Файл: Принцип работы земснаряда. Что такое миниземснаряд и где он применяется Установленная мощность земснаряда.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.02.2024

Просмотров: 19

Скачиваний: 0

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

Размещены в задней части корпуса. Обеспечивают передвижение земснаряда в ходе разработки грунта.

  1. Палубная надстройка.

Находится на центральном понтоне. Включает в себя рубку управления со всем необходимым набором контрольно-измерительной аппаратуры.

  1. Гидротранспортирующая установка.

Размещается в трюме машины. Состоит из таких элементов:

  • грунтовой насос;

  • силовая установка (привод);

  • всасывающий пульпопровод;

  • напорный пульпопровод.

В качестве силовой установки может применяться:

  • электродвигатель;

  • дизель-электрическая установка;

  • дизельный двигатель.

Всасывающий пульпопровод – это труба, соединяющая грунтовой насос и грунтозаборное устройство.

Откачиваемый насосом грунт подается в напорный пульпопровод, по которому он транспортируется в плавающий пульпопровод, а затем в береговой.

 Рыхлитель.

Рабочий орган земснаряда, с помощью которого ведется разработка грунта.

 Стрела.

С помощью стрелы оператор регулирует глубину разработки, а также перемещает рыхлитель. Подъем и опускание стрелы осуществляется при помощи лебедки, для чего на ее оголовке закреплен стальной трос.

 Оборудование для водоснабжения.

Выполняет вспомогательную функцию по промывке, охлаждения и уплотнения деталей грунтового насоса.

Производство земснарядов ^


Производство земснаряда представляет собой комплекс работ, в котором непосредственное изготовление машины является только заключительным этапом.

Прежде всего, заказчик заполняет опросный лист и составляет техническое задание, в котором как можно подробнее описывает требования, касающиеся будущей машины, а также все особенности планируемых дноуглубительных или намывных работ.

Проектный отдел предприятия-изготовителя изучает техническое задание и опросный лист, а также анализирует информацию о типе разрабатываемого грунта, течении и волнении в зоне эксплуатации проектируемого земснаряда, климатических условиях, судоходности, расстоянии до выгрузки грунта.

Кроме того, учитываются возможности транспортной доставки модулей земснаряда к месту проведения работ.

Полученная информация служит основанием для разработки проекта земснаряда, в котором, прежде всего, определяется и обосновывается тип будущей машины. В зависимости от задачи и условий работы это может быть:


  • земснаряд с роторным рыхлителем : обеспечивает качественное рыхление грунта, но не может эксплуатироваться на твердых породах.

  • земснаряд с фрезерным рыхлителем : способен работать практически с любым типом грунта. Обеспечивает достаточно ровный профиль дна. Недостаток : может создавать помехи судоходству.

  • земснаряд со свободным всасыванием : вместо разрыхлителя используется гидроразмыв грунта, который затем всасывается грунтовым насосом в пульпопровод. Наилучший вариант для разработки рыхлых грунтов.

  • земснаряд на гусеничном ходу : применим для любых типов грунта, кроме твердых пород или грунтов с содержанием больших камней. Если волны и течение ниже понтонов, они практически не влияют на работу этой машины. Обладает чрезвычайно высокой мобильностью и устойчивостью.

  • многочерпаковый земснаряд: применение этого типа земснарядов обусловлено необходимостью сохранить извлекаемую породу относительно сухой. Требует наличия баржи или плавучего ленточного конвейера для отгрузки грунта. В наше время чаще всего применяется для добычи полезных ископаемых: золота, алмазов, олова и пр.

  • грейферный или мультигрейферный земснаряд: производительность этих земснарядов зависит от времени цикла и объема ковша. Преимущества : позволяет вести разработку на больших глубинах и извлекать крупные камни, прост в управлении, имеет сравнительно низкую стоимость.

  • штанговый земснаряд с обратной лопатой: отлично подходит для разработки твердых грунтов. При этом позволяет довольно точно планировать профиль дна.

При разработке проекта инженеры определяют необходимые размеры рабочих органов и прочих узлов земснаряда, подбирают тип и мощность привода, рассчитывают необходимую грузоподъемность лебедки и т.д.

На месте производства земснаряда происходит только частичная сборка отдельных составляющих машины таким образом, чтобы она была транспортабельна.

Этот момент является очень важным, поскольку все большее количество проектов выполняется в отдаленных местностях с неразвитым судоходством. Доставить земснаряд в такие регионы можно только автомобилем или железной дорогой. Вот почему так важно на этапе проектирования машины предусмотреть возможность доставки ее этими видами транспорта.

Примером такой мобильности могут служить земснаряды BEAVER от компании IHC, отдельные блоки которых адаптированы к международным стандартам контейнеров.


Окончательная сборка земснаряда и спуск на воду осуществляются на месте работ.

Как определить качество земснаряда ^




П еред подписанием договора о поставке земснаряда специалисты рекомендуют посетить производственные мощности предприятия-изготовителя.

Этот визит даст вам возможность лично удостовериться в качестве сборочных работ, проверить, насколько хорошо и каким оборудовании выполняются сварные швы.

Признаком добротной, надежной и долговечной конструкции является наличие на корпусе машины так называемого судового набора . Он представляет собой прочный скелет из прокатных металлических балок уголкового, таврового или полосового профиля.

Убедитесь в надежности фундаментов под механизмами и оборудованием.

Если они будут недостаточно прочными, под воздействием вибрации двигателей вся конструкция быстро разболтается и вам придется затратить немало сил и времени, заваривая и латая многочисленные трещины.

Желательно, чтобы конструкция земснаряда предусматривала разборку на минимальное количество модулей, которые можно было бы удобно транспортировать.

Не забывайте, что для правильной эксплуатации, а также возможности ремонта, к земснаряду должна прилагаться исчерпывающая эксплуатационная документация:

  • паспорт (формуляр);

  • спецификация;

  • техническое описание;

  • инструкция по эксплуатации.

  • ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ЗЕМСНАРЯДОВ

  • В транспортном строительстве, в том числе и при строительстве автомобильных дорог, преимущественно применяют земснаряды. Независимо от конструкции и назначения они состоят из следующих основных узлов и агрегатов (рис.1).

  • Рис.1. Схема земснаряда:

  • 1 - папильонажная свая; 2 - свайный аппарат; 3 - палубная надстройка; 4 - стрела; 5 - всасывающий пульпопровод; 6 - понтон; 7 - двигатель; 8 - грунтовый насос; 9 - рыхлитель; 10 - напорный пульпопровод; 11 - плавающий пульпопровод; 12 - лебедка; 13 - трос.
  • Устройство и работа земснаряда


  • Устройство и работа земснаряда

  • Земснаряд состоит из корпуса в виде понтонов 6, на котором размещены все устройства. В задней части корпуса размещены папильонажные сваи 1 и устройство 2, обеспечивающие перемещение земснаряда при разработке грунта. На центральном понтоне размещена палубная надстройка 3 (рубка управления с контрольно-измерительными приборами), а внизу в трюме расположена гидротранспортирующая установка, состоящая из грунтового насоса 8 и привода 7 (силовой установки: электрической, дизельной, дизель-электрической), а также всасывающий пульпопровод 5 (трубопровод, соединяющий грунтозаборное устройство с грунтовым насосом) и напорный пульпопровод 10 (трубопровод на корпусе земснаряда, соединяющий грунтовый насос с плавающим пульпопроводом 11 и соединяющий земснаряд с береговым пульпопроводом), кроме того, обеспечивающий возможность перемещения земснаряда в забое. В передней части корпуса земснаряда установлена стрела 4, выполняющая функции регулятора глубины разработки грунта и перемещения рабочего органа - рыхлителя 9 и этот процесс осуществляется при помощи лебедки 12 и троса 13. Имеется оборудование вспомогательного водоснабжения для промывки, уплотнения и охлаждения рабочих элементов грунтового насоса.
    Земснаряд работает следующим образом: рыхлитель 9 стрелой 4, приводимой в движение лебедкой 12 при помощи троса 13, перемещается на заданную глубину добычи грунта и в работу включается грунтовый насос 8, приводимый в движение от двигателя 7. Частицы грунта рыхлителем 9 отделяются от массива, смешиваются с водой и гидросмесь (пульпа) насосом 8 по всасывающему 5, напорному 10 и плавающему 11 пульпопроводам подается на территорию намыва.
    Технологический процесс разработки и укладки грунта в сооружения ведут земснарядами в комплекте с вспомогательными устройствами и механизмами: бульдозерами, плавучими кранами, пульпоукладчиками. Многообразие выполняемых гидромеханизированных работ, отличающихся не только характером разработки, но и объемами, категорией грунтов, а также дальностью гидротранспорта, требует применения земснарядов различных типоразмеров и конструкций.
    Для кратковременной работы на строительстве наиболее распространены полностью разборные земснаряды, узлы которых можно транспортировать по железной дороге и автотранспортом. Для работы в песчано-гравийных карьерах применяют земснаряды с неразборными корпусами, оснащенными утяжеленными грунтозаборными устройствами, грунтовыми насосами и пульпопроводными коммуникациями, что повышает сроки их службы в условиях усиленного износа.
    Земснаряды различают по типам грунтового насоса и грунтозаборного устройства. От типа грунтового насоса зависят развиваемый напор и производительность земснаряда по пульпе. Тип грунтозаборного устройства определяется категорией грунта, для разработки которого он предназначен.
    Земснаряды разделяются по приводу. Привод - устройство, состоящее из двигателя, передающих механизмов и системы управления для приведения в движение машин и механизмов.
    В зависимости от применяемого привода земснаряды разделяют на электрические, дизельные и дизель-электрические. Первые получили наибольшее распространение в строительстве, так как устройство и эксплуатация их значительно проще. За последнее время на стройках Сибири и Дальнего Востока находят применение электрические земснаряды с питанием от автономных плавучих дизельных электростанций. Дизельные земснаряды малой и средней мощности широко применяют в гидромелиоративном строительстве.
    Основные характеристики земснаряда: производительность, напор грунтового насоса и глубина разработки от поверхности воды до подошвы забоя.
    Различают техническую и эксплуатационную производительность земснаряда по грунту и производительность по пульпе.
    Техническая производительность - это производительность земснаряда по грунту данной группы за час чистого времени работы при оптимальных условиях эксплуатации, т.е. при наиболее квалифицированном управлении, наилучшей организации работ, при отрегулированных механизмах.

    При определении технической производительности земснаряда количество вынутого грунта определяют путем измерения выемки.

    Эксплуатационная производительность - средняя производительность по грунту за общее время работы, включая перерывы по уходу за механизмами и технологические простои.

    Производительность по пульпе - расход пульпы, соответствующий технической производительности земснаряда.

    Второй важной характеристикой земснаряда является развиваемый грунтовым насосом напор, выраженный в метрах (м), который расходуется на преодоление геодезической высоты подъема пульпы и гидравлических сопротивлений, возникающих при движении пульпы по трубам. Следовательно, чем больший напор развивает грунтовый насос, тем на большее расстояние он способен транспортировать пульпу по пульпопроводам.

    Часто земснаряды маркируют двумя цифрами, отражающими его условную часовую производительность по грунту (м/ч) и развиваемый напор (м) при оптимальном режиме. Например, земснаряд 100-35 имеет производительность по пульпе 1000 м/ч или по грунту 1000/10=100 м и развивает напор, расходуемый на гидротранспорт грунта 35 м вод.ст.

    Третьей важной характеристикой земснаряда является глубина разработки (расстояние от поверхности воды до подошвы забоя), которая зависит от длины грунтозаборного устройства. Механические рыхлители имеют довольно большую массу, а увеличение их длины ведет к дальнейшему ее повышению, что в свою очередь вызывает необходимость увеличения размеров корпуса земснаряда. Поэтому для разборных земснарядов производительностью по грунту до 200 м/ч - глубина разработки механическими рыхлителями ограничена: 6-12 метров. При необходимости разрабатывать забои на большую глубину, указанные земснаряды оборудуют всасывающими трубами с гидравлическими рыхлителями, имеющими меньшую массу, чем механические. В этом случае глубина разработки ограничивается допускаемой вакуумметрической высотой всасывания грунтового насоса.

    Как показывает опыт эксплуатации земснарядов с грунтовыми насосами ЗГМ-1-350, при длине всасывающей трубы до 23 метров еще возможна удовлетворительная работа грунтового насоса при разработке грунта с глубины до 15 метров.

    При работе на несвязных грунтах три основные характеристики земснаряда (производительность по грунту, возможные высота и дальность гидротранспорта и глубина разработки) определяются основными характеристиками установленного на земснаряде грунтового насоса. При работе на связных грунтах - производительность земснаряда по грунту целиком зависит от производительности установленного на нем грунтозаборного устройства. Основные технические характеристики земснарядов приведены в таблице 1.

  • Таблица 1

  • Основные характеристики земснарядов

















Показатель













Производительность, м/ч













Напор, м













Осадка в рабочем состоянии, м













Корпус

Разборный

Неразборный

Разборный

Грунтовый насос













Привод грунтового насоса




Электродвигатель

Дизель ЗД-12

Мощность, л.с./кВт













Глубина разработки, м













Минимальная













Землеснарядом называется судно, которое предназначено для проведения разработки грунтов под водой при помощи метода гидромеханизации. Этот метод представляет собой перекачивание специальным насосом определенных жидкостей, в котором содержатся частицы грунта (другими словами пульпы) по пульпопроводу на довольно большие расстояния. Устройство и принцип работы землеснаряда представляют собой довольно сложную систему, в которой главным рабочим органом является грунтосос. Им называют насосный агрегат, который имеет высокую абразивную устойчивость в проточной части. Обычно грунтососы расположены в трюме судна, это делается с той целью, чтобы можно было опустить ось самого насоса ниже показателей уровня воды. Таким образом, можно предотвратить возникновение процесса кавитации, которая значительно сокращает срок нормальной эксплуатации насоса. Именно при помощи грунтового насоса происходит всасывание со дна частиц грунта соединенных с водой, после чего он перекачивает эти частицы по трубам на берег, или же в шаланду, которая еще имеет название грунтоовозная баржа.

Фото 1. Землеснаряд
Также земснаряды имеют насосы для технического водоснабжения. Главными из них являются насосы гидрорыхления и насосы эжекции. Гидравлическое рыхление необходимо при проведении разработки в несвязных грунтах, к ним относятся песок и песчано-гравийные смеси. Струя воды, которая идет под высоким напором будет врезаться в дно водоема, образуя при этом взвешанные частицы из воды и пульпы. При помощи эжекционного насоса происходит подача воды во всасывающую трубу внутри грунтового насоса. При этом сокращает усилие, которое нужно на то, чтобы всасывать смесь с большой глубины. С помощью работы насосов для технического водоснабжения повышается КПД основного насоса, что необходимо для произведения работ с ограничены сроками.
Для нормальной работы землеснаряда необходимо также и передвижение по поверхности воды. Перемещение по воде происходит с помощью лебедок для перемещения, или специального свайного хода. Существуют судна, устройство и принцип работы землеснаряда в которых совмещает в себе оба этих способа.


Фото 2. Принцип перемещения землеснаряда по суше
Также важной составляющей землесосов является трубопровод, по которому происходит транспортировка пульпы. Еще задолго до начала работ рассчитываются такие показатели, которые включают в себя диаметр всех труб, общую длину трубопровода, особенности в проведении его монтажа и его использование. Гидростатический напор, который создается в трубах во время работы, может быть слишком высоким для главного насоса. По этой причине, нужно проводить гидротехнический расчет во всех рабочих узлах земснаряда.
Управление непосредственно самого процесса работы землеснаряда производится из рубки багермейстера в судне. Пульт управления включает в себя множество датчиков и приборов. Непосредственно с пульта багера и ведется управление над всеми существующими системами, начиная от пуска землеснаряда, до включения какой-либо лампочки в моторном отсеке.