Стенд для исследования подводного резания грунтов Советский патент 1985 года по МПК E02F3/92 

Изобретение относится к физическому моделированию землеройных рабочих органов, а именно к стендам для исследования физических моделей землеройных рабочих органов при резании грунтов под водой.

Целью изобретения является повышение точности моделирования процесса подводной разработки грунтов рабочими органами фрезерного типа.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Стенд включает герметичную камеру 1, режущий орган 2, привод 3 режущего органа 2, кассету 4 для образцов грунта 5, державку 6, выходной конец которой выполнен с пазом 7, систему 8 трубопроводов подачи жидкости и создания давления в камере, привод вращения режущего органа, снабженный сменными колесами 9, винтовой парой 10 и направляющей 11, источник 12 давления, пневморедуктор 13, пневмогидроаккумулятор 14, обратный клапан 15, раму 16 с ходовым винтом 17, механизм 18 перемещения рамы и два манометра 19 и 20.

Гидротранспортная система состоит из заборного конфузора 21, отсасывающего и замыкающего трубопровода 22, гидрофильтра 23, насоса 24, трубопровода 25, идущего от насоса к регулятору 26 скорости потока воды, трубопровода 27, измерителя 28 скорости потока воды с трубопроводом 29 и диффузора 30.

Стенд работает следующим образом.

Образец грунта помещают в кассету 4 герметичной камеры 1. Затем камера 1 и пневмогидроаккумулятор 14 заполняются водой. Давление в камере 1 создается сжатым воздухом из источника давления 12 через пневморедуктор 13 и пневмогидроаккумулятор 14, соединенных с камерой 1 системой трубопроводов 8. Контроль заданного давления осуществляется манометрами 19 и 20. Необходимое давление обеспечивается источником давления 12 и регулируемым обратным клапаном 15. В случае установки на выходном конце державки 6 режущего органа 2 бульдозерного типа привод 3 не включают. Изменение частоты вращения фрезы осуществляется с помощью сменных колес 9 привода 3. Установка режущего органа на необходимую глубину резания образцов грунта 5 производится вертикальным перемещением привода 3 по направляющей 11 с помощью винтовой пары 10.

Процесс резания происходит за счет перемещения образца грунта 5 с кассетой 4, установленной на раме 16 с ходовым винтом 17, соединенным с механизмом 18 перемещения рамы.

Привод 3 режущего органа 2 и привод 18 перемещения рамы унифицированы и снабжены набором сменных колес, позволяющих производить исследования в щироком диапазоне режимов резания.

При фрезеровании образца грунта для отсоса разрабатываемой породы приводят в действие гидротранспортную систему, которая работает следующим образом.

При включении насоса 24 и установке регулятора скорости потока воды в положение А вода циркулирует по внутреннему кольцу: насос 24, трубопровод 25, регулятор 26 скорости потока воды, замыкающий трубопровод 22 - и не вызывает возмущения в герметичной испытательной камере стенда. Регулятор 26 скорости потока воды представляет собой кран, положение которого определяет величину поперечного сечения отверстия, соединяющего трубопроводы 25 и 27. В положении А трубопровод 27 отключен (перекрыт краном), и при работе насоса вода циркулирует только по внутреннему кольцу; насос 24, трубопровод 25, регулятор 26 скорости потока воды, трубопровод 22. В этом случае трубопровод 22

0 является замыкающим, так как отсос грунта не происходит - насос работает в замкнутом цикле.

При повороте регулятора 26 в положение Б поток воды по внутреннему кольцу ослабляется и добавляется второе, внещнее кольцо циркуляции воды; происходит соединение трубопроводов 25 и 27, поток воды поступает через измеритель скорости 28 и трубопровод 29 к диффузору 30, затем через трубопровод 22, гидрофильтр 23, насос 24

0 и т.д. Происходит отсос разрабатываемой породы. В этом случае трубопровод 22 является отсасывающим.

Интенсивность отсоса породы зависит от положения регулятора 26 скорости пото5 ка воды, т.е. от поперечного сечения отверстия в нем, соединяющего трубопроводы 25 и 27.

В положении регулятора Б сечение отверстия, соединяющего трубопроводы 25 и 27, максимально, а отверстие между регулятором 26 и трубопроводом 22 перекрыто полностью. Работает только внещнее кольцо, т.е. происходит отсос разрабатываемой породы.

5 Направление потока воды относительно режущих элементов и грунта устанавливается соотвествующим расположением диффузора 30 и заборного конфузора 21. После проведения серии экспериментов гидрофильтр 23 очищается.

0 Таким образом, очевидно, что в зависимости от скорости потока воды, управляемого положения регулятора устанавливается интенсивность отсоса породы аналогично работав земснаряда. Отсос породы происходит через конфузор 21, грунтозаборное устроиство всасываемым потоком воды, направленным в зону резания. Поток воды из диффузора 30 увеличивает интенсивность процесса грунтозабора.

311700684

Интенсивность отсоса разрабатываемойми свойствами изменяются параметры пропороды можно регулировать также герме-цесса фрезерования, например скорость вратичными параметрами конфузора 21 и диф-щения и перемещения фрезы, глубина фрефузора 30, а также изменением их положе-зерования и т.д. Так как все параметры прония относительно зоны работы фрезы., цесса фрезерования грунтов взаимосвязаНеобходимость регулирования скоростиконтроля регулируемого процесса отсоса разпотока воды (отсоса разрабатываемой по-рабатываемой породы. Для этого устанавлироды) определяется тем, что при разработкев.ают в стенде измеритель 28 скорости потока грунтов с различными физико-механически-воды. ны, то становится очевидной необходимость

СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОДВОДНОГО РЕЗАНИЯ ГРУНТОВ по авт. св. № 1032121, отличающийся тем, что, с целью повышения точности моделирования процесса подводной разработки грунтов рабочими органами фрезерного типа, он снабжен регулируемой гидротранспортной системой отсоса разрабатываемой породы со встроенными диффузором и заборным конфузором, соединенным с отсасывающим трубопроводом, которые входят в гидросистему, включающую гидрофильтр, регулятор и измеритель скорости потока воды. 05 00