АВТОМОБИЛИ И АВТОПОЕЗДА- ЦИСТЕРНЫ

 

Значительное место среди специализированного подвижного состава занимают автомобили и автопоезда-цистерны.

Цистерна (от латинского cisterna - водоем, водохранилище) - емкость для хранения или перевозки жидкостей.

Автоцистернами перевозится широкая номенклатура грузов: жидкие нефтепродукты, удобрения, питьевая и техническая вода, жидкие пищевые продукты, цемент, мука, известь, зерно, глинис­тые растворы, битум, сжиженные газы и т. д. В них перевозят, с од­ной стороны, жидкий кислород с температурой - 218 °С, с другой -расплавленный алюминий с температурой + 270 °С. Автомобили-цистерны изготавливаются примерно в следующем соотношении: для перевозки нефтепродуктов - 45 %; молока - 25 %; питьевой во­ды - 15 %; цемента - 5 %; аммиачной воды - 3 %; сжиженных газов -2 %; глинистых растворов - 2 %; муки - 1 %; прочих грузов - 2 %.

 

Независимо от назначения автомобилей-цистерн их отличие от универсальных грузовых автомобилей (прицепов, полуприце­пов) состоит в том, что они имеют резервуар для размещения груза и различные погрузочно-разгрузочные механизмы.

Основные типы автомобильных цистерн и их краткая характе­ристика приведены в таблице 4.1.

Автомобили-цистерны классифицируется по следующим при­знакам.

В зависимости от вида перевозимых грузов автомо­били-цистерны подразделяются на АТС для перевозки: жидких грузов; сыпучих материалов; сжиженных газов.

По типу базового шасси, на котором смонтировано технологическое оборудование: автомобиль-цистерна; прицеп-цистерна; полуприцеп-цистерна. По проходимости: обычной или повышенной проходи­мости.

По назначению: транспортные, предназначенные только для транспортировки грузов (автомобиль-цистерна); транспортно-заправочные, предназначенные как для транспортировки грузов, так и заправки, например, топливом других АТС (автомобиль-цистерна-заправщик);

форме продольного сечения - цилиндрическо-конические (табл. 4.1., схема 1-7); хопперного типа (табл.4.1, схема 8-9); по­стоянного или переменного сечения, которое может быть умень­шено как в передней части цистерны (табл.4.1, схема 1-7), так и в передней и задней ее части;

наличию отсеков и волнорезов - с одним или с несколькими от­секами (секциями); без волнорезов, с одним или несколькими вол­норезами;

теплоизоляционным характеристикам - без теплоизоляции, с термоизоляционной защитой, с устройствами для подогрева пе­ревозимого груза;

виду материала и его покрытию - металлические (из обычной углеродистой, высокопрочной или нержавеющей стали; из алю­миниевых сплавов - алюминия с легирующими добавками, в ос­новном хрома и магния); из синтетических материалов (например, пластмассы, армированной стекловолокном); без покрытия или со специальным покрытием внутренних поверхностей (эмалью, свин­цом, эпоксидной смолой).

Взаимное расположение продольных осей резервуаров цистерн и АТС позволяют выделить цистерны горизонтального, наклонно­го, вертикального и поперечного расположения (см. табл. 4.1).

 

 

 

Таблица 4.1

Основные типы автомобильных цистерн и их краткая характеристика

Номер схемы	Рисунок автомобильных цистерн	Краткая характеристика схемы
		Автопоезд в составе: автомобиль-цистерна и прицеп-цистерна
		Полуприцеп-цистерна обычной несущей конструкции
		Полуприцеп-цистерна несущей конструкции с пониженным цен­тром масс
		Полуприцеп-цистерна несущей конструкции с пониженным цен­тром масс
		Полуприцеп-цистерна рамной конструкции с самосвальной раз­грузкой
		Полуприцеп-цистерна рамной конструкции с поперечным рас­положением цистерн
		Полуприцеп-цистерна рамной конструкции с вертикальным расположением цистерн
		Полуприцеп-цистерна рамной конструкции с хопперной раз­грузкой обычной конструкции

 

По вместимости (грузоподъемности) цистерны де­лят на цистерны малой (до 2 т), средней (свыше 2 до 5 т), большой (свыше 5 до 15 т) и особо большой (более 15 т) грузоподъемности.

По типу несущего шасси -рамные и несущие конст­рукции (см. табл. 1.5.).

По типу технологического оборудования для выгрузки: с выгрузкой продукта под действием гравитацион­ных сил; пневмовыгрузкой выгрузкой с помощью шнеков (механи­ческая), расположенных на цистерне или автономно; с самосваль­ной разгрузкой или комбинированной. Гравитационная система раз­грузки как самостоятельная применяется в основном на автоцис­тернах небольшой вместимости, предназначенных для перевозки жидких грузов.

Резервуары цистерн по конструктивным признакам разделяются:

по форме поперечного сечения - на круглые, эллиптические и цистернами в виде «чемлдан» (со скругленными углами и стенками).На рисунке 4.1 представлены формы автомобилей- цистерн в поперечном сечении.

Рисунок 4.1- формы автомобилей- цистерн в поперечном сечении

 

У каждого вида есть свои плюс и минусы. Так круглая цистерна выдерживает достаточно высокие нагрузки на стенки, проще в изготовлении, но в тоже время достаточно громоздка. Эллиптическое строение цистерны позволяет более компактно ее расположить. Что же касается цистерн с исполнением «Чемодан», то оно позволяет гораздо ниже расположить центр тяжести и как следствие обеспечить более высокую устойчивость автомобиля. А при одинаковых габаритных размерах имеет больший объем по сравнению с эллиптической цистерной.

Конструкция автоцистерны во многом зависит от материала, из которого она изготовлена. Изготавливают цистерны в основном из стали или алюминиевых сплавов. Алюминиевые цистерны наиболее предпочтительны, но не только из-за небольшого веса. Главное качество таких цистерн – это высокое сопротивление коррозии, при этом алюминий можно оставить без специальных покрытий. При условиях дополнительной защиты цистерна анодируется или окрашивается. При перевозке опасных легковоспламеняющихся грузов использование алюминиевых цистерн это к тому же гарантийная искра безопасность. Еще одним плюсом алюминиевых цистерн, по сравнению со стальными, является сохранение ими своих качеств при низких температурах, когда сталь становится ломкой (перевозка хладогенов, жидкого азота и т.п.).

Автоцистерны проектируют с учетом транспортной характери­стики грузов. Например, при задаваемом проектировщиком объеме цистерны, плотность перевозимых грузов позволит ему рассчи­тать нагрузку на шасси и элементы цистерны. Кроме этого, знание плотности, вязкости и электризуемости грузов поможет правиль­но выбрать характеристики насоса для разгрузки и определить ско­рость перекачивания продуктов. Величина давления насыщенных паров - сформулировать требования к прочности цистерны и ха­рактеристикам дыхательных клапанов и насосов. Выбор материала цистерны, антикоррозионных покрытий для ее наружных и внут­ренних поверхностей, а также агрегатов технологического обору­дования во многом определяется химической агрессивностью предполагаемых для перевозки грузов и коррозионной стойкостью выбираемых материалов и покрытий. Необходимость в теплоизо­ляции цистерны и оборудовании ее системой подогрева зависит от температуры застывания транспортируемых грузов и ряда других В верхней части автоцистерны оборудованы люками и специальным «дыхательными клапанами» (по числу секций). Люки герметически закрываются крышкой посредством уплотнительной кольцевой резиновой прокладки и позволяют проводить мойку и осмотр рабочей поверхности цистерн. Через «дыхательные клапаны» внутренняя полость цистерны сообщается с атмосферой.

В нижней части они имеют сливной (наливной) тракт, через который происходит слив жидкости из цистерны или «нижний налив» цистерны.

Могут оснащаться насосами.

Наполняют цистерны либо через верхнюю горловину наливным способом, либо через нижний сливной тракт. В этом случае заполнение цистерны может осуществляться собственным насосом, за счет откачки воздуха и создания в цистерне разрежения. Или сторонним насосом, установленным в месте отгрузки продукта. Нижний налив наиболее предпочтителен, т.к. при нем отсутствует росплеск наливаемой жидкости и практически отсутствует вспенивание и испарение продукта, что очень важно при наливе опасных грузов (светлые нефтепродукты и т.п.).

Цистерны, заполняемые через сливной тракт, оснащаются электрической системой сигнализации наполнения цистерны. В верхней части секций, в горловине, расположены датчики верхнего уровня загрузки, которые отслеживают наполнение цистерны и предотвращают возможность перелива.

Слив груза из цистерны осуществляется либо самотеком, либо при помощи собственного насоса создающего во внутренней полости цистерны избыточное давление воздуха.

Все автоцистерны в обязательном порядке оснащают поручнями и площадками обслуживания, имеющими поперечную перфорированную поверхность против скольжения. А при необходимости оборудуют рукавами и пеналами для их транспортировки.

Цистерны могут быть оснащены внешним термоизоляционным слоем для предотвращения замерзания жидкости при низких температурах или нежелательного нагрева при высоких наружных температурах. Возможна установка ТЭНов для подогрева жидкости внутри цистерны.

Для уменьшения силы гидравлического удара жидкости о стенки цистерны при изменении скорости и направления движения автомобиля цистерны могут оснащаться поперечным волнорезом.

При конструировании цистерн стремятся, чтобы собственная масса цистерны была минимальной, ее центр тяжести расположен как можно ниже, объем резервуара был разделен на несколько от­секов и обеспечивалась его быстрая разгрузка, конструкция цис­терны была технологичной в изготовлении, а затраты на ее произ­водство и эксплуатацию наименьшими.

Существенное значение при конструировании цистерн имеет правильный выбор ее поперечного сечения. Например, цистерны круглого сечения технологически просты в изготовлении, имеют небольшую удельную металлоемкость, обладают большой прочно­стью и поэтому их использование целесообразно для перевозки грузов под давлением (сжиженные газы и жидкости) или в случае пневматической разгрузки сыпучих материалов. Однако эти цис­терны имеют большую высоту и высокое расположение центра тяжести.

Автоцистерны эллиптического сечения применяют в том слу­чае, когда необходимо понизить центр тяжести. Однако нужно помнить, что такое сечение уменьшает прочность резервуара по сравнению с резервуаром круглого сечения, а изготовление по­следнего дешевле. Снизить центр тяжести можно и за счет разме­щения на шасси полуприцепов двух цилиндрических резервуаров рядом (см. табл. 4.1, схема 7). Разгрузка их может осуществляться под действием силы тяжести или насосами - разгрузка сжатым воздухом не применяется, так как эллиптические цистерны обла­дают недостаточной жесткостью в направлении малой оси эллипса.

Автоцистерны прямоугольного сечения имеют при одинаковой площади наиболее низко расположенный центр тяжести и наилуч­шее использование габаритных размеров, при той же вместимости у них минимальная длина и наименьшая чувствительность к коле­баниям жидкости и боковой качке. Однако стоимость изготовления таких цистерн довольно высока.

К автомобилям-цистернам предъявляются следующие техни­ко-эксплуатационные требования:

• наличие надежной герметизации люков;

• удобное расположение шлангов и их укрытие от загрязнения;

• оснащение резервуара подножками, поручнями, площадками;

• оснащение устройствами дистанционного привода открывания и закрывания крышки люка;

• оснащение подвижного состава контрольными приборами для определения степени загрузки, а также сигнальными устройствами ограничения наполнения;

• по окончании механизированной разгрузки не должно оста­ваться груза в резервуаре;

• наличие страховочных устройств, предотвращающих самопро­извольное включение механизмов оснащения цистерны во время движения;

• наличие средств срочной остановки выгрузки груза;

• установка внутренних перегородок для снижения силы гидрав­лического удара жидкости или равномерного размещения груза;

• разгрузочными механизмами, установленными на цистерне должен управлять один человек.

Автоцистерны для перевозки нефтепродуктов

Автомобили-цистерны в зависимости от вида транспор­тируемого нефтепродукта (плотности этих нефтепродук­тов) делят на цистерны: для топлив (бензина, дизельного топлива, газотурбинного топлива, керосина, лигроина); для масел (моторно­го, трансмиссионного, индустриального, турбинного, компрессор­ного, электроизоляционного, приборного); мазутов и битумов. Массовые перевозки нефте­продуктов (бензин, керосин, дизельное топливо, масла, мазут и т.д.) во избежание загрязнения и потерь при транспортирова­нии осуществляются одиночными автомобилями, автомобиля­ми-тягачами с прицепами и полуприцепами, оборудованными герметичными кузовами-цистернами. Внутри цистерны разде­ляются перегородками на отдельные секции, сообщающиеся между собой, что способствует уменьшению гидравлических ударов в переднюю и заднюю стенки при резком изменении скорости движения автомобиля. Кроме того, такое устройство цистерн, особенно большой вместимости, устанавливаемых на полуприцепах, препятствует перемещению нефтепродуктов при движении автопоезда на подъеме или спуске, тем самым предотвращая чрезмерную перегрузку или разгрузку ведущих колес тягача вследствие перераспределения нагрузок на те­лежку полуприцепа и седельно-сцепное устройство тягача.

Цистерны заполняются самотеком при их расположении ниже резервуара, из которого поступает топливо, или с помощью стационарного насоса. Слив в большинстве случаев также осуществляется самотеком. Для ускорения слива автомобиль оснащается дополнительным оборудованием (например, центробежно-лопастным насосом, приводимым в действие от дви­гателя автомобиля через коробку отбора мощности).

В технических характеристиках автомобильных цистерн ука­зывают вид и плотность нефтепродуктов, для которых они предназначены. Цистерны, перевозящие жидкие топлива, можно исполь­зовать для транспортировки масел без предварительной очистки. Для перевозки топлив в цистернах, перевозящих до этого масло, их необходимо очистить и промыть. В автомобильных цистернах, транспортировавших мазуты, перевозка топлив и масел запрещена даже после промывки и очистки.

 

Цистерны для перевозки жидкого топлива изготавливают на шасси автомобилей семейства ГАЗ, ЗИЛ, КраЗ, КамАЗ, Урал, МАЗ, прицепов и полуприцепов различной грузоподъемности. Они пред­назначены для перевозки топлива с основных нефтебаз к автоза­правочным станциям и промежуточным хранилищам, а также для перевозки и заправки топливом различных транспортных средств.

В зависимости от назначения автомобильные цистерны для перевозки жидкого топлива разделяются на транспортные и топливозаправочные.

 

Несмотря на различные технико-эксплуатационные характери­стики автоцистерн для перевозки жидких топлив их конструктив­ные решения имеют много общего. В качестве примера на рис. 4.2 показан общий вид автомобиля-цистерны АЦ-4,2-53А, предна­значенной для перевозки жидкого топлива плотностью не более 860 кг/м3.

Эти цистерны, как правило, представляют собой сварной ре­зервуар, который может иметь цилиндрическое, эллиптическое и реже прямоугольное сечение, изготавливаемый из углеродистой листовой и нержавеющей стали или алюминия. Внутри цистерны помещены специальные перегородки-волнорезы, способ­ствующие уменьшению колебаний жидкости при движении АТС и смягчающие гидравлические удары в момент его разгона и осо­бенно резкого торможения. Этими перегородками цистерна делит­ся на отсеки, сообщающиеся друг с другом через щели между вол­норезами. Заполняются цистерны на нефтехранилищах самотеком, если емкость, из которой поступает топливо, расположена выше цистерны или при помощи стационарного насоса, если емкость расположена ниже цистерны. Сливается топливо через шланг (на-порно-всасывающий рукав), закрепленный одним концом к слив­ному крану, а другим - к приемному устройству резервуара, уста­новленного в пункте разгрузки. Слив осуществляется большей ча­стью самотеком. Для ускорения процессов заполнения и слива топлива из резервуаров автомобили-цистерны могут снабжаться дополнительным оборудованием. Например, на них могут устанавливать центробежно-лопастные насосы, которые приводятся от двигателя автомобиля через двухступенчатую коробку отбора мощ­ности и карданный вал.

Все резервуары автомобильных цистерн имеют горловины, смотровые окна, указатели уровня жидкости и дыхательные клапа­ны. Наливная горловина служит для заполнения резервуара, а так­же для монтажа и ремонта агрегатов, расположенных в ней. Кроме того, горловина является резервным объемом, заполняемым при расширении жидкого топлива вследствие его нагрева. Для предо­хранения стальных резервуаров от коррозии внутреннюю поверх­ность покрывают цинком.

Все цистерны, предназначенные для перевозки жидких нефте­продуктов, снабжаются дыхательными клапанами (в зависимости от размеров цистерны от одного до трех) - предохранительными устройствами, установленными на горловине (крышке горловины) или на самой цистерне и предназначенными для сообщения внут­ренней полости цистерны с атмосферой.

Дыхательные клапаны подразделяются на вдыхательные, ды­хательные и комбинированные.

Вдыхательный клапан предназначен для сообщения внутрен­ней полости цистерны при понижении давления (разрежении) в ней через воздушный фильтр с атмосферой, что предупреждает ее смя­тие при сливе жидкости. Клапан срабатывает при разрежении в цис­терне от 2 до 3 кПа. На цистернах, оборудованных вдыхательным клапаном, устанавливается также и дыхательный клапан.

Дыхательный клапан предназначен для сообщения внутренней полости цистерны с атмосферой и поддержания в ней давления около 101,3 кПа. Он вступает в работу при засорении воздушного фильтра и служит для предохранения нефтепродуктов от обводне­ния, а также уменьшения потерь их при испарении.

Комбинированный клапан соединяет внутреннюю полость цистерны с атмосферой, если давление в ней отличается от допус­тимого.

Кроме этого технологическое оборудование цистерн включает: гидравлическую систему трубопроводов, систему управления, кон­трольно-измерительные приборы, электрическое и противопожар­ное оборудование. Автомобили-топливозаправщики в обязатель­ном порядке комплектуются фильтрами тонкой очистки и счетчи­ками расхода топлива, а также самонаматывающимися барабанами для раздаточных рукавов с наконечниками и кранами.

С помощью контрольно-измерительных приборов определя­ются: уровень налива нефтепродуктов в цистерну (звуковой или световой сигнал); время работы насоса; частота вращения вала на­соса (манометры и вакуумметры); температура нефтепродукта; расход нефтепродукта при заправке (счетчики расхода); наличие воды в отстойнике и т. д. Количество и расположение контрольно-измерительных приборов на АТС в основном зависит от назначе­ния автоцистерны и конструкции базового шасси. Эта аппаратура обычно усложняется с увеличением вместимости цистерны.

 

 

 

Рисунок 4.2- Автомобиль-цистерна АЦ-4,2-53А

1 – огнетушитель; 2 – шасси автомобиля; 3- цистерна; 4 – крышка горловины; 5- лестница; 6 – пеналы для рукавов; 7 - отстойник с трубопроводом; 8- электрооборудование; 9 - элементы крепления цистерны; 10 - трубопро­воды гидравлической системы; 11 - информационная табличка; 72 - цепь за­земления глушитель; 13 - глушитель; 14 - запасное колесо; 75 - штуцер га­зовой обвязки; 16 - пломба; 17 - реечный указатель уровня; 18 - дыхатель­ный клапан; 19 – площадка.

 

В общем случае технологическое оборудование автоцистерн позволяет выполнять следующие операции:

• наполнять цистерну нефтепродуктами (в том числе с помощью насоса, не входящего в оборудование цистерны);

• выдавать нефтепродукты из цистерны с помощью насоса или самотеком;

перемешивать нефтепродукт в цистерне;

• производить откачку нефтепродукта из раздаточных и прием­ного рукавов в цистерну;

• перекачивать нефтепродукты из одного резервуара в другой, минуя цистерну.

Технологическое оборудование цистерн выбирается в зависи­мости от операций, которые должны выполняться, особенностей шасси автомобиля, на котором монтируется оборудование, и отли­чается большим разнообразием.

Перевозки масел осуществляются в цистернах-масловозах. Для перевозок масла нескольких сортов одним автомобилем цистерна разделяется герметичными перегородками на секции. Каждая сек­ция имеет заливную горловину и сливную трубу с перекрывающим краном и шлангом. Ввиду значительной вязкости масла, затрудняющей его слив из цистерны, в их конструкции предусматривает­ся подача сжатого воздуха в пространство цистерны над маслом. Это намного ускоряет слив масла из цистерны.

Битум перевозится в цистернах-битумовозах. Этот тип цис­терн позволяет транспортировать битумные материалы, разогретые до температуры в 200 °С, от нефтеперерабатывающих заводов до потребителей (строительные площадки; места ремонта улично-дорожной сети, строительства новых дорог и др.).

Для обеспечения потребительских свойств битума и эффектив­ной работы с ним конструкция цистерны предусматривает: сохра­нение постоянства температуры битума в цистерне при транспор­тировании его без подогрева; подогрев битума в цистерне до рабо­чей температуры; забор битума из битумохранилищ и битумопла-вильных котлов насосом; перекачивание битума, минуя цистерну.

Автомобили-битумовозы оборудуются, как правило, цистер­нами сварной конструкции, эллиптической формы и постоянного сечения по длине

Корпус цистерны обладает повышенной прочностью, изготов­ляется из конструкционной стали толщиной не менее 4 мм, имеет теплоизоляцию из синтетических материалов (как правило, мине­ральной ваты) толщиной 50-100 мм. Снаружи теплоизоляция об­лицована тонколистовой сталью. Для придания цистерне жесткости и гашения гидравлических ударов внутри ее корпуса устанавлива­ются одна или несколько перегородок. Сверху цистерна имеет за­ливную горловину (одну или несколько), закрывающуюся безопасной откидной крышкой, которая ограничивает давление в цистер­не и отжимается при возникновении избыточного давления. В гор­ловину вставлен сетчатый фильтр для предупреждения попадания посторонних частиц в цистерну. Защитный кожух предохраняет крышку горловины от возможных механических повреждений лю­ка в аварийных ситуациях и от перелива при наполнении цистерны.

В задней части цистерна под днищем имеет фланец для при­соединения сливного трубопровода или донный клапан, через ко­торый битумный материал подается в систему распределения (дозирования). Внутри цистерны установлены дыхательная труба, соединяющая внутреннюю полость цистерны с атмосферой, трубо­проводы наполнения и опорожнения цистерны с помощью битум­ного насоса. По всей длине цистерны расположена жаровая П-образная труба, внутри которой смонтирована горелка для разогрева битумного материала. Количество битумного материала в цистерне определяется по шкале указателя уровня, расположенной на задней стенке цистерны. Для контроля температуры битумного материала на передней стенке цистерны устанавливается термометр.

 

Все автомобильные цистерны, предназначенные для перевозки вязких нефтепродуктов (тяжелого топлива, вязкого масла, битума), оборудуются обогревательными устройствами. Подогрев осущест­вляется паром или при помощи отопителей, работающих на ди­зельном топливе, керосине или сжиженном газе, а иногда цистерны обогреваются при помощи электричества. Форсунки нагревают змеевик, внутри которого под действием насоса циркулирует масло или битум. Система подогрева может быть снабжена термостатом, отключающим горелки при достижении заданной температуры би­тумного материала, и датчиками уровня, выключающими горелки при низком уровне битумного материала в цистерне

В настоящее время сыпучие грузы (цемент, известь, гипс, мука, сахар, зерно, отруби, комбикорма, минеральные удобрения и дру­гие) в большинстве своем перевозятся бестарным способом в авто­мобилях и полуприцепах-цистернах. Технология такой доставки обеспечивает сохранность груза при погрузке, транспортировании и разгрузке, а также защищает окружающую среду от пыли, что имеет особое значение в условиях города.

Автомобили и автопоезда-цистерны для перевозок сыпучих грузов выпускаются с гравитационной, механической и пневмати­ческой разгрузкой. При гравитационном способе разгрузка проис­ходит под влиянием собственной массы при наклоне цистерны и включении вибраторов. Для механической разгрузки характерно применение выгрузных шнеков, устанавливаемых в нижней части цистерны. Из цистерн, оснащенных системой пневматической раз­грузки, груз выгружается под давлением сжатого воздуха, созда­ваемым специальным компрессором.

Расположение цистерн относительно горизонта может быть го­ризонтальным, наклонным или вертикальным. Преимущества го­ризонтального и наклонного расположения резервуаров, по срав­нению с вертикальным, заключается в большем использовании площади платформы и снижении центра тяжести цистерны, что по­вышает ее устойчивость. Однако такое расположение резервуара связано с большими затратами энергии на его опорожнение из-за невозможности разгрузки груза самотеком. Для снижения центра тяжести автомобилей-цистерн, имеющих вертикальное расположе­ние резервуаров, целесообразно общий объем груза распределить по резервуарам (чаще всего двум).

При горизонтальном или наклонном расположении резервуа­ров они изготавливаются в форме цилиндров с полусферическими днищами. Вертикально расположенные резервуары цистерн выпол­няются в виде цилиндров, переходящих книзу в усеченный конус и имеющих полусферическую верхнюю часть. Иногда вертикально расположенные резервуары изготавливают сферической формы.

Автомобилями- и автопоездами-цистернами транспортируется до 85 % всего производимого в стране цемента. При перевозке, погрузке и выгрузке цемента необходимо учитывать особенности его транспортной характеристики: легкую распыляемость; большую гигроскопичность; зависимость от атмосферных условий; склон­ность к слеживаемости и сводообразованию при перевозках; доста­точно высокую абразивность. Цементная пыль вредно отражается на здоровье людей.

Перевозка незатаренного цемента в кузовах универсальных ав­томобилей и автомобилей-самосвалов сопряжена с большими по­терями и загрязнением окружающей среды вследствие распыления. В ненастную погоду такой способ перевозки вообще недопустим из-за порчи груза. Перевозка цемента в автомобилях-цистернах (автоцементовозах) не только устраняет эти недостатки, но и по­зволяет механизировать процессы погрузки и выгрузки.

 

Автоцементовозы предназначены для бестарной перевозки по­рошкообразных и пылевидных строительных материалов (цемента, извести, сухой золы, минерального порошка).

Перевозка сыпучих сельскохозяйственных грузов, таких как минеральные удобрения (гранулированные или порошковые), ком­бикорма и так далее осуществляется в цистернах различного типа, с системами гравитационной или пневморазгрузки. Гравитацион­ная система разгрузки реализуется с помощью самосвальных цис­терн постоянного диаметра по длине и при использовании цистерн хопперного типа. Разгрузка самосвальных цистерн производится при наклоне их с помощью многозвенных гидроцилиндров, распо­лагаемых на раме АТС за кабиной водителя. Угол подъема цистер­ны составляет примерно 40-50°. При гравитационном способе раз­грузки цистерн хопперного типа упрощается их конструкция, но уменьшается вместимость. Для увеличения полезного объема ем­костей используются надувные мешки (см. табл. 1.5, схема 8, 9). Многосекционные цистерны с пневматической разгрузкой широко используются в странах Западной Европы для перевозки кормов для скота.

Бетон представляет собой приготовленную смесь цемента, во­ды и наполнителя. Он должен быть доставлен в пункт назначения без нарушения однородности смеси, т. с. без отслаивания жидкой части, так как в этом случае смесь становится непригодной для ис­пользования. Кроме того, находясь продолжительное время в пути, бетон может затвердевать, теряя свои качества, а зимой при низких температурах воздуха он подвергается схватыванию, примерзая к днищу и бортам кузова.

Специализированный подвижной состав для перевозки товар­ного бетона применяется двух типов: автомобили-бетоносмесители и автомобили самосвалы с простыми системами подогрева кузова и зимнее время.

В строительстве для перевозок бетонной смеси на значитель­ные расстояния (строительство дорог и сельскохозяйственных объ­ектов) от бетоноприготовительных пунктов с сохранением требуе­мой консистенции смеси широко применяются автомобили-бето­носмесители, которые обеспечивают непрерывное перемешивание смеси в процессе перевозки. Кроме того, они могут доставлять су­хие компоненты бетонной смеси и приготавливать её по прибытии к месту бетонирования. Автобсгоносмесители могут использовать­ся при температурах окружающего воздуха от -30 до + 40 °С.

Автобетоносмеситель состоит из шасси авто­мобиля, на котором смонтирована дополнительная рама с установ­ленным на ней технологическим оборудованием: смесительным барабаном, загрузочно-разгрузочным устройством, системой пода­чи воды, приводом барабана и системой управления. Смеситель­ный барабан представляет собой резервуар (чан) с встроенными в него винтовыми лопастями. При вращении барабана по часовой стрелке происходит равномерное перемешивание смеси, при вра­щении его в обратном направлении - разгрузка. Барабан устанав­ливают под углом 15° к горизонту на трех опорах: сферическом подшипнике, смонтированном на цапфе и вваренном в днище, а также двух опорных роликах, установленных на раме, на которые опирается бандаж барабана.

В существующих конструкциях автомобилей-бетоносмесите­лей привод смесительного барабана выполняется в трех возможных вариантах:

• механический - с приводом от автономного двигателя ДВС;

• гидравлический - с приводом от вала отбора мощности дви­гателя АТС;

• гидравлический - с приводом от автономного ДВС.

Управление приводом осуществляется рычагами, а контроль работы двигателя привода и его запуск - с помощью контрольно- измерительных приборов на приборном щитке.

Загрузочно-разгрузочное устройство снабжено воронкой, же­стко закрепленной на раме, выходной носок которой размещен в горловине барабана. Приемный лоток охватывает выходное от­верстие барабана и направляет бетонную смесь к приемному жело­бу, угол наклона которого может регулироваться специальным винтом. Шарнирное закрепление желоба позволяет поворачивать его в горизонтальной плоскости. Желоб при необходимости может наращиваться дополнительным звеном. Вода в смесительный бара­бан подается из бака центробежным насосом через счетчик ее рас­хода и разбрызгиватель, установленный напротив выходного от­верстия барабана.

 

 

Объем замеса смеси в автобетоносмесителях на шасси одиноч­ных автомобилей составляет примерно 4...7 м3, а на шасси полу­прицепов - 9... 16 м3.

Автомобили-бетоносмесители, маркируются буквами - АБС. Кроме того, существуют и другие обозначения данного типа АТС.

При массовых перевозках товарного бетона с бетонных заво­дов на строительные площадки, особенно в городских условиях и расстояниях в пределах 20-30 км, целесообразно применение ав­томобилей-самосвалов. Для перевозки бетона в холодное время го­да кузова автомобилей-самосвалов оборудуются двойным днищем и системой его обогрева отработавшими газами двигателя. Для бо­лее быстрой и полной очистки кузова от налипшей смеси при вы­грузке ее предусмотрен пневматический вибратор, приводимый в действие от пневматической системы автомобиля. Вибратор включается автоматически после достижения заданного угла подъ­ема кузова. Частота колебаний вибратора равна 3,5...4,5 Гц.

Для транспортировки строительных растворов, перемешива­ния их в пути и порционной выдачи на строительных объектах ис­пользуют автомобили-растворовозы. Авгорастворовозы имеют стальные цистерны с лопастным механизмом для перемешивания (побуждения) раствора, представляющим собой стальной вал, рас­положенный внутри цистерны, снабженный винтовыми лопастями. Цистерны располагаются на шасси горизонтально, вверху цистер­ны - загрузочные горловины, а в ее средней части - шиберные затворы-отсекатели (задвижки, представляющие собой стальной лист с отверстием, облицованный с обеих сторон текстолитом), которые позволяют выдавать раствор порциями. При выгрузке раствор из цистерны отводится с помощью выдвижного ленточного транспор­тера в приемную емкость. Для аварийной разгрузки в задней части цистерны имеется люк. Привод лопастного побудителя, шиберного отсекателя и транспортера - гидравлический с использованием на­соса, который, в свою очередь, вращается от вала отбора мощности двигателя. При перевозке раствора в авторастворовозах он остается однородным, и его можно использовать без дополнительного пере­мешивания.

В сжиженном виде перевозят такие газы как кислород, водо­род, азот, этан, метан, бутан и другие. Сжиженные газы имеют температуру ниже - 100 °С, поэтому автоцистерны для их перевоз­ки напоминают по конструкции термос. Они состоят из двух емко­стей: наружной (соприкасающейся с наружным воздухом) и внут­ренней (куда заливают сжиженный газ), вставленных друг в друга. В пространстве между емкостями размешают теплоизоляционный материал и создают разряжение до 2,63 Па. С целью уменьшения нагрева содержимого цистерны за счет теплопроводности деталей, установленных между наружной и внутренней емкостями (трубо­проводы заливного и выпускного отверстий опоры внутренней ем­кости), их изготавливают минимального сечения из материалов, об­ладающих малой теплопроводностью.

Автоцистерны для перевозок сжиженного газа выпускаются двух типов: низкого и высокого давления. Автоцистерны первого типа разгружаются насосами высокого давления. Автоцис­терны высокого давления (са­моразгружающиеся) опорожня­ются посредством погружения в сжиженный газ электронагре­вателей для испарения продук­та и его "саморазгрузки".Автоцистерны для сжижен­ных газов представляют собой цилиндрические резервуары с полусферическими днищами изготовленные из высокопроч­ной конструкционной стали (например, хромоникелевой стали, отличающейся высокими меха­ническими свойствами при низкой температуре), подвергающейся закалке с последующим отпуском, или алюминиевых сплавов. По­сле изготовления цистерны подвергают гидравлическим испытани­ям под давлением, превышающим рабочее. Внутри резервуара имеются поперечные волногасители. Для наполнения цистерны жидким газом, слива из нее и отвода образовавшегося пара газа цистерна оборудуется трубопроводом. Испаряемость газа в течение суток не превышает 1 % от объема внутренней емкости. В трубо­проводах установлены ограничитель <