5.6 Построение характеристики насоса и трубопровода при работе землесоса на гидросмеси. Построение рабочей линии

На основании рассчитанных значений строятся:

1) семейства кривых характеристики насоса (по данным табл. 9)

;

;

2) семейство кривых кавитационной характеристики насоса (по данным табл. 9)

;

3) семейство кривых характеристики всасывающего трубопровода (по данным табл.16)

;

4) семейство кривых характеристики грунтопровода (по данным табл. 17)

.

Совокупность графических построений, необходимых для выбора расчетной производительности землесоса представлена на чертеже.

Рабочая линия р-р образуется пересечением семейства кривых характеристик насоса ,n=n₀= 350 1/мин с семейством кривых характеристик грунтопровода,L=L₀= 320 м.

5.7 Определение ограничений работы землесоса

Производительность землесоса по грунту с повышением консистенции увеличивается. Следовательно, желательно, чтобы землесос работал с большим насыщением смеси. Однако существует три ограничении работы землесоса.

1. По кавитации (линия к-к, рис. 18).

Пересечение линий кавитационной характеристики насоса с линиями характеристики всасывающего трубопроводадаст границу области кавитации. Линия к-к переносится на характеристику насоса.

2. По заилению (линия з-з, рис. 18).

Линия з-з соединяет точки характеристик грунтопровода, в которых при данном отношениирасход смеси имеет критическое значение:

Для построения ограничительной линии по заилению подсчитываются по ранее полученным значениям критической скорости значения критического расхода (табл. 18):

Таблица 18

Значение критического расхода

Vкр, м/с	3,28	3,68	3,93
Qсм.кр., м³/ч	1483	1664	1777

3. По мощности двигателя (линия м-м, рис. 18).

Линия м-м ограничений по мощности двигателя получается путем совмещения характеристики с линией максимальной мощности двигателя, гдеN_о- номинальная мощность двигателя. Эта линия переносится на характеристику насоса.

5.8 Определение расчетной производительности землесоса по грунту

5.8.1 Выбор расчетной производительности землесоса по смеси и расчетного

значения относительной плотности смеси

Из графика характеристик на смеси видно, что рабочая линия пересекает линию ограничения по заилению, поэтому значения расчетной производительности и относительной плотности смесиопределяем в точке пересечения.

; .

5.8.2 Определение расчетных значений действительной, расходной

консистенции и консистенции пористого грунта

По значению действительной плотности смеси можно найти значение действительной консистенции по формуле:

и вычислить критическую скорость по формуле:

и определить скорость гидросмеси в напорном трубопроводе:

После этого значение расходной консистенции вычисляется по формуле:

Консистенция пористого грунта Р, %.

5.8.3 Вычисление расчетной производительности по грунту

Расчетная производительность землесоса по грунту Q_гопределяется по формуле:

Значения полного напора Н_смм, эффективной мощностиN_см л.с. и вакуума во всасывающем трубопроводеH_вс.см. м приняты для расчетного расхода.

6. Составление технологической карты работы землесоса

Для правильного выбора соотношений между технологическими элементами с целью достижения максимальной производительности землесоса разрабатываются технологические карты. В технологических картах для работы землесосов устанавливают такой режим грунтозабора: заглубление приемника всасывающей трубы в грунт Н_си скорость рабочих перемещений землесоса вдоль траншей, который может обеспечить наибольшую производительность по грунтуQ_г.

Значения заглубления приемника в грунт в функции полезной толщины снимаемого слоя подсчитываются по формуле:

где =1 - коэффициент неустановившегося откоса;

= 3 - коэффициент установившегося откоса;

=2,5х0,4=1 м - ширина отверстия приемника (D_вс=0,4 м - диаметр всасывающего трубопровода);

= bк = 7,5 м - ширина траншеи, которая принимается равной ширине корпуса снаряд.

- полезная толщина снимаемого слоя грунта.

Производительность землесоса в грунтозаборе определяется выражением:

,

где - площадь сечения траншеи;

- скорость перемещения снаряда вдоль траншеи.

Согласно основному условию технологии работы землесосов, производительность в грунтозаборе Q_здолжна быть равна производительности в грунтоотводеQг = 116 м³/ч. Тогда формула для определения скорости движения землесоса по траншее записывается в виде

, м/мин

Площадь F_тдля первой траншей определяется по формуле:

а для второй и последующих траншей по формуле

Элементы грунтозабора подсчитываются для значений полезной толщины снимаемого слоя от 0,2 до 1,2 м через интервалы 0,2 м. Результаты подсчетов сведены в табл. 19. По данным этой таблицы построены графики зависимости H_c,,от полезной толщины снимаемого слоя (Рис. 7).

Таблица 19

Значения заглубления приемника в грунт и скорости движения землесоса по траншее

hп., м	H с, м	FT1, м²	VT1, м/мин	FT2, м²	VT2, м/мин
0.2	3.88	6.31	0.31	6.19	0.31
0.4	4.48	8.17	0.24	7.69	0.25
0.6	5.07	10.27	0.19	9.19	0.21
0.8	5.67	12.61	0.15	10.69	0.18
1.0	6.27	15.19	0.13	12.19	0.16
1.2	6.87	18.01	0.11	13.69	0.14

Пользуясь технологической картой , можно назначать режим работы землесоса по грунтозабору: заглубление всасывающего наконечника в грунт Н_си соответствующую глубину опускания всасывающего наконечника от поверхности воды Т_с= Н_с+h_o(гдеh_о- глубина потока до разработки прорези), а также скорость перемещения землесоса по траншеев зависимости от полезной толщины снимаемого слоя фунтаh_п.

Рис 7