ГРУНТОЗАБОРНОЕ УСТРОЙСТВО ЗЕМСНАРЯДА Российский патент 2004 года по МПК E02F3/92 

Изобретение относится к гидромеханизации, в частности к дноуглублению, а также добыче нерудных строительных материалов.

Известны грунтозаборные устройства, состоящие из щелевидного грунтоприемника с гидравлическим рыхлителем (В.А.Иванов., И.В.Лукин, С.Н.Разживин. Суда технического флота./Под редакцией Н.В.Лукина - М.: Транспорт, 1982, стр.73, рис. 33).

Недостатком известных грунтозаборных устройств является то, что скорость всасывания гидросмеси в зев грунтоприемника снижается от середины к краям, вследствие чего транспортирующая способность потока по краям щелевидных грунтоприемников оказывается ниже, чем в середине, и условия всасывания гидросмеси ухудшаются, т.к. из-за снижения скорости всасывания на краях грунтоприемника может произойти перекрытие части зева слоем грунта.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является грунтозаборное устройство, включающее щелевидный грунтоприемник с гидравлическим рыхлителем грунта у которого с целью выравнивания скорости всасывания по ширине грунтоприемника боковые оконечности имеют скосы (Стариков А.С. Технологические процессы земснарядов. - М.: Транспорт, 1989. стр.114, рис. 506).

Недостатком известного устройства является то, что при наклонном положении грунтоприемника, особенно при paбoтe на больших глубинах, зев грунтоприемника у боковых образующих оказывается удаленным от поверхности грунта по сравнению с центральной частью зева, вследствие чего условия всасывания ухудшаются, и на кромках траншей остается неразработанный грунт.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков и улучшение условии всасывания грунта за счет выравнивания скоростей всасывания по ширине грунтоприемника.

Технический результат изобретения достигается тем, что в известном устройстве, включающем щелевидный грунтоприемник с гидравлическим рыхлителем грунта, зев грунтоприемника по ширине имеет переменную высоту, уменьшающуюся от середины к краям по зависимости

h₃ = h_3.0 cos arc tg ,

где h₃ - высота зева грунтоприемника на произвольном расстоянии от середины;

h_3.0 - высота зева на середине грунтоприемника;

br - удаление произвольной точки зева от середины грунтоприемника;

l - длина конфузорной части грунтоприемника.

Такая зависимость между высотой зева на середине грунтоприемника и на произвольном расстоянии от нее обеспечивает равенство скоростей всасывания гидросмеси по ширине грунтоприемника, а, следовательно, и одинаковые условия всасывания, т.е. равномерное - распределение расхода гидросмеси по ширине грунтоприемника.

Схема предлагаемого грунтозаборного устройства представлена на чертеже.

Грунтозаборное устройство содержит грунтоприемник 1 с всасывающим зевом 2 и защитной решеткой 3, коллектор 4 гидравлического рыхлителя с соплами 5 и трубопровод 6 подвода воды на рыхление.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы включается насос гидрорыхлителя (не показан) и разрыхляющая вода подается по трубопроводу 6 через коллектор 4 к соплам 5. Затем грунтозаборное устройство опускается на заданную глубину разработки и включается грунтовой насос (не показан).

В процессе работы земснаряд перемещается по траншее вперед, при этом грунтоприемник 1 своим зевом 2 приближается к массиву грунта. Разрыхляющая вода вытекает с большой скоростью из сопел 5, внедряется в грунт, взвешивает его и вытесняет в сторону зева 2 грунтоприемника 1, который всасывает образовавшуюся гидросмесь. Поскольку высота зева 2 грунтоприемника 1 непостоянна, а уменьшается по определенному закону от средины к краям, скорость всасывания гидросмеси в зев 2 будет одинакова по всей его ширине В, а это позволяет добиться одинаковых условий всасывания гидросмеси по всей ширине щелевидного грунтоприемника, т.e. одинакового расхода гидросмеси в любом сечении зева 2 независимо от его расстояния до середины грунтоприемника. В результате этого концентрация гидросмеси будет одинакова по всей ширине зева 2 грунтоприемника 1, а следовательно, будет одинаковым и количество грунта, приходящегося на единицу площади зева, транспортирующая способность потока по краям щелевидного грунтоприемника будет такой же, как и в середине его, отложение слоя грунта на нижней стенке грунтоприемника по его краям не будет, грунтоприемник будет интенсивно всасывать гидросмесь одинаковой концентрации всей площадью зева.

Таким образом, предложенное грунтозаборное устройство позволяет повысить экономические показатели земснаряда в целом.

Грунтозаборное устройство земснаряда может быть использовано в гидромеханизации, в частности, при дноуглублении водоемов, добыче нерудных строительных материалов - песка и гравия. Устройство включает щелевидный грунтоприемник с гидравлическим рыхлителем грунта, в котором зев грунтоприемника имеет переменную высоту, уменьшающуюся от середины к краю по зависимости: h₃ = h_3.0 cos arc tg br/l, гдеh₃ - высота зева грунтоприемника на произвольном расстоянии от середины; h_3.0 - высота зева на середине грунтоприемника; br- удаление произвольной точки зева от середины грунтоприемника; l - длина конфузорной части грунтоприемника. В результате улучшаются условия всасывания грунта по краям зева грунтоприемника за счет выравнивания скоростей всасывания по ширине грунтоприемника. 1 ил.

Грунтозаборное устройство землесосного снаряда, включающее щелевидный грунтоприемник с гидравлическим рыхлителем грунта, отличающееся тем, что зев грунтоприемника по ширине имеет переменную высоту, уменьшающуюся от середины к краям по зависимости

h₃ = h_3.0 cos arctg

где h₃ - высота зева грунтоприемника на произвольном расстоянии от

середины;

h_3.0 - высота зева на середине грунтоприемника;

br - удаление произвольной точки зева от середины грунтоприемника;

l - длина конфузорной части грунтоприемника.