Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

.pdf
Скачиваний:
66
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
36.51 Mб
Скачать

ной плоскости. Такой поворот необходим для защиты звеньев сосуновой трубы от поломок при бортовой качке.

Поворотное колено с плитой обеспечивает соединение сосуновой трубы с корпусным всасывающим грунтопроводом и дает возможность сосуну совершать в вертикальной плоскости поворот, необходимый для опускания грунтоприемника на заданную глубину.

Для соединения сосуна с корпусным всасывающим грунтопроводом на корпусе приварены две направляющие 6 коробчатого сечения, в которые входят две стороны плиты. Направляющие начинаются у глав­ ной палубы и заканчиваются у стальной литой плиты 7, вваренной в

наружную обшивку скулы корпуса землесоса. Плита имеет фланцы, являющиеся продолжением направляющих на корпусе, и приемное отверстие для присоединения к судовому всасывающему грунтопроводу, идущему к грунтовому насосу.

Сосун при помощи канатов 4 и блоков 2 подвешивают к трем кранбалкам: у поворотного колена 10 (I), у нижнего шарнирного соедине­ ния 15 (II) и у грунтоприемника 17 (III), с помощью которых произ­ водят вынос сосуна за борт. Кран-балки I I и I I I имеют однотипную конструкцию.

На рис. 15 показана конструкция поворотного колена с плитой. Колено 4 представляет собой стальной литой патрубок, оканчивающий­ ся с одной стороны фланцем, а с другой — прямым участком. Флан­ цем колено соединяется с верхним шарнирным соединением сосуна, а прямой участок образует цапфу, вращающуюся в приливе плиты / . Для уменьшения трения между приливом плиты и цапфой колена уста­ новлены бронзовые втулки 3, соединяющие плиту с коленом. Втулки от выпадания удерживаются двумя штырями 2.

На колене имеется прилив 6, входящий в трехлапый подшипник 5, при помощи которого колено с плитой подвешивается к кранбалке.

Кран-балка сосуна (рис. 16) состоит из двух балок сварной кон­ струкции: подвижной 4 и неподвижной 5. Подвижная балка осью 9 соединена шарнирно с неподвижной. На верхнем конце подвижной балки установлено два блока /, через которые проходят два каната: один 2 для подъема или опускания сосуна, а другой 3— для поворота балки вокруг оси 9. Неподвижная балка крепится к палубе судна 10 и комингсу грунтового трюма 8. На балке устанавливают направля­ ющие блоки б и с помощью талрепа 7 крепят один конец каната 3.

Кран-балка поворотного колена (рис. 17) не только обеспечивает вы­ валивание колена за борт, но и дает возможность плите колена войти в направляющие на борту. Она состоит из двух балок сварной конструк­ ции: подвижной 2 и неподвижной 9, соединенных между собой четырь­ мя параллельными тягами 4. Тяги с балками соединены шарнирно осями 8. На верхнем конце подвижной балки установлены два блока 3, через которые проходят два каната: один 6 для подъема или опус­ кания колена, а другой 5—для перемещения подвижной балки с по­ воротным коленом и плитой 1 из походного положения (см. пунктир) в рабочее.

30

Рис. 15. Поворотное колено

Неподвижная балка крепится к палубе судна 11 и к комингсу грун­ тового трюма 10. На ней установлены два направляющих блока 7 и за­ креплен один конец каната 5.

При переходах сосун укладывают на главной палубе (см. рис. 14) на четырех опорах 8. Над комингсом грунтового трюма (см. рис. 14)

установлены три оперативные лебедки 8, выполняющие все операции, связанные с работой грунтозаборного устройства. Эти операции услов­ но можно разбить на три фазы А, В, С.

Вначале сосун трехбарабанной лебедкой фазы В поднимают над опорами 8 и после его подъема на заданную высоту при помощи трех­ барабанной лебедки фазы С вываливают за борт. Это достигается тем,

32

что канаты лебедки соединены с верхними концами кран-балок, кото­ рые при травлении канатов, натянутых весом сосуна, поворачиваются вокруг шарниров и вываливают сосун за борт. Во время этой опе­ рации плита 10 входит в направляющие 6 на корпусе.

Следующая операция — горизонтальное опускание сосуна в воду до соединения поворотного колена с всасывающим отверстием в корпусе осуществляется лебедкой фазы В. Во время заключительной операции

Рис. 17. Кран-балка поворотного колена

сосун при помощи двухбарабанной лебедки фазы А поворачивается вокруг плиты поворотного колена до соприкосновения грунтоприемника с грунтом. Для сохранения соосности нижнего и верхнего звеньев сосуна барабаны лебедки вращаются с разной скоростью, причем ба­ рабан лебедки, канат от которого присоединен у грунтоприемника, вращается с большей скоростью, чем другой. Операции, связанные с

2 Зак. 175

33

укладкой сосуна в походное положение, осуществляются в обратном порядке.

Время, необходимое для укладки сосуна в походное положение с глубины 16 м, обычно не превышает 5 мин. При работе землесоса на волне канат, соединенный с грунтоприемником, проходит через вол­ новой компенсатор 9.

§10. Волновой компенсатор

При работе землесоса на качке грунтоприемник вместе с корпусом землесоса будет то отрываться от грунта (прекращение всасывания грунта), то ударяться о грунт (забой всасывающего отверстия), а при

 

 

 

значительной качке может поломаться со-

 

 

'<5сун. Во избежание

этого

сосун подвеши­

 

 

 

вают к лебедке через волновой

компен­

 

 

 

сатор (рис. 18). Он состоит из двух основ­

 

 

 

ных частей: гидропневматического

аморти­

 

 

 

затора и аккумулятора. Амортизатор со­

 

 

 

стоит из корпуса 9, в котором переме­

 

 

 

щается поршень / /

со штоком 10,

свобод­

 

 

 

но проходящим через отверстие в верхней

 

 

 

крышке корпуса. Нижняя полость амор­

 

 

 

тизатора соединена трубопроводом с акку­

 

 

 

мулятором 12.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аккумулятор представляет собой

бал-

 

 

• 12 лон с двумя

отверстиями: в нижней

части

 

 

для

прохода

рабочей

жидкости,

в

верх­

 

 

ней — для прохода сжатого воздуха. Ниж­

 

 

няя

полость

амортизатора

и часть

аккуму­

 

 

лятора заполнены рабочей

жидкостью, а в

 

 

верхнюю часть аккумулятора подается сжа­

 

 

тый воздух.

 

 

 

 

 

 

 

Рис.

18 Схема

волнового

 

Волновой

компенсатор

 

устанавливают

 

компенсатора

в системе подвеса

нижней

точки

сосуна

 

 

 

грунтоприемника).

Для

 

этого

подъем­

ный

канат 3 от лебедки 5 проходит через направляющий блок 4 кран-

балки к подвижному блоку 2,

укрепленному на сосуне / . Далее

канат

через неподвижно укрепленные на кран-балке

направляющие

блоки 6

и 7 проходит

через блок 8,

установленный на штоке 10

и закрепляет­

ся на корпусе 9 амортизатора. Поршень со штоком, связанные с бло­ ком 8, при изменении давления в нижней полости корпуса аморти­ затора могут совершать вертикальное перемещение. Так как через блок 8 перекинут канат 3, то при перемещении блока будет переме­ щаться и сосун / .

При опускании сосуна за борт часть его веса будет передаваться через подвижной блок 8 штоку 10 и поршню /7, которые опускаются вниз до тех пор, пока упоры, находящиеся на штоке 10, не упрутся в корпус 9. В этом случае поршень / / находится в своем крайнем нижнем

34

положении. При касании грунтоприемником поверхности грунта уси­ лие в канате 3 уменьшится и шток 10 вместе с поршнем давлением жидкости в аккумуляторе 12 несколько идет вверх до уравновешивания нагрузок.

Давление в аккумуляторе устанавливается таким, чтобы оно не только подбирало слабину, возникающую в канате, но и при грунтозаборе (особенно на рыхлых грунтах) несколько уменьшало давление грунтоприемника на грунт.

Если сосун (грунтоприемник) опущен е воду на некоторую глубину и корпус судна не качается, то часть собственного веса сосуна через канат 3 и подвижной блок 8 передастся на шток, который при отсутст­ вии давления воздуха в аккумуляторе опустится вниз, выдавив рабо­ чую жидкость из полости амортизатора в аккумулятор. Если же начать нагнетать воздух в аккумулятор, то под его воздействием рабочая жидкость из аккумулятора будет переходить по трубопроводу в амор­ тизатор и давить на поршень / / . Под воздействием давления жидкости поршень будет подниматься, а вместе с ним блок 8 и сосун. Таким обра­ зом, изменением давления воздуха в аккумуляторе можно установить поршень амортизатора в любом положении и тем самым уравновесить всю систему.

Чтобы грунтоприемник не отрывался и не ударялся о грунт при грунтозаборе на волнении, изменением давления воздуха в аккумуля­ торе устанавливают поршень амортизатора в среднем положении. При опускании землесоса на волне грунтоприемник будет опираться на грунт, усилие в канате 3 —• стремиться уменьшаться, но этого не про­ изойдет, так как блок 8 под воздействием давления воздуха в аккуму­ ляторе начнет перемещаться вверх до восстановления усилия в канате 3. При подъеме землесоса на волне грунтоприемник стремится ото­ рваться от грунта, но это вызывает увеличение усилия в канате, а сле­ довательно, рабочая жидкость из амортизатора начинает вытесняться в аккумулятор до восстановления усилия в канате.

Таким образом, автоматически грунтоприемник находится в со­ прикосновении с грунтом и процесс грунтозабора не нарушается.

Волновой компенсатор следует также включать в работу при работе землесоса на участках с неровным дном.

§ 11. Грунтоприемники

Основной частью грунтозаборного устройства является грунтопри­ емник, непосредственно осуществляющий грунтозабор. Грунтопри­

емники самоотвозных землесосов

принято называть волочащимися,

так как они волочатся по дну при

грунтозаборе.

В зависимости от положения всасывающего отверстия (зева) грун­

топриемника по отношению к грунту при изменении угла наклона со­

суна грунтоприемники можно

классифицировать на три типа:

нере­

гулируемые, регулируемые и

саморегулируемые.

 

Г р у н т о п р и е м н и к и

н е р е г у л и р у е м о г о

т и п а

разделяются на щелевидные (рис. 19) и черпаковые (рис. 20). Назва­ ние их произошло от формы всасывающего отверстия — зева. У щеле-

2* 35

тоит из черпаковой головки 1, которая фланцем соединена с подвижной частью 2 шарнирного соединения. Подвижная часть входит в неподвиж­ ную 3, которая соединена с сосуном 4. Подвижная и неподвижная час­ ти скреплены между собой талрепом 5, а с сосуновой рамой 6 винтовой стяжкой 7. Благодаря наличию шарнирного соединения можно уста­ навливать желаемый угол наклона зева грунтоприемника к плоскости грунта (изменять угол атаки) в зависимости от угла наклона сосуна (заданной глубины всасывания). Угол наклона зева изменяют при помо­ щи талрепа 5 и винтовой стяжки 7, поворачивающих подвижную часть относитель­ но неподвижной.

Для повышения эффектив­ ности работы грунтоприемни­ ка на плотных песчаных грунтах его зев снабжен под­ вижными щитами 8, путем от­ крывания или закрывания ко­ торых можно регулировать количество воды, поступаю­ щей в грунтоприемник. Для улучшения всасывания и про­ хождения грунта в головку грунтоприемника специаль­ ным насосом подается вода, чем уменьшается трение меж­ ду головкой и грунтом.

Перечисленные

грунто-

 

 

 

 

 

 

приемники

не могут

эффек­

 

 

 

 

 

 

тивно

осуществлять

грунто-

 

 

 

 

 

 

забор

при

работе

землесоса

на

волне,

так как

их

зев

при

колебании сосуна будет непрерывно отрываться от

дна

(грунта),

давая

возможность воде входить

в

зев и

разжижать

пульпу.

Для

работы землесоса на волне создан новый тип с а м о р е г у л и р у е м о ­

г о г р у н т о п р и е м н и к а ,

зев

которого при изменении

угла

наклона сосуна остается в соприкосновении с разрабатываемым

грун­

том. К этому типу относится

грунтоприемник с плоским

зевом

(рис. 23). Корпус его состоит из двух

частей: неподвижной

6,

соеди­

ненной фланцем с сосуном, и подвижной 5, соединенной с

неподвиж­

ной частью шарнирно. Подвижная часть поворачивается относи­ тельно неподвижной вокруг оси 10. Для ограничения поворота установлены тяги 3.

Зев подвижной части грунтоприемника закрыт съемной плоской колосниковой решеткой 11, отверстия в которой должны соответство­ вать проходному сечению грунтового насоса.

Во время работы наибольшему износу подвергается нижняя плос­ кость решетки и пятка 9 неподвижной части грунтоприемника, так как они волочатся по грунту. Для повышения долговечности эти детали изготавливаются из износоустойчивых материалов или из обычной

37

Стали с износоустойчивой наплавкой. Для предотвращения попадания в грунтоприемник лишней воды по периметру в месте соединения под­ вижной и неподвижной частей корпуса установлено резиновое уплот­ нение 4.

На неподвижной части корпуса имеются лючки / и 2, через которые очищают грунтоприемник и при необходимости (при работе на легких илистых грунтах) пропускают добавочную воду. Количество доба­

вочной воды, поступающей в грунтоприемник, регулируется величи­ ной открывания крышек лючков.

При разработке плотных песчаных грунтов для их разрыхления перед всасыванием устанавливается колосниковая решетка с разрыхля­ ющими зубьями. С этой же целью специальным насосом под давлением по патрубку 7 в пятку подводится вода, которая, выходя через сопла 8, разрыхляет грунт.

Прилегание колосниковой решетки к грунту обеспечивается весом подвижной части грунтоприемника, а также специальным грузом, ус­ танавливаемым сверху.

В зависимости от грунтовых условий применяются различные типы грунтоприемников. Например, при разработке легкоразрушаемых скальных грунтов на грунтоприемнике устанавливают длинные острые зубья. В последнее время при разработке плотных песчаных грунтов применяют гидравлическое разрыхление грунта.

38

Расчет грунтоприемников заключается в определении площади и размеров их зева. Площадь зева подсчитывают по формуле

D-3600

(1)

 

где Qa — производительность грунтового насоса по пульпе, мг/ч\

 

v — скорость пульпы в зеве грунтоприемника, м/сек.

 

 

/0 9 g.

Износостойкая

 

 

наплаВка

Рис. 23. Грунтоприемник

с плоской колосниковой решеткой

Между производительностью по пульпе и грунту существует зави­

симость

 

 

Qn = Q r P

(2)

где Q r p — производительность

грунтового

насоса по грунту, мв/н;

п •— число объемных частиц воды, приходящееся на одну часть грунта в пульпе.

При разработке легких грунтов п принимают равным 3, тяжелых — не менее 5—6. Скорость движения пульпы в зеве зависит от грунта, для которого предназначен грунтоприемник. Обычно эта скорость принимается равной или несколько больше скорости, при которой про­ исходит размыв грунта. При разработке легких илистых грунтов v =

= 1,1-f-1,2 м/сек,

а плотных песчаных — v = 1,5

2,0 м/сек.

Площадь зева

грунтоприемника не учитывает

наличие в зеве ко­

лосниковой решетки. Поэтому фактическая площадь зева должна быть

увеличена на площадь /, занимаемую колосниковой

решеткой, т. е.

+ f Л*2.

(3)

Зная площадь зева, можно определить его ширину b и высоту hs, за-

даваясь соотношением т-. У современных

землесосов отношение -г- на-

«3

"3

ходится в пределах 1,2—1,5.

39

 

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ