Введение, Грунтозаборные устройства без разрыхлителей - Грунтозаборные устройства

Грунтозаборное устройство включает в себя подвижную часть всасывающего грунтопровода - сосун, грунтоприемник, разрыхлитель, привод к нему и раму - металлоконструкцию, на которой монтируют перечисленные элементы.

Устройство выполняет главные функции землесосного снаряда -- отделение грунта от массива с минимальными затратами энергии на его рыхление и всасывание, образование гидросмеси заданной концентрации и профилирование разрабатываемого участка. От того, в какой мере грунтозаборное устройство отвечает перечисленным требованиям, зависит эффективность землесоса в целом. Потому грунтозаборным устройствам уделяется особое внимание.

Грунтозаборные устройства без разрыхлителей

Наиболее простым является грунтозаборное устройство без разрыхлителя.

Оно состоит из сосуна, сравнительно легкой несущей рамы и грунтоприемника.

Всасывание грунта происходит следующим образом. По мере приближения грунтоприемника к массиву грунта между ним и кромкой зева образуется щель таких размеров, что скорость проходящей через нее воды достигает на поверхности грунта значения, при котором твердые частицы взвешиваются и увлекаются потоком воды в зев грунтоприемника.

Скорость воды по высоте щели минимальна вблизи поверхности грунта.

Поэтому в процессе всасывания со свободной щелью через нее будет поступать главным образом вода и концентрация смеси окажется слишком низкой. Для повышения концентрации гидросмеси грунтоприемник настолько приближают к грунту, что на большей части периметра зева щель всасывания отсутствует, а вода фильтруется через грунт, увлекая его в грунтоприемник.

Эффективная разработка несвязного грунта обычными землесосами возможна при условии заглубления грунтоприемника в грунт. При этом большая часть всасываемого грунта сама поступает к зеву, обрушаясь под действием силы тяжести. Для равномерного обрушения откосов грунта нужно некоторое время, поэтому, чем медленнее движется грунтоприемник, тем равномернее поступает грунт в зону всасывания. В свою очередь землесос перемещается медленнее, если над грунтоприемником больше грунта, т. е. больше площадь сечения траншеи.

Увеличить площадь сечения траншеи можно большим заглублением грунтоприемника в грунт или увеличением его ширины b -- размера зева в плоскости, перпендикулярной направлению перемещения. Поскольку значительное переуглубление грунтоприемника часто невозможно вследствие наличия подстилающих слоев связного грунта или вечной мерзлоты, наибольшее распространение получили уширенные грунтоприемники.

Ширину зева желательно иметь как можно большей, особенно на дноуглубительных снарядах, которые должны обеспечивать ровное дно после выполнения работ. Однако с увеличением ширины возрастает периметр зева, а в связи с тем, что высоту зева нельзя принимать слишком малой и во избежание частого засорения крупными включениями, -- и площадь зева. В результате размеры щели всасывания могут стать настолько малыми, что появление просвета между грунтом и кромкой зева даже на небольшой части периметра приведет к поступлению большого количества воды, уменьшению фильтрационного расхода и снижению концентрации смеси. Повышение ее становится возможным лишь за счет большого усилия перемещения грунтоприемника или невозможным вообще. Иногда грунтоприемник с чрезмерно большими размерами зева не удается заглубить в грунт.

Ориентация зева грунтоприемника также имеет большое значение.

Для того чтобы условия всасывания по всему периметру зева были одинаковыми, он должен быть ориентирован параллельно откос обрушающегося грунта.

Благоприятные условия ориентации зева характерны для траншейных грунтоприемников потому, что ими извлекается грунт при движении в одном направлении.

Зев эллиптического грунтоприемника траншейного землесоса (рис.1а) очерчен двумя параллельными прямыми, сопрягающимися дугами круга.

Чтобы предотвратить попадание в грунтоприемник твердых предметов, размеры которых превышают размеры проходных сечений грунтового насоса, зев перекрывают защитной решеткой. Обычно отдают предпочтение наружной защитной решетке, поскольку ее удобнее очищать от застрявших между колосникам предметов. Решетка не должна выступать за пределы зева более чем на половину его высоты Н, иначе она упрется в грунт и создаст большое сопротивление перемещению снаряда по траншее. При разработке несвязных грунтов папильонажным способом такой грунтоприемник оказывается недостаточно эффективным, так как ширина его b (размер в направлении перемещения) оказывается меньше значения h. Поэтому у папильонажных грунтоприемников (рис.1б) большую ось зев располагают в вертикальной плоскости, проходящей через ось сосуна, а зев ориентируют к массиву разрабатываемого грунта. Кроме того, наличие скоса передней части зева под углом примерно 30° к горизонтали облегчает подачу землесоса по становому тросу.

Грунтозаборные устройства без разрыхлителей применяют так же на самоотвозных землесосах при разработке ими песка, гравия, ила. Эти грунтоприемники конструктивно отличаются от рассмотренных выше из-за иного способа подвески сосуна. В связи с необходимостью работы на волнении, самоотвозные землесосы оснащают волочащимися сосунами и грунтоприемниками, конструкция которых обеспечивает неизменное положение их зева при значительных вертикальных перемещениях сосуна.

Наиболее широкое применение на самоотвозных землесосах получили так называемые саморегулирующиеся грунтоприемники, состоящие из неподвижной и подвижной частей - козырьков.

Волочащийся грунтоприемник типа "Калифорния" (рис.2а.), успешно использующийся для разработки различных грунтов, состоит из неподвижной части 1, соединенный с сосуном, и двух козырьков 2, шарнирно закрепленных на неподвижной части.

Шарнирные крепление позволяет нижним кромкам козырьков лежать на грунте независимо от угла наклона сосуна. На опорной части кромки на некотором расстоянии друг от друга устанавливают литые пластины 3 из износостойкого материала. Поток, проходящий с большой скоростью через отверстия между пластинами, отрывает от дна частицы грунта. Два козырька приняты для увеличения периметра зева, так как отрыв частиц грунта происходит главным образом под кромками козырьков. В шарнирное соединение козырьков включен буфер 4 с пружиной и ограничителем угла поворота козырьков. Буфер предотвращает повреждение конструкции в случаях, когда козырьки внезапно подбрасываются вверх при ударе о препятствие на дне.

У волочащего грунтоприемника фирмы IHC Holland (рис.2б.) неподвижная часть состоит из двух секций 1 и 5, соединенных шарнирно. Шарнир 6 расположен в верхней части грунтоприемника, а нижняя часть секций соединяется плитками 2 с заданным предельным сопротивлением разрыву. Такая конструкция предусмотрена для защиты от неподвижных преград.

Отделение грунта от массива таким грунтоприемником происходит главным образом под задней кромкой козырька, причем отверстие между задней кромкой и грунтом можно регулировать, устанавливая колодки 4 в различном положении. Все детали, соприкасающиеся со дном, изготовляют из износостойких материалов или подвергают износостойкой наплавке. На опорной части под шарниром закрепляют сменную пяту 3.

Грунтозаборный разрыхлитель фрезерный роторный

Похожие статьи




Введение, Грунтозаборные устройства без разрыхлителей - Грунтозаборные устройства

Предыдущая | Следующая