Способ транспортирования грузов Советский патент 1936 года по МПК B65G53/30 

Индустриальное строительство нередко встречает препятствия и даже ограничения со стороны водоснабжения как питьевого, так, особенно, технического, что выдвигает на первый план проблему перераспределения стока. Совершенно очевидно, что при этом нельзя обойтись без постройки крупных акведуков для пропуска значительных количеств воды, определяемых десятками кубометров в секунду. Сооружения эти весьма дороги и поэтому естественно возникает стремление созданный искусственный водный поток использовать не только для обводнения, но также и для транспорта и получения гидроэнергии. Развитие этих идей привело к предлагаемому способу транспортирования грузов с использованием силы текущей воды, в основу которого легли следующие соображения: 1) всякий речной поток представляет собою природой данную конвейерную ленту, могущую,передвигать в одном направлении без энергетических затрат со стороны человека значительные количества грузов, если их заключить в соответственную пловучую оболочку; 2) Взаимодействие речного потока и его русла создают невыгодные условия для его транспортного использования; улучшение этих условий требует крупных капиталовложений, далеко не всегда допускающих экономическое обоснование. Наилучшим техническим решением в этом случае является заключение водного потока в целиком искусственное неразмываемое русло, рационально выбранного поперечного сечения; 3) необходимость передвигать грузы (или обратный порожняк) в обоих направлениях по естественному речному потоку приводит к большим энергетическим затратам для движения против течения Поэтому наилучшим использованием водного потока является сплав-движение одностороннее; 4) изучение вопроса о силе течения воды, заключенной в искусственном русле, как метода передвижения грузов, приводит к выводу, что уже при небольшой плотности движения становится выгодным с энергетической точки зрения заменять современную буксирную тягу против течения на реке движением по искусственному руслу с уклоном его, встречным реке, и с перекачкой воды в него насосом по короткому вертикальному трубопроводу; 5) попытки проектирования подобных искусственных водных потоков показывают, что участником такого комплекса является энергетика, ибо топография местности допускает, а иногда и требует сброса воды на крутых перепадах. Это позволяет обеспечить собственными энергетическими ресурсами встречное направление, на котором вода должна течь против естественного уклона местности, для чего необходимо на перепадах перекачивать воду насосом, а груз передавать по местному жесткому конвейеру; 6) крупнейшим дефектом водного транспорта в наших широтах является его сезонность. Переход к искусственному руслу с целью зимнего использования водного потока позволяет применить для обеспечения положительного теплового баланса целый ряд мероприятий не имеющих приложения для русла естественного.

Настоящее предложение ставит своей целью дать возможность во всех случаях, когда на трассе грузового потока, хотя бы в одном пункте, имеется вода, перебрасывать воду и грузы в любом направлении в течение круглого года и с низким расходом рабочей силы и топлива. Для достижения этого, согласно предлагаемому способу, грузы, помещенные в герметические ящики, сплавляют по наполненному водой трубопроводу. Трубопровод соединяет расположенные на разных уровнях водоемы и разделен на наклоненные в сторону транспортирования участки. Последние связаны между собою подъемниками и питаются естественным путем или посредством перекачки водой, сбрасываемой на перепадах.

На чертеже фиг. 1 изображает план местности в горизонталях между двумя водоемами (озерами); фиг. 2 и 3-продольный профиль места по намеченным на фиг. 1 трассам; фиг. 4-5-опоры башенного типа для звеньев акведука; фиг. 6-деталь звена (в разрезе); фиг. 7-соединение между концами труб; фиг. 8, 8а-ящик для груза в двух проекциях (с частичными разрезами); фиг. 9- жесткий конвейер на перепаде со сбросом вниз и фиг. 10-вариант конвейера для подъема ящиков.

На фиг. 1 изображен план местности в горизонталях от озера /,/ (в общем случае искусственно образованного постановкой плотины) до такого же озера 2,21 По плану протрассированы: прямое направление водно-кбнвейерного транспорта 7-7-7.... и обратное 8-8-8,... Первое приводит из повышенной и богатой тводою местности в район дефицитный потребное количество воды, обслуживая в то же время транспорт и энергетику;

второе обслуживает только транспорт. На фиг. 2 и 3, дающих продольный профиль места по намеченным трассам 7 тлв, цифрой 3 обозначено забирающее воду сооружение обычного типа (сифон и т. п.) с учетом колебаний горизонта воды в озере и строгого постоянства его в акведуке, а цифрами 4,4 - тоннели. Участки 5-5 оборудованы акведуком на опорах башенного типа. Весь акведук прямого направления (фиг. 3) с однообразным уклоном от озера 1,1 до озера 2,2, хотя в общем случае уклон можно варьировать, приспособляясь к топографии места для уменьшения высоты опор. Под цифрой 9 отмечен перепад-резкое понлжение акведука, причем вода сбрасывается из акведука в трубопровод (целиком заполненный водою) и отводится к гидростанции внизу перепада, а оттуда-в устье нижнего продолжения акведука; грузы же спускаются с перепада по конвейеру. Озеро 2,2 является портом прибытия, где прибывшие грузы сортируются на плаву и поступают на выгрузку к специализированным пристаням.

На фиг. 2 уклон акведука должен быть направлен в гору; поэтому он разбивается на участки 5,6.... с минимальным необходимым уклоном для обеспечения протекания, воды со скоростью, меньшей, чем в прямом направлении для экономии на перекачках. Участки эти соединяются между собою элеваторными устройствами 10,Ю...., на которых вода перекачивается насосом на верхний горизонт, а грузы опять таки жестким конвейером передаются туда же. При этом, если обратное направление питается исключительно водою из озера 2,2, то сумма перекачек будет больше разности горизонтов озер; однако по условиям местности может оказаться возможным заменить в пути воду из озера 2,2 местной водой из и сточников, расположенных выше, чем основание элеваторной башни 10 тогда можно получить значительную экономию на перекачках.

Основное звено 12 (фиг. 4-6) акведука-железобетонное и стальное служит для перехода больших и глубоких логов, речек и т. п.

Акведук заполняется нормально водою наполовину внутренней высоты и.

таким образом, внутри него остается достаточно места для помещения, плывущего по воде герметического ящика с грузом. Звенья акведука свободно лежат на опорах башенного типа (фиг. 4, 5) через посредство опорных частей 14,15 (для стального акведука). На каждой опоре имеется лаз с крыщкой 75. Между концами труб остается разрыв, заполняемый гибким соединением, типа рефулерного (фиг. 7). Швеллерные полукольца 18,18 приклёпаны в виде фланцев; снизу к ним прижимается фланцами 16,16 резиновое уплотнение 17. Оно снизу поддерживается --железной сеткой 19, прикрепленной к фланцам 75,76. Полукольцо охватывает несколько бо;|ьше половины трубы; однако при переполнении ее водою дает возможность ей выливаться наружу. Опоры бащенного типа собираются из отдельных железобетонных брусьев с соединительными башмаками на концах. При сборке башмаки сбалчиваются, а по окончании таковой свариваются ацетиленом для обеспечения полной монолитности башни. На фиг. 4 цифрами 20,20.... отмечены площадки из четырех брусьев с диагоналями между ними; 22-основные ноги и 27-дополнительные. Трапеции, образуемые площадками и ногами, усилены диагоналями. Башня поверяется на давление трубы с нормальным заполнением водою и на максимальное давление ветра как на трубу, так и на башню.

Герметический ящик для груза (фиг. 8,8а) представляет собою судно, вывернутое наизнанку набором наружу, для предохранения обшивки 24 от случайных проломов при ударах, всегда приходящихся по жесткому набору из двутавровых балочек 23. Ролики 41 по одному на каждом углу, вращающиеся на оси 42, предохраняют ящик от наваливания на стенку акведука. Ролики (откидные на шарнире) убираются во впадину между ребрами набора.

Ящик с грузом прибывает из акведука 34 (фиг. 9) на перепад, где вода сбрасывается в трубопровод 32 и уходит на гидростанцию; ящик при этом садится несколько вниз, соприкасаясь с рольгангами 29,29, и поступает на конвейерную ленту 27,27, составленную из звеньев холостых 27 и роликовых 28. Последние

по бокам снабжены поддерживающими роликами, которые катятся по рельсам 31,31, уложенным или прямо на фундаменте или на кронштейнах на колоннах, выступающая часть которых обозначена цифрой 38. Бесконечная цепь конвейерной ленты огибает барабаны: верхний 25 и нижний 26, из которых первый имеет привод, поддерживающий непрерывное его движение. Однако при загрузке конвейера пачкой ящиков с грузом он превращается в аппарат, создающий энергию, которая должна быть резервирована, иначе она разнесет конвейер. Поэтому на валу 25 посажена динамо, работающая на аккумулятор, который и заряжается в то время, когда проходят ящики с грузом и, наоборот, вращает вал 25 при холостом ходе. Нижний барабан опущен в полость 36, заполненную водой, отработавшей на гидростанции и подаваемой через трубу 33, а затем уходящей в нижнюю ветвь акведука 55, причем вода автоматически снимает и уносит с собою ящики с грузом, опустившиеся по конвейерной ленте. Положение отводнЬго отверстия 32 должно быть выбрано так, чтобы перепад 39 обеспечивал плавное вступление контейнера на наклонную плоскость.

Вариант конвейера для подъема ящиков отличается лищь устройством верхней части (фиг. 10), где ящик должен обогнуть замыкающую верхний акведук стенку 30. Для этого служат рольганги 29,29, принимающие ящик с наклонной плоскости и перекатывающие его в воду акведука 40, уводящую его дальше. Вода в акведук 40 подается с нижнего горизонта насосом через трубу 57. Вода для обводнения поступает равномерно в течение всего года через акведук в дефицитную местность, где и расходуется путем сбрасывания ее из озера 2,2 в местные речки или водоемы непосредственно или через местную гидростанцию; маневрирование количеством воды не допускается, ибо это нарушает интересы транспорта.

Грузы в ящиках подвозятся на автомобилях и железнодорожных платформах или по специальным маневровым каналам проталкиваются на плаву от места погрузки до приемного бассейна при входе в акведук 5 (фиг, 1). Попав

в акведук, ящик с грузом идет до порта прибытия, автоматически не требуя участия человека, роль которого, таким образом, ограничивается работой на узловых пунктах-порты прибытия и отправления и перепады-и надзором за правильностью работы всего устройства. Это должно дать, по мнению автора, чрезвычайно высокую производительность труда на водно-конвейерном транспорте; а так как он не потребляет энергии со стороны, довольствуясь для обратного направления тем, что он же сам создает и даже имея в большинстве случаев возможность избыток энергии отдавать на сторону, то водно-конвейерный транспорт высвобождает значительное количество труда и в области топливодобывающей промышленности, ибо этот вид транспорта совсем не потребляет топлива. Сосредоточение транспортного процесса на узловых пунктах позволяет все обслуживание его проводить в закрытых помещениях, что чрезвычайно улучшает условия работы сравнительно с типичными для всякого иного вида транспорта. Вопрос 6 тепловом балансе решается следующим образом. Основная вода должна зимою забираться из наиболее глубоких частей водохранилища, где она имеет температуру около 4°i По расчетам автора эта вода даже в очень тяжелых условиях (Челябинская степь) не успеет охладиться до нуля на значительном расстоянии. Для улучшения баланса можно кроме того применить: а) отопление воды в Наличном или промежуточном пункте отбросным теплом фабрик, заводов или теплоцентралей; б) отепление оболочки акведука, что особенно важно для участков со стальными трубами, на которые следует надевать футляр из тонкой „болванки и отапливать пространство между футляром и трубой дымовыми газами от очага, расположенного у подошвы башенной опоры: в) отепление воздушного пространства внутри трубы, для чего могут быть использованы отходящие газы металлургических, коксовых заводов и пр. Након ц может быть допущено образование ледяной корки внутри трубы в известных пределах, что значительно понизит теплопроводность оболочки акведука; для этого надо убедиться, что в трубе не будет образовываться „донный д) в некоторых случаях, когда это позволяют местные условия, можно менять воду в пути на более теплую.

Предмет изобретения.

Способ транспортирования грузов с использованием силы текущей воды, отличающийся тем, что грузы, заключенные в герметические ящики, сплавляют по наполненному водой трубопроводу, ,щему располоя енные на разных уровнях водоемы и разделенному на наклоненные в сторону транспортирования участки, связанные межДу собой подъемниками и питаемые естественным или искусственным, посредством перекачки-путем, водою, сбрасываемой на перепадах.

к авторскому свидетельству В. И. Орлова

№ 50050

Е авторскому свидетельству В. И. Ордова

фиг,4 Ш

го-и

21

№ 50050

фиг.5 IS

к авторскому свидетельству В. И. Орлова

№ 50050