Файл: Бородулин, Я. Ф. Дноуглубительный флот и дноуглубительные работы учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 14.10.2024
Просмотров: 131
Скачиваний: 1
Как видно из рассмотренных схем авантово-папильонажных ус тройств, при применении многобарабанных лебедок их количество может быть сокращено до трех и даже до одной (шестибарабанная
Рис. 51. Принципиальная схема расположения многобарабанных оперативных лебедок
лебедка). Однако наибольшее распространение находят схемы с однобарабанными лебедками из-за простоты этих лебедок и удобства управ ления ими.
§ 27. Оперативные лебедки
Оперативные лебедки применяются для рабочих перемещений якор ных землесосов. Они по своему назначению, как было указано выше, классифицируются на авантовую, заднюю становую и папильонаж ные (передние и задние). Их можно классифицировать также по другим признакам, например, виду управления, виду рабочего такелажа и ти пу двигателя.
П о в и д у у п р а в л е н и я подразделяются на лебедки с мест ным управлением, имеющим пост управления у лебедок, и с централи зованным управлением, у которых пост управления находится в багермейстерской рубке.
П о в и д у |
р а б о ч е г о |
т а к е л а ж а |
различают |
лебедки, |
|||
работающие на |
цепях |
и на стальных канатах. |
У цепных |
лебедок |
|||
используются якорные цепи без распорок и с |
распорками. |
Тяговым |
|||||
органом служит цепной барабан или цепная звездочка. |
|
||||||
Работа оперативной |
лебедки с цепным |
барабаном показана на |
|||||
рис. 52. Барабан |
4 посажен на |
консольный |
вал |
3, связанный зубча |
той передачей с двигателем. Барабан имеет внешнюю реборду, предо
храняющую намотанные |
витки (шлаги) от соскакивания с барабана, |
||
а также |
вельпсы, продольные выступы, на рабочей |
поверхности ба |
|
рабана, |
препятствующие |
проскальзыванию цепи. |
На барабан нама |
тывается три-четыре витка цепи. При вращении барабана при выбира нии цепь через палубный клюз 2 входит в цепной ящик. Чтобы сходя щий в цепной ящик виток не увлекался во вращение, в лебедке преду-
90
сматривается специальный отбойник /, который отрывает его от поверх ности барабана.
Лебедка с цепным барабаном может быть установлена вблизи от на правляющего ролика 5, отводящего цепь за пределы землесоса.
При правильно спрофилированной рабочей части (L6 ) поверхности барабана процесс работы лебедки протекает непрерывно, плавно и без перепутывания и накладки друг на друга цепных витков.
Если в качестве тянущего органа применяется цепная звездочка наподобие звездочек судовых брашпилей), то используется калибро
ванная цепь, которая не наматывается на цепной барабан, а дви жется, огибая звездочку благодаря наличию на ней впадин и высту пов, в которые входят звенья цепи.
Цепной барабан и цепная звездочка только перематывают цепь, поэ тому лебедка имеет небольшие габариты, независящие от общей длины авантовой или папильонажной цепи.
В настоящее время цепи применяют редко, так как при работе на
цепном барабане они в результате постоянного осевого смещения |
вдоль |
барабана быстро изнашиваются и деформируются вельпсами, |
а при |
работе на цепной звездочке звенья цепи деформируются и плохо |
укла |
дываются во впадины звездочки. Цепи имеют очень большой вес, что затрудняет завозку якоря с цепью на большое расстояние. Несмотря на наличие отбойника, у каждой лебедки должен находиться матрос для наблюдения за ее работой.
Стальной канат, применяемый в качестве рабочего такелажа опе ративной лебедки, целиком наматывается на барабан. Для уменьшения габарита лебедки канат наматывается на барабан в несколько слоев, по.
91
этому он имеет высокие реборды. Для правильной укладки каната при
меняют |
специальный |
механизм-канатоукладчик. |
|
Канат служит дольше, чем цепь и при равной прочности весит в 5— |
|||
6 раз меньше, а главное, работа |
канатного барабана не требует пос |
||
тоянного присутствия |
около лебедки обслуживающего персонала. |
||
П о |
т и п у д в и г а т е л я |
лебедки бывают: с ручным приводом; |
с паровым двигателем; с двигателем внутреннего сгорания; с электри ческим двигателем; с гидравлическим двигателем.
Лебедки с ручным приводом применяются на маленьких земсна рядах старой постройки.
Лебедки с паровым двигателем применяются на старых земснаря дах с паровой силовой установкой; они неэкономичны и плохо приспо соблены к дистанционному управлению.
Лебедки с приводом от двигателя внутреннего сгорания применя ются для многобарабанных лебедок, установленных на малых земсна рядах.
Лебедки с гидравлическим приводом пока применяются на земсна
рядах редко, но |
благодаря их простоте, компактности, малому весу |
||
и возможности |
регулировки |
частоты |
вращения барабана следует |
ожидать в ближайшее время |
широкого |
применения гидропривода. |
В настоящее время наиболее распространены лебедки с электричес ким приводом, так как они хорошо приспособлены для дистанцион ного управления, дают возможность регулировать скорость вращения барабана в широких пределах и сравнительно экономичны.
Современная однобарабанная электроприводная папильонажная лебедка типа ЛЭП-18 (рис. 53) развивает номинальное тяговое усилие
18 тс, |
скорость |
выбирания |
каната в рабочем режиме от |
1,5 до |
14,5 MJMLIH и при |
уходе с прорези до 20 м/мин; канатоемкость барабана |
|||
1500 м, |
диаметр каната 30 мм, |
имеет дистанционное управление |
из ба- |
гермейстерской рубки. Все узлы лебедки смонтированы на сварной фундаментной раме 5. Нижний фланец рамы имеет отверстия для крепления лебедки к судовому фундаменту. В качестве двигателя на лебедке установлен электромотор 9 типа ДПМ-52 постоянного тока мощностью 32 кет, 220 в с встроенным тормозом.
Вал электромотора через зубчатую муфту 8 соединен с быстроход ным валом J редуктора 2. Редуктор — цилиндрический трехступенча тый с косозубыми колесами.
Тихоходный вал редуктора является грузовым валом барабана / / . На него надет гладкий, отлитый из стали и установленный на подшип никах качения барабан. С ребордой барабана жестко скреплено водило планетарной передачи. На другом конце барабана установлена и скреп лена с ним ведущая коническая шестерня привода канатоукладчика (см. кинематическую схему). Планетарная передача предназначена для отключения механизма лебедки от барабана в момент, когда необходи мо свободно травить канат с барабана, например при уходе с прорези.
Корончатое колесо планетарной передачи одновременно является шкивом ленточного тормоза 3.
Грузовой вал лебедки одним концом опирается на два роликопод шипника, установленных в корпусе редуктора, а другим, через ступи-
92
Рис. 53. Папильонажная лебедка ЛЭП-18
цу корончатого колеса планетарной передачи, — на подшипник-стойку 12, установленную на фундаментной раме.
Вторая реборда барабана (напротив планетарной передачи) выпол нена в виде храпового колеса и предназначена для стопорения бараба на. Для этого в зубья колеса вручную вводится «собачка», насаженная на валик, вращающийся в двух подшипниках рукояткой (см. кинема тическую схему).
Ленточный тормоз состоит из двух шарнирно соединенных тормоз ных лент, обшитых асбестовой лентой, рычажного привода 10 и пневма тического цилиндра. Ленты замкнуты при помощи пружин, установлен ных в тормозе. Барабан лебедки отключается от ее механизма при осво бождении ленточного тормоза корончатого колеса. При этом тормозная лента отводится от колеса сжатым воздухом, подаваемым в пневмоцилиндр, в котором имеется поршень со штоком, соединенным с рычажным приводом тормоза. Золотник управления ленточным тор мозом обеспечивает пуск сжатого воздуха в пневмоцилиндр при растормаживании и выпуск воздуха из пневмоцилиндра в атмосферу при за тормаживании. Канатоукладчик лебедки 4 предназначен для послой ной укладки каната на барабан. Он установлен впереди грузового барабана и состоит из ходового винта 15, каретки 16, направляющих штанг 14 и стоек 13.
На ходовом винте канатоукладчика нарезана прямоугольная резь ба правого и левого вращения, причем в крайних положениях канав ки резьбы переходят одна в другую. Если в канавку резьбы ходового винта ввести деталь, представляющую собой половину витка прямо угольной резьбы и начать вращать винт, то она начнет перемещаться вдоль винта до конца нарезки, а так как канавки резьбы правого и ле вого вращения плавно соединены между собой, она перейдет в канавку резьбы противоположного направления нарезки и начнет перемещать ся в обратную сторону. Эта деталь канатоукладчика, условно назы ваемая гайкой, соединена с массивной кареткой, на которой уста новлено два вертикальных направляющих ролика 7 и два горизон тальных ролика с нижним 6 и верхним 17 расположением.
Канат с барабана лебедки проходит между вертикальными ролика ми, которые, перемещаясь вместе с кареткой, равномерно укладыва ют его на барабане. Горизонтальные ролики являются направляющими каната.
Ходовой винт канатоукладчика имеет привод от грузового вала, соединенного с ведущим коническим колесом, которое находится в зацеплении с другим коническим колесом, вал которого соединен с кар данным валом 18, вращающим коническую зубчатую передачу. Она в свою очередь вращает цилиндрическую зубчатую передачу, одно из зубчатых колес которой насажено на ходовой винт. Следователь но, при вращении грузового барабана вращается ходовой винт канато укладчика. Каретка канатоукладчика перемещается по направляющим штангам 14, закрепленным на стойках 13, в которых также установ лены подшипники ходового винта.
Счетчик длины вытравленного каната вращается от привода 19, соединенного с барабаном лебедки.
94
§ 28. Характеристики оперативных лебедок
На производительность землесоса большое влияние оказывает пра вильный выбор характеристик его оперативных лебедок — тягового
усилия |
и |
скорости |
выбирания каната. |
|
|
|
О п р е д е л е н и е с к о р о с т и р а б о ч е г о п е р е м е щ е |
||||||
н и я . |
При траншейном способе работы рабочее перемещение землесо |
|||||
са осуществляется |
авантовой лебедкой, поэтому |
определением ско |
||||
рости и усилия, необходимого для его перемещения, находят скорость |
||||||
и тяговое усилие самой лебедки. |
vT, |
|
|
|||
Между |
скоростью перемещения землесоса |
его |
производитель |
|||
ностью Q r p |
и площадью поперечного сечения |
траншеи |
FT существует |
|||
зависимость |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y ^ ~ J r i r м 1 м и н > |
|
|
(5 3 ) |
||
|
|
|
|
|
|
60FT |
|
|
|
|
где |
Q r p |
— производительность |
землесоса по |
грунту, м3/ч; |
|
|||||
|
Рт |
— площадь |
сечения разрабатываемой траншеи, |
м2. |
|
|||||
Площадь сечения траншеи может быть определена по формуле проф. |
||||||||||
И. И. |
Краковского |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т - Ф 4- V * ) К |
|
тт-гт-гл |
м*> |
(54) |
||||
где |
Ь — ширина грунтоприемника, |
лг, |
|
|
|
|||||
|
hy |
— установившаяся |
высота траншеи, |
м; |
|
|
||||
|
шж — котангенс угла мгновенного откоса траншеи; |
|
|
|||||||
|
|
считают тм |
= |
1,5; |
|
|
откоса траншеи; |
|
||
|
Шу — котангенс |
угла |
установившегося |
|
||||||
|
ВТ |
для песка |
ту |
= |
2,5; |
|
|
|
|
|
|
— ширина траншеи, часто принимаемая равной ширине корпу |
|||||||||
|
|
са судна, |
м. |
|
|
|
|
|
|
|
С максимальной скоростью землесос движется вдоль траншеи при |
||||||||||
минимальной толщине |
снимаемого грунта, т. е. при |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
hy |
/Zmin |
0,3 At. |
|
|
|
Минимальная скорость движения землесоса вдоль траншеи будет |
||||||||||
при |
максимальной |
толщине снимаемого грунта, т. е. при/гу = |
/ i r a a x . |
|||||||
Максимальное значение /гу достигает 3 ж, а иногда и более. |
|
|||||||||
Подставляя в формулу |
(54) минимальное и максимальное значения |
|||||||||
hy, |
определяем Flmax |
|
и FTmin. |
Последующей подстановкой этих значе |
ний в выражение (53) находят пределы изменения скорости авантовой лебедки.
При папильонажном способе работы рабочее перемещение осущест вляется папильонажными лебедками.
95