ЗЕМЛЕСОСНЫЙ СНАРЯД

Землесосный снаряд
Полезная модель относится к землеройной технике, а именно к землесосному снаряду (земснаряду), и может использоваться для углубления и расширения водных путей, намыва плотин и насыпей, добычи полезных ископаемых, создания мелиоративных каналов, очистки рек, прудов, водоемов, отстойников.
Известно, что наибольшей производительностью и экономичностью обладают земснаряды с механическими рыхлителями благодаря непрерывности процессов разработки и транспортирования грунта (см книгу Иванов В. А. и др. Суда технического флота М: Транспорт, 982,с. 15.).
Известен земснаряд с грунтозаборным устройством, включающим всасывающий трубопровод с наконечником и защитной решеткой в виде неподвижных ножей, а также смонтированный на трубопроводе фрезерный разрыхлитель с опорным кольцом, оснащенный радиалыю-опорными ножами (см. авторское свидетельство СССР № 118772, кл. Е 02 F 3/90, 1958 г.).
Недостатками его являются: низкая эффективность при разработке грунтов с растительными включениями, залипаемосгь режущих граней фрезерного рыхлителя при разработке липких грунтов, унос грунта из зоны всасывания вследствие центробежного эффекта при вращении рыхлителя, что снижает производительность земснаряда.
Грунтозаборное устройство землесосного снаряда (см. авторское свидетельство СССР № 950864, кл. Е 02 F 3/88, 1981 г.) снабжено полуцилиндрическим экраном, установленным над фрезой, а фрезерный рыхлитель снабжен зубьями. Однако его недостатком является низкая надежность при разработке толстых слоев грунта, а также низкая эффективность при разработке липких грунтов и грунтов с крупными включениями. Кроме того, оно отличается повышенными сопротивлениями на всасывающем наконечнике вследствие закрутки потока в зоне всасывания.
В грунтозаборном устройстве (см. Строительные и дорожные машины, №6, 1974, с. 8.) с целью снижения уноса грунта за пределы зоны всасывания и снижения его потерь, вместо плоского тыльного диска применена струенаправляющая цилиндрическая насадка, установленная внутри фрезерного рыхлителя перед всасывающим наконечником. Недостатком такой конструкции является возможность заклинивания крупногабаритных предметов между нею и фрезой, а также повышенное сопротивление на входе во всасывающий наконечник вследствие закрутки потока, что снижает производительность земснаряда.
Целью полезной модели является повышение производительности и расширение функциональных возможностей земснаряда.
Цель достигается тем, что в землесосном снаряде, включающем плавучий корпус, раму с всасывающим наконечником и фрезерным рыхлителем грунта, режущие грани фрезерного рыхлителя снабжены элементами для разрушения срезаемой стружки грунта. В полости фрезерного рыхлителя установлено устройство для выпрямления потока Фрезерный рыхлитель снабжен зубьями, режущие поверхности которых и режущие грани фрезерного рыхлителя очерчены по спиралям из разных полюсов Земснаряд снабжен струенаправляющей насадкой, выполненной в виде двух соединенных усеченных конусов, а также экраном, выполненным в виде усеченного цилиндра или конуса и снабE 02 F 3/90, E 02 F 3/88
женным струенаправляющим устройством и неподвижными режущими элементами, попарно установленными в плоскостях, параллельных плоскостям установки зубьев фрезерного рыхлителя. Земснаряд снабжен также роторным резаком, установленным в полости рыхлителя в прорези устройства для выпрямления потока.
Общий вид предлагаемого землесосного снаряда приведен на фиг. 1. На фиг. 2 показан продольный разрез грунтозаборного устройства, на фиг. 3 - сечение А-А по фиг. 2.
Землесосный снаряд включает плавучий корпус 1, раму 2 с всасывающим наконечником 3 и фрезерным рыхлителем 4 с зубьями 5, струенаправляющую насадку 6; установленный над грунтозаборным устройством экран 7. Режущие грани 8 фрезерного рыхлителя 4 снабжены элементами 9 для разрушения срезаемой стружки грунта. В полости фрезерного рыхлителя 4 установлены устройство 10 для выпрямления потока и роторный резак 11 Зубья 5 и режущие грани 8 фрезерного рыхлителя 4 очерчены по спиралям из разных полюсов. Экран 7 выполнен в виде усеченного цилиндра и снабжен струенаправляющим устройством 12 и режущими элементами 13. попарно установленными в плоскостях, параллельных плоскостям установки зубьев 5 фрезерного рыхлителя 4. Струенаправляющая насадка 6 выполнена в виде двух соединенных усеченных конусов 14 и 15. Фрезерный рыхлитель приводится во вращение двигателем 16 посредством вала 17.
Землесосный снаряд работает следующим образом. Рама 2 опускается в нижнее рабочее положение до контакта фрезерного рыхлителя 4 с грунтом. Рыхлитель приводится во вращение от двигателя 16 через ват 17. Режущие грани 8 срезают стружки грунта, которые, попадая на элементы 9, разрушаются, перемешиваются с водой и всасываются в наконечник 3, откуда грунтовым насосом (условно не показан) транспортируются к потребителю или на свалку.
Благодаря элементам 9 срезаемая стружка грунта разрушается на мелкие куски, которые легко перемешиваются с водой и образуют водогрунтовую смесь, легко засасываемую наконечником и транспортируемую по грунтопроводу. Это исключает залипание грунта на режущих гранях 8, забивание фрезерного рыхлителя, всасывающего наконечника и повышает производительность землесосного снаряда при разработке липких грунтов: глины, ила.
С этой же целью зубья 5 фрезерного рыхлителя 4 и режущие грани 8 очерчены по спиралям из разных полюсов. Поэтому срезаемая зубьями 5 стружка грунта при переходе на поверхность режущей грани 8, не являющейся плавным продолжением режущей поверхности зуба, а имеющей излом, подвергается разрушению и измельчению.
При вращении фрезерного рыхлителя 4 водогрунтовая смесь закручивается и получает вращательно-поступательное движение в сторону всасывающего наконечника 3. При этом на частицы грунта действуют центробежные силы, которые стремятся выбросить грунт из зоны всасывания. Устройство 10, выполненное в данном примере в виде пластин, установленных неподвижно в полости рыхлителя 4, препятствует закручиванию потока, выпрямляет его - устраняет вращательное движение, тем самым обеспечивает снижение уноса грунта из зоны всасывания и уменьшение гидравлического сопротивления при всасывании, что повышает производительность земснаряда на всех категориях грунта.
мольную производительность земснаряда при наклонном положении рамы 2„ экран 7 выполнен в виде усеченного цилиндра. Экран 7 также может быть выполнен в виде усеченного конуса.
При срезании грунт, контактирующий с зубьями 5 и режущими гранями 8, получает вращательное движение и может быть выброшен центробежными силами из зоны всасывании. Для улавливания выброшенного грунта экран 7 снабжен струенаправляющим устройством 12, выполненным в данном примере в виде отогнутой кромки экрана 7. Устройство 12 увеличивает зону действия экрана 7, улавливая выброшенный грунт и направляя его в зону всасывания, увеличивая производительность земснаряда Устройство 12 устанавливается навстречу вращения рыхлителя 4.
При разработке грунтов с растительностью необходимо ее перерезать и измельчать до размеров, обеспечивающих эффективное всасывание в наконечник 3 и дальнейшее гидротранспортирование. Известно, что наиболее эффективно подпорное резание. Для организации подпорного резания растительных включений экран 7 снабжен неподвижными режущими элементами 13, попарно установленными в плоскостях, параллельных плоскостям установки зубьев 5. Растительные включения захватываются зубьями 5 и перемещаются ими к экрану 7. Далее зубья 5 проходят между двумя неподвижными элементами 13, и растительные включения перерезаются на них и поступают в зону всасывания. Так как зубья 5 проходят между двумя элементами 13, на которые опираются растительные включения, то резание подпорное. Эго обеспечивает повышение производительности землесосного снаряда при работе на грунтах с растительностью, и расширяет его функциональные возможности.
Растительные включения, попавшие в зону всасывания, дополнительно измельчаются роторным рыхлителем 11, который обеспечивает также подпорное резание благодаря вращению в пазах устройства 10. Это также способствует повышению производительности земснаряда при работе на грунтах с растительностью.
При вращении рыхлителя 4 в зону всасывания возможно попадание крупных включений, которые могут заклиниваться между рыхлителем 4 и струенаправляющей насадкой 6, что может вызвать остановку и даже поломку земснаряда. Чтобы исключить это явление и тем самым повысить производительность земснаряда благодаря снижению времени простоев на ремонт, и расширить функциональные возможности земснаряда путем обеспечения его работы на грунтах с крупными включениями, насадка выполнена в виде двух соединенных усеченных конусов 14 и 15. При этом меньшее основание конуса 14 направлено в сторону зоны всасывания. При попадании крупных включений между конусом 14 и рыхлителем 4 они будут вываливаться в зону всасывания, исключая заклинивание. Конус 15 меньшим основанием установлен в сторону всасывающего наконечника 3, направляя в него поток водогрунтовой смеси и включения. Включения или засасываются в наконечник 3, или под действием веса падают вниз на грунт.
Формула полезной модели
1.Землесосный снаряд, включающий плавучий корпус, раму с всасывающим наконечником и фрезерным рыхлителем грунта, ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ тем, что режущие грани фрезерного рыхлителя снабжены элементами для разрушения срезаемой стружки грунта.
2.Землесосный снаряд по п. 1, ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ тем, что он снабжен устройством для выпрямления потока, установленным в полости фрезерного рыхлителя.
3.Землесосный снаряд по п. 1, ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ тем, что фрезерный рыхлитель снабжен зубьями, режущие поверхности которых и режущие грани рыхлителя очерчены по спиралям из разных полюсов.
4.Землесосный снаряд по п. 1, ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ тем, что он снабжен струенаправляющей насадкой, выполненной в виде двух соединенных усеченных конусов.
5.Землесосный снаряд по п. 1, ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ тем, что он снабжен экраном, выполненным в виде усеченного цилиндра.
6.Землесосный снаряд по п. 1, ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ тем, что он снабжен роторным резаком, установленным в полости фрезерного рыхлителя
7.Землесосный снаряд по п 5, ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ тем, что экран выполнен в виде усеченного конуса.
8.Землесосный снаряд по п. 5, ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ тем, что экран снабжен струенаправляющим устройством
9.Землесосный снаряд по п 5, ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ тем, что экран снабжен неподвижными режущими элементами, попарно установленными в плоскостях, параллельным плоскостям установки зубьев фрезерного рыхлителя.
Ю Землесосный снаряд по п. 6, ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ тем, что роторный резак установлен в прорези устройства для выпрямления потока