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

На шлюпочной палубе установлены две спасательные шлюпки 19, а на левом борту — рабочая шлюпка 7. Энергетическая установка землесоса состоит из двух главных двигателей 20, с валом которых сое­ динены генераторы постоянного и переменного тока 21, вырабатываю­ щие электроэнергию для питания электродвигателей гребных винтов, грунтовых насосов, носового подруливающего устройства, различ­ ных механизмов, освещения и других судовых нужд. На стоянках ис­ пользуется вспомогательный дизель-генератор мощностью 150 кет.

Управление судном сосредоточено в рулевой рубке, откуда опера­ тор управляет обоими грунтозаборными устройствами и грунтовыми насосами. Из рулевой рубки также производится управление устрой­ ствами и системами грунтового трюма.

Судовой грунтопровод 2 обеспечивает выполнение следующих ре­ жимов работы землесоса:

забор грунта каждым грунтовым насосом со дна и его погрузку в грунтовой трюм;

забор грунта (одним грунтовым насосом) из трюма и его рефулирование при последовательном соединении обоих грунтовых насосов по плавучему или береговому грунтопроводу на расстояние до 400 м при высоте подъема до 4 ж.

Для контроля за работой землесоса имеются различные контроль­ но-измерительные приборы.

§ 7. Технические характеристики и классификация

Основные технические характеристики самоотвозных землесосов

кость от нескольких десятков кубических метров до нескольких тысяч; чем больше его емкость, тем экономичнее работа самоотвозного земле­ соса.

2. Глубина всасывания Нвс (м) — определяет величину погружения грунтоприемника в воду и достижимую глубину на канале при дно­ углублении. Максимальная глубина всасывания 30—35 м, минималь­ ная — несколько больше осадки землесоса в грузу.

3.Производительность грунтонасосной установки Q (м3/ч) — опре­ деляет объем грунта, извлекаемого со дна в единицу времени. Она дол­ жна быть такой, чтобы обеспечивать заполнение трюма в течение 30— 60 мин.

4.Скорость хода землесоса оказывает большое влияние на произво­ дительность землесоса в единицу времени и его мореходность. При хо­ де землесоса на свалку и со свалки скорость 8—16 узлов, во время грунтозабора—2—3 узла. Землесосы с меньшей скоростью при грунтозаборе перемещаться не могут, так как становятся неуправляе­ мыми.

5.Дальность и высота рефулирования (м). Дальность рефулирова-

ния Ьреф (м) характеризует расстояние, на которое может быть подана

20

пульпа из грунтового трюма по напорному грунтопроводу. Дальность рефулирования современных землесосов в основном 400 — 600 м, одна­ ко некоторые землесосы могут рефулировать на 1500 м и более.

Высота рефулирования Я р е ф (м) — определяет высоту подъема пульпы над уровнем воды при разгрузке грунтового трюма. При подаче пульпы на берег может быть равна 3—5 м.

Рис. 9. Расположение грунтозаборных устройств на самоотвозных землесосах

Самоотвозные землесосы также классифицируются по следующим основным признакам: 1) по расположению сосунов относительно кор­ пуса; 2) по роду энергетической установки; 3) по типу грунтового трюма; 4) по средствам перемещения при грунтозаборе.

1. Сосуны могут быть расположены в кормовой или миделевой про­ рези и по бортам (рис. 9).

На рис. 9, а показано расположение грунтозаборного устройства в кормовой прорези корпуса. Сосун 1 размещается в кормовом вырезе 2 корпуса. Грунтовой насос 3 с приводным двигателем 4 располагается непосредственно за переборкой прорези. В этом же отделении распо­ ложены двигатели 5, приводящие в движение гребные винты. Грун­ товой трюм 6 находится, как правило, в средней части корпуса во из­ бежание дифферента судна при погрузке и выгрузке грунта. При таком расположении грунтозаборного устройства грунтонасосная и гребная установки располагаются в одном отделении, что наиболее удобно для их эксплуатации.

21

Однако наличие прорези в корпусе увеличивает на 30—40% сопро­ тивление воды при движении судна и уменьшает его грузоподъемность по сравнению с судном тех же размерений, но без прорези.

Кроме того, при таком расположении сосуна ухудшается управля­

и на некоторых современных землесосах, имеющих съемное оборудо­ вание для работы с волочащимися и атакующими грунтоприемниками.

На рис. 9,6 показано расположение грунтозаборного устройства в прорези, находящейся в миделевой части корпуса. Прорезь 2 нахо­ дится в районе грунтового трюма 6, грунтовой насос 3 с приводным двигателем 4 располагается перед грунтовым трюмом, а гребные двига­ тели 5 за трюмом. При таком расположении для обслуживания греб­ ных двигателей и двигателя грунтового насоса необходимо иметь две команды. Миделевая прорезь длиннее кормовой, так как в положении «по-походному» сосун с грунтоприемником должен полностью входить в нее, а при кормовом расположении грунтоприемник и часть сосуна находятся вне прорези. Следовательно, при тех же габаритах землесоса при миделевой прорези имеет место большая потеря грузоподъемности.

Перемещение грунтоприемника и сосуна от кормы к миделю судна улучшает управляемость землесоса и его работу на волне, так как у ми­ деля наименьшая амплитуда качки судна.

Общим недостатком землесосов с расположением грунтозаборных устройств в кормовой и миделевой прорези является то, что ими за­ труднительно производить грунтозабор у причальных стенок портов и у бровок каналов, имеющих глубину, меньшую осадки землесосов.

Землесосы с бортовым расположением грунтозаборных устройств (рис. 9, в) в средней части корпуса наиболее распространены. При таком расположении отсутствуют вырезы в корпусе, а следовательно,не умень­ шается грузоподъемность судна и не увеличивается сопротивление воды при движении. При бортовом расположении грунтозаборного устрой­ ства возможен грунтозабор у причальных стенок и мелководных бро­ вок. К недостаткам таких землесосов следует отнести их более сложную конструкцию и необходимость укладывать сосуны на палубу во время переходов и при швартовках.

Наибольшее распространение получают землесосы с двумя бортовы­ ми сосунами, но имеются и с одним.

2. По роду энергетической установки землесосы бывают с паровой, дизельной и дизель-электрической силовой установкой.

Паровые силовые установки применяются на землесосах старой постройки и на некоторых больших современных землесосах, на сов­ ременных землесосах в основном установлены дизельные и дизельэлектрические.

3. По типу грунтового трюма землесосы разделяются на имеющие грунтовой трюм с глухим днищем и грунтовой трюм с днищевыми раз­ грузочными отверстиями. Землесосы с глухим трюмом разгружаются

22

на свалке при помощи своей грунтонасосной установки непосредствен­ но в воду или по плавучему и береговому грунтопроводам.

4. По средствам перемещения при грунтозаборе землесосы разделя­ ются на перемещаемые при помощи гребных винтов или рабочего якор­

§ 8. Грунтозаборные устройства

Грунтозаборные устройства осуществляют всасывание грунта со дна; от них во многом зависит производительность землесоса. Грунтозаборное устройство (рис. 10) состоит из следующих основных узлов:

При работе грунтовой насос всасывает воду через опущенный грунтоприемник и сосуновые трубы. Если грунтоприемник соприкасается с грунтом, то всасываемая вода начнет размывать грунт, который вмес­ те с водой попадет в грунтовой насос и далее в грунтовой трюм. Соеди­ нение сосуновых труб с грунтоприемником и гибкими соединениями— фланцевое на прокладках.

Сосуновая труба при помощи хомутов 9 крепится к сосуновой раме 15, которая предохраняет ее от поломок при навалах на бровку кана­ ла и при бортовой качке. Сосуновые трубы изготавливают из стальных сварных труб толщиной стенки 5—20 мм.

Сосуновая рама подвешивается в прорези: в верхней точке вместе с гибким соединением сосуна с корпусным всасывающим грунтопрово­ дом, а в нижней — к раме кренится рамоподъемный полиспаст 8, верх­ ние блоки которого установлены на копре / . Она имеет сварную кон­ струкцию и состоит из двух продольных балок, соединенных между собой поперечными диафрагмами. Для восприятия рамой боковых уси­ лий на ее средней части установлены небольшие фермы 5 с роликами 6, которые упираются в направляющие рамы 7, привариваемые к продоль­ ным стенкам прорези. Для ограничения движения нижней части со­ суновой трубы установлены цепные ограничители 12.

Для обеспечения работы землесоса на волне в районе копра в рамо­ подъемный полиспаст встроен волновой компенсатор 14.

Для придания сосуновой трубе гибкости, необходимой при работе землесоса на волне, ее изготавливают из двух (иногда из трех) частей, шарнирно связанных между собой гибким соединением, в качестве ко­ торого применяются шаровые соединения (4, 11) и резиновые рукава.

Стандартное шаровое соединение (рис. 11) применяется для соеди­ нения сосуновых труб, а также грунтопроводных труб плавучих грун­ топроводов .

Основными деталями соединения являются шар 9 и чаша 8, обра­ зующие в сопряжении пустотелый шарнир. Для удобства установки соединения и производства демонтажных работ на наружной поверхнос­ ти чаши имеется рым 10.

23

Нажимное кольцо 7 имеет с внутренней стороны шаровую поверх­ ность. Оно удерживает шар в чаше и является для него дополнитель­ ной опорой; само кольцо крепится откидными болтами 4 с гайками 3 и шплинтами 2. Болты, в свою очередь, крепятся на чаше в приливах

с отверстиями, в которые вставлены соединительные штыри 5, удер­ живаемые от выпадания шайбами 6 и шплинтами.

Герметичность соединения обеспечивается установкой в кольцевой выточке шара уплотнительного кольца 7 (резинового шнура) с особой формой поперечного сечения.

Верхняя часть сосуновой трубы соединяется шарнирно с судовым всасывающим грунтопроводом для обеспечения возможности опуска­ ния сосуна на необходимую глубину всасывания (см. рис. 10). Это соединение должно допускать наклон сосуна на угол до 45°, исключать подсос атмосферного воздуха во всасывающий грунтопровод и быть достаточно прочным. В качестве шарнирного соединения наибольшее применение находят соединения с помощью шарового соединения и с помощью гибких резиновых рукавов.

24

Шаровое соединение (рис. 12) состоит из двух стальных пустотелых отливок: неподвижной 5, соединенной с поперечной стенкой прорези, и подвижной /, соединенной с сосуновой трубой.

Наружная поверхность подвижной отливки имеет форму шара, что дает ей возможность поворачиваться в шаровом ложе неподвижной от­ ливки. Подвижная и неподвижная части соединены между собой при­ жимным фланцем 5. Неподвижная часть имеет стальную плиту для креп­ ления к направляющим 6, установленным в прорези. Направляющие на неподвижной части шара позволяют снимать с судна шаровое сое­ динение, собранное вместе с сосуном и сосуновой рамой для осмотра и ремонта. Неподвижная часть отлита с цапфами 7 для подвески со­ суновой рамы.

Для уменьшения сопротивления движению пульпы внутри подвиж­ ной части установлен направляющий патрубок 2. Если шаровое соеди­ нение на землесосе расположено на уровне ватерлинии или выше, то между подвижной и неподвижной частями устанавливают уплотнение 4 для предотвращения попадания воздуха во всасывающий грунтопро-

25

ПУЛ

f

:. 13. Соединение сосуна гибким рукавом

вод. Пропуск воздуха в шаровом соединении значительно ухудшает работу грунтового насоса.

Шаровые соединения долговечны, могут быть отремонтированы на судоремонтном заводе. К недостаткам следует отнести большой вес, сложность, высокую стоимость и необходимость постоянного наблю­ дения за состоянием уплотнения.

Соединение при помощи гибкого рукава (рис. 13) состоит из рези­ нового рукава 5 и промежуточного патрубка 2, при помощи которого рукав соединяется с всасывающим корпусным грунтопроводом. Рукав имеет ограниченную углом 30° гибкость, поэтому между патрубком и судовым всасывающим грунтопроводом устанавливают промежуточ­ ный патрубок, фланец которого повернут под углом 10—12° к верти­ кальной плоскости. Благодаря этому сосун 6 для всасывания с макси­ мальной глубины может быть установлен под углом до 40—42° к го­ ризонту.

В этом соединении сосуновая рама / подвешена на пальцах 4, кото­

Основным преимуществом соединения с помощью гибкого рукава по сравнению с шаровым является высокая герметичность, простота обслуживания, износоустойчивость и меньшие гидравлические поте­ ри при движении пульпы. К недостаткам соединения следует отнес­ ти то, что гибкий рукав трудно ремонтировать, а судоремонтные заводы не имеют необходимого оборудования для их производства.

§ 9. Грунтозаборное устройство с бортовым расположением

Большинство современных самоотвозных землесосов имеют грунтозаборные устройства, расположенные на одном или обоих бортах. Эти устройства во время работы выступают за борт землесоса, поэтому во избежание поломок при переходах к месту свалки и со свалок их уби­ рают на палубу. Грунтозаборные устройства с бортовым расположе­ нием не имеют сосуновой рамы, поэтому их прочность обеспечивается конструкцией самого сосуна.

Грунтозаборное устройство каждого борта (рис. 14) состоит из сле­ дующих основных узлов: грунтоприемника 17, нижнего звена сосуно­ вой трубы 16, нижнего шарнирного соединения 15, верхнего звена со­ суновой трубы 12, верхнего шарнирного соединения / / , поворотного колена с плитой 10, трех кран-балок /, трех лебедок 3, канатов 4 и направляющих блоков 5. Нижнее 16 и верхнее 12 звенья сосуновой трубы представляют собой отрезки сварных труб с фланцами. Толщи­ на стенки труб 10—20 мм.

28

Нижнее шарнирное соединение 15 соединяет нижнее и верхнее звенья сосуновой трубы. Оно выполнено таким образом, что дает воз­ можность нижнему звену с грунтоприемником поворачиваться отно­ сительно верхнего звена на некоторый угол в вертикальной плоскости. Такой поворот необходим при работе на волне, когда грунтоприемник соприкасается с грунтом, а корпус землесоса волнами поднимается или опускается относительно дна.

Рис. 14. Грунтозаборное устройство с бортовым расположением

Нижнее шарнирное соединение по конструкции аналогично верхне­ му. Каждое соединение состоит из гибкого резинового рукава 14 и

Верхнее шарнирное соединение 11 связывает верхнее звено сосу­ новой трубы 12 с поворотным коленом 10. В отличие от нижнего соеди­ нения оно установлено таким образом, что дает возможность верхнему звену, а вместе с ним нижнему звену и грунтоприемнику повертывать­ ся относительно поворотного колена на некоторый угол в горизонталь-

29