Земснаряд для добычи песка: принцип работы и виды. Что такое миниземснаряд и где он применяется? Что такое земснаряд
Земснарядом называется судно, служащее для разработки грунтов, находящихся под водой. При этом используется метод гидромеханизации, представляющий собой перекачивание особым насосом определенных жидкостей, содержащих частицы грунта (или пульпы). Жидкость идет по пульпопроводу на довольно значительные расстояния.
Информация о принципе работы и устройстве данного оборудования предоставлена ЗАО "Гидромеханизация" .
Как работает земснаряд
Принцип работы и устройство земснаряда представляют собой сложную систему, где основным рабочим органом является грунтосос – насосное устройство, имеющее в проточной части высокую устойчивость к абразиву.
Как правило, грунтососы размещены в трюме судна. Это нужно для того, чтобы можно было ось самого насоса опустить ниже отметок уровня воды. Подобным приемом предотвращается появление процесса кавитации, которая существенно уменьшает время нормальной эксплуатации насоса.
При помощи грунтового насоса частицы грунта, соединенные с водой, всасываются со дна. Далее установка перекачивает по трубам частицы на берег или же в шаланду, называемую еще грунтовозной баржой.
Кроме этого, земснаряды оснащены насосами для технического водоснабжения . Основными являются насосы гидрорыхления и эжекции.
Гидравлическое рыхление нужно при выполнении разработки в несвязных грунтах. К такому типу грунтов относятся песчано-гравийные смеси и песок. Водяная струя, подающаяся под высоким напором, врезается в дно водоема. При этом появляются взвешенные частицы из пульпы и воды. Посредством эжекционного насоса воды подается во всасывающую трубу внутри грунтового насоса. Такой процесс уменьшает усилие, необходимое для всасывания смеси с большой глубины. Благодаря работе насосов для технического водоснабжения КПД основного насоса повышается. Это важно для выполнения работ, сроки которых ограничены.
Движение оборудования
Чтобы землесосный снаряд работал нормально, ему нужно передвигаться по водной поверхности. Передвижение по воде возможно при помощи лебедок или особого свайного хода . Есть судна, в которых устройство и принцип работы землеснаряда совмещают в себе два вышеприведенных варианта.
Перемещение грунта
Не менее важным элементом землесосов можно назвать трубопровод , который служит для транспортировки пульпы. За некоторое время до старта работ рассчитываются такие параметры, которые содержат в себе общую длину трубопровода, диаметр всех труб, тонкости в проведении монтажа трубопровода и его использование. В трубах во время работы создается гидростатический напор. Он может оказаться слишком большим для главного насоса. Поэтому необходимо выполнить гидротехнический расчет для всех рабочих элементов земснаряда.
Управление
В судне из рубки багермейстера производится управление непосредственно самим процессом работы землеснаряда. В пульт управления входит множество приборов и датчиков. С пульта багера выполняется управление всеми существующими системами: от запуска землеснаряда до включения в моторном отсеке какой-либо лампочки.
Если вы хотите узнать как происходит углубление рек или формирование пляжей, то рекомендуем данную статью к прочтению. В ней вы узнаете, что такое земснаряд и принцип его работы.
Землесосный снаряд - это землеройный транспортирующий агрегат с непрерывным действием работы. Предназначены данные устройства для добычи песка, доставки пульпы к месту сброса, подводной разработки пород и расчистки дна рек.
Наиболее распространенными считаются следующие модели землесосов: 300-40, 350-50Л 500-60, 1000-80 и 1500-100. Подробнее рассмотрим основные узлы агрегата на примере землесосного снаряда 1000-80 . Данная установка характеризуется высокой производительностью и мощностью. Главной частью землесоса является приводная система, которая состоит из мотор редуктора 3МП-125 . Благодаря этим механизмам скорость вращения варьируется от 12 до 18 об/мин.
Корпус снаряда имеет прямоугольную форму и поделен перегородками на 10 отделений. Часть отсеков используется как бытовое помещение. Спереди в корпусе сделан вырез шириной 4,5 и длиной 12,0 м, который предназначен для подвеса рамы грунтозаборного устройства. Посредине корпуса расположено машинное отделение. Там находится насос водоснабжения и система запуска. Землесос 1000-80 не является самоходным. Чтобы легче было осуществлять буксировку, дно корпуса поднято до ватерлинии. Надстройка состоит из металлического каркаса, который обшитый деревянными щитами. Над отделением управления предусмотрен люк. Через него можно при помощи крана поднять тяжелое оборудование. Также на землесосе предусмотрен реостат для регулирования работы электродвигателя на 240, 260, 280 и 297 об/мин. Таким образом, облегчается запуск грунтового насоса. Для дополнительной подачи воды можно установить еще два насоса.
Агрегат для забора грунта расположен на сварной раме. Лебедка для подъема рамы располагается в носовой секции рамы. Труба для всасывания подвешивается поперечным диафрагмам рамы. Верхняя часть трубки соединяется при помощи сальникового компенсатора и гибкого резинового шланга. Для разрыхления грунта служит фреза, которая состоит из шести винтообразных ножей.
В машинном отделении предусмотрен ручной мостовой кран, рассчитанный на подъем 10 т. Также для подъема деталей к А-образной стреле крепится два монорельса с катучими кошками весом по 5 тонн каждая. Чтобы поднимать груз на борт, были предусмотрены два крана-укосины с ручными талями.
Процесс извлечения грунта происходит следующим образом: в грунтовой насос заливается вода и производится запуск главного двигателя вместе с редуктором. При помощи рамоподъемного механизма труба для всасывания заглубляется в землю. Далее, когда все основные агрегаты приведены в действие, во всасывающей трубе создается вакуум. Потом, подтекающая к грунтоприемнику вода, захватывает за собой частицы земляной породы. Таким образом, гидросмесь перемещается по грунтопроводу к насосу. Далее смесь попадает на лопасти рабочего колеса и выбрасывается к корпусной секции грунтопровода напора.
Мини-земснаряд — устройство для очистки небольших водоемов. Используя земснаряд можно:
- Восстанавливать заброшенные пляжи и создавать новые места для купания;
- Углубить имеющийся водоем;
- Провести очистку небольшие озера, пруду, реки и каналы;
- Вымывать камыш;
- Построить дамбы с насыпями.
Имея малые размеры и хорошую производительность, мини-земснаряд способен работать в таких водоемах, где доступ крупногабаритной техники невозможен. Например, на прудах и озерах площадью до нескольких гектар или на реках для работ на определенном участке. Однако, полностью удалить водную растительность земснарядом нельзя, как, в принципе, как и промышленным оборудованием, однако размыть грунт, где находится корневая система, вполне по силам. После этого просто необходимо произвести сбор всех водорослей механическим методом или вручную.
Принцип работы мини-земснаряда типа грунтосос.
Платформа наполненная воздухом(поплавковое средство) свободно передвигает механизм забора грунта по воде. Земснаряд имеет вытянутое гибкое дуло с различными типами лопастей(зависит от грунта). Лопасти используются для разрыхления грунта и корневой системы растений(к примеру камыш). Всасываемая грунтосодержащая смесь(пульпа) транспортируется по пульпопроводу на берег.
Принцип работы многочерпакового земснаряда
Многочерпаковый земснаряд представляет из себя судно с механизмом, удерживающим и приводящим в движение замкнутую цепь звеньев с размещенными на них ковшами. При вращении приводного механизма, звенья с ковшами поднимаются на поверхность, унося с собой часть грунта со дна. В самом верхнем положении ковш переворачивается, подавая грунт на специальный отводной лоток или конвейер, ведущий на грунтоотвозную баржу. После этого процесс повторяется. Вместимость таких ковшей варьируется от 0,05 до 1 кубических метров, и зависит от типа разрабатываемого грунта, мощности привода, глубины забора и размеров самого судна. Глубина разработки многочерпакового земснаряда редко превышает 20 метров, в связи с большим весом грунтозаборного механизма.
Принцип работы штангового земснаряда
Штанговый (одноковшовый) земснаряд, по сути, является гидравлическим экскаватором, находящимся на понтоне. Подобная плавучая установка широко используется при проведении дноуглубительных работ на мелководье. Главной особенностью такого механизма является его универсальность: экскаватор может выполнять дноуглубительные работы, уплотнять насыпной грунт ковшом, перемещаться способом отталкивания и подтягивания ковшом, поднимать и опускать закольные сваи.
Принцип работы грейферного земснаряда
Грейферный земснаряд обычно создается на базе универсальной единицы технического флота — плавкране. Главный рабочий инструмент такого земснаряда – грейфер, или механизм, состоящий из двух ковшей. Грейфер крепится к крановой стреле посредством стальных тросов. Грейферные земснаряды могут выполнять дноуглубительные работы, но, как правило, используются для добычи нерудных материалов с большой глубины. Песок или опгс, после подъема над поверхностью воды, подается грейфером на баржу. Причем существуют совмещенные варианты исполнения – грейферная установка с грунтоприёмным отсеком. Подобное судно способно самостоятельно загрузиться посреди водоема, подойти к берегу и разгрузиться.
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 |
||||
|
Сегодня весьма востребованы такие работы, посредством которых осуществляется извлечение земли или же грунта из водохранилищ, а также водоемов. Такие мероприятия необходимы, когда производится их углубление. В данном случае выполнение работ невозможно без использования специальной техники. Речь идет о таких машинах, как земснаряды. Машина, посредством которой осуществляются подобные работы, имеет полное название - землечерпательный снаряд. Такой агрегат, находясь на воде, осуществляет забор грунта непосредственно со дна водоема. основаны на оснащении агрегата следующими основными узлами: Корпус-катамаран; Устройство и принцип работы земснаряда
в некотором роде схожи с устройством и принципом работы экскаватора, оснащенного приводом гидравлического типа. Устройство и принцип работы земснаряда практически одинаковы для всех модификаций данной техники. Стоит отметить и то, что сегодня достаточно часто встречаются такие модели земснарядов, которые выполнены особым образом. Именно за счет своеобразности таких агрегатов становится возможным осуществить не только забор грунта со дна водоема или водохранилища, но и практически сразу же вывезти весь выкачанный мусор, а также отходы в те места, где будет осуществляться их утилизация. Такой подход к работе весьма положительно сказывается на окружающей среде. Основным грунтом, который подвергается обработке земснарядом, является гравий и песок. Такие виды грунта – сыпучие, имеют такую структуру, в которой практически не попадаются крупные фракции. Что касается исполнения земснаряда, то оно может быть представлено двумя модификациями. Первая представлена машинами, работающими на электричестве. Вторая – агрегатами, работающими от дизельно-электрического привода. В паре с насосом работает шланг (пульпопровод). Он может быть выполнен из стального материала, а также быть резиново-матерчатым. Для повышения удобства использования сегодня такие шланги в процессе производства снабжают несколькими секциями. просмотров
Сохранить в Facebook
Сохранить в Одноклассники
Сохранить ВКонтакте
Вам также может понравиться | ||||
