Грунтозаборное устройство земснарядадля разработки несвязного грунта

 

11 11 827762

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С&аз Советских

Соцнолистнч&ских

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.06.79 (21) 2778496/29-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (-1) М К<а

Е 02F 3/92

Государственный комитет (53) УДК 621.879.45 (088.8) по делам изобретений и открытий

" " ". " тМЛ я

В. Д. Рощупкина, Д. В. Рощупкин, Ю. М. Кузнецов З@й и В. Т. Пименов

Новосибирский .филиал Всесоюзного научно-исследовательскбгЪ;:; института транспортного строительства

1 ь (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ГРУНТОЗАБОРНОЕ УСТРОЙСТВО ЗЕМСНАРЯДА

ДЛЯ РАЗРАБОТКИ НЕСВЯЗНОГО ГРУНТА

Изобретение относится к гидромеханизации и предназначено для подводной разработки земснарядами плотного и слабосцементированного несвязного грунта.

Известно грунтозаборное устройство, включающее рыхляще-всасывающую головку цилиндрического очертания, установленную на раме земснаряда с возможностью вращения вокруг оси всасывающей трубы, снабженную окнами в стенке и резцами (1).

Это устройство обеспечивает высокую эффективность грунтозабора за счет приближения зоны всасывания к зоне разрыхления.

Недостатком такого устройства является возможность образования застойных зон грунта в рыхляще-всасывающей головке, а также поступление значительного количества воды через окна, не участвующие в разрыхлении и всасывании грунта. Все это не позволяет использовать эффективность устройства в полной мере.

Известно грунтозаборное устройство, включающее рыхляще-всасывающую головку сферического очертания, установленную на раме земснаряда с возможностью вращения вокруг оси всасывающей трубы, имеющую всасывающие окна в стенке, выполненные увеличивающихся размеров по мере удаления их местоположения от входа во всасывающую трубу, и резец на стенке у входа в каждое окно (2).

К достоинствам устройства относится повышение эффективности грунтозабора за счет ликвидации застойных зон грунта в рыхляще-всасывающей головке.

Недостатком устройства является поступление значительного количества воды через окна, не участвующие в разрыхлении и вса10 сывании грунта, за счет чего образуется пульпа невысокого насыщения грунтом.

Целью данного изобретения является повышение эффективности грунтозабора путем образования пульпы высокого насыще15 ния путем ограничения доступа воды к окнам, не участвующим во всасыванип грунта.

Достижение поставленной цели предусмотрено выполнением рыхляще-всасываю20 щей головки в форме параболоида вращения с осью симметрии, совпадающей с осью всасывающей трубы. Резцы установлены на стенке головки шарнирно, с возможностью поворота для закрытия окон. Каждый резец

25 снабжен выступом в основании для принудительного раскрытия окна путем поворота резца при его внедрении в грунт.

На фиг. 1 — устройство, внд сбоку; фиг.

30 2 — разрез А — А фиг. 1 (прп раскрытом

827702

3 окне); фиг. 3 — разрез А — Л фиг. 1 (при закрытом окне).

Устройство состоит из всасывающей трубы 1, цилиндрической камеры 2, присоединенной к всасывающей трубе 1 с помощью соединения 3, и рыхляще-всасывающей головки 4, соединенной с цилиндрической камерой 2 с помощью раструбного основания 5. В стенках головки 4 выполнены всасывающие окна 6. У окна 6 установлены резцы 7 с помощью шарниров 8.

Каждый резец 7 выполнен с опорной площадкой 9, имеющей угол скоса а, и выступом 10. Резец 7 за счет поворота в шарнире 8 может занимать поло>кение, изображенное на фиг. 2, т. е. закрывая окно 6.

В этом случае опорная площадка 9 повернута к поверхности головки 4 под углом сс и образуется канал EF. Резец 7 за счет поворота в шарнире 8 может занимать положение, изображенное на фиг. 3, когда окно

6 открыто. В этом случае опорная глощадка 9 прилегает к поверхности головки 4.

Цилиндрическая камера 2 снабжена зубчатым венцом 11 для обеспечения вращения камеры 2 вместе с головкой 4 оТ гпдропривода 12. Цилипдрическая камера 2 оперта на раму 13, на которой располо>ко а всасывающая труба 1, через подшипники 14, Рыхляще-всасывающая головка 4 выполнена в формс параболоида вращс с Осью сим IcTpHII OOI, совпадаюгцеп с Осью

010> всасывающей трубы 1. Образующая головки 4 представлена параболой ЛСД с вершиной в точке С, наиболее удале IIIoii от входа во всасывающую трубу 1.

Выполнение рыхлящс-acacI IaaIoIIIe! головки в форме параболоида вращения позволяет достичь три цели. I.î-первых, та,ос очертание является криволинейным, как и у прототипа, и исключает образованн" застойных зон в рыхляще-всасывающсй головке. Во-вторых, такое очертание позволяет получить развитое по раз:cpa» тсло рыхляще-всасывающей головки, необходимое для размещения всасывающих окон.

В-третьих, такое очертание Обеспе.-швает н л авное увеличение площади поперечного сечения рыхляще-всасывающей головки по мере приближения его местополо>кения ко входу во всасывающую трубу. Увеличение площади сечения необходимо для приема увеличивающегося объема гидросмеси в головкс по мере приближения потока гидросмесп к р",ãòðóáíîìó основанию 5.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При работающем землесосе включают в работу гидропрпвод 12. Головка 4 приходит во вращение против часовой стрелки (на разрыхлитель смотрят всегда со стороны

eIo привода). Разрежение давления из всасывающей трубы 1 распространяется на полость камеры 2, затем — на полость головки 4 и через окна 6 — на окру>кающее

;;0 1Г од

4 водное пространство. Через окна 6 начинается ток воды в головку 4, из нее — в камеру 2 и далее — во всасывающую трубу 1.

При вращении головки 4 в водной среде резцы верхних окон под действием собственного веса прилегают к окнам, закрывают их, т. е. занимают положение, изображенное на фиг. 2. При этом за счет разрежения давления в головке 4 вода из окружающего бассейна будет поступать в головку через канал FE. Размеры каналов FL в свету приняты такими, чтобы обеспечивалось поступление в землесос воды в минимальном количестве, но достаточном для работы землесоса без срыва вакуума, в случае закрытия всех окон 6 резцами 7.

Вращающуюся рыхляще-всасывающую головку 4 подводят к грунту и врезают в него. После заглубления головки 4 в грунт разработку грунта производят послойно па пильонированием слева направо и справа налево.

При папильопировании вправо вращающаяся головка 4 прижата и грунту. Грунт скользит по поверхности головки 4, по образующим К1. резца 7, закрывающего окно (i, и упирается в выступ 10 на пути Lhf. 3a счет давления грунта на выступ 10 происходит поворот резца 7 в шарнире 8 до тех пор, пока опорная площадка не приляя<ет к поверхности головки 4. Окно 6 открывается, резец 7 занимает положение, изображенное на фнг. 3. Резец 7 устанавливается под оптимальным углом у резания грунта.

Грунт нарезается и по образующей КЕ поступает в окно 6, а через него — в голов;,у 4

При папильонировании вправо разработка грунта производится вподрез. Нижние окна открываются, через них происходит всасывание грунта. При повороте головки —; на 180 нижние окна оказываются вверху, резцы 7 выходят из зацепления с грунтом, в окна втекает вода. Под действием собственного веса резцы 7 поворачиваются и закрывают окна 6. Окна 6 остаются закрытыми до тех пор, пока резцы 7 не войдут в зацепление с грунтом, т. е. при повороте на 180, пока из верхнего положения не перейдут в нижнее. Удерживает их в таком положении не только сила веса, но и сила давления окружающей воды за счет разре>кения давления в окнах 6. Таким образом, при работе вподрез все окна, не находящиеся в контакте с грунтом, закрыты, чем преграждается доступ излишков воды из акватории во всасывающую трубу. Пульпа получается высокого насыщения грунтом.

При папильонировании влево разработка грунта производится внакат. В этом случае верхние окна закрыты, а с боков и снизу открыты. С одного боку (слева) в окна поступает грунт, т. к. левой стороной произ827702 водится резание грунта, а справа поступает вода.

Формула изобретения

1. Грунтозаборное устройство земснаряда для разработки несвязного грунта, включающее всасывающую трубу и рыхлящевсасывающую головку криволинейного очертания, установленную на раме земснаряда и имеющую окна в стенке, выполненные увеличивающихся размеров по мере удаления их местоположения от входа во всасывающую трубу, и резцы на стенке головки у входа в каждое окно, о т л и ч а ющееся тем, что, с целью повышения эффективности грунтозабора путем образования пульпы высокого насыщения за счет ограничения доступа воды к окнам, не участвующим во всасывании грунта, рыхлящевсасывающая головка выполнена в форме параболоида вращения с осью симметрии, совпадающей с осью всасывающей трубы.

5 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что резцы установлены рыхляще-всасывающей головке шарнирно.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отл ич а ющее с я тем, что каждый резец выполнен вы10 ступом в основании для принудительного раскрытия окна путем поворота резца при

его внедрении в грунт.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 613022, кл. Е 02F 3/90, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР № 635182, кл. Е 02F 3/92, 1977.

827702 Ъе, д

Редактор Т. Авдейчик

Заказ 740/ll Изд. № 329 Тираж 694 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Г. Мареев

Техрсд Л. Куклина

Корректоры: А. Галахова и О. Силуянова