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: 136

Скачиваний: 1

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

По аналогии с формулой (53) для определения скорости перемеще­ ния землесоса при папильонажном способе работы может быть приме­ нено выражение:

vu = -^~

м/мин,

(55)

где Fa — площадь поперечного сечения разрабатываемой

папильонаж-

ной ленты, ж2 .

 

 

Площадь поперечного сечения

папильонажной ленты

зависит от

размеров фрезы механического разрыхлителя, угла наклона фрезы к горизонту, величины погружения фрезы в грунт и подачи землесоса при переходе на последующую ленту.

Определение Fn при минимальном и максимальном заглублении фрезы производится путем графического построения.

Максимальную величину погружения фрезы в грунт принимают

равной

 

/ w = 0,9DCp ж,

(56)

где D c p — средний диаметр фрезы, ж.

Минимальная величина погружения фрезы в грунт не превышает 0,2—0,3 ж.

Подставляя графически определенные значения Fnmjn и F„m в вы­ ражение (55), находим максимальную и минимальную скорости пере­ мещения фрезы землесоса при грунтозаборе.

Скорость выбирания каната передними папильонажными лебедка­ ми отличается от значений, определенных по выражению (55), и зави­ сит от расстояния между фрезой и ближайшим к ней отводным блоком каната, а также от угла направления папильонажного каната по отно­

шению к диаметральной

плоскости судна.

О п р е д е л е н и е

т я г о в о г о у с и л и я . При траншейном

способе работы авантовая лебедка должна преодолевать сопротивление

воды движению корпуса

снаряда Р т ,

ветровую

нагрузку

Рв,

дейст­

вующую

на надводную поверхность

судна и часть

сопротивления,

воспринимаемого перемещающимся плавучим грунтопроводом,

 

 

 

Р:-Рт

+ Ра + Рр

+ 0,5Рккгс,

 

 

 

(57)

где

РГ

— сопротивление воды движению головной части

грунтопро­

 

 

вода, расположенной по направлению течения вдоль раз­

 

 

рабатываемой прорези (нагрузкой от лобового ветра мож­

 

 

но пренебречь);

 

 

 

 

 

 

 

0,5РК

— давление

воды и

ветра

на «колышку»,

воспринимаемое

 

 

лебедкой (другая половина передается на концевой пон­

 

 

тон и средства его крепления).

 

 

 

 

 

Сопротивление воды движению корпуса землесоса может быть при­

ближенно определено

по

эмпирической формуле

В. Н.

Карапетова

 

 

 

 

PT=--fQvk + y$_vn,

 

 

 

(58)

где

/ — коэффициент

трения,

равный 0,17;

 

 

 

 

 

Q — площадь смоченной

поверхности корпуса

землесоса,

ж2 ;

96


и — скорость перемещения землесоса относительно воды, равная сумме скоростей течения (ит с ч ) и движения вдоль траншеи

Т), м/сек;

k — показатель степени, равный 1,83;

Ф— коэффициент, зависящий от формы корпуса землесоса и рав­ ный приблизительно 18;

(хУ' — площадь

смоченного

миделя,

которую можно рассматривать

как произведение ширины В корпуса землесоса и его осадки

Т,

ж2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п — показатель

степени,

равный

2,3.

 

 

км/ч

Скорость

течения

обычно

берется

в

расчете

не более 5

(1,39м/сек),

а

площадь

смоченной

поверхности корпуса определяется

по теоретическому

чертежу.

 

 

 

 

 

 

 

 

Ветровая

нагрузка

рассчитывается

 

в предположении,

что

имеет

место лобовой

ветер,

действующий на

снаряд силой

 

 

 

 

 

 

 

 

PB = P7afB,

 

 

 

 

 

(59)

где рУ д = 3,8

кгс/м2

— удельное

давление ветра

силой

4

балла;

 

 

 

Fh

— площадь

поверхности, воспринимающей

вет­

 

 

 

Рг

 

ровую нагрузку, без учета обтекаемости,

м2.

Сопротивление

 

воды движению

головной части грунтопровода

принято определять по формуле В. Н. Карапетова (58), но при значении коэффициента ср = 10. Таким же образом определяется сопротивление воды и ветровая нагрузка на колышку грунтопровода.

Для учета сопротивления в направляющих блоках, установленных перед авантовой лебедкой, тяговое усилие, определенное по формуле (57), увеличивают на 10%.

Тяговое усилие задней становой лебедки определяют исходя из на­ грузок, действующих на землесос и грунтопровод при холостом дви­ жении землесоса вдоль траншеи.

При папильонажном способе работы якорного землесоса наиболее нагруженной является попеременно одна из передних папильонажных лебедок; причем одна из них нагружается постоянно, а другая разгружается при включении в работу механического разрыхли­ теля. Наиболее нагруженная папильонажная лебедка должна преодо­ левать сопротивление воды движению корпуса снаряда Рг, ветровую нагрузку Рв и поперечную составляющую реакции грунта, срезаемого фрезой Т.

Сопротивление воды может быть приближенно определено по форму­ ле В. Н. Карапетова (58), в которой коэффициент ср принимается рав­ ным 20, а площадь смоченного миделя Щ можно рассматривать как произведение длины корпуса землесоса и его осадки.

Ветровая нагрузка рассчитывается по формуле (59), в предположе­ нии, что имеет место ветер, действующий на боковую поверхность сна­ ряда.

При определении поперечной составляющей реакции грунта рас­ сматривают такое положение, при котором один из ножей фрезы, на-

4 Зак. 175

9?


холящийся в самом нижнем положении, упираясь в возникшее препят­ ствие, будет давить на него с максимальным окружным усилием

 

 

 

Тф=—?-

кгс,

 

(60)

где

D c p

— средний диаметр фрезы;

 

 

 

 

Мвр

— вращающий момент фрезы.

 

 

 

 

Вращающий фрезу момент в этом случае может быть определен по

формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мвр = 716,2

"Фр

T J p г]в

кгсм,

 

 

 

 

 

 

 

где

jVpa 3

•— мощность двигателя разрыхлителя,

л.

с;

 

П ф Р

— частота вращения

фрезы,

об/мин;

 

 

 

т]

р

•— к. п. д. редуктора

разрыхлительного

привода;

 

T J

B

— к. п. д. валопровода разрыхлителя.

 

 

 

Усилие, воспринимаемое передней папильонажной лебедкой, может

быть приближенно определено

по формуле

 

 

 

 

 

Р п . п - Ы

ф+^^-)

кгс.

(62)

Коэффициент 1,1 учитывает трение в направляющих блоках. Мощность двигателя авантовой, задней становой и папильонажных

лебедок может быть определена по формуле

 

 

Na = - g * - A . c ,

(63)

 

 

75-60т]п

 

где Р — тяговое

усилие соответствующей лебедки, кгс;

юд

— скорость

выбирания каната лебедкой,

м/мин;

т]л

— к. п. д.

лебедки.

 

§ 29. Рабочие якоря

Рабочие якоря должны воспринимать усилия, возникающие в авантовых и папильонажных канатах землесоса во время его перемещения, и легко отделяться от грунта при подъеме. При относительно малом ве­ се они должны обладать высокими держащими свойствами, исключаю­ щими сползание их с места установки под влиянием нагрузки от якор­

ных канатов. Якоря земснарядов

иногда

отдают

на

судовом ходу или

в непосредственной близости

от

него,

поэтому

для

предотвращения

проломов судов применяют однолапые

якоря. Для этого используют

адмиралтейский якорь с одной лапой.

Чтобы

вес якоря не

умень­

шался, увеличивают лемех этой лапы.

 

 

 

6,

 

Однолапый якорь (рис. 54)

состоит

из веретена

с лапой

штока

7 и скобы 3. К скобе / прикреплен буйреп (канат), на котором

поднима­

ют якорь из воды. К концу буйрепа прикрепляют буек, плавающий на

98


поверхности и показывающий местонахождение якоря. К скобе 3 при­ соединяют рабочий канат, а за скобу 2 якорь подвешен к стреле завоз­

ного крана. В рабочем положении шток

устанавливают

перпендику­

лярно

веретену и закрепляют в этом положении с помощью кольца 8

и чеки 5, подвешенной на

 

 

 

цепочке 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

Благодаря

 

наличию

 

 

 

штока, лапа якоря, падаю­

 

 

 

щего на грунт,

занимает

 

 

 

вертикальное

положение.

 

 

 

Однолапый

якорь в пес­

 

 

 

чаном грунте начинает дви­

 

 

 

гаться при усилиях, превы­

 

 

 

шающих вес якоря в 7,5—

 

 

 

8 раз (держащая сила

 

яко­

 

 

 

ря). Для увеличения его

 

 

 

держащей

силы

по

пред­

 

 

 

ложению

багермейстера

 

 

 

В. А. Гошева

стали умень­

 

 

 

шать угол

отклонения

ла­

 

 

 

пы от

веретена

с 35 до 11°

 

 

 

и угол

атаки

(угол между

 

 

 

касательной

к

лапе

и

 

 

 

грунтом) с 60 до 37°. Такие

 

 

 

изменения

позволили

 

уве­

 

 

 

личить

держащую

силу

 

 

 

якоря до 10—12 при погру­

 

 

 

жении

в песчаные грунты.

 

 

 

Однолапые

якоря весом

 

 

 

от 50 до 2000 кг для земсна­

Рис.

54. Однолапый

якорь

рядов подбирают в соответ­

 

 

 

ствии с ГОСТ

12693—67.

 

 

 

В последние

годы

 

на'некоторых снарядах в качестве рабочих при­

меняют якоря Холла, они более удобны при механизированной завозке и перекладке, а также менее опасны для судоходства. Однако их дер­ жащая сила меньше, чем однолапых.

§ 30. Свайные аппараты

Якорные землесосы с механическими разрыхлителями часто обо­

рудуют свайными

устройствами.

Эти

землесосы

называются

свай-

но-якорными. Простейшим свайно-якорным

землесосом является

якорный

землесос,

у которого

взамен

авантовой,

задней становой

и задних

папильонажных лебедок в кормовой

части

корпуса

разме­

щены две длинные сваи круглого

сечения. Сваи

(см. рис. 41)

могут

поочередно подниматься и опускаться при помощи специальных

свай­

ных лебедок в направляющих

обоймах, прочно

укрепленных на

кормовом

транце

корпуса.

 

 

 

 

 

 

Рабочее перемещение свайно-якорного землесоса производится пе­ редними папильонажными лебедками, которые осуществляют поворот

4* 99