Все автомобильные цистерны по конструктивным признакам разделяются на рамные и несущие.
По другим признакам резервуары цистерн разделяются:
- по материалу — из обычной стали, свариваемой высокопрочной стали, нержавеющей стали, алюминиевых сплавов, обычной стали с внутренним покрытием из эмали, эбонита, свинца, эпоксидной пленки, из пластмассы, армированной стекловолокном с пропиткой синтетическими смолами;
- по форме — круглого или эллиптического поперечного сечения с расширителями и без них, прямоугольного или с изломом продольного сечения, цилиндро-конические, прямоугольные постоянного или переменного сечения, круглого сечения с несколькими конусами разгрузки;
- по наличию перегородок и назначению: для магистральных перевозок, для работы на небольших расстояниях, с одним отсеком, с дополнительным отсеком, с несколькими отсеками, с перегородками (волнорезами);
- по давлению — без избыточного давления и с избыточным давлением;
- по термоизоляционным свойствам — термоизолированные стеклянным волокном, полиуретановой массой или другой изоляцией, изотермические, обогреваемые паром, горячей водой, электричеством или с самообогревом;
- по оборудованию для разгрузки — разгрузка под действием силы тяжести (с прямым люком, с боковым люком, со сборным коллектором, с различными типами затворов), разгрузка под давлением с использованием автономного или расположенного на цистерне насоса, пневматическая разгрузка с использованием компрессора (стационарного или расположенного на тягаче или полуприцепе-цистерне).
При конструировании автомобильных цистерн учитывают следующие основные факторы:
- физико-химические свойства перевозимого груза (объемная масса и химическая активность),
- условия эксплуатации,
- специальные требования, касающиеся опасных жидких и порошкообразных грузов, напряжения, возникающие в различных частях резервуара, и технологию изготовления.
При выборе сечения резервуаров и их расположения исходят из необходимости обеспечить снижение центра тяжести и повышение жесткости, и более полное использование массы груза при его выгрузке.
Необходимая толщина стенок резервуара определяется, как правило, не величиной напряжения от изгиба, а величиной внутреннего давления.
С точки зрения жесткости резервуара круглое сечение предпочтительнее эллиптического, а эллиптическое обеспечивает большую жесткость, чем трапециевидное.
Для увеличения жесткости верхнюю часть резервуара часто усиливают, особенно места, где расположены люки.
Для изготовления резервуаров цистерн широко применяются алюминиевые сплавы. Основными преимуществами резервуаров из алюминиевых сплавов являются:
- Собственная масса из алюминиевых сплавов на 50—55% меньше, чем изготовленных из обычной стали.
- Большая долговечность (высокие коррозионная стойкость и предел упругости)
Эти преимущества обеспечивают экономическую эффективность их применения и окупаются за 18—20 месяцев.
При изготовлении резервуаров цистерн широко применяются пластмассы: термопласты (полиэтилен различной плотности, полистирол, полипропилен, поликарбонат, нейлон, целлюлоза и др.) и термореактивные (эпоксидные смолы и др.).
Цистерны с пластмассовыми резервуарами применяются для перевозки пищевых продуктов (вода, молоко, вино и т. п.), удобрений, нефтепродуктов, химических веществ (за исключением немногих, реагирующих с пластмассами), а также многочисленных порошкообразных веществ, за исключением тех, которые обладают повышенными абразивными свойствами.
Резервуары из термореактивных пластмасс изготовляются следующими способами:
- центробежной отливкой;
- напылением с помощью пистолета с добавлением армирующего наполнителя (стеклянное волокно);
- контактной отливкой, при которой пластмасса наносится на поверхность основы (стеклянной или текстильной ткани);
- намоткой нити из пластмассы на модель. Этот способ позволяет получить
- детали с очень высокой прочностью и малой массой. Однако он требует наличия больших и сложных машин.
Цистерны, резервуары которых изготовлены из стеклопластика, обладают рядом преимуществ:
- Очень низкая теплопроводность по сравнению с алюминием и сталью. В результате существенно уменьшается опасность быстрого прогрева горючего в резервуаре при наружном пожаре до температуры кипения.
- Меньшая плотностью (удельной массы) и повышенная удельная прочность, что позволяет уменьшить собственную массу цистерны и, следовательно повысить грузоподъемность.
- Высокая коррозийность.
Резервуары автомобильных цистерн, помимо горизонтального расположения, могут располагаться наклонно или вертикально.
- Вертикальное и наклонное расположение резервуаров применяется при перевозке сыпучих грузов в целях ускорения процесса выгрузки материалов, имеющих малую текучесть, за счет использования их собственной массы. Вертикально расположенные резервуары имеют форму цилиндра или шара (с нижней частью в виде усеченного конуса).
- Наклонные и горизонтальные резервуары имеют круглое и эллиптическое сечение. Иногда такие резервуары имеют сечение в виде прямоугольника. При наклонном и особенно при вертикальном расположении резервуаров повышается центр тяжести цистерн и, следовательно, снижается их устойчивость.
Снижение центра тяжести достигается
- применением не одного, а нескольких вертикальных резервуаров;
- изготовлением вертикальных резервуаров с усеченными боковыми;
- расположением резервуаров в виде латинской буквы N (вид сбоку).
