Грунтозаборное устройство землесосного снаряда Советский патент 1992 года по МПК E02F3/88 

Изобретение относится к гидромеханизации и предназначено для разработки сапропеля.

Известно грунтозаборное устройство земснаряда, содержащее осевой грунтовой насос, выполненный в виде шнека, фрезерный рыхлитель в виде ножей.объединенных опорным кольцом, и неподвижный направляющий аппарат.

Недостатком известного устройства является низкая производительность по сапропелю, так как фрезерный рыхлитель отбрасывает материал из зоны всасывания, а также вследствие закрутки потока у ступицы, вызванной трением и текучестью смеси.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является грунтозаборное устройство землесосного снаряда, включающее осевой грунтовой насос, размещенный во всасывающем патрубке, разрыхлитель, установленный с осевым грунтовым насосом на одном валу, напорный трубопровод, выправляющий аппарат, установленный на валу между осевым насосом и напорным патрубком, и снабженный соплами, выполненными на его лопастях и направленными в полость напорного патрубка, коллектор сжатого газа, присоединенный к соплам выправляющего аппарата.

Недостатком этого устройства является то, что при заборе грунтовой смеси высокой концентрации производительность устройства низка вследствие закрутки потока у ступицы, вызванной трением и текучестью смеси. Жидкость, контактирующая со ступицей, увлекается ею во вращательное движение. Из-за трения между слоями жидкости во вращательное движение вовлекаются слои, концентричные ступице, хотя они непосредственно не контактируют со ступицей. Закручивается тем больший объем жидкости между ступицей осевого насоса и корпусом, чем больше текучесть жидкости. Закрутка потока между ступицей и корпусом насоса снижает его производительность, так как снижается относительная скорость вращения между шнеком насоса и жидкостью (жидкость вращается вместе со шнеком и не движёгся адоль него).

Цель изобретения - повышение производительности устройства за счет уменьше(Л

С

XI

ел

о

4 О чо

ни« текучести добываемого сапропеля в корпусе насоса

Поставленная цель достигается тем, что iрунтоэаборное устройство землесосного снаряда, включающее осевой грунтовой насос, выполненный в виде шнека и размещенный в корпусе, разрыхлитель, установленный с осевым грунтовым насосом на одном валу, и выправляющий аппарат, расположенный между осевым грунтов ым насосом и напорным патрубком, согласно изобретению снабжено источником магнитного пбля, охватывающим корпус грунтового насоса и размещенным на его входе.

Оснащение устройства источником магнитного поля, охватывающим корпус грунтового насоса, обеспечивает пронизывание потока смеси в корпусе насоса магнитным полем. Сапропель естественной влажности представляет собой крупнодисперсный коллоидный раствор, в котором дисперсные частицы твердой фазы имеют отрицательный заряд. На заряженные частицы можно воздействовать магнитным полем. Доказано, что при воздействии магнитным полем на неныотсновскую жидкость (к которой относится и сапропель естественной влажности) изменяется ее текучесть. Изменением напряженности магнитного поля можно управлять движением неньютоновской жидкости за счет изменения ее текучести. При увеличении напряженности магнитного поля, действующего на сапропель, уменьшается его текучесть, т е. происходит его консолидация.

Консолидация сапропеля магнитным полем в корпусе насоса снижает его закручивание, т.к. снижаются скорости вращения слоев сапропеля, и повышает скорость поступательного движения вдоль оси корпуса насоса, что обеспечивает повышение производительности устройства. Размещение источника магнитного поля на сходе в корпус обеспечивает консолидацию всего сапропеля, проходящего через осевой насос.

На чертеже показано грунтозаборное устройство, осевой разрез.

Грунтозаборное устройство состоит из осевого грунтового насоса, выполненного в виде шнека 1, разрыхлителя 2, установленных на одном валу 3 в корпусе А, и напорного патрубка 5.

Устройство снабжено источником б магнитного поля, выполненного, например, в

виде соленоида: на корпус 4 иамоган электропровод 7, через который проходит посто- янный электрический ток. Источник магнитного поля 6 размещен на входе в кор- пус 4. На выходе из корпуса 4 установлен неподвижный направляющий аппарат 8

Устройство может быть снабжено направляющим аппаратом 9,

Грунтозаборное устройство работает

следующим образом.

При включении приводного двигателя (не показан) через вал 3 вращение передается на шнек 1 и разрыхлитель 2. Разрыхлен- ный с помощью разрыхлителя 2 сапропель

поступает на шнек 1 и нагнетается им через выправляющий аппарат 8 и патрубок 5 к потребителга. При прохождении сапропелевой смеси через осевой насос, она консолидируется в магнитном поле, создаваемом

источником б. Благодаря консолидации смеси уменьшается ее закрутка, вызванная трением между слоями жидкости и ступицей шнека 1, увеличивается ее скорость поступательного движения вдоль оси шнека. При

прохождении сапропелевой смеси через выправляющий аппарат 8 структура сапропеля, образосанная магнитным полем, разрушается, так как при этом закрученный сапропель ударяется о неподвижные лопасти выправляющего аппарата 8, его текучесть повышается, что и требуется для снижениясопротивления при

перемещении по патрубку 5

Таким образом, для повышения производительности устройства по сапропелю необходимо уменьшить его текучесть в корпусе 4 осевого насоса и повысить ее в напорном патрубке 5, что и достигается установкой источника магнитного поля 0 и

выправляющего аппарата 8.

Формула изобретения Грунтозабориое устройство землесосного снаряда, включающее осевой грунто- оый насос, выполненный в виде шнека и

размещенный в корпусе, разрыхлитель, установленный с осевым грунтовым насосом на одном валу, и выправляющий аппарат, расположенный между осевым грунтовым насосом и напорным патрубком, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности за счет уменьшения текучести добываемого сапропеля в корпусе насоса, оно снабжено источником магнитного поля, охватывающим корпус грунтового насоса и расположенным на его входе.

%

NX

Использование, разработка сапропеля. Сущность изобретения: устройство содержит осевой грунтовый насос. Последний выполнен в виде шнека. В корпусе насоса размещен разрыхлитель, установленный с насосом на одном валу. Выправляющий аппарат расположен между насосом и напорным патрубком. Устройство снабжено источником магнитного поля. Последний охватывает корпус насоса и расположен на его входе. 1 ил.