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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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