9.2 Папильонажное перемещение земснаряда
Разработка грунта папильонажным способом происходит следующим образом:
1) Сначала закладываются якоря: якорь носовой становой лебедки, боковые якоря папильонажных лебедок (2 боковые носовые и 2 боковые кормовые) и при необходимости якорь лебедки становой кормовой;
2) Затем рамоподъемной лебедкой опускается черпаковое устройство;
3) Начинаются рабочие перемещения и разработка грунта.
Во время разработки грунта носовая становая лебедка остается заторможенной. Земснаряд с помощью папильонажных лебедок совершает рабочие перемещения от одной кромки прорези до другой (справа-налево и наоборот). Например, пройдя от левой кромки прорези до правой, земснаряд подтягивается вперед становой носовой лебедкой на необходимое расстояние (от линии 1 до линии 2, также называется подачей), которое определяет ширину снимаемого грунта вдоль всего рабочего перемещения между правой и левой кромками.
При неизменном положении носового станового якоря, может измениться кривая провисания станового троса. Это происходит от различных факторов, таких как неровность дна, изменения в силе течения и т.д.
Изменения в натяжении станового троса влекут за собой перемещение точек соприкосновения троса с дном, что сказывается в изменении траектории земснаряда. А именно, он начинает смещаться в направлении станового каната.
Чтобы уменьшить влияние задевания станового троса за дно, под канат заводят понтон, который приподнимает трос в месте наибольшего провисания. По мере постепенного приближения земснаряда к якорю и тем самым к понтону, угол поднятия троса от понтона к судну увеличивается, так как понтон закреплен на тросе подвижными роликами, он откатывается в сторону якоря. Таким образом сводятся к минимуму нежелательные задевания троса за дно.
На участках реки, где постоянно хорошее течение - для экономии времени кормовые боковые якоря не закладывают, то есть обходятся только носовой становой и носовыми папильонажными лебедками, подобрав нужны угол закладки, для устойчивого положения судна.
В случаях действия на судно поперечных сил (ветер, подводные течения), а также при опасности посадки на мель (мелководные участки в близи) помимо двух носовых боковых закладывают якоря двух кормовых боковых лебедок.
Рисунок 9.1 - Перемещений земснаряда при разработке прорезей папильонажным способом
При работе на участках со слабым течением или отсутствием его, закладывают кормовой становый якорь. Который обеспечивает необходимое натяжение носового станового троса и уменьшает ненужные отклонения земснаряда от установленного курса.
При работе расстояние от земснаряда до кормового станового якоря непрерывно изменяется, для этого требуется плавное регулирования кормовой лебедки. Эти требования достигаются при использовании средств автоматики. При налаженном автоматическом регулировании кормовой лебедки, желательно задействовать кормовой становый якорь даже на участках реки с хорошим течением.
При работе земснаряда: на малых глубинах за кромкой прорези, в узких участках судового хода, при расширении водоема - для обеспечения высокой производительности, как и в обычных условиях, требуется соблюдать нужный угол разворота корпуса земснаряда относительно направлению движения.
Для управления корпусом судна используют кормовые боковые лебедки.
В процессе папильонирования работу этих лебедок регулируют согласно с работой носовых боковых лебедок, причем при разных углах положения судна, скорости каждой из боковых лебедок различны и требуют постоянную корректировку.
Основное назначение оперативных лебедок – это обеспечение рабочих перемещений земснаряда по разрабатываемой прорези согласно технологическому режиму.
Технологический режим дноуглубительных работ понимается как, взаимосогласованная работа грунтозаборного устройства с его перемещениями по дну разрабатываемой прорези с помощью оперативных лебедок.
Бывают остановки в работе, когда оперативные лебедки выполняют отдельные операции, не связанные с технологией дноуглубления:
1) Производственные остановки (переход на другое место работы, перекладка якорей).
2) Периодические остановки (уход земснаряда в сторону с рабочего места при помощи становых и папильонажных лебедок, для пропуска транспортных судов или ремонта и возвращение его на прежнее место).
Скорость рабочих перемещений земснарядов напрямую связана с их производительностью по объему извлекаемого грунта. У земснарядов, разрабатывающих грунт папильонажным способом производительность м3/час связана со скоростью папильонирования.
(9.1)
hc - толщина снимаемого слоя;
hп - толщина полезно удаляемого слоя грунта;
lp - подача земснаряда по становому тросу;
-
запас на неровность выработки;
Sп - площадь сечения, после прохода земснаряда по папильонажной ленте в одну сторону, выражается произведением:
(9.2)
Толщина снимаемого слоя складывается из толщины полезно удаляемого слоя hП и запаса Δh на неровность выработки:
(9.3)
Полезно удаляемом слоем hП называются разность верхнего слоя дна, учитывая неровности и уровень проектного дна заданного с поста управления. При этом заданная глубина должна обеспечиваться по всей площади прорези.
В границах разрабатываемой прорези (левая кромка-правая кромка) толщина полезно удаляемого слоя hП изменяется в широком диапозоне.
Это зависит от специфичных неровностей дна (бугры, впадины, канавы) и от вида самого грунта.
Бывают
такие участки реки, где дно обладает
большими перепадами в глубине, что
приводит к неравномерному захватыванию
грунта (где-то достаточно, а где-то
черпаки почти не достают). Для компенсации
этого эффекта есть такое понятие, как
запас на неровность выработки
.
Размер этого технологического запаса устанавливается исходя из опыта эксплуатации в разных условиях (от 0,2-0,5 м).
При продвижении земснаряда папильонжными (боковыми) лебедками в любую из сторон, изменяется угол ведущих канатов (угол = линия тянущего каната – борт судна) и соответственно требуемая скорость лебедок.
Поэтому в процессе управления земснарядом, требуется непрерывная корректировка скорости наматывания канатов в связи с изменениями толщины снимаемого слоя и направления каната.
Наиболее простым, дешевым и надежным электрическим двигателем является асинхронный короткозамкнутый двигатель, поэтому его использование в регулируемом электроприводе представляет особый интерес. Как было установлено, возможности регулирования, аналогичные возможностям изменения напряжения на якоре двигателя постоянного тока с независимым возбуждением, в асинхронном электроприводе обеспечиваются путем изменения частоты напряжения и тока статорной обмотки. Для реализации этих возможностей необходимо осуществлять питание статорной обмотки двигателя от управляемого преобразователя частоты. [14]