Грунтозаборное устройство земснаряда

Область применения: подводная разработка грунтов землесосными снарядами.

Целью предполагаемой полезной модели является повышение надежности работы грунтозаборного устройства и снижения его материалоемкости.

Сущность полезной модели. Грунтозаборное устройство земснаряда включает в себя раму 1 с грунтопроводом 2, шарнирно подвешенную к корпусу 3 земснаряда, всасывающий наконечник 4, рамоподъемный механизм 5 и поддерживающие раму поплавки 6. Поплавки 6 присоединены к раме 1 посредством балок 7, жестко соединенных с рамой. Балки 7 установлены поперек рамы 1 и могут быть снабжены укосинами 8, соединенными с рамой в виде пространственной фермы. Поплавки 6 могут быть заполнены пенопластом.

Вертикальное выталкивающее усилие от поплавков 6 передается через балки 7, раму 1 и шарнирное соединение на корпус 3, снижая тем самым нагрузку на корпус от рамы и сохраняя удифферентовку корпуса земснаряда при увеличении длины рамы 1 при увеличении максимальной глубины грунтозабора. Жесткое соединение балок 7 с рамой 1 повышает прочность конструкции и надежность работы грунтозаборного устройства.

Благодаря поперечному расположению балок 7 относительно рамы 1 при увеличении ее длины к балкам 7 крепятся дополнительные поплавки 6 для компенсации увеличения массы рамы. При этом исключается необходимость удлинения корпуса 3, что снижает металлоемкость.

При большой глубине грунтозабора, когда к балкам 7 присоединено много поплавков 6, благодаря укосинам 8 и пространственной ферме, создаваемой ими с рамой 1, повышается прочность конструкции и надежность работы грунтозаборного устройства.

Заполнение поплавков 6 пенопластом исключает попадание в них воды при нарушении герметичности наружной оболочки, что также повышает надежность работы.

Предполагаемая полезная модель относится к гидромехнизации и может быть использована на земснарядах, предназначенных для подводной разработки грунтов.

Известно грунтозаборное устройство земснаряда, включающее раму с грунтопроводом, шарнирно подвешенную к корпусу земснаряда, всасывающий наконечник, рамоподъемный механизм (Шкундин Б.М. Землесосные снаряды. М.: Энергия. 1973. 271 с; с.15, рис.2-1.) Недостатком данного устройства является необходимость применения удлиненного корпуса и рамо-подъемного механизма с повышенным тяговым усилием при увеличении глубины разработки грунта. Это вызвано удлинением рамы грунтозаборного устройства и его массы, что влечет за собой нарушение удифферентовки земснаряда, которое ликвидируется удлинением корпуса. Следовательно, при увеличении глубины грунтозабора масса и материалоемкость земснаряда увеличиваются, а также возрастает мощность рамоподъемного устройства.

Известно и принято за прототип грунтозаборное устройство земснаряда, включающее раму с грунтопроводом, шарнирно подвешенную к корпусу земснаряда, всасывающий наконечник, рамоподъемный механизм и поддерживающие раму поплавки, присоединенные к раме посредством шарниров с возможностью их поворота вокруг оси шарнира (а.с. СССР №619595, кл. Е02F 3/90, 1976). Преимуществом данного устройства по сравнению с вышеуказанным является удифферентовка земснаряда при увеличении глубины грунтозабора и длины рамы не за счет удлинения корпуса земснаряда, а за счет применения выталкивающей силы поплавков, что также разгружает рамоподъемный механизм, а это снижает металлоемкость земснаряда и мощность привода рамоподъемного механизма. Недостатком известного грунтозаборного устройства является сложность конструкции подвески поплавков, что снижает надежность работы грунтозаборного устройства. Кроме того, при необходимости дальнейшего увеличения глубины грунтозабора, что связано с удлинением рамы, необходимо устанавливать другие, с большей выталкивающей силой (больших размеров) поплавки, что связано с увеличением металло- и трудоемкости.

Предполагаемая полезная модель решает задачу повышения надежности работы грунтозаборного устройства и снижения его материалоемкости.

Технический результат, который может быть получен при решении поставленной задачи, заключается в упрощении конструкции соединения поплавков с рамой.

Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известном грунтозаборном устройстве земснаряда, включающем раму с грунтопроводом, шарнирно подвешенную к корпусу земснаряда, всасывающий наконечник, рамоподъемный механизм и поддерживающие

раму поплавки, согласно предлагаемой полезной модели поплавки присоединены к раме посредством балок, жестко соединенных с рамой.

Возможны дополнительные варианты конструкции грунтозаборного устройства земснаряда, в которых целесообразно, чтобы:

- балки были установлены поперек рамы в нижней ее части;

- балки были снабжены укосинами, соединенными с рамой с образованием пространственной фермы;

- поплавки были заполнены пенопластом.

Указанные преимущества, а также особенности предполагаемой полезной модели поясняются вариантами ее осуществления со ссылками на чертежи: на фиг 1 показан вид грунтозаборного устройства сбоку; на фиг 2 - разрез А-А на фиг.1 (вариант 1); на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1 (вариант 2).

Грунтозаборное устройство земснаряда включает в себя раму 1 с грунтопроводом 2, шарнирно подвешенную к корпусу 3 земснаряда, всасывающий наконечник 4, рамоподъемный механизм 5 и поддерживающие раму поплавки 6. Поплавки 6 присоединены к раме 1 посредством балок 7, жестко соединенных с рамой. Балки 7 установлены поперек рамы 1 и могут быть снабжены укосинами 8, соединенными с рамой в виде пространственной фермы. Поплавки 6 могут быть заполнены пенопластом.

Грунтозаборное устройство земснаряда работает следующим образом. Рама 1 опускается рамоподъемным механизмом 5 до контакта наконечника 4 с грунтом. При этом поплавки 6, благодаря действующей на них силы Архимеда, создают вертикальное усилие, которое через балки 7 передается на раму 1. Усилие от поплавков стремится поднять раму вверх, снижая тем самым потребное усилие рамоподъемного механизма 5. Вертикальное усилие от поплавков 6 передается через балки 7, раму 1 и шарнирное соединение на корпус 3, снижая тем самым нагрузку на корпус от рамы и сохраняя удифферентовку корпуса земснаряда при увеличении длины рамы 1 при увеличении максимальной глубины грунтозабора. Жесткое соединение балок 7 с рамой 1 повышает надежность работы грунтозаборного устройства.

Благодаря поперечному расположению балок 7 относительно рамы 1 при увеличении ее длины к балкам 7 крепятся дополнительные поплавки 6 для компенсации увеличения массы рамы. При этом исключается необходимость удлинения корпуса 3, что снижает металлоемкость.

При большой глубине грунтозабора, когда к балкам 7 присоединено много поплавков 6 (фиг.3), благодаря укосинам 8 и пространственной ферме, создаваемой ими с рамой 1, повышается надежность работы грунтозаборного устройства.

Заполнение поплавков 6 пенопластом исключает попадание в них воды при нарушении герметичности наружной оболочки, что также повышает надежность работы.

1. Грунтозаборное устройство земснаряда, включающее раму с грунтопроводом, шарнирно подвешенную к корпусу земснаряда, всасывающий наконечник, рамоподъемный механизм и поддерживающие раму поплавки, отличающееся тем, что поплавки присоединены к раме посредством балок, жестко соединенных с рамой.

2. Грунтозаборное устройство земснаряда по п.1, отличающееся тем, что балки установлены поперек рамы в нижней ее части.

3. Грунтозаборное устройство земснаряда по п.1, отличающееся тем, что балки снабжены укосинами, соединенными с рамой с образованием пространственной фермы.

4. Грунтозаборное устройство земснаряда по п.1, отличающееся тем, что поплавки заполнены пенопластом.