Введение

Под земнснарядом всегда подразумевается судно, способное эффективно производить гидротехнические работы, связанные с добычей полезных ископаемых или извелечением донных осадков. Его непосредственное назначение – это перекачивание размытого грунта или пульпы, с помощью мощного насоса по трубопроводу, в трюм или на берег. Земснаряды в свою очередь бывают: несамоходными или самоходными, с ручным или автоматическим управлением, разборными или неразборыными.

Главная характеристика — производительность, она повышается за счёт внедрения систем спутниковой навигации, комплексов датчиков для определения положения грунтозаборного устройства и для учёта оперативной выработки судна. Современные плавучие «пылесосы» зачастую приравнивают к горно-обогатительным комплексам — не только по внешнему виду, но и по возможностям.

Благодаря своей многофункциональности земснаряды прочно закрепились во многих сферах. Для обеспечения их продолжительной службы и комфортных условий работы, на суда устанавливается значительное количество современного электрооборудования (грунтовые насосы, энергетические установки, компрессоры). Судовая электроэнергетическая сеть земснаряда представляет собой цельную единую систему элементов, тесно взаимодействующих между собой. Для питания электрооборудования на различных типах земснарядов устанавливают по несколько генераторных агрегатов. Если же судно имеет определенную автономность, то на нём может быть установлен стояночный генераторный агрегат.

Проектировка судовой электросети отличается от других судов множеством тонкостями и особенностями. В данной дипломном проекте будет произведен расчёт электростанции судна по различным режимам эксплуатации, спроектирована однолинейная схема распределения электроэнергии, а также будут выбраны: сечения кабелей судовой сети, коммутационно-защитная аппаратура, контрольно-измерительная аппаратура, а также тип, число и мощность генераторных агрегатов судовой электростанции. В добавок ко всему будет подробно разобрана и описана работа папильонажных лебедок, их принцип действия, устройство. А также будет разработана принципиальная схема управления папильонажными лебедками. [3]

9 Описание работы папильонажных лебедок

9.1 Основные назначения папильонажных лебедок на судне

При разработке грунта землесос осуществляет поперечное перемещение по прорези с постепенным перемещением вдоль этой прорези, это возможно благодаря папильонажным лебедкам. Так же их назначение может заключаться в поддержании непрерывного контакта грунтозаборного устройства с разрабатываемым грунтом и в осуществлении необходимого напора для механического разрушения его рыхлителем той или иной конструкции.

Папильонажные устройства землесосного снаряда включают в себя четыре лебедки:

- становую переднюю;

- становую заднюю;

- две лебедки с каждого борта для укрепления его на оси прорези, посредством тросов с якорем.

Канатоёмкость барабанов лебедки варьируется от 150 до 500 м, в зависимости от мощности земснаряда.

Посредством выборки переднего троса и травления, либо натяжения заднего с одновременным ослаблением – выполняется перемещение землесосного снаряда по оси траншеи на забой.

На нашем судне для папильонирования (перемещение) используется багермейстерский метод, так как на нашем земснаряде установлено грунтозаборное устройство. При данном методе перемещения ось земснаряда расположена под определенным углом к оси прорези и грунтозаборное устройство сфокусировано в сторону перемещения земснаряда. Такой метод помогает создать самые благоприятные условия грунтозабора. Практика показывает, что угол в пределах 8-15% обеспечивает максимально-хорошее заполнение черпаков. Так же выбор угла папильонирования производится исходя из конкретных условий работы на участке, рода грунта, ширины разрабатываемой прорези и толщины снимаемого слоя.

Так же на земснаряде на ряду с установленной багермейстерской комнаткой управления устанавливается свайное устройство, предназначенное для обеспечения продольного перемещения земснаряда путём перемещения каретки с заколотой напорной сваей «назад» вдоль корпуса земснаряда внутри прорези. Перемещение каретки с заколотой напорной сваей заставляет земснаряд продвигаться «вперёд».

В добавок ко всему на судне имеется рамоподъемная лебедка, назначение которой – подъём и опускание рамы грунтозаборного механизма, а также для установки сваи. Так же при помощи данной лебедки возможно производить различные грузоподъемные операции.

Благодаря всему перечисленному оборудованию, мы можем пользоваться тросовой системой перемещения, она обладает способностью работы на различных глубинах, в рамках допуска грунтозаборного устройства. Данная система осуществляет широкую маневренность земснаряда. При тросовой системе ослабевает металлоемкость земснаряда, в связи с тем, что требуется монтаж свайного аппарата. Главным узлом системы тросового папильонирования является лебедка, имеющая свободный ход барабана для упрощения перекладки якорей и регулируемую скорость папильонирования. Для корректной укладки троса канатоемкость барабана лебедки, оборудованной тросоукладчиком, должна быть 100-700 метров.

Как правило на земснарядах используют однобарабанные лебедки с индивидуальным электроприводом. Для того чтобы обеспечить регулировку скорости, монтируют двигатели постоянного или переменного тока с фазным ротором и контроллером. Основным элементом папильонажной лебедки считается рама, на которой установлен 4-скоростной электродвигатель переменного тока. Вал электродвигателя посредством эластичных муфт скреплен с первичным валом коробки скоростей.

Выходной вал коробки скоростей при помощи эластичной муфты скреплен c входным валом редуктора типа PM-650. На втором конце данного вала редуктора установлен электромагнитный тормоз. На выходном валу редуктора и входном валу редуктора типа PM-1000 расположен механизм свободного хода барабана лебедки, который в то же время используется в качестве муфт предельного момента. На выходном валу редуктора на шпонке установлен барабан, где фиксируется папильонажный трос, диаметр которого составляет 28 мм, длина – 200 м. Для избежания сматывания троса с барабана, на лебедке зафиксирован конечный выключатель типа BK-250.

Лебедка управляется дистанционным путем. Наибольшее тяговое усилие каната составляет 15000кгс. Скорость папильонажного троса варьируется от 0,33 до 8 м/мин.

Тросы с барабанов папильонажных лебедок сквозь направляющие ролики фиксируют к якорям, которые согласно проекта разработки забоя располагают в водоеме. Важно контролировать соответствие закладки якорей проекту, потому что некорректная закладка способна увеличить простои земснаряда, а также может вывести из строя его отдельные узлы.