Способ подводной разработки грунта

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4291580/03 (22) 19.06.87 (46) 07.06.92. Бюл. М 21 (71) Ярославский политехнический институт (72) В.М,Дудин, М,В.Ермаков, 1О.С.Кашенков, В,П.Марченков, Л.В.Назаров и E,К.Ча- буткин (53) 622.879.45(088.8) (56) Харин А.И. Гидромеханизация 8 мелиоративном строительстве, — М.: Колос, 1982, с.154, рис. 48.

Авторское свидетельство СССР М 1036856, кл, Е 02 F 3/92, 1980. (54) СПОСОБ ПОДВОДНОЙ РАЗРАБОТКИ

ГРУНТА (57) Изобретение относится к гидромеханизации и предназначено для подводной добычи сапропеля. Цель — повышение эффективности разработки сапропеля. При подводной разработке грунта рабочим оргаИзобретение относится к гидромеханизации и предназначено для подводной добычи сапропеля.

Целью изобретения является повышение эффективности разработки сапропеля за счет применения вибрационного воздействия с переменными параметрами.

Для более, эффективной разработки сапропеля необходимо применять вибрационное рыхление с переменной частотой в зависимости от глубины залежи сапропеля вследствие того, что свойства сапропеля находятся в зависимости от глубины залежи.

Так, собственная циклическая частота коле-. баний сапропеля на глубине 1,0 м составля„„. Ы„„173903б А1 (si)s Е 21 С 45/00, Е 02 F 3/92

" 1 99 2

НИЯ ном (PO) осуществляют рыхление грунта с переменными частотой и амплитудой. По мере погружения PO в забой сапропеля частоту вибрационного рыхления изменяют по зависимости co = 72,64 + 4,75Н + 1,38 Н2, -1 с, где Н вЂ” глубина погружения PO в забой сапропеля; с — собственная частота колебаний сапропеля. Это обеспечивает наличие резонансного режима, При погружении

PO в забой сапропеля на глубину до 4,5 м, равную 4,5 м и более, амплитуду вибрационных колебаний измеряют по определенным зависимостям. Изменение амплитуды колебаний по мере заглубления PO в забой сапропеля необходимо для обеспечения виброускорения, которое способствует интенсивному разжижению слоя сапропеля.

Затем осуществляют забор грунта, транспортирование и выгрузку его. 2 з,п. ф-лы. ет 80 с, а на глубине 4,5 м — 217 с . Забой сап ропеля легче разрушить на резонансных частотах колебаний, поэтому при заглублении вибрационного рабочего органа в забой частота его вынужденных колебаний должна совпадать с собственной частотой колебаний сапропеля, расположенного на данной глубине. Вследствие того, что свойства сапропеля имеют некоторый разброс и трудно выдерживать равенство частоты вынужденных колебаний рыхлителя и собственных колебаний сапропеля, поэтому возможен подбор частоты вынужденных колебаний в диапазоне (0,8 ... 1,2). Это обеспечит наличие резонансного режима работы

1739036

5О

Составитель P. Адиатулина

Техред М,Моргентал Корректор Н. Ревская

Редактор С. Пекарь

Заказ 1987 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 системы..Необходимость изменения амплитуды колебаний по мере заглубления рабочего органа в забой сапропеля объясняется тем, что необходимо обеспечить виброускорения, которые способствуют интенсивному разжижению слоя сапропеля.

Переменность параметров вибрации в зависимости от свойств сапропеля может быть достигнута, например, введением обратной связи между положением рабочего органа и приводом возбудителя колебаний.

Увязка параметров колебаний по глубине опускания рабочего органа объясняется тем, что имеется жесткая зависимость основных свойств сапропеля от глубины его залежи в забое.

Значения предельно допустимых ускорений получены по данным экспериментальных исследований, Исследуют влияние виброускорения приводит сначала к резкому росту производительности на глубинах более 4,5 м, а затем к некоторой стабилизации процесса. Это объясняется выделением в сапропеле связной воды из коллоидных пленок, обволакивающих частицы сапропеля, что приводит куменьшению сил внутреннего трения в сапропеле.

При глубинах до 4,5 м влажность сапропеля довольно высока (более 70;4) и увеличение виброускорения приводит первоначально к росту производительности, а затем к ее падению.

При проведении экспериментальных исследований определены предельные значения виброускорения и по ним получена эмпирическая зависимость предельных значений виброускорений от глубины залежи апр = 79,94 — 70,.67 Н + 12,6Н2, м/с2.

Коэффициенты 79,94; 70,67 и 12,6 получены в результате обработки экспериментальных данных на ЭВМ.

При наличии гармонических колебаний ускорение, частота и амплитуда связаны между собой зависимостью а=А аР, где а — ускорение;

А — амплитуда; со — циклическая частота колебаний.

5 Вследствие того, что на глубинах до

4,5 м необходимо увеличить виброускорение, принято целесообразным расчетное значение амплитуды увеличить на 10 — 15 (,.

Возможно использование и более высокого

10 значения амплитуды.

Применение данного способа позволит значительно повысить эффективность разработки сапропеля.

15 Формула изобретения

1. Способ подводной разработки грунта, включающий вибрационное его рыхление рабочим органом с переменными частотой и амплитудой, забор грунта, 20 транспортирование и выгрузку его, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности разработки сапропеля по мере погружения рабочего органа в забой сапропеля, частоту вибрационного рыхле25 ния изменяют по зависимости в = 72,64 + 2,75Н + 1,38Н, с где Н вЂ” глубина погружения рабочего органа в забой сапропеля; с — собственная частота колебаний

30 сапропеля.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при погружении рабочего органа в забой сапропеля на глубину до 4,5 м амплитуду вибрационных колебаний изменяют по

35 зависимости

А („1 1 15) 79,94 — 70,67 Н + 12,6 Н (72,64 + 4,75 Н + 1,38 Н )

3. Способ по п,1, отличающийся

40 тем, что при погружении рабочего органа в забой сапропеля на глубину, равную 4,5 м и более, амплитуду вибрационных колебаний изменяют по зависимости

А=(0,92...0,95 79,94 — 70,67 Н + 12,6 Н (72,64 + 4,75 Í +1,38 Н )