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

В кабине крана расположена также аппаратура управления. Кра­ ном управляет крановщик из остекленной кабины 10.

Грейферные краны современных снарядов имеют автоматическое управление всеми последовательно производимыми операциями.

§ 55. Грейферные ковши

Для работы снаряда на различных грунтах грейферные краны комп­ лектуются ковшами (грейферами) различного типа. Обычно в комп­

подвешен через направляющие блоки на конце стрелы крана к двухбарабанной лебедке.

Если грейфер висит на канате полиспаста, а канат / ослаблен, то челюсти грейфера сомкнуты. Для открывания грейфера необходимо выбирать канат 1 на барабан лебедки, а канат полиспаста ослабить. В этом случае под действием веса нижних блоков 3 полиспаста и груза 4 челюсти повернутся вокруг оси кронштейна челюстей 5 и раскроются.

Чтобы закрыть челюсти, необходимо выбирать канат полиспаста, а подъемный канат / ослабить. В этом случае нижние блоки 3 начнут

180

феры имеют аналогичное двухчелюстному грейферу устройство, но их челюсти имеют другую форму.

На работоспособность грейфера большое влияние оказывает не толь­ ко его конструкция, но и вес. Практика эксплуатации грейферных

Рис. 105. Устройство многочелюстного и решетчатого грейферов

снарядов выработала оптимальные нормы, согласно которым отноше­ ние веса грейфера (в тоннах) к его емкости (в кубических метрах) должно лежать в пределах от 1,5 до 2,5 при разработке легких грунтов и от 4 до 5 при разработке тяжелых.

§ 56. Цикл работы. Определение производительности

Процесс грунтозабора грейферным снарядом состоит из следующих последовательно выполняемых операций:

грейфер устанавливают над местом погружения и опускают на дно водоема; при этом благодаря своему сравнительно большому весу и

стравливая замыкающий канат, открывают грейфер и грунт вы­ валивается;

обратным поворотом крана грейфер устанавливают над местом

181

где k — коэффициент наполнения грейфера, одновременно учитываю­ щий и разрыхление грунта при резании; £ = 0,7-^0,75—для легких

ности грейферного крана следует увеличить число циклов в час, а для этого необходимо сократить время одного цикла. Поэтому часть опе­ раций, входящих в один цикл работы крана, совмещают. Например, частично объединяют установку грейфера над местом погружения в во­ ду с процессом опускания грейфера на дно, подъем грейфера — сего поворотом. Число циклов в час работы крана зависит от степени его автоматизации и опыта крановщика. Обычно продолжительность цикла при глубине черпания 9—12 м составляет 40—60 сек.

§ 57. Производственные характеристики и эксплуатационные особенности

Основные производственные характеристики грейферного самоотвозного снаряда следующие.

1. Время заполнения грунтового трюма. Оно зависит от количест­ ва и производительности грейферных кранов. На снарядах с емкостью грунтового трюма до 500 м3 обычно устанавливается один кран, при емкости трюма до 600 м3 — два и при большей емкости — три или четыре. Суммарная производительность грейферных кранов должна обеспечить заполнение грунтового трюма за 1—2 ч.

2. Емкость грунтового трюма. По этому показателю различают

Грейферный кран характеризуют следующие величины.

1. Емкость грейфера—основная величина, определяющая произ­ водительность крана и его размеры; наибольшее распространение находят грейферы емкостью 1—2,5 м3, но встречаются краны с емко­ стью грейфера до 13 м3.

182

2. Глубина черпания — изменяется в широких пределах и зависит от канатоемкости барабанов лебедки подъема и замыкания грейфера. Большинство грейферных кранов имеет глубину черпания 15—21 м.

3.Вылет стрелы крана —• зависит от назначения снаряда и изме­ няется в широких пределах; встречаются краны, имеющие вылет стрелы до 70 м.

4.Наибольшая высота подъема грейфера — обеспечивает вывалку грунта в предназначенные для этого места. Большая высота подъема грейфера требуется при вывалке грунта в отвал на берег, на причал или на железнодорожную платформу.

5.Угол поворота грейферного крана, в пределах которого воз­ можно производить грунтозабор, ограничивается корпусом снаряда. Величина ограничения зависит от места установки крана. Например, кран, установленный на носу снаряда, производит грунтозабор в пре­ делах сектора 240—250°; кран, установленный на одном борту, 150— 160°.

В отличие от других земснарядов, грейферные снаряды могут рабо­ тать, используя различные грейферы, на легких, средних и тяжелых грунтах. При наличии особо прочных и тяжелых грейферов они могут разрабатывать даже скальные грунты. Эти земснаряды успешно рабо­ тают на грунтах с включениями валунов, камней, топляков и т. п.

Грейферные снаряды с большой глубиной черпания используются при рытье глубоководных котлованов под плавучие доки и гидротех­ нические сооружения.

Грейферные снаряды могут использоваться как плавучие краны.

Г л а в а IX

ШТАНГОВЫЕ СНАРЯДЫ

§ 58. Устройство и эксплуатация штанговых снарядов

На штанговом снаряде для извлечения грунта применяется одно­ ковшовый экскаватор. Штанговые снаряды применяются в тех слу­ чаях, когда для извлечения грунта требуется прилагать большие режущие усилия. Эти снаряды, как правило, несамоходные, имеют

резания грунта одним ковшом носит циклический характер, т. е. он прерывается и сменяется перемещением грунта в ковше к месту раз­

183

Рабочее устройство — экскаватор 2 установлен на главной палубе в носовой части. Свайное устройство снаряда состоит из трех свай: двух закольных 3 и одной упорной / .

Для подъема закольных свай в корпусе установлены лебедки 7, а для подъема упорной сваи — на главной палубе в корме — лебедка

13.

Снаряд перемещается при помощи папильонажного устройства, состоящего из четырех лебедок 14, установленных на палубе по бор­ там, роульсов / / , канатов и якорей 15. Для швартовки к снаряду грунтоотвозных шаланд предусмотрено швартовное устройство, состоящее из двух шпилей 17, установленных в носовой части судна, двух шпи­ лей 12 со звездочками для якорных цепей, установленных в кормовой

Кроме перечисленных выше устройств, на снаряде, как на морском судне, имеются якорное и спасательное устройства и общесудовые системы.

В машинном отделении снаряда установлен главный дизель-ге­ нератор 4, вырабатывающий электроэнергию для питания электро­ двигателей экскаватора; вспомогательные дизель-генераторы 10 — для привода палубных и вспомогательных механизмов, а также для освещения.

Штанговые снаряды между собой различаются по производитель­ ности, глубине черпания, емкости ковша, наибольшему вылету ковша, высоте подъема ковша над водой и времени цикла.

Производительность штанговых снарядов в основном составляет 100—200 м3/ч, но имеются снаряды производительностью до 600 м3/ч, максимальная глубина черпания обычно не превышает 20 м.

Емкость ковша штангового снаряда находится в пределах от 0,3 до 15 м3. Как правило, штанговый снаряд снабжается сменными ков­ шами для разработки тяжелых и относительно легких грунтов. Вы­ сота подъема ковша над водой не превышает 7—8 м.

Время цикла у снаряда не менее 40—60 сек, а у снарядов большой производительности—до 90 сек. Угол сектора выработки у большин­ ства снарядов составляет ПО—150°.

§ 59. Экскаватор

Для использования на штанговых снарядах применяются экскава­ торы с грунтозаборным устройством, оборудованным прямой лопатой.

Экскаватор (рис. 107) состоит из поворотной платформы 26, на ко­ торой размещены основные механизмы. Она установлена на основании 27, приваренном к палубе снаряда. Между платформой и основанием расположен поворотный круг 28 с роликами, облегчающими поворот платформы по основанию.

185

С платформой шарнирно соединена стрела / / , состоящая из двух частей, в свою очередь соединенных между собой шарнирно. Верхний конец нижней части стрелы соединен с двуногой стойкой 8 и тягами 7, образуя жесткий треугольник, хорошо сопротивляющийся усилиям, передаваемым от рукоятки. Верхний конец верхней части стрелы также соединен канатной оттяжкой 10 с двуногой стойкой. В месте соединения обеих частей стрелы установлен седловой подшипник 9, который может поворачиваться вокруг оси. Через него проходит ру­ коять (штанга) 19, на конце которой жестко закреплен ковш 16. Ру­ коять может поворачиваться в вертикальной плоскости и совершать возвратно-поступательное движение. Длина рукоятки должна обеспе­ чивать извлечение грунта с необходимой глубины.

С ковшом соединен канат 13, идущий через блок 12, укрепленный на конце стрелы, к подъемной лебедке 2.

Для обеспечения грунтозабора необходимо в нужный момент выд­ винуть рукоять и возвратить ее назад. Это движение осуществляется напорным механизмом, состоящим из двухбарабанной лебедки 23, систе­ мы канатов и блоков, установленных как на рукояти, так и на стреле. Запасовка каната выполнена таким образом, что при вращении бара­ банов лебедки в одну сторону рукоять выдвигается, а при вращении в другую — возвращается.

Для поворота платформы вокруг вертикальной оси на ней установ­ лен специальный механизм поворота 3. Он состоит из двух электромо­ торов, которые через понижающие редукторы приводят во вращение две шестерни, находящиеся в зацеплении с большим зубчатым коле­ сом, закрепленным на основании 27.

Электроэнергия судовой электростанции передается к механизмам экскаватора через кольцевой токосъемник 25, установленный на оси вращения платформы.

На платформе установлен агрегат /, преобразующий переменный ток в постоянный. Постоянный ток необходим для того, чтобы элект­ ропривод лебедок подъема ковша и напорного механизма имел так называемую экскаваторную характеристику, обеспечивающую воз­ можность этим приводам работать в очень сложных условиях пере­ менной нагрузки. Электроприводами экскаватора управляют через панель управления 24. Дистанционное управление тормозами лебе­ док осуществляется сжатым воздухом, для чего на платформе установ­ лено два компрессора 29 и воздухосборник 30.

Крупные предметы (валуны, обломки скал) извлекают из ковша при помощи грузового устройства, состоящего из лебедки 4, грузового блока с крюком 32 и каната 31. Грузовой блок подвешен к стреле с по­ мощью направляющих блоков 5, установленных на стреле и двуногой стойке.

Все механизмы на платформе закрыты кабиной, в передней части

грунт и воспринимает возникающие при этом усилия. Ковш малой емкости (0,15—1,25 ж3 ) обычно имеет сварную конструкцию, а боль­ шой — литую или литосварную.

187

§ 60. Устройство для закрепления снаряда при грунтозаборе и его перемещения по прорези

Во время грунтозабора штангового снаряда горизонтальная сос­ тавляющая реакции грунта через экскаватор передается корпусу судна, стремясь сместить его в сторону, противоположную движению ковша.

Эта составляющая достигает большой величины, поэтому снаряд должен быть надежно закреплен на рабочем месте.

Снаряд закрепляют при помощи трех-четырех свай. При трех сваях две — закольные — устанавливают в носовой части снаряда (у экскаватора), а одну —упорную — в кормовой. При четырех сваях по две устанавливают в носовой и кормовой части.

Носовые сваи погружают в грунт вертикально, а кормовые с неко­ торым наклоном для лучшего восприятия горизонтальной составляю­ щей реакции грунта.

После извлечения грунта на заданную глубину снаряд должен быть перемещен для продолжения грунтозабора на новое место. Для этого ковш с помощью напорного устройства заносят вперед и опус­ кают на дно, затем поднимают сваи, и корпус снаряда подтягивается вперед напорным устройством или разворачивается на некоторый угол поворотным устройством экскаватора. После этого начинается процесс грунтозабора на новом месте.

Иногда кормовую сваю устанавливают на тележке, которая пере­ мещается при помощи ходового устройства вдоль прорези корпуса. В этом случае поднимают носовые сваи (кормовая свая остается зако­ лотой), а снаряд перемещается ходовым устройством тележки кормо­ вой сваи.

Для перемещения снаряда на новое место грунтозабора, располо­ женное на значительном расстоянии от первого, или для ухода снаряда с прорези при пропуске судов используется папильонажное устройство, состоящее из четырех рабочих лебедок, якорей и канатов. Рабочие якоря при установке снаряда на месте грунтозабора завозятся в разные стороны от него. Для перемещения снаряда поднимают сваи и выбира­ ют и потравливают канаты лебедок.

§ 61. Цикл работы

Рабочий процесс штангового снаряда характеризуется определен­ ной последовательностью операций, образующих цикл работы.

Цикл работы штангового снаряда включает следующие операции: опускание рукояти с ковшом в вертикальном положении до сопри­

косновения с грунтом; врезание ковша в грунт;

заполнение ковша грунтом (при повороте рукояти с ковшом вок­ руг оси седлового подшипника);

189