Вибрационное грунтозаборное устройство землесосного снаряда Советский патент 1983 года по МПК E02F3/92 

Изобретение предназначено для по водной разработки грунта с помощью земснаряда. Широкое применение на земснарядах рабочих органов вибрационного типа сдерживается из-за малого их ресурса по наработке в часах и слож ности их изготовления. Известно вибрационное устройство земснаряда, включающее всасывающий наконечник, вибратор, амортизаторы и рыхлитель i . Опыт эксплуатации вибрационного устройства показывает, что средний срок службы в часах не превышает 600-750 ч,а трудоемкость их изготов ления составляет 10-16 тыс.руб. в зависимости от масштаба земснаряда. Известно также устройство, в KOTO ром результат по снижению трудоемко ти изготовления достигается за счет упрощения конструкции. Это уст ройство включает всасывающий наконе ник, объемную решетку со струенаправ ляющим кольцом на передней части ко-, торой жестко закреплен вибратор круговых колебаний и вся вибрирующая масса (объемная решетка, вибратор . подвешена к всасывающему наконечнику на амортизаторах в точках, расположенных по линии центра тяжести вибрирующих масс. Для восприятия объемной решеткой усилий реакции грунта, возникающих от рабочих перемещений земснаряда, предусмотрены упругие радиальные подвески, шарнирно соединенные одним концом с невибрирующим всасывающим наконечником и вторым концом - с вибрирующеГ, решеткой. Производственные испытания показывают, что это устройство нуждается в совершенствовании по причине уси-: ленного абразивного изнбса отдельных элементов подвесок и их аварийных поломок, приводящих к значительному снижению ресурса работы устройства С21Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности устройства и эффективности забора крупнозернистого грунта, а дополнительное повышение его эффективности за смет использования насосного эффекта, создаваемого вибрацией объемной решетки.

Поставленная Цель достигается тем что верхня часть объемной решетки выполнена в виде усеченного конуса с цилиндрической обечайкой,соосно надетой на всасывающий наконечник, в кольцевом пространстве между которыми установлен бескамерный полый амортизатор шинного типа с ячеистой наружной поверхностью и прижимным приспособлением, а зазор на уровне торцовой части цилиндрической обечайки уплотнен эластичной диафрагмой чашеобразнбй формы.

При этом торцовый срез всасывающего наконечника размещен на уровне стка цилиндрической обечайки с конусной частью объемной решетки,

Кроме того, амортизатор приспособлением, состоящим из кольца и прижимных витков, установленных сверху амортизатора на всасывающем наконечнике.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство разрез по оси всасываю1цего наконечника.

Устройство состоит из всасывающег наконечника 1, гидрорыхлителя 2, объемной виброрешетки 3, верхняя часть которой выполнена в виде усеченного конуса k, малое основание которого сопряжено с цилиндрической обечайкой 5- Цилиндрическая обечайка соосн одета на патрубок всасывающего накрНечника, образующая кольцевой зазор вокруг него. В кольцевом зазоре размещен бескамерный амортизатор 6 шинного типа из резино-кордного матерйа ла. При необходимости амортизатор может быть выполнен с герметичной полостью для регулирования его радиальной жесткости за счет подачи в полость амортизатора сжатого воздуха.

Сверху кольцевой зазор между невибрирующим всасывающим наконечником и вибрирующей цилиндрической обечайкой уплотнен эластичной диафрагмой 7 чашеобразной формы.

Объемная виброрешетка с жестко закрепленным на ней вибратором 8 подвешена к всасывающему наконечнику с помощью двух амортизаторов 9, расположенных по линии центра тяжести вибрирующих масс г объемная виброрешетка, вибратор .

Амортизатор 10, располо :(енный сзади, при вертикальном положении всасывающего наконечника нагрузки не несет и вступает в работу при углах наклона всасываюшего наконечника меньше 90.

Для варианта амортизатора без герметичной полости(регулирование его радиальной жесткости и кольцевого зазора цилиндрической обечайкой и амортизатором производится с помощью прижимного приспособлен ния, состоящего из прижимных винтов 11 и нажимного кольца 12. Кольцо 13, жестко закрепленное на всасывающем наконечнике, удерживает в кольцевом зазоре амортизатор от выпадения вниз

Устройство работает следующим об разом.

При погружении в воду всасывающего наконечника с вибратором запускается в работу землесос земснаряда, а затем включается вибратор . С помощью рамоподъемной лебедки грунтозаборное устройство опускается на грунт. После вработки всасывающего наконечника на определенную глубину его перемещения производится посредством папильонажных лебедок.

.Сила реакции грунта, возникающая в период рабочих перемещений, воспринимается всасывающим наконечником через кольцевой амортизатор шинного типа.При этом необходимый зазор межд обечайкой 5 и амортизатором 6 регулигулируется с помощью нажимного кольца 12 и прих ймных винтов 11. Это зазор необходим для снижения потерь энергии на трение в моменты отсутствия боковых усилий реакции грунта. Трение скольжения имеет место на части периметра кольцевого амортизатора со стороны усилия, возникающего от ракции грунта. Эта площадь контакта переменна и изменяется пропорционально изменению усилия реакции грунта.

Коэффициент трения пары между железом и резиной в водной среде минимален, поэтому расход энергии источника колебаний на трение незначителен. Для исключения сухого трения на случай отжатия воды между трущимися поверхностями от больших прижимающих усилий поверхность кольцевог амортизатора выполнена с ячейками. Трение между внутренней поверхностью цилиндрической обечайки Би кольцами 12 и 13 исключается за сче того, что эти кольца выполнены с меньшим диаметром. Применение эластичной чашеобразной диафрагмы, выполненной с цилинд рической частью, предотвращает по- падание частиц грунта в полость кол цевого амортизатора, что, в свою очередь, позволяет избежать абразивного износа трущихся поверхностей. Формула изобретения 1. Вибрационное грунтозаборное устройство землесосного снаряда,вкг .чающее всасывающий наконечник, объемную решетку, вибратор, амортизато и гидрорыхлитель, отличающе еся тем, что,с целью повышения эксплуатационной надежности устройства и эффективности забора крупнозернистого грунта, верхняя часть об емной решетки выполнена в виде усеченного конуса с цилиндрической чайкой, соосно надетой на всасывающий наконечник, в кольцевом простра стае между которыми установлен бескамерный полый амортизатор шинного типа с ячеистой наружной поверхностью и прижимным приспособлением, а зазор на уровне торцовой части цилиндрической обечайки уплотнен эластичной диафрагмой чашеобразной формы. 2.Устройство по П.1, отличающееся тем, что, с целью полез- : ного использования насосного эффекта, создаваемого вибрацией конического элемента объемной решетки, торцовый срез всасывающего наконечника размещен на уровне стыка цилиндрической обечайки с конусной частью объемной решетки. 3.Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что,с целью компенсации радиального износа амортизатора, он снабжен приспособлением, состоящим из кольца и прижимных винтов, установленных сверху амортизатора на всасывающем наконечнике. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидет1 льство СССР № 379750, кл.Е , 01.11.712.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2381162/29-03, кл. Е 02 F 3/92, 05.07.76.