Стенд для определения рабочих характерестик судоподъемных устройств Советский патент 1979 года по МПК B63C7/12 

Изобретение относится к судоподъему, а именно к стендам для определения рабочих характеристик судоподъемных -устройств.

Известна экспериментальная установка (стенд), предназначенный для изучения элементов движения гидросмесей, состоящая на приемной и шлюзовой камер, приспособления для регулирования подачи частиц, соединительных труб, участков измерений и измерительных приборов. Такие экспериментальные установки, как правило, предназначены для исследований движения гидросмесей, в которых транспортируемый материал тяжелее транспортирующей жидкости |1}.

Недостатком данной установки явлается то, что она не может быть использована для стендовых испытаний гидротранспортнруюших систем, предназначенных для йодачи плавучих материалов, например, вспененных гранул полистирола, а также для изучения элементов движения гидросмесей.

Наиболее близким к изобретению является стенд для определения рабочих характеристик судоподъемных устройств, в которых используются плавучие материалы, например вспененные гранулы полистирола, состоящнй из гндротранспортирующей системы со смесительным аппаратом этих устройств, а также мерной емкости для ббъемного измерения количества поданной гндросмеси ц измерительных приборов (2}.

Недостаток указанного стенда заключается в том, что он не обеспечивает возможности получения рабочих и кавитационных характеристик насоса, подающего гидросмесь, а также потерь напора при движении гидросмеси в подающей магистрали при различных углах наклона ее оси к линии горизонта. Кроме того, при проведении экспериментальных исследований, после каждого испытания, необходимо при помощи пневмотранспорТной системы освобождать мерную емкость с последующей ее ручной зачисткой, что приводит к значительным затратам времени на подготовку каждого следующего испытания.

Целью изобретения является приближение испытаний к реальным условиям судоподъема, а также сокращение времени испытаний и повыщение точности измерений.

Это достигается тем, что предлагаемый стенд оснащен дополнительной емкостью.

рисположенрюи под OCHOISHOU емкосп ю эстакадой, за порно-регулировочной арматурой п распреде.:н1те.1ьным патрубком. Верхняя емкость разделена водонепроницаемой iiepeixi: |к)дкой на два резервуара - - ниркуляннонный н . сообн1а1О1циеся в liCpxHefi час Ill, связанные с гидротраненортпруюлей снетемо;|. н|)нчем -хтакада епабжена нодаюшей магнстралыо, соединенной с раснред(митель1н,1м патрубком, нереключаюп1,нм подачу гндросмеси с мерного резервуара на цирку.тяННО1НН)1Й.

С целью разделения гндроемесн в циркуляционном резервуаре на соетавляюидне компоненты н возвращения плавучего материа/la в емеентельный анпарат гндротрапенорTi;:i ющей системы циркуляционный резервуа|) оборудован водяным затвором, водомерным стеклом, задвижкой регулирования сброса воды, бункером для сбора циркулируюHiero плавучего материала и задвижкой регулнроваиня его расхода. л1ля изменения расхода и.тавхчего материала и возврата его после измерения в цнрку.ляци()нныг резервуар мерный резервуар оборудован колодце.м н 1нелевым соплом, связанным с гидротранснортирующей систе.мой. Д;1я измерения объема жидкого комнонента гидроемеен колодец це.чесообразно сообщить посредством регулировочного крана с ннжней емкостью, причем как носледняя, так и мерный резерByaj) оборудова1Н11 водомерными стеклами. С целью онределення потерь нанора в подающей .магистрали при )азлнчньг ее положениях в пространстве эстакада может быть выполнена с дву.мя же;юба.ми, установленнымн с воз.можностью их поворота от О до 90°, нриче.м в -яих желобах смонтнрсшаны участкн нод;:;1:ней магистрали, на которых установлена нз.мерительная анпаратура.

На чертеже схематическн нзобра/кен стенд дли определения рабочих характеристик судонодъемных устройств. Он состоит 113 ем-коетей 1 и 2, расно.ложенпых одна над другой, емкость 1 разделена водонепроннн,аемой перегородкой 3 на два резервуара 4 н 5, сообщающихся лишь в верхней чаетн.

Циркуляционный резервуар 4 пре.аназначен для разделения гидросмеси, циркулируюнгей но замкнуто.му контуру, на состав;1яющне компоненты, сброса воды в водоем б, н направления материала через загрузочный бункер 7, и.меющий регулировочную задвижку 8, в систему циркуляции, состоящую из элементов-устройств для подъе.ма затонув1ННХ нлавучих средств. Для предотвращения юзможноети сброса материала в водоем б е транспортирующей его водой в ниркчляцнонном резервуаре имеется водяной затвор 9, поддерживающий в резервуаре определенный минимальный уровень воды, на новерхносш которой размен1аются нлавучие тела. Резервуар 4 оборудован водомерным стеклом 10, задвижкой II. служащей

для поддержания онтнмл,1ьного уровня воды при различных режимах работы снсте.чи,, а также вентнлем 2, посредством которого Ц1)куляционный резервуар полностью освобождается от воды.,Резервуар о н емкость 2 предназначены д,1я обьемного измерении компонентов гндросмсси: 5 - для измерения насынного об )ема твердой соетав;|яю1цей. 2 - для из.мерения объе.ма воды. Резервуар 5 оборудован колодцем 13, выполняющим функции водяного затвора, препятетвуюиигоиеремеп1ению материала из резервуара о в емкоеть 2 во время еброса туда воды для раздельного объемного измерения компонентов гидросмееи. Оба .мерных соеуда оборудованы спуекнымн кранами 14 н 15, а также водомерными стеклами 16 н 17.

Кроме того, стенд для определения рабочнх характеристик судонодъемных устройств состоит из водоснабжающего насоса 18-, оснащенного вакуумметро.м и манометром: регулнровочного вентиля 19 эетакады 20, и.меющей два параллельных, соединенных между собой желоба 21, один конец которых является свободны.м, а второй щарнирно закреплен на етойке 22. Эстакада и.меет ноднорную раму 23, соединенную нри помощи шарнира 24 со средней частью желобов. Второй конец рамы имеет скользящую опору 25 с направляющими 26, установленными на опоре между балками 27 основания эстакады. На балках имеются упоры 28, позволяюП1ие закрен,1ять желоба с наклоно.м их осевых линий но oTHoiiietiHio к линии горизонта в 0°, 30. 60 и 90°. К нижним образующим желобов 1парнирно закреплены отстойники 29, имеющие резьбовые штуцера с крышками 30, служащие для удаления внееенного туда из подающей магистрали .матери.;., замыкаюнгиеся попарно на дифманометр.ы 31. На подвижном конце же.юбов закрен.лен канал 32, изменяющий ианравленне двнження гидроемееи на 180°, имеющий кран 33, предназначенный для удаления воздуха из ма гистрали нри ее заполнении водой. Части стенда и нснытуе.мые эле.менты устройств для подьема затонувншх п лавучих средств соединены между собой резинотканевыми рукавами, образующими подающую .Mai HCTраль 34, заканчивающуюся раснределнте.льным натрубком 35, установленны.м на е.мкости 1, предназначенным для перек,лючения потока ги.лроемеси с циркуляции в системе на .мерн1)1е емкоети и обратно. Д.ля возвращения материала из мерного резервуара 5 в циркуляционный резервуар 4 стенд (j6opyдован всиомогательны.м насосом 36, соединенным всасываюн1ей чаетью с во..м б, а нагнетающей - - со ще.левым соПоЛо.м 37, расположенным горнзонтально вдоль наружной стенк1-1 резервуара 5 на уровне и нан1)отив нерегородки 3, разделяющей резервуары 5 и 4. IIpi зано.лненни ре:-1ервуара 5 водой, подаваемой кчюмогате.льпым насосом

36, материал всплывает и перемещается струей, вытекающей из сопла 37 через перегородку 3 в смежную емкость 2.

В каждом конкретном случае к стенду подключаются необходимые элементы гидротранспортирующих систем устройств лля юдъе.ма затонувщих плавучих средств, а именно смесительный аппарат 38, предназначенный для приготовления транспортабельной смеси, состоящей из плавучих тел и воды; нагнетающий гидросмесь насос 39 и участки подающей магистрали АБ и В Г, закрепляемые в желобах эстакады и соединяемые в определенных точках через отстойники 29 с дифманометрами 31. Стенд оборудован также регулировочными вентилями 40 и 41, образцовыми приборами (в дополнение к имеющимся техническим) вакуумметром 42 и манометром 43, соединенными с насосом через отстойники и регулировочные игольчатые краны мерной диафрагмой 44, необходимой для определения кавитационных характеристик насосов, полости которой связаны с дифманометром 45, а также ваттметрами 46 и 47, служащими для измерения мощности,, потребляемой смесительным аппаратом 38 и нагнетающим гидросмесь насосом 39.

В дополнение к измерительным приборам при проведении испытаний необходимо также иметь: секундомер, термометры для измерения те.мпературы воздуха и гидросмеси, тахометр и барометр.

Испытания на стенде проводят следующим образом.

После заполнения резервуара 4 плавучими телами включают в действие водоснабжающий насос 18. Заполнив смесительный аппарат 38 и соединенный с ним насос 39 водой, производят пуск последнего, Hoc.ie чего, открывая вентиль 41, заполняют водой подающую магистраль 34 и исследуемые участки АБ и ВГ, удаляют находящийся в .магистрали воздух через кран 33, осуществляют регулирование режима работы всех элементов стенда и наладку приборов при подаче только воды. Распределительный патрубок 35 должен находиться в положении, обеспечивающем подачу в циркуляционный резервуар 4.

Подготовив таким образом стенд к работе, включают в действие смесительный аппарат 38 и открывают задвижку 8 регулирования подачи плавучих тел из бункера 7 циркуляционного резервуара 4 в смесительны11 аппарат.

Приготовленную смесительным аппаратом 38 гидросмесь, посредством насоса 39 подают по подающей магистрали в циркуляционный резервуар 4, где плавучие тела за счет сил плавучести распределяются по поверхности воды и возвращаются в бункер 7 по мере расходования находящегося там .материала. Вода, доставившая плавучие тела в циркуляционный резервуар, сбрасывается в водоем 6 через водяной затвор 9, служащий для поддерживания в резерв арс

4минимального уровня воды и предотвращения сброса материала вместе с водой.

Регулирование оптимального уровня воды в циркуляционном резервуаре производя г при иомощи задвижки 11.

Регулирование необходимых режимов ф/нкционирования устройств для подъема затонувщих плавучих средств на описывае0 .мом стенде осуществляют при помощи вентилей 19, 40 и 41, а также задвижек 8 и 11. При достижении установившегося режи.ма работы исс,1едуемых элементов производят переключение распределительного патрубка 35 па заполнение резервуара 5, засекая при

5 это.м время подачп, снимают одновременно показания приборов 42, 43, 47, характеризующих работу насоса 39, дифманометров 31, отражающих потери энерпщ при движении гидросмеси (или чистой воды) на участ0ках подающей магистрали во встречных направлениях при различном ее положении в 1ространстве, а также ваттметра 46, регистрирующего мощность, потребляемую с.месите,1Ы1ым аппарато.м. Число оборотов механизмов замеряют тахометром.

5

В резервуаре 5, за счет сил плавучест, материала и уменьщения скорости движущихся потоков, происходит разделение гидросмеси на воду и плавающий на ее поверхности слой плавучих те,т.

0

Транспортирующая материал вода LGp;;сывается в ме)ную емкость 2, а плавучие тела остаются в резервуаре 5. Через заданный промежуток времени, например 60 сек, распределите.аьный патрубок переключают в псходпое положеппе. Уровень воды в резер5вуаре 5 и емкости 2 контролир Ю: с помощью водомерных стекол 16 и 17.

Регулирование сброса воды из резерв ара 5 осуществляют посредством крана 14. После раздельного объемного измерения компонентов гидросмеси включают насос 36, который подает воду в щелевое сопло 37, расположенное вдоль наружной стенки резервуара 5.

Поступающая пз сопла 37 вода, заполняет резервуар 5. Всплывающий при этом ма5териал, достигнув уровня верхней кромки перегородки 3, смывается струей (выходящей из щелевого сопла 37) в смежпый резервуар 4.

После возвращения плавучих тел в циркуляционный резервуар 4 посредством кра0нов 14 и 15 освобождают от воды резервуар

5и емкость 2.

Описанные операции повторяют необходимое число раз, устанавливая при этом различные режимы функционирования сис5те м.

Стенд дает возможность проводить разносторонние испытания устройств для подъема затонувщих плавучих средств с имитацией процессов, происходящих на натурном

судоподъеме, и получать необходимые рабочие характеристики в условиях берега и с минимальными затратагяи средств и времени.

Формула изобретения

. Стенд для определения рабочих характеристик судоподъемных устройств, и которых используютсй плавучие материалы, например вспененные гранулы полистирола, : состоящий из гкдротранспортирующей систе: мы со смесительным аппаратом этих уст; ройств, а также мерной емкости для объем ноге измерения количества поданной гид: poCMectt и измерительных приборов, отличатщийся тем, что, с целью приближения испытаний к реальным условиям судоподъема, а также сокращения времени испытаний и ооБышенйЯ точности измерений, стенд оснащен дополнительной емкостью, расположенной под основной емкостью эстакадой, запорно-регулировочной арматурой и распределительным патрубком, причем верхняя емкость разделена водонепроницаемой перегородкой на два резервуара: циркуляционный и мерный, сообща ф 1иеся в верхней части, связанные с гидротранспортнрующей систеиой, причем эстакада снабжена подающей ма-гистралью, соединенной с расдределительным патрубком, переключающим подачу гидросмеси с мерного резервуара на циркуляционный. .

2., Стенд гго п. Ь отличающийся тем, что, с целью разделения гидросмеси в циркуляционной резервуаре на составляющие компоненты и- возвращения плавучего материала в смесительный аппарат гидротранспортирующей системы, циркуляционный резервуар оборудован водяным затвором, водомерным стеклом, задвижкой регулирования сброса воды, бункером для сбора циркулирующего плавучего материала и задвижкой регулирования его расхода.

3.Стенд по пп. 1, 2, отличающийся тем, что, с целью измерения расхода плавучего материала и возврата его после измерения

в циркуляционный резервуар, мерный резервуар оборудован колодцем и щелевым соплом, связанным с гидротранспортирующей системой.

4.Стенд по пп. I, 3, отличающийся тем, что, с целью измерения объема жидкого компонента гидрос.меси, колодец мерного резервуара сообщается посредством регулировочного крана с нижней емкостью, причем как последняя, так и мерный резервуар оборудованы водомерными стеклами.

5. Стенд по пР, отличающийся тем, что, с целью определения потерь напора в подающей магистрали при различных ее положениях в пространстве, эстакада выполнена с двумя желобами, установленными с возможностью их поворота от О до 90°, причем в

этих желобах смонтированы участки подающей магистрали, на которых установлена измерительная аппаратура.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

. Смолдырев А. Е. Трубопроводный транспорт. М., «Недра, 1970, с 253, рис. 1082. Техническое описание стендовых испытаний установки для подъема затонувших судов. Каспийское ЦПКБ, 1970, 2323-944- 002.

/ /if a fKi f fi Ti i,

3f