книги из ГПНТБ / Бородулин, Я. Ф. Дноуглубительный флот и дноуглубительные работы учебник

Как видно из рассмотренных схем авантово-папильонажных ус­ тройств, при применении многобарабанных лебедок их количество может быть сокращено до трех и даже до одной (шестибарабанная

Рис. 51. Принципиальная схема расположения многобарабанных оперативных лебедок

лебедка). Однако наибольшее распространение находят схемы с однобарабанными лебедками из-за простоты этих лебедок и удобства управ­ ления ими.

§ 27. Оперативные лебедки

Оперативные лебедки применяются для рабочих перемещений якор­ ных землесосов. Они по своему назначению, как было указано выше, классифицируются на авантовую, заднюю становую и папильонаж­ ные (передние и задние). Их можно классифицировать также по другим признакам, например, виду управления, виду рабочего такелажа и ти­ пу двигателя.

П о в и д у у п р а в л е н и я подразделяются на лебедки с мест­ ным управлением, имеющим пост управления у лебедок, и с централи­ зованным управлением, у которых пост управления находится в багермейстерской рубке.

той передачей с двигателем. Барабан имеет внешнюю реборду, предо­

тывается три-четыре витка цепи. При вращении барабана при выбира­ нии цепь через палубный клюз 2 входит в цепной ящик. Чтобы сходя­ щий в цепной ящик виток не увлекался во вращение, в лебедке преду-

90

сматривается специальный отбойник /, который отрывает его от поверх­ ности барабана.

Лебедка с цепным барабаном может быть установлена вблизи от на­ правляющего ролика 5, отводящего цепь за пределы землесоса.

При правильно спрофилированной рабочей части (L6 ) поверхности барабана процесс работы лебедки протекает непрерывно, плавно и без перепутывания и накладки друг на друга цепных витков.

Если в качестве тянущего органа применяется цепная звездочка наподобие звездочек судовых брашпилей), то используется калибро­

ванная цепь, которая не наматывается на цепной барабан, а дви­ жется, огибая звездочку благодаря наличию на ней впадин и высту­ пов, в которые входят звенья цепи.

Цепной барабан и цепная звездочка только перематывают цепь, поэ­ тому лебедка имеет небольшие габариты, независящие от общей длины авантовой или папильонажной цепи.

В настоящее время цепи применяют редко, так как при работе на

дываются во впадины звездочки. Цепи имеют очень большой вес, что затрудняет завозку якоря с цепью на большое расстояние. Несмотря на наличие отбойника, у каждой лебедки должен находиться матрос для наблюдения за ее работой.

Стальной канат, применяемый в качестве рабочего такелажа опе­ ративной лебедки, целиком наматывается на барабан. Для уменьшения габарита лебедки канат наматывается на барабан в несколько слоев, по.

91

этому он имеет высокие реборды. Для правильной укладки каната при­

с паровым двигателем; с двигателем внутреннего сгорания; с электри­ ческим двигателем; с гидравлическим двигателем.

Лебедки с ручным приводом применяются на маленьких земсна­ рядах старой постройки.

Лебедки с паровым двигателем применяются на старых земснаря­ дах с паровой силовой установкой; они неэкономичны и плохо приспо­ соблены к дистанционному управлению.

Лебедки с приводом от двигателя внутреннего сгорания применя­ ются для многобарабанных лебедок, установленных на малых земсна­ рядах.

Лебедки с гидравлическим приводом пока применяются на земсна­

В настоящее время наиболее распространены лебедки с электричес­ ким приводом, так как они хорошо приспособлены для дистанцион­ ного управления, дают возможность регулировать скорость вращения барабана в широких пределах и сравнительно экономичны.

Современная однобарабанная электроприводная папильонажная лебедка типа ЛЭП-18 (рис. 53) развивает номинальное тяговое усилие

гермейстерской рубки. Все узлы лебедки смонтированы на сварной фундаментной раме 5. Нижний фланец рамы имеет отверстия для крепления лебедки к судовому фундаменту. В качестве двигателя на лебедке установлен электромотор 9 типа ДПМ-52 постоянного тока мощностью 32 кет, 220 в с встроенным тормозом.

Вал электромотора через зубчатую муфту 8 соединен с быстроход­ ным валом J редуктора 2. Редуктор — цилиндрический трехступенча­ тый с косозубыми колесами.

Тихоходный вал редуктора является грузовым валом барабана / / . На него надет гладкий, отлитый из стали и установленный на подшип­ никах качения барабан. С ребордой барабана жестко скреплено водило планетарной передачи. На другом конце барабана установлена и скреп­ лена с ним ведущая коническая шестерня привода канатоукладчика (см. кинематическую схему). Планетарная передача предназначена для отключения механизма лебедки от барабана в момент, когда необходи­ мо свободно травить канат с барабана, например при уходе с прорези.

Корончатое колесо планетарной передачи одновременно является шкивом ленточного тормоза 3.

Грузовой вал лебедки одним концом опирается на два роликопод­ шипника, установленных в корпусе редуктора, а другим, через ступи-

92

цу корончатого колеса планетарной передачи, — на подшипник-стойку 12, установленную на фундаментной раме.

Вторая реборда барабана (напротив планетарной передачи) выпол­ нена в виде храпового колеса и предназначена для стопорения бараба­ на. Для этого в зубья колеса вручную вводится «собачка», насаженная на валик, вращающийся в двух подшипниках рукояткой (см. кинема­ тическую схему).

Ленточный тормоз состоит из двух шарнирно соединенных тормоз­ ных лент, обшитых асбестовой лентой, рычажного привода 10 и пневма­ тического цилиндра. Ленты замкнуты при помощи пружин, установлен­ ных в тормозе. Барабан лебедки отключается от ее механизма при осво­ бождении ленточного тормоза корончатого колеса. При этом тормозная лента отводится от колеса сжатым воздухом, подаваемым в пневмоцилиндр, в котором имеется поршень со штоком, соединенным с рычажным приводом тормоза. Золотник управления ленточным тор­ мозом обеспечивает пуск сжатого воздуха в пневмоцилиндр при растормаживании и выпуск воздуха из пневмоцилиндра в атмосферу при за­ тормаживании. Канатоукладчик лебедки 4 предназначен для послой­ ной укладки каната на барабан. Он установлен впереди грузового барабана и состоит из ходового винта 15, каретки 16, направляющих штанг 14 и стоек 13.

На ходовом винте канатоукладчика нарезана прямоугольная резь­ ба правого и левого вращения, причем в крайних положениях канав­ ки резьбы переходят одна в другую. Если в канавку резьбы ходового винта ввести деталь, представляющую собой половину витка прямо­ угольной резьбы и начать вращать винт, то она начнет перемещаться вдоль винта до конца нарезки, а так как канавки резьбы правого и ле­ вого вращения плавно соединены между собой, она перейдет в канавку резьбы противоположного направления нарезки и начнет перемещать­ ся в обратную сторону. Эта деталь канатоукладчика, условно назы­ ваемая гайкой, соединена с массивной кареткой, на которой уста­ новлено два вертикальных направляющих ролика 7 и два горизон­ тальных ролика с нижним 6 и верхним 17 расположением.

Канат с барабана лебедки проходит между вертикальными ролика­ ми, которые, перемещаясь вместе с кареткой, равномерно укладыва­ ют его на барабане. Горизонтальные ролики являются направляющими каната.

Ходовой винт канатоукладчика имеет привод от грузового вала, соединенного с ведущим коническим колесом, которое находится в зацеплении с другим коническим колесом, вал которого соединен с кар­ данным валом 18, вращающим коническую зубчатую передачу. Она в свою очередь вращает цилиндрическую зубчатую передачу, одно из зубчатых колес которой насажено на ходовой винт. Следователь­ но, при вращении грузового барабана вращается ходовой винт канато­ укладчика. Каретка канатоукладчика перемещается по направляющим штангам 14, закрепленным на стойках 13, в которых также установ­ лены подшипники ходового винта.

Счетчик длины вытравленного каната вращается от привода 19, соединенного с барабаном лебедки.

94

§ 28. Характеристики оперативных лебедок

На производительность землесоса большое влияние оказывает пра­ вильный выбор характеристик его оперативных лебедок — тягового

ний в выражение (53) находят пределы изменения скорости авантовой лебедки.

При папильонажном способе работы рабочее перемещение осущест­ вляется папильонажными лебедками.

95

По аналогии с формулой (53) для определения скорости перемеще­ ния землесоса при папильонажном способе работы может быть приме­ нено выражение:

размеров фрезы механического разрыхлителя, угла наклона фрезы к горизонту, величины погружения фрезы в грунт и подачи землесоса при переходе на последующую ленту.

Определение Fn при минимальном и максимальном заглублении фрезы производится путем графического построения.

Максимальную величину погружения фрезы в грунт принимают

где D c p — средний диаметр фрезы, ж.

Минимальная величина погружения фрезы в грунт не превышает 0,2—0,3 ж.

Подставляя графически определенные значения Fnmjn и F„m в вы­ ражение (55), находим максимальную и минимальную скорости пере­ мещения фрезы землесоса при грунтозаборе.

Скорость выбирания каната передними папильонажными лебедка­ ми отличается от значений, определенных по выражению (55), и зави­ сит от расстояния между фрезой и ближайшим к ней отводным блоком каната, а также от угла направления папильонажного каната по отно­

способе работы авантовая лебедка должна преодолевать сопротивление

96

и — скорость перемещения землесоса относительно воды, равная сумме скоростей течения (ит с ч ) и движения вдоль траншеи

(УТ), м/сек;

k — показатель степени, равный 1,83;

Ф— коэффициент, зависящий от формы корпуса землесоса и рав­ ный приблизительно 18;

принято определять по формуле В. Н. Карапетова (58), но при значении коэффициента ср = 10. Таким же образом определяется сопротивление воды и ветровая нагрузка на колышку грунтопровода.

Для учета сопротивления в направляющих блоках, установленных перед авантовой лебедкой, тяговое усилие, определенное по формуле (57), увеличивают на 10%.

Тяговое усилие задней становой лебедки определяют исходя из на­ грузок, действующих на землесос и грунтопровод при холостом дви­ жении землесоса вдоль траншеи.

При папильонажном способе работы якорного землесоса наиболее нагруженной является попеременно одна из передних папильонажных лебедок; причем одна из них нагружается постоянно, а другая разгружается при включении в работу механического разрыхли­ теля. Наиболее нагруженная папильонажная лебедка должна преодо­ левать сопротивление воды движению корпуса снаряда Рг, ветровую нагрузку Рв и поперечную составляющую реакции грунта, срезаемого фрезой Т.

Сопротивление воды может быть приближенно определено по форму­ ле В. Н. Карапетова (58), в которой коэффициент ср принимается рав­ ным 20, а площадь смоченного миделя Щ можно рассматривать как произведение длины корпуса землесоса и его осадки.

Ветровая нагрузка рассчитывается по формуле (59), в предположе­ нии, что имеет место ветер, действующий на боковую поверхность сна­ ряда.

При определении поперечной составляющей реакции грунта рас­ сматривают такое положение, при котором один из ножей фрезы, на-

холящийся в самом нижнем положении, упираясь в возникшее препят­ ствие, будет давить на него с максимальным окружным усилием

Коэффициент 1,1 учитывает трение в направляющих блоках. Мощность двигателя авантовой, задней становой и папильонажных

лебедок может быть определена по формуле

§ 29. Рабочие якоря

Рабочие якоря должны воспринимать усилия, возникающие в авантовых и папильонажных канатах землесоса во время его перемещения, и легко отделяться от грунта при подъеме. При относительно малом ве­ се они должны обладать высокими держащими свойствами, исключаю­ щими сползание их с места установки под влиянием нагрузки от якор­

ют якорь из воды. К концу буйрепа прикрепляют буек, плавающий на

98