Шнековый движитель для машин, выполняющих технологические операции на дне водоёмов

Полезная модель относится к технологическому машиностроению, а именно к конструкции шнековых движителей, предназначенных для работы в комплекте с дисковыми и пальцевыми фрезами, баровым и плужным рабочим органом, а также устройствами гидроразмыва грунта, предназначенными для разработки дна водоёмов.
Известны устройства, содержащие тягач с роторно-винтовым движителем и дисковыми фрезами, пилой или ножом (описание полезной модели к патенту № RU 132040 U1, заявленное 27.05.2013, авторское свидетельство СССР № SU 1735680 A1, заявленное 01.02.90, авторское свидетельство СССР № SU 1334002 A1, заявленное 16.01.85, описание изобретения к авторскому свидетельству № 327289, заявленное 27.09.1968), содержащий пару расположенных параллельно другу винтовых роторов, создающих необходимое тяговое усилие для резания льда.
При этом, каких-либо изменений в конструкцию самого шнекового движителя (описание изобретения к авторскому свидетельству № 69397, заявленного 2.10.1945, патент США № 3123039 кл. 115-1, заявленный в 1960г., описание изобретения к авторскому свидетельству № 235566, заявленного 27.06.1967, патент США № 3682127 кл. 115-19, заявленный в 1972г, описание изобретения к авторскому свидетельству № 551715, заявленного 20.05.1975, описание изобретения к авторскому свидетельству № 835873, заявленного 03.11.1978, описание изобретения к авторскому свидетельству № 929488, заявленного 07.05.1979, описание изобретения к авторскому свидетельству № 918164, заявленное 15.07.1980, описание изобретения к авторскому свидетельству № SU 1011400 А, заявленное 15.04.1983, описание изобретения к авторскому свидетельству № SU 1131745 А, заявленное 06.04.1972, описание изобретения к авторскому свидетельству № SU 1194711 А, заявленное 19.06.1984, описание изобретения к патенту № RU 161941 U1, заявленное 21.12.2015, описание изобретения к патенту № RU 2312040 C2, заявленное 29.07.2005) авторами указанных изобретений не вносилось. В результате воздействия рабочего органа на разрабатываемый грунт, под действием усилия резания или реактивной составляющей струи гидроразмыва происходит уменьшение вертикальной составляющей давления движителя на грунт, подъём технологического модуля, уменьшение эффективной глубины внедрения лопастей в опорную среду, что, в конечном счёте, приводит к буксованию движителя и остановке технологического комплекса вследствие недостаточного сцепления движителя с грунтом
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой полезной модели является беспилотный ледокол-шнекоход (описание полезной модели RU 132040 U1, заявленное 27.05.2013)
Установка содержит корпус и шнеки, характеризующаяся тем, что корпус ее герметичный и выполнен в форме ледореза, полый внутри, с возможностью нагрузки его балластом, шнеки соединены с двигателем посредством редуктора и приводных валов, при этом в передней части беспилотного ледокола-шнекохода установлена ледорезная пила и/или ледорезный вибрационный нож, на шнеки посредством жесткого крепления установлены острые металлические ножи.
Машина перемешается на двух, расположенных параллельно роторно-винтовых движителях, прикрепленных к корпусу и имеющих различное направление навивки спиралей роторов.
Однако, при разработке донных отложений, сила сопротивления резанию в вертикальной плоскости начинает превышать вес технологического комплекса (с учётом наличия силы Архимеда, действующей на погружённое технологическое средство), происходит всплытие комплекса с прекращением выполнения технологического процесса.
Решаемой технической проблемой предлагаемой полезной модели является увеличение тягового усилия, развиваемого роторно-винтовым движителем при движении по дну водоёма.
Технический результат достигается тем, что в шнековом движителе для машин, выполняющих технологическую операцию на дне водоёмов, состоящем из двух базовых цилиндров которые имеют противоположное направление навивки спиралей и противоположное направление вращения, винтовые лопасти имеют поперечное сечение в виде треугольника с прямоугольным вырезом, формирующим винтовые канавки в донном грунте одной из граней, расположенных параллельно поверхности дна, что препятствует всплытию комплекса от действия вертикальной составляющей усилия разработки донного грунта.
Новым в предлагаемой полезной модели является то, что, профили винтовых лопастей шнековых движителей представляют собой не равнобедренные треугольники, а треугольник с прямоугольным вырезом. Расположение горизонтальной грани винтовой лопасти препятствует всплытию технологического комплекса.
Предлагаемое технологическое средство представлено на фигуре 1, а профиль винтовой лопасти – на фигуре 2.
Предлагаемое технологическое средство для разработки донных пород содержит несущее основание 1, по бокам которого размещены два базовых цилиндра шнекового движителя 2 имеющие противоположное направление навивки винтовых лопастей 3 и вращаются от привода 4. Разрушение донных пород происходит под действием рабочего органа 5
Технологическое средство для механического разрушения донных пород работает следующим образом.
Разрушение донных пород происходит при прямолинейном движении технологического средства. Винтовая лопасть первым витком врезается в опорную среду, нарезая в нём винтовую канавку. При этом данная винтовая канавка имеет форму не равнобедренного треугольника, а треугольника с прямоугольным вырезом, обеспечивающим наличие в нарезаемой канавке грани, расположенной параллельной опорной поверхности. Поэтому, вертикальная составляющая усилия резания, развиваемого рабочим органом, передаётся на горизонтальный участок нарезанной винтовой канавки, что препятствует вертикальному перемещению машины. Таким образом, обеспечивается увеличение суммарного прижимного усилия технологического комплекса.