Стенд для исследования намыва грунта под водой Советский патент 1984 года по МПК E02F3/88 

Изобретение относится к гидротех ническому строительству и предназна чено для исследования процесса намы ва грунта при производстве зег-шяных работ по выравниванию дна водоема и возведению основания подводного сооружения из наплавных конструкций Известен стенд для исследования процессов гидромеханизированной разработки грунта, включающий грунтовый лоток, модель рабочего органа, земл сое и систему пульповодов С1 . Недостаток стенда заключается в моделировании процесса с большими погрешностями, вызванными сложными и трудоемкими перемещениями рабочего органа. Известен также стенд для исследования разработки грунта под водой, включагаций гидравлический лоток с прозрачными стенками, над которыми на направляющей установлена тележка несущая рабочий орган, соединенный пульпопроводом с землесосом 23 . Недостаток стенда состоит в отсутствии возможности исследовать на нем процесс при волновых воздействиях на рабочий орган. , Цель изобретения - повышение эффективности исследования путем моделирования волновых воздействий на рабочий орган. Указанная цель достигается тем, что стенд для исследования намглва грунта под водой, включающий гидравлический лоток с прозрачными стенками,- над которыми на управляющей установлена тележка, несущая рабочий орган, соединенный пульповодом с землесосом, снабжен имитатором волновых воздействий, выполненным в виде бесконечной ленты с чередукадимися гребнями и впадинами и с приводом перемещения, причем гребни установлены с возможностью изменения их высоты и длины. На фиг. 1 изображен схематически стенд, разрез; на фиг. 2 - гидравлический лоток, поперечное сечение; на фиг. 3 - элемент криволинейного ребра лотка. Стенд для исследования включает гидравлический лоток 1 с прозрачными стенками 2, пульпопровод 3 с клапанами 4, землесос 5, насос б и намывной рабочий орган 7, установленный на тележке 8. Гидравлический лоток 1 снабжен заслонкой 9 шиберного типа с винтовым механизмом 10 ее подъема и опускания. В состав стенда входит питатель 11 для хранения грун та 12, зумпф 13 для приготоншения пульпы и сборный бак 14. Тележка 8 установлена на лотке 1 с возможностью передвижения посредством рейки 15 и ручного привода 16 Верхняя часть 17 стенок лотка 1 осна щена криволинейными ребрами, которые составлены из чередующихся между собой впадин 18 и гребней 19 и образуют бесконечную ленту 20, например, с перфорированной поверхностью. Перфорированная лента 20 имеет привод, например, в виде ведущего 21 и ведомого 22 барабанов с выступами 23 на поверхности, червячной передачи 24 и электродвигателя 25. Ведущий 21 барабан соединен, с вариатором 26, обеспечивающим передвижение ленты с регулируемой скоростью. На ленте 20 установлены зажимы 27 и 28, шарнир 29, винт 30 и пружина 31, посредством которых достигается поворот и перемещение по вертикали гребней 19 и впадин 18. Для имитации изменения длины и высоты волны гребень 19 или впадину 18 поворачивают относительно друг друга вокруг оси перпендикулярной вертикальной плоскости и являющейся частью гибкой бесконечной перфорированной ленты 20. Величина гребня и впадины на бесконечной ленте определяется расчетом по критериям подобия. При этом учитываются размеры гребней и впадин волн, полученные на основе данных натурных наблюдений, и принятый масштаб модели стенда. Лента 20 соединена с натяжными роликами 32 и размещена на направлякадей планке 33. Тележка 8 связана с лентой 20 посредством ролика 34 и рычагов, гидрораспределителя 35, гидроцилиндра 36, маслобака и насоса. Маслобак и насос не показаны на чертеже и имеют известную конструкцию. Пульпопровод 3 соединен с рабочим органом 7 посредством гибкого ланга 37. Грунт 38 под водой размещен на не гидравлического лотка 1. Исследования на стенде ведут в следующей последовательности. Насосом б по пульпопроводам 3 с клапанами 4 подают в зумпф 13 воду, а из питателя 11 - грунт 12. Из цииндра 13 пульпу перекачивают землеосом 5 по пульпроводам 3 с клапанами 4, гибкому шлангу 37 в рабочий рган 7. Грунт 38 осаждается под воой на дне лотка 1 и формирует под водное сооружение, а излишняя вода з лотка 1 переливается через шиберую заслонку 9 с механизмом подъема 10 в сборный бак 14. В процессе намыва грунта 38 включают электрический двигатель 25 с червяной передачей 24 и вариатором 26. тот привод приводит в движение баабаны 21 и 22 с выступами 23 и бесконечную ленту 20 с гребнями 19 и впадинами 18. Гребни 19 и впадины 18 взаимодействуют поочередно с роликом 34, рычагами, гидрораспределителем 35, гидроцилиндром 36 и передают имитацию волновых воздействий на рабочий орган 7. При нарыве тележку 8 с рабочим органом 7 передвигают посредством ручного привода 16 и рейки 15.

Моделирование процесса неьмыва при волновых воздействиях на рабочий орган 7 позволяет определить форму и характер поверхности грунта 38, намытого в открытой акватории. Такие данные нужны для выбора технологических параметров передвижениярабочего органа под водой, определения рационального оборудования и средств гидромеханизации, а также выявления объемов работ ,по планировке поверхности и уплотнению грунта, наьвлтого в подводное сооружение.

Применение предлагаемого стенда обеспечивает более высокую повторяемость опытов, чем на известных стендах. Поэтому исследования на стенде в сочетании с расчетными данными по оценке осаждения грунта, намываемого в текущую водуiпозволяют- обоснованно и более рационально выбрать оОорудование и технологическую схему производства н&мывных работ. Регулировка высоты и взаимного расположения гребней 19 и впадин 18 на ленте 20 позволяет моделировать на стенде изменения характера волнения на акватории путем придания волнам вида синусоиды, трахоиды или циклоиды. Следовательно, наьвлв грунта 58 на данном стенде обеспечивает моделирование процесса с условиями, близкими к натуре.

Передвижение тележки 8 с рабочим органом 7 в процессе намыва грунта 38 посредством рейки и привода 16 моделирует перестановки HavuBHoro оборудования при накыве грунта на акватории.

Экономическая эффективность от применения стенда достигается от снижения затрат на. подготовку и прогведение экспериментальных исследований, уменьшение трудности и времени проведения опытов.

. СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ НАМЫВА ГРУНТА ПОД ВОДОЙ, включающий гид25 2f равлический лоток с прозрачными стенками , над которым на направляющей установлена тележка, несущая рабочий органу соединенный пульпопроводом с землесосом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности исследования путем моделирования волновых воздействий на рабочий орган , он снабжен имитатором волновых воздействий, выполненным в виде бесконечной ленты с чередующимися гребнями и впадинами и с приводом перемещения, причем гребни и впадины установлены с возможностью изменения их высоты и длины. (Л 00 QD Ю. О 4

29

П

(Put.3