Вибрационно-гидравлическое грунтозаборное устройство

 

ВИБРАЦИОНИО-ГИДРДВЛПЧЕСКОЕ ГРУНТОЗАБОРНОЕ УСТРОЙСТВО по авт. св. .NO 872664, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы путем снижения расхода энергии на возбуждение вибрации, гидравлическая ка.мера снабжена клапанами, выполненными в виде карманов и установленными между местами соединений с камерой иоднодищего и перепускного патрубков, ripu этом клапаны выполнены из э.1астичного материала и обращены открытой частью в сторону места соединения с камерой подводящего патрубка.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„, 1051176 А

3(51) Е 02 F 3 92

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) (57, ВИБРАЦИОННО-ГИДРАБ,111ЧЕСКОЕ ГРУНТОЗАБОРНОЕ УСТРОЙС1 ВО по а вт. с в. ¹ 872664, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы путем снижения расхода энергии на возбуждение вибрации, гидравлическая камера снабжена клапанами, выполненными в виде карманов и установленными между местами соединений с камерой подводящего и перепускного патрубков, нри эго.! клапаны выполнены из эластичного материала и обращены открытой частью в сторону места соединения с камерой подводящего патрубка. (61) 872664 (21 ) 3426465/29-03 (22) 19.04.82 (46) 30.10.83. Бюл. № 40 (72) В. Д. Рощупкина, Д. В. Рощупкин, Ю. М. Кузнецов и В. Т. Пименов (71) Новосибирский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института транспортного строительства (53) 621.879.45 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 872664, кл. Е 02 F 3/92, 1979.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " и, 1051176

Изобретение относится к гпдромеханизации земляных работ и предназначено для разработки грунтов земснарядами в подводных забоях.

По основному авт. св. Ме 872664 известно вибрационно-гидравлическое грунтозаборное устройство, включающее наконечник с объемной решеткой, гидравлический вибратор и всасывающую трубу. Гидравлический вибратор выполнен в виде гидравлической кольцевой камеры с водоподводящим и водоотводящим тангенциальными патрубками, с металлическим шаром в полости камеры 1! ).

5 0

Г1ри подаче напорной воды в гидравлическую камеру шар под давлением танген15 циального потока воды перемегцается по камере, вызывая дебаланс масс, в результате которого возникает вибрационная нагрузка на наконечник. Вибрация от наконечника передается объемной решетке, которой производится вибрационное разрыхIeIIIIc гру нта.

Известное устройство характеризуется простотой конструкции гидравлического вибратора.

Недостатком известного устройства яв- 25 ляется значительный расход энергии на возбуждение вибрации. Подаваемая в кольцевую камеру напорная вода устремляется в сторону перепада давления, т. е. от места присоединения подводящего патрубка к месту присоединения отводящего патруб- 30 ка. При этом она течет как по правой ветви, так н по левой ветви камеры, т. е. подтекает к отводящему патрубку и справа и слева. 3а счет тангенциальности присо, динения подводящего патпубка в камере в правой ветви камеры напор несколько З5 выше, чем в левой, вследствие чего металлический шар в правой ветви в попут« ном потоке приобретает запас кинетической энергии, за счет которого преодолевает сопротивление движению в левой ветви от встречного потока.

При работе известного устройства (Ipoисходит потеря некоторого объема напорной воды, протекающей по левой ветви, в то время, когда шар перемещается по правой ветви камеры. На образование и 4> подачу в камеру этой воды затрачена энергия, которая расходуется не эффективно.

При движении шара по левой ветви теряется запас кинетической энергии, приобретенный в правой ветви, на преодоление сопротивлений встречного потока воды. Причем потери энергии на возбуждение вибрации, т. е. на перемещение металлического шара, можно значительно снизить.

Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства путем снижения расхода энергии на возбуждение виб- у рации.

Поставленная цель достигается тем, что в вибрационно-гидравлическом устройстве гидравлическая камера снабжена клапанами, выполненными в виде карманов и установленными между местами соединений с камерой подводящего и перепускного патрубков, при этом клапаны выполнены из эластичного материала и обращены открытой частью в сторону места соединения с камерой подводящего патрубка.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1.

Устройство состоит из всасывающей труоы 1, всасывающего наконечника 2, соединенного с трубой гибким шлангом 3, гидравлического вибратора 4, включающего кольцевую камеру 5 с тангенциальным подводящим патрубком 6, перепускным патрубком 7 и металлическим шаром 8, коллектора 9 с присоединенными к нему свободным торцом перепускного патрубка 7 и верхними торцами патрубков 1О, каждый из которых снабжен рыхлящим ребром 11, насадок 12. В кольцевой камере 5 размещены карманные клапаны 13 на участке между местами соединений с камерой 5 подводящего 6 и перепускного 7 патрубков.

Открытая часть кармана 13 (вход в карман) обращена в сторону подводящего патрубка 6.

Устройство работает следующим обра зом.

Включают в работу землесос и водяной насос, от которого по шлангу 6 напорная вода поступает в кольцевую камеру 5.

Она устремляется к отверстию ED отводящего патрубка 7 по двум направлениям: по правой ветви BCD и по левой ветви FE кольцевой камеры 5. За счет тангенциальности присоединения давление воды в правой ветви на величину динамического (скоростного) напора больше. Поток в направлении

BCD давит на шар 8 и увлекает его с собой. Металлический шар 8 проходит вместе с правым потоком путь BCD при сослагающихся направлениях движения потока и шара. Когда шар будет проходить путь

DE над входным отверстием в перепускной патрубок 7, поток воды из правой ветви камеры 5 будет стекать во входное отверстие ДЕ.

Часть поступающего в камеру 5 из патрубка 6 потока напорной воды устремится к отверстию ED по пути FE. При этом он наполнит карманы 13 клапанов и откроет их. Проходное сечение левой ветви FE уменьшается, и в отверстие ED сливается намного меньше напорной воды по сравнению с полностью открытым сечением левой ветви камеры 5.

Металлический шар 8 с запасом кинетической энергии, приобретенным при движении в правой ветви по пути BCDE, проходит путь EF ппи встречном потоке с малыми скоростями. Шар 8 раздвигает кромки карманов 13, прижимает гибкие образующие КР и К,Г к стенкам камеры 5

1051176

Составитель P. Адиатулина

Редактор Н. Ковалева Техред И. Верес Корректор Л. Патай

Заказ 8623/30 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 и идет по пути FB также при встречном по токе с малыми скоростями.

Затем шар 8 вступает в правую ветвь, и цикл повторяется неоднократно.

При перемещении шара 8 по кольцевой камере 5 создается дебаланс масс, возникает вибрация, которая передается ребрам 11, а от них — грунту. От вибрации нарушаются связи между частицами грунта забоя, которые подхватываются потоком, подтекающим к всасывающему наконечнику 2, и уносятся в наконечник, из которого затем поступают во всасывающую трубу 1.

Напорная вода из кольцевой камеры 5 через отверстие ED поступает в перепускной патрубок 7, а из него изливается в коллектор 9, из которого напорная вода по патрубкам 10 поступает в насадок 12.

Из насадка 12 струи напорной воды изливаются в акваторию, производят гидравлическое рыхление грунта. Таким образом, на грунт производится одновременно вибрационное и гидравлическое воздействие, поэтому известное устройство является вибрационно-гидравлическим.

Использование изобретения позволяет уменьшить расход напорной воды, не производящей работы по перемещению шара; уменьшить противодействие перемещению шара в левой ветви камеры; уменьшить расход энергии на возбуждение вибрации.