Полный объем котла может быть определен из зависимости

(1.9)

где – удельный оптимальный объем. Для универсальных цистерн: для перевозки бензина = 1,35 м³/т, для светлых нефтепродуктов = 1,2 м³/т и для вязких нефтепродуктов = 1,08 м³/т;

– коэффициент, учитывающий увеличение объема при расширении груза от повышения температуры. Для универсальных нефтебензиновых цистерн = 1,02.

Объем котла состоит из объемов цилиндрической части, двух днищ и люка (см. рисунок 1)

, (1.10)

где – объем цилиндрической части котла;

– объем днища;

– объем люка.

 

Рисунок 1 – Схема котла цистерны

 

Для вычисления этих объемов необходимо сначала определить внутренний диаметр котла D₁ и внутренний радиус днища R₂. Внутренний диаметр котла D₁ выбирается, исходя из габарита подвижного состава, плотности перевозимого груза и целесообразности сохранения типовой рамы. В 4-осных цистернах типовая унифицированная рама имеет длину 2L_р= 10800 мм и базу 2 l = 7800 мм.

Внутренний диаметр котла 4-осной цистерны может быть определен также из зависимости

(1.11)

где V – полный объем котла.

Полученная величина должна быть округлена до ближайшего типового диаметра котла: 2000, 2200, 2400, 2600, 2800, 3000, 3200 мм.

Объем днища состоит из объемов овалоидной и цилиндрической частей

, (1.12)

где – объем овалоидной части,

, (1.13)

где - внутренний радиус днища, ;

h₀ – внутренняя высота овалоидной части днища, =0,48...0,53 м.

- объем цилиндрической части днища,

, (1.14)

где – высота цилиндрической части днища, =0,060...0,080 м.

Объем люка равен

, (1.15)

где – диаметр люка, для универсальных цистерн =0,57 м, для кислотных =0,43 м;

– высота люка, =0,15…0,25 м.

Внутренняя длина котла равна

, (1.16)

где – высота днища.

Длина цилиндрической части котла равна

(1.17)

Высота днища

, (1.18)

где h₀ – внутренняя высота овалоидной части днища;

– высота цилиндрической части днища.