от днища 60 для дополнительного подавления накатов волны текучей среды на различных уровнях текучей среды.
Система 100 перегородок уменьшает накаты волны текучей среды без потребности в дверцах или крышках на проемах перегородок. Потребности в материалах, вес, стоимость, обслуживание, и проблемы безопасности уменьшаются посредством устранения дверец и крышек на проемах перегородок, обычно находящихся в предшествующих конструкциях. Контроль движения текучей среды системой 100 перегородок обеспечивает получение более устойчиво работающую цистерну 12, увеличивая безопасность транспортного средства, уменьшая вероятность опрокидывания транспортного средства 10.
На фиг. 20 и 21 показано сравнение результатов моделирования потоков текучей среды в цистерне известного уровня техники с цистерной 12, показанной на фиг. 1, когда они подвергаются поперечному волнению или волнению от стороны к
стороне, моделирующие поворот транспортного средства 10 или движения текучей среды в ходе нормального функционирования транспортного средства 10. На Фиг. 22-30 изображены снимки, показывающие реакции текучей среды в различных тактах моделирования, когда текучая среда приливает от одной стороны цистерны к другой. В дополнение к фиг. 2 0 и 21 фиг. 2 4 и 2 5 показывают, что в ходе начального наката 130 текучей среды система 100 перегородок в цистерне 12 эффективнее контролирует накат 130 текучей среды на боковые пластины 2 0 цистерны 12, что приводит к уменьшению момента силы или момента передаваемого транспортному средству 10.
Поскольку момент имеет тенденцию закручивать или вращать силой объект вокруг оси в точке, желательно минимизировать эти моменты в максимально возможной степени для обеспечения большей стабильности в цистерне 12 и транспортного средства 10. Это уменьшает вероятность того, что транспортное средство 10 может опрокинуться из-за движения текучей среды внутри цистерны 12. На фиг. 2 8 и 2 9 показаны пиковые моменты, произведенные движением текучей среды, когда волна текучей среды накатывается назад к противоположной стороне 20 цистерны 12. Хотя момент, произведенный накатом 132 волны текучей среды назад к противоположной стороне цистерны 12, немного выше, чем в цистерне известного уровня техники, разность величины моментов намного меньше, чем разность величины моментов в начальном направлении наката. Величина моментов, произведенных при накате 132 текучей среды назад к противоположной стороне цистерны 12, приблизительно на 50% меньше, чем величины, произведенные в ходе первоначального наката 130 текучей среды.
Другое преимущество цистерны 12 также очевидно при сравнении данных. На фиг. 21 показан сдвиг 134 фаз между пиковыми моментами, возникающими в каждой соответствующей цистерне. Пиковые моменты в цистерне 12, соответствующей настоящему изобретению, отстают или происходят позже, чем пиковые моменты, генерируемые цистерной предшествующего уровня техники. Запаздывание пикового момента в цистерне 12 предпочтительна, поскольку она дает оператору транспортного
средства 10 дополнительное время для реагирования на накаты текучей среды, дополнительно уменьшая вероятность того, что транспортное средство 10 опрокинется.
Моделирование потоков текучих сред также проводилось,
когда цистерна известного уровня техники и цистерна 12,
соответствующая настоящему изобретению, подвергались
продольному, то есть, вперед-назад, воздействию, моделирующему торможение и ускорение транспортного средства 10. На фиг. 31 показано табличное сравнение этих данных, и на фиг. 32 показано графическое представление данных. При сравнении данных на фиг. 31 и фиг. 32 очевидно, что представленная цистерна 12 более эффективна для контроля накатов текучей среды, чем цистерны известного уровня техники.
На фиг. 33-39 показаны снимки, изображающие реакции текучей среды в различных тактах моделирования, когда текучая среда приливает по всей длине в соответствующих цистернах. На фиг. 35 показаны такты, когда моделирование для каждой соответствующей цистерны производит пиковые моменты в результате накатов 136 текучей среды к передней стенке 30 цистерны 12. Цистерна 12 демонстрирует меньшие моменты, чем цистерна известного уровня техники, когда она подвергается воздействию продольных сил, поскольку система 100 перегородок препятствует такому стремительному движению наката 13 6 волны текучей среды на переднюю стенку 30, как в цистернах известного уровня техники.
На фиг. 3 8 показаны такты, когда моделирование каждой соответствующей цистерны производит пиковые моменты в результате накатов 138 текучей среды, возвращающихся к задней стенке 40 цистерны 12. Цистерна 12 демонстрирует меньшие моменты, чем цистерна известного уровня техники, когда она подвергается воздействию продольных сил, поскольку система 100 перегородок препятствует такому стремительному движению наката 138 волны текучей среды на заднюю стенку 40, как в цистерне предшествующего уровня техники. Хотя менее вероятно, что транспортное средство 10 перевернется в продольном направлении, чем оно перевернется набок, цистерна 12 также уменьшает
вероятность переворачивания транспортного средства 10 в продольном направлении посредством более эффективного контроля накатов текучей среды в продольном направлении. Согласно результатам моделирования потоков текучей среды очевидно, что система 100 перегородок внутри цистерны 12 является более эффективной для контроля движения текучей среды в поперечном и продольном направлениях, чем цистерна известного уровня техники, приводя к более безопасной работе транспортного средства 10.
Таким образом, представленная цистерна может
устанавливаться на шасси грузовика для транспортировки текучих сред. Цистерна включает в себя проходящую в поперечном направлении переднюю стенку, смонтированную под заданным углом для соответствия шасси грузовика, на котором должна быть смонтирована цистерна, множество противоположных проходящих продольно боковых пластин, приваренных к передней стенке и к проходящей поперечно задней стенке, и проходящее продольно днище и проходящую продольно верхнюю часть, приваренную к передней стенке, к задней стенке и к каждой из боковых пластин, при этом верхние, нижние, боковые пластины и передняя и задняя стенки, таким образом, формируют внутреннее пространство цистерны. В передней стенке и задней стенке сформировано множество вентиляционных отверстий. Вентиляторы могут быть смонтированы на внешней стороне вентиляционных отверстий для содействия вентиляции внутреннего пространства цистерны и циркуляции свежего воздуха через цистерну для поддержания качества воздуха в пределах приемлемых нормативных требований и сдерживания появления опасных атмосферных условий внутри цистерны.
Система перегородок используется для контроля наката волны текучей среды в продольном, поперечном или вертикальном направлении при транспортировке цистерны. Система перегородок включает в себя множество соединенных между собой продольных перегородок и поперечных перегородок во внутреннем пространстве, которые проходят в целом от днища до верхней части внутреннего пространства цистерны. Один или больше
перегородок может быть сформирован для увеличения прочности и жесткости и уменьшения потребности прикрепления дополнительных конструкционных элементов для упрочнения и придания жесткости перегородке. Один или более горизонтальных перегородок расположены на разных высотах по вертикали от днища и проходят во внутреннее пространство цистерны. Горизонтальные перегородки могут быть прикреплены к боковым стенкам цистерны, передней стенке и задней стенке.
Множество проемов перегородок в продольных и поперечных перегородках обеспечивают доступ к отсекам, сформированным сцепляющимися перегородками. Проемы в целом выровнены для образования линии прямой видимости в беспрепятственных проходах, когда человек движется в продольном или в поперечном направлении во внутреннем пространстве. Проемы перегородок имеют такие размеры, что человек средней комплекции может свободно пройти через каждый проем перегородки без чрезмерного или значительного преодоления подъема, застревания, проползания, скручивания или сгибания.
В верхней части цистерны сформирован загрузочный люк, через который внутреннее пространство может быть заполнено водой или другой текучей средой. Загрузочный люк также имеет пластины и шарнирные крышки загрузочного люка для содействия содержанию текучей среды, уменьшению всплесков, фильтрации мусора и предохранению падения. Пластины загрузочного люка могут включать в себя ограждения безопасности и поручни.
Загрузочный люк расположен на верхнем конце лестницы, которая спускается во внутреннее пространство от верхней части цистерны к днищу для получения доступа от верхней части через загрузочный люк и к днищу цистерны. Лестница обеспечивает пешеходный доступ от верхней части цистерны вниз к днищу цистерны. Лестница имеет множество ступеней и предохранительных пластин, и поручень спускается во внутреннее пространство вдоль лестницы. Ступени могут быть сформированы из материала в форме открытой решетки, позволяющей текучей среды проходить сквозь ступени и способствовать заправке цистерны. Предохранительные пластины могут быть сформированы из сплошного материала для
обеспечения конструкционной поддержки ступеней. Ступени и пластины, таким образом, приспособлены для содействия контролю наката волны текучей среды.
Цистерна также может включать в себя различные другие элементы, такие как внешняя лестница 90 или внешний лестничный проход 160 для получения доступа от шасси к верхней части цистерны, при этом проход выполнен из нескользящих материалов и с множеством дуг безопасности, прикрепленных к верхней части цистерны между внешней лестницей и лестницей, расположенной в загрузочном люке, множество дуг безопасности вокруг верхней части цистерны для получения рабочей площадки, перегородку для воды для направления переполнения или утечки на стороны цистерны и предотвращения выливания текучей среды на шасси, поддон, сформированный в днище для направления текучей среды в насос и распылительную систему цистерны, и монтажные кронштейны для шарнирного соединения цистерны с шасси.
Хотя варианты осуществления изобретения, описанные в этой заявке, включают конкретную конструкцию цистерны, цистерна, имеющая больше или меньше перегородок или другую конфигурацию лестницы, также обеспечивала бы подобные преимущества. Таким образом, представленные конструкции также могут использоваться для цистерн, используемых в других вариантах применения, таких как съемная цистерна, которая съемно смонтирована на корпусе грузовика, или цистерна, которая может использоваться в качестве стационарной цистерны. Таким образом, настоящее изобретение имеет несколько преимуществ. Хотя были описаны варианты осуществления настоящего изобретения, специалистами в данной области техники могут быть внесены различные модификации и изменения, не отступая от сущности и объема изобретения.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Цистерна на шасси грузового транспортного средства для содержания и транспортировки текучих сред, причем цистерна содержит:
проходящую в поперечном направлении переднюю стенку под заданным углом, соответствующим шасси грузовика, на котором устанавливают цистерну;
множество противоположных проходящих продольно боковых пластин, прикрепленных к передней стенке и к проходящей поперечно задней стенке;
проходящее продольно днище и проходящую продольно верхнюю часть, прикрепленную к передней стенке, к задней стенке и к каждой из боковых пластин, при этом верхняя часть, днище, боковые пластины и передняя и задняя стенки, таким образом, формируют внутреннее пространство цистерны;
множество вентиляционных отверстий в передней стенке и задней стенке, при этом вентиляционные отверстия приспособлены для установки вентиляторов для содействия вентиляции внутреннего пространства цистерны;
систему перегородок, приспособленную для контроля наката волны текучей среды, по меньшей мере, в одном из продольного, поперечного или вертикального направлений, при этом система перегородок включает в себя:
множество сцепленных продольных перегородок и поперечных
перегородок во внутреннем пространстве, проходящих в целом от
днища до верхней части, при этом, по меньшей мере, один из
перегородок, сформирован для увеличения прочности и жесткости и
уменьшения потребности прикрепления дополнительных
конструктивных элементов для упрочнения и придания жесткости перегородке;
множество горизонтальных перегородок, расположенных на разных высотах по вертикали от днища и проходящих во внутреннее пространство цистерны, при этом, по меньшей мере, одна горизонтальная перегородка прикреплена к каждой из сторон, передней стенке и задней стенке; и
множество проемов перегородок в продольных и поперечных
перегородках для обеспечения доступа к отсекам, сформированным сцепляющимися перегородками, при этом проемы в целом совмещены, образуя линию прямой видимости в беспрепятственных проходах, когда кто-либо движется в продольном или в поперечном направлении во внутреннем пространстве, при этом проемы перегородок имеют такие размеры, что человек средней комплекции может свободно пройти через каждый проем перегородки без чрезмерного преодоления подъема, застревания, проползания, скручивания или сгибания;
загрузочный люк в верхней части, через который внутреннее пространство может быть заполнено текучей средой, при этом загрузочный люк имеет множество пластин и шарнирных технологических люков, которые приспособлены для содержания текучей среды, уменьшения обратных всплесков, фильтрации мусора и предохранения от падения, при этом загрузочный люк расположен на верхнем конце лестницы, которая спускается во внутреннее пространство с верхней части цистерны к днищу для получения доступа с верхней части к загрузочному люку и днищу цистерны, при этом лестница имеет множество ступеней и предохранительных пластин, и лестница приспособлена для обеспечения доступа с верхней части цистерны вниз к днищу цистерны, при этом каждая ступень сформирована из открытой решетки, позволяющей текучей среды проходить сквозь ступени и способствующей заполнению цистерны, и каждая из предохранительных пластин сформирована из сплошного материала для обеспечения конструкционной поддержки лестницы, при этом ступени и пластины, таким образом, приспособлены для содействия контролю наката волны текучей среды; и
по меньшей мере, один поручень, который спускается во внутреннее пространство вдоль лестницы.
2. Цистерна по п. 1, в которой пластины загрузочного люка также содержат, по меньшей мере, одно из дуги безопасности и перил.
3. Цистерна по п. 1 также содержащая:
внешнюю лестницу для получения доступа к верхней части цистерны;
проход, выполненный из нескользящих материалов с множеством дуг безопасности, прикрепленных к верхней части цистерны между внешней лестницей и лестницей, расположенной в загрузочном люке;
множество дуг безопасности вокруг верхней части цистерна для образования рабочей площадки;
перегородку для текучей среды для направления текучей среды при переполнении или утечке к сторонам цистерны и предотвращения выливания текучей среды на шасси;
поддон, сформированный в днище для направления текучей среды в насосную и распылительную системы цистерны; и
монтажные кронштейны для шарнирного соединения цистерны с шасси.
4. Цистерна по п. 1, также содержащая систему вентиляции, имеющую вентиляторы, присоединяемые к вентиляционным отверстиям в передней стенке и задней стенке, при этом вентиляторы приспособлены для создания циркуляции свежего воздуха через цистерну для поддержания качества воздуха в пределах приемлемых нормативных требований и сдерживания возникновения опасных атмосферных условий внутри цистерны.
5. Цистерна для содержания и транспортировки текучих сред, содержащая:
поперечные переднюю и заднюю стенки;
множество противоположных проходящих продольно боковых пластин, прикрепленных к передней и задней стенкам;
проходящее продольно днище и проходящую продольно верхнюю часть, прикрепленную к передней стенке, к задней стенке и к каждой из боковых пластин, при этом верхняя часть, днище, боковые пластины и передняя и задняя стенки, таким образом, формируют внутреннее пространство цистерны;
систему перегородок, приспособленных для контроля наката волны текучей среды, по меньшей мере, в одном из продольного, поперечного или вертикального направлений, при этом система перегородок содержит:
по меньшей мере, одна продольная перегородка во внутреннем пространстве цистерны;
по меньшей мере, одна поперечная перегородка во внутреннем пространстве цистерны;
по меньшей мере, один по существу горизонтальная перегородка во внутреннем пространстве цистерны; и
проем перегородки, по меньшей мере, в одном из продольных и поперечных перегородок, при этом проем перегородки имеет такие размеры, что человек средней комплекции может свободно пройти через него.
6. Цистерна по п. 5, в которой система перегородок содержит:
множество соединенных друг с другом продольных перегородок и поперечных перегородок во внутреннем пространстве, проходящих в целом от днища до верхней части, при этом, по меньшей мере, один из перегородок сформирован для увеличения прочности и жесткости и уменьшения потребности прикреплять дополнительные структурные элементы для упрочнения и придания жесткости перегородке;
множество по существу горизонтальных перегородок, расположенных на разных высотах по вертикали от днища и проходящих во внутреннее пространство цистерны, при этом, по меньшей мере, одна горизонтальная перегородка прикреплена к каждой из боковых сторон, передней стенке и задней стенке; и
множество проемов перегородок в продольных и поперечных перегородках для обеспечения доступа к отсекам, сформированным сцепляющимися перегородками, при этом проемы по существу совмещены для образования линии прямой видимости с беспрепятственными проходами, когда человек движется в продольном или в поперечном направлении во внутреннем пространстве, при этом проемы перегородок имеют такие размеры, что человек средней комплекции может свободно пройти через каждый проем перегородки без чрезмерного преодоления подъема, застревания, проползания, скручивания или сгибания.
7. Цистерна по п. 5, также содержащая загрузочный люк в верхней части, через который внутреннее пространство может быть заполнено текучей средой, при этом загрузочный люк расположен в верхнем конце лестницы, которая спускается во внутреннее
7.
пространство цистерны для обеспечения доступа с верхней части в загрузочный люк и к днищу цистерны.
8. Цистерна по п. 8, также содержащая второй загрузочный люк, расположен в верхней части.
9. Цистерна по п. 8, в которой загрузочный люк также содержит множество пластин и шарнирных технологических люков, приспособленных для содействия содержанию текучей среды, уменьшению всплесков, фильтрации мусора и предохранению от падения.
10. Цистерна по п. 9, в которой пластины загрузочного люка также содержат, по меньшей мере, одно из дуги безопасности и перил.
11. Цистерна по п. 5, также содержащая, по меньшей мере, одну дверцу люка, сформированную в одной из передней стенки, задней стенки и одной из боковых пластин.
12. Цистерна по п. 5, также содержащая множество
вентиляционных отверстий в верхней части цистерны.
13. Цистерна по п. 5, в которой цистерна приспособлена для
съемной установки на корпусе грузовика.
14. Цистерна по п. 8, в которой лестница содержит множество ступеней и предохранительных пластин, приспособленных для содействия контролю наката волны текучей среды.
15. Цистерна по п. 14, в которой ступени сформированы из проницаемого решетчатого материала, позволяющего текучей среды проходить сквозь ступени и способствующего заполнению цистерны, и предохранительные пластины сформированы из сплошного материала для обеспечения конструкционной поддержки лестницы.
16. Цистерна по п. 14, в которой предохранительные пластины сформированы из проницаемого решетчатого материала, позволяющего текучей среды проходить через предохранительные пластины и способствующего заполнению цистерны, и ступени сформированы из сплошного материала для обеспечения конструкционной поддержки лестницы.
17. Цистерна по п. 8, также содержащая, по меньшей мере, один поручень, который спускается во внутреннее пространство вдоль лестницы.
14.
18. Цистерна по п. 8, в которой лестница приспособлена для удаления из внутреннего пространства цистерны.
19. Цистерна по п. 8, в которой лестница прикреплена во внутреннем пространстве цистерны.
20. Цистерна по п. 8, в которой лестница сформирована в одной из передней стенки, задней стенки и одной из боковых пластин.
21. Цистерна по п. 5, также содержащая, по меньшей мере, одно вентиляционное отверстие, по меньшей мере, в одной из передней стенки и задней стенки, при этом вентиляционное отверстие приспособлено для установки вентилятора для содействия вентиляции внутреннего пространства цистерны.
22. Цистерна, содержащая:
поперечные переднюю и заднюю стенки;
множество противоположных проходящих продольно боковых пластин, прикрепленных к передней и задней стенкам;
проходящее продольно днище и проходящую продольно верхнюю часть, прикрепленную к передней стенке, к задней стенке и к каждой из боковых пластин, при этом верхняя часть, днище, боковые пластины и передняя и задняя стенки, таким образом, формируют внутреннее пространство цистерны; и
загрузочный люк в верхней части, через который внутреннее пространство может быть заполнено текучей средой, при этом загрузочный люк расположен в верхнем конце лестницы, которая спускается во внутреннее пространство цистерны для обеспечения доступа с верхней части через загрузочный люк и к днищу цистерны.
23. Цистерна по п. 22, в которой лестница приспособлена для удаления из внутреннего пространства цистерны.
24. Цистерна по п. 22, в которой лестница прикреплена во внутреннем пространстве цистерны.
25. Цистерна по п. 22, в которой лестница сформирована в одной из передней стенки, задней стенки и одной из боковых пластин.
26. Цистерна по п. 22, также содержащая второй загрузочный люк, расположенный в верхней части.
23.
27. Цистерна по п. 22, также содержащая, по меньшей мере,
одну дверцу люка, сформированную в одной из передней стенки,
задней стенки и одной из боковых пластин.
28. Цистерна по п. 22, также содержащая множество
вентиляционных отверстий в верхней части цистерны.
29. Цистерна по п. 22, в которой цистерна приспособлена для съемной установки на корпусе грузовика.
30. Цистерна по п. 22, также содержащая, по меньшей мере, одно вентиляционное отверстие, по меньшей мере, в одной из передней стенки и задней стенки, при этом вентиляционные отверстия приспособлены для установки циркуляционных вентиляторов для содействия вентиляции внутреннего пространства цистерны.
31. Цистерна по п. 22, также содержащая систему
перегородок во внутреннем пространстве цистерны,
приспособленных для контроля наката волны текучей среды в
продольном, поперечном или вертикальном направлении.
32. Цистерна по п. 31, в которой система перегородок также содержит:
по меньшей мере, одна продольная перегородка во внутреннем пространстве цистерны;
по меньшей мере, одна поперечная перегородка во внутреннем пространстве цистерны;
по меньшей мере, одна горизонтальная перегородка во внутреннем пространстве цистерны; и
проем перегородки, по меньшей мере, в одном из продольных и поперечных перегородок, при этом проем перегородки имеет такие размеры, что человек средней комплекции может свободно пройти через него.
33. Цистерна по п. 31, в которой система перегородок также содержит:
множество взаимно соединенных продольных перегородок и поперечных перегородок во внутреннем пространстве, проходящих по существу от днища до верхней части, при этом, по меньшей мере, один из перегородок сформирован для увеличения прочности и жесткости и уменьшения потребности прикреплять дополнительные
конструкционные элементы для упрочнения и придания жесткости перегородке;
множество горизонтальных перегородок, расположенных на разных высотах по вертикали от днища и проходящих во внутреннее пространство цистерны, при этом, по меньшей мере, одна горизонтальная перегородка прикреплена к каждой из боковых сторон, передней стенке и задней стенке; и
множество проемов перегородок в продольных и поперечных перегородках для обеспечения доступа к отсекам, сформированным сцепляющимися перегородками, по существу совмещенных для образования линии прямой видимости в беспрепятственных проходах, когда человек движется в продольном или в поперечном направлении во внутреннем пространстве, при этом проемы перегородок имеют такие размеры, что человек средней комплекции может свободно пройти через каждый проем перегородки без чрезмерного преодоления подъема, застревания, проползания, скручивания или сгибания.
34. Цистерна по п. 22, в которой загрузочный люк также содержит множество пластин и шарнирных технологических люков, приспособленных для содействия содержанию текучей среды, уменьшению всплесков, фильтрации мусора и предохранению от падения.
35. Цистерна по п. 34, в которой пластины загрузочного люка также содержат, по меньшей мере, одно из дуги безопасности и перил.
36. Цистерна по п. 22, в которой лестница содержит множество ступеней и предохранительных пластин, приспособленных для контроля наката волны текучей среды.
37. Цистерна по п. 36, в которой ступени сформированы из проницаемого решетчатого материала, позволяющего текучей среды проходить сквозь ступени и способствующего заполнению цистерны, и предохранительные пластины сформированы из сплошного материала для обеспечения конструкционной поддержки лестницы.
38. Цистерна по п. 3 6, в которой предохранительные пластины сформированы из проницаемого решетчатого материала, позволяющего текучей среды проходить через предохранительные
34.
пластины и способствовать заполнению цистерны, и ступени сформированы из сплошного материала для обеспечения конструкционной поддержки лестницы.
39. Цистерна по п. 22, также содержащая, по меньшей мере, один поручень, который спускается во внутреннее пространство вдоль лестницы.
По доверенности
512798
СРАВНЕНИЕ ЦИСТЕРН
Возбуждение поперечного движения текучей среды
Время (сек)
Момент цистерны известного уровня техники (в фунтах)
Момент новой цистерны (в фунтах)
0.1
-1,090,000
-202,000
0.5
-2,080,000
-1,250,000
1.0
-4,170,000
-2,670,000
1.5
-5,140,000
-3,680,000
1.6
-5,160,000
-3,810,000
2.0
-4,720,000
-4,170,000
2.1
-4,510,000
-4,210,000
2.5
-3,310,000
-4,020,000
3.0
-1,890,000
-2,880,000
3.5
-348,000
-977,000
4.0
1,220,000
826,000
4.5
2,140,000
2,060,000
4.7
2,260,000
2,330,000
5.0
2,120,000
2,550,000
5.2
1,850,000
2,580,000
5.5
1,350,000
2,460,000
6.0
185,000
1,730,000
6.5
-751,000
927,000
7.0
-670,000
798,000
7.5
-125,000
667,000
8.0
-27,300
427,000
ФИГ. 20
(хв±нЛф а) ±нэ1лю|Л|
23/29
СРАВНЕНИЕ ЦИСТЕРН
Возбуждение движения текучей среды в продольном направлении
Время (сек)
Момент цистерны известного уровня техники (в фунтах)
Момент новой цистерны (в фунтах)
0.1
36,585,700
36,853,800
0.5
37,068,700
37,351,100
1.0
37,924,400
38,073,300
1.5
38,497,600
38,475,400
1.8
38,642,100
38,539,000
2.0
38,658,300
38,514,400
2.5
38,494,000
38,233,900
3.0
38,053,300
37,635,000
3.5
37,287,500
36,855,300
4.0
36,377,200
36,116,900
4.5
35,655,300
35,625,300
5.0
35,285,100
35,444,700
5.3
35,216,200
35,515,900
5.5
35,236,100
35,637,300
6.0
35,538,200
36,160,300
6.5
35,915,200
36,672,000
7.0
35,933,800
36,743,600
7.5
35,872,600
36,702,200
8.0
36,072,700
36,725,100
ФИГ. 31
ф о;
m x
со m
s о
го S: x
fc I
1/39
1/39
4/39
4/39
5/39
5/39
6/39
6/39
8/39
9/39
9/39
10/39
10/39
11/39
11/39
13/39
13/39
16/39
16/39
17/39
17/39
20/39
20/39
21/39
21/39
22/39
24/39
25/39
25/39
31/39
31/39
32/39
32/39