КОМПЛЕКС ДЛЯ ДОБЫЧИ САПРОПЕЛЯ

Полезная модель относится к области гидротехнической мелиорации, а именно к устройствам для экскавации грунта, и может быть использовано для разработки сапропелей и других донных отложений прудов и других водоемов.
Известен комплекс для добычи сапропеля по патенту на изобретение РФ №2132908, содержащее плавсредство, приемное приспособление в виде металлического короба, а также приспособление для захвата сапропеля в виде грунтового насоса, всасывающий и нагнетательный трубопроводы для транспортирования сапропелевой массы, понтоны, емкость для сапропелевой массы.
Недостатком этого устройства является невозможность его использования при добыче вязкой сапропелевой массы из-за затруднений при ее транспортировании по трубопроводам на берег водоема
Известно устройство для добычи сапропеля по а.с. СССР №1812315, содержащее энергетическую установку, плавучие средства с грунтозаборным органом, связанные с трособлочным механизмом перемещения. В этом устройстве грунтозаборный орган выполнен в виде эластичной емкости с режущим кольцом и направляющими и имеет направляющий поршень, предназначенный для разгрузки накопленного в емкости материала. При этом эластичная емкость подвешена при помощи штанг к двум связанным между собой плавучим средствам, одно из которых имеет якорь.
Недостатком этого известного устройства является его сложность из-за наличия плавучих средств, связанных с грунтозаборным органом, сложность самого грунтозаборного органа, а также его сборка и обслуживание в работе.
Известно наиболее простое комплексное устройство для добычи сапропеля из водоемов по патенту РФ на полезную модель №163189, содержащее энергетическую систему, грунтозаборный орган, выполненный в виде емкости, и трособлочный механизм перемещения, связанный с грунтозаборным органом. При этом емкость грунтозаборного органа образована из жестко связанных между собой днища, двух боковых и задней стенок и подвижно связанной с боковыми стенками передней стенки, в качестве энергетической системы использован гидронасосный привод транспортного средства, имеющего грузоподъемный механизм, а трособлочный механизм перемещения содержит четыре лебедки, три из которых размещены на упомянутом транспортном средстве и энергетически с ним связаны, а одна из лебедок расположена на противоположном берегу водоема и имеет самостоятельный привод, а конец ее троса снабжен кольцом, предназначенным для связи с грунтозаборным органом посредством зубца, закрепленного на нижней поверхности грунтозаборного органа Конструкция устройства проста в изготовлении и эксплуатации.
Недостатком этого устройства является то, что при заборе грунта вместе с грунтом забирается большое количество воды и при транспортировке заполненного грунтозаборного органа под водой к месту выгрузки происходит вымывание грунта из емкости, что приводит к его разжижению, снижая его качество. Это происходит по той причине, что емкость грунтозаборного органа в верхней части выполнена полностью открытой.
Кроме того, при начале забора грунта днище емкости может врезаться в твердый грунт (в глину) ниже уровня расположения сапропеля. В связи с чем в сапропель может попасть глина, снижая также качество добываемого сапропеля.
Техническим результатом заявляемого решения является обеспечение возможности повышения качества добываемого сапропеля.
Этот технический результат достигнут за счет того, что в комплексе для добычи сапропеля из водоемов, содержащем энергетическую систему, включающую в себя гидронасосный привод транспортного средства с грузоподъемным механизмом, грунтозаборный орган и трособлочный механизм перемещения, связанный с энергетической системой и с грунтозаборным органом, выполненным в виде емкости, содержащей жестко связанные между собой днище, две боковые и заднюю стенки и подвижно связанную с боковыми стенками переднюю стенку,
- емкость снабжена жестко связанной с нею крышей, часть которой со стороны задней стенки имеет решетку, а со стороны передней стенки имеет часть, расположенную под уклоном к передней стенке,
- со стороны задней стенки на оси, закрепленной в боковых стенках, установлена шторка, с возможностью ее поворота в сторону упомянутой решетки до ее перекрытия, а
- на части крыши, расположенной под уклоном, установлен фиксатор передней стенки при ее открытом положении, связанный посредством троса с упомянутой шторкой,
- на наружной стороне передней части боковых стенок на кронштейнах-осях закреплены ползуны с возможностью их поворота и фиксирования вдоль боковых стенок емкости,
- емкость снабжена зацепом для обеспечения возможности ее связи с грузоподъемным механизмом транспортного средства, выполненным в виде дуги, концы которой шарнирно связаны с задней частью боковых стенок емкости,
- емкость снабжена связанными с нею двумя металлическими дугами, расположенными с возможностью их взаимодействия с грузоподъемным механизмом, при этом концы одной из дуг закреплены на боковых стенках емкости, а концы второй - закреплены на внутренней стороне передней стенки и пропущены через крышу,
- трособлочный механизм перемещения содержит две лебедки, одна из которых расположена на противоположном берегу водоема и имеет самостоятельный привод, а другая расположена на берегу разгрузки сапропеля и связана с энергетической системой транспортного средства.
Дополнительным техническим результатом является обеспечение возможности уменьшения сопротивления движению емкости за счет расположения задней и передней стенок емкости под тупыми углами к днищу.
На чертежах представлены: на фиг. 1 - общий вид грунтозаборного органа, на фиг. 2 - грунтозаборный орган с открытой передней стенкой, на фиг. 3 - грунтозаборный орган с зацепом, предназначенным для связи его с грузоподъемным механизмом транспортного средства, на фиг. 4 - грунтозаборный орган с дугами, предназначенными для связи его с грузоподъемным механизмом транспортного средства, на фиг. 5 - связь грунтозаборного органа с возвратной лебедкой, на фиг. 6 - схема размещения составных элементов комплекса для добычи сапропеля, на фиг. 7 - грунтозаборный орган с тяговыми тросами, на фиг. 8 - грунтозаборный орган с установленными ползунами, на фиг. 9 - пример выполнения ползуна.
Грунтозаборный орган выполнен в виде емкости 1 (фиг. 1), содержащей днище 2, боковые стенки 3 и 3', заднюю стенку 4 и переднюю стенку 5, установленную с возможностью ее поворота на оси 6. Емкость 1 снабжена жестко связанной с нею верхней крышей 7, часть которой со стороны задней стенки 4 имеет решетку 8, а со стороны передней стенки 5 имеет участок 9, расположенный под уклоном  в сторону этой стенки. Со стороны задней стенки 4 на оси 10, закрепленной в боковых стенках 3 и 3', установлена шторка 11, с возможностью ее поворота в сторону решетки 8 до ее перекрытия,
На участке 9 крыши 7, расположенном под уклоном (угол α), установлен фиксатор 12 (фиг. 2) передней стенки 5 при ее открытом положении, связанный посредством троса 13 с упомянутой шторкой 11 (фиг. 2).
Емкость снабжена зацепом 14, выполненным в виде дуги (фиг. 3), концы которой посредством шарниров 15 связаны с задней частью боковых стенок емкости.
Емкость также снабжена связанными с нею двумя дугами 16 и 17, при этом концы одной из дуг 16 закреплены на боковых стенках 3 и 3', а концы второй дуги 17 закреплены на внутренней стороне передней стенки 5 и пропущены через отверстия 18 в крыше 9.
В качестве энергетической системы использован гидронасосный привод транспортного средства, имеющего грузоподъемный механизм (на чертежах не показаны).
Зацеп 14 (фиг. 3) и дуги 16 и 17 (фиг. 4) предназначены для связи с грузоподъемным механизмом 19 транспортного средства (на чертежах не показано).
Задняя 4 и передняя 5 стенки емкости расположены под тупыми углами β к днищу 2 (фиг. 4) для уменьшения сопротивления массы при движении емкости.
Трособлочный механизм перемещения содержит лебедку 20 (называемую возвратной), расположенную на противоположном берегу водоема и имеющую самостоятельный привод, например от двигателя внутреннего сгорания (на чертежах не показан). Лебедка 20 (фиг. 5) имеет возможность связи с грунтозаборным органом 1 посредством троса 21 с кольцом 22 и зубца 23, закрепленного на днище 2 емкости 1.
Трособлочный механизм перемещения (фиг. 6) содержит лебедку 24 (называемую тяговой), связанную тросом 25 посредством разветвлений 25' и 25ʺ с боковыми стенками 3 и 3' грунтозаборного органа 1 (фиг. 7). Эта лебедка расположена на берегу разгрузки сапропеля и связана с энергетической системой транспортного средства (на чертежах не показано) и предназначена для обеспечения возможности забора грунта грунтозаборным органом 1 и доставки по назначению (к берегу выгрузки).
На наружной стороне передней части боковых стенок 3 и 3' (фиг. 8) установлены ползуны 26 (ползун 26 на стенке 3' не показан), в частности на осях-кронштейнах 27, и с возможностью их поворота вдоль боковых стенок 3 и 3' емкости 1 и фиксирования с помощью фиксаторов 28. Положение ползуна до начала забора грунта вертикальное - позиция К (фиг. 8).
Ползуны выполнены в виде плоских реек (фиг. 9), имеющих форму параллелепипеда со сторонами А и Б, и установлены стороной Б к плоскостям стенок. Указанные ползуны предназначены для ограничения возможности врезания днища 3 емкости 1 в грунт, расположенный ниже слоя сапропеля (в глину).
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Свободный от грунта грунтозаборный орган 1 устанавливается зубцом 23 в кольцо 22 троса 21 лебедки 20 (фиг. 5). При включении лебедки 20, имеющей самостоятельный привод (например, двигатель внутреннего сгорания), грунтозаборный орган 1, будучи связанным зубцом 23 с кольцом 22 троса 21, перемещается на берег начала забора грунта При этом под действием встречной воды передняя стенка 5 открывается и защелкивается на защелку 12 (фиг. 2).
При расположении грунтозаборного органа 1 на стадии начала работы ползуны 26 находятся в висячем на осях-кронштейнах 27 положении К (фиг. 8).
Под действием лебедки 24 (фиг. 6), связанной тросом 25 посредством разветвлений 25' 25ʺ (фиг. 7) с боковыми стенками 3 и 3', емкость перемещается. При этом ползуны 26, поворачиваясь на осях-кронштейнах 27 из положения К в положение 26, скользят по грунтовой массе, приподнимая переднюю часть днища 2, не позволяя ему врезаться в твердый грунт (в глину). Начинается заполнение емкости грунтом. При этом грунтозаборный орган 1 своим зубцом 23 остается в зацеплении с кольцом 22 троса 21.
По мере заполнения емкости 1 грунтом вода переливается через решетку 8, а шторка 11, поворачиваясь на оси 10, постепенно натягивает трос 13. Как только емкость заполнится полностью, шторка перекрывает решетку 8, а фиксатор 12 освобождает переднюю стенку 5, которая, опускаясь, закрывает емкость. Емкость продолжает движение к берегу выгрузки.
Грузоподъемный механизм 19 транспортного средства (на чертежах не показано) посредством дуг 16 и 17, связанных с емкостью, поднимает емкость, перемещает и устанавливает непосредственно на место выгрузки. При этом за счет того, что тросовая дуга 17 связана с внутренней стороной передней стенки 5, емкость остается закрытой.
Затем грузоподъемный механизм 19 цепляют за зацеп 14 (фиг. 3) и поднимают емкость 1, которая опрокидывается, передняя стенка под давлением грунта раскрывается, емкость 1 освобождается от грунта, которую опускают на берег и устанавливают зубцом 23 на кольцо 22, связанное тросом 21 с возвратной лебедкой 20 (фиг. 5). Далее цикл работы повторяется.
Такое конструктивное выполнение крыши с решеткой в задней части емкости, а также наличие шторки, связанной с передней стенкой, обеспечивает возможность слива захватываемой воды в период забора грунта, а после заполнения емкости густой массой закрытие шторки и передней стенки не дает возможности вымывания массы из емкости в период транспортирования под водой к берегу выгрузки. Наличие ползунов, закрепленных на боковых стенках емкости с возможностью их поворота и скольжения по грунту, препятствует врезанию нижней кромки днища емкости в плотный слой грунта (в глину), исключая тем самым попадание глины в сапропель. Таким образом обеспечивается забор густой и свободной от примесей массы сапропеля как показателей качества добываемой продукции.