Устройство для подводной добычи связных грунтов

 

Использование: разработка сапропелей и других связных грунтов. Сущность изобретения: при вращении шнека 1 совместно с рабочим органом 6 грунт отделяется от поверхности разрабатываемого массива и по периферийной области кожуха 2 подается к всасывающему наконечнику 9. Одновременно путем импульсной подачи воздуха в полый вал 4 шнека 1 формируются вибрационные перемещения рабочего органа 6, воздействующие на забой. Возникающие при этом тиксотропные изменения связного грунта облегчают отделение грунта от основного массива и его поступление в кожух. За счет того, что рабочий орган 6 имеет режущие кромки 8 и вращается совместно со шнеком, он выполняет параллельно функции ножа. Кромки 8 при этом подрезают корни растений и облегчают разработку грунта. Так как лопасти установлены по углом к плоскости вращения шнё ка, то они также подталкивают грунт к шнеку. Наличие выпускных отверстие 7, пневматически сообщающих полый вал 4 с внутренней полостью кожуха 2, предохраняет шнек от залипания. 1 з. п. ф-лы, 3 ил, (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Е 02 F 3/88

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГOCllATEHT СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4730313/03 (22) 15.05.89 (46) 23.01,93. Бюл. № 3 (71) Ярославский политехнический институт (72) В, М, Дудин, А. И, Ахременко, В, П. Марченков, В. В. Молодкин и Ю. С. Кашенков (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1737071, кл. Е 02 F 3/88, 27.02.91, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВОДНОЙ ДОБЫЧИ СВЯЗНЫХ ГРУНТОВ (57) Использование: разработка сапропелей и других связных грунтов. Сущность изобретения; при вращении шнека 1 совместно с рабочим органом 6 грунт отделяется от поверхности разрабатываемого массива и по периферийной области кожуха 2 подается к всасывающему наконечнику 9. Одновременно путем импульсной подачи воздуха в.... Ц„„1789606 А1 полый вал 4 шнека 1 формируются вибрационные перемещения рабочего органа 6, воздействующие на забой. Возникающие при этом тиксотропные изменения связного грунта облегчают отделение грунта от основного массива и его поступление в кожух.

За счет того, что рабочий орган 6 имеет режущие кромки 8 и вращается совместно со шнеком, он выполняет параллельно функции ножа, Кромки 8 при этом. подрезают корни растений и облегчают разработку грунта. Так как лопасти установлены пог: углом к плоскости вращения шнека, то они также подталкивают грунт к шнеку, Наличие выпускных отверстие 7, пневматически сообщающих полый вал 4 с внутренней полостью кожуха 2, предохраняет шнек от залипания. 1 з. п. ф-лы, 3 ил, 1789606

Изобретение относится к технике гидромеханизации земляных работ и предназначено для разработки связных грунтов (например, глины, сапропеля и др.).

Известно вибрационное всасывающее устройство, представляющее собой всасывающий наконечник с вибраторами, расположенными, .по его периметру. Применение даннбго устройства на связных грунтах не всегда даст положительный результат для интенсифйкацйй"его разработки всасыванием, т.к, тиксотропные изменения грунта наблюдаются только в непосредственной близости от вибратора (для глин это расстояние составляет 5 — 10 мм). Поэтому вибрационное воздействие на связные грунты должно сочетаться с резанием, Известно эрлифтное грунтозаборное устройство, состоящее из гидрорыхлителей, воздушной кольцевой камеры, воздухоподводящей и подъемной труб. Данное грунтозаборное устройство обладает низким КПД и малоэффективно при добыче связных материалом, требующих специального механического рыхления.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является грунтозаборное устройство землесосного снаряда, включающее размещенный в цилиндрическом корпусе шнек с полым валом, который соединен с источником сжатого воздуха и имеет выходные отверстия. При работе такого грунтозаборного устройства вследствие отсутствия ножа тратится большая мощность на отделение грунта шнеком от забоя, что приводит к избыточным энергозатратам. Кроме того, подаваемый в зону разработки сжатый воздух недостаточно эффективно воздействует на забой.

Целью изобретения является повышение производительности устройства, .Указанная цель достигается за счет того, что устройство снабжено лопастным рабочим органом, который установлен в заборной части шнека, а выходные отверстия вала отклонены относительно продольной оси шнека в сторону, противоположную заборной части шнека, при этом источник сжатого воздуха выполнен импульсным, а лопасти рабочего органа установлены под углом 30...60 к плоскости его вращения, причем направление разворота лопастей относительно хода часовой стрелки совпадает с направлением вращения рабочего органа и имеют режущие кромки.

Наличие лопастного рабочего органа способствует отделению грунта от массива, Связь рабочего органа с валом шнека обеспечивает его вращение вместе с ним и подрезание режущими кромками массива

55 грунта и корней растений, встречающихся там.

Выполнение выпускных отверстий для воздуха под наклоном в направлении транспортирования пульпы способствует перемещению пульпы к всасывающему патрубку.

Благодаря применению импульсного источника сжатого воздуха формируются вибрации рабочего органа, Эти вибрации передаются на забой разрабатываемого грунта, вызывают в нем тиксотропные изменения и облегчают отделение грунта от основного массива, Снабжение рабочего органа лопастями, установленными под углом к плоскости его вращения таким образом, что направление разворота лопастей относительно хода часовой стрелки совпадает с направлением вращения шнека, обеспечивает подачу грунта от рабочего органа к шнеку. Угол наклона лопастей к плоскости вращения вибровозбудителя в 30-60 позволяет согласно экспериментальным наблюдениям достигать максимального проявления данного эффекта, При этом меньшее значение угла рекомендуется для плотных слежавшихся грунтов с развитой корневой системой растений.

По мнению авторов, заявляемый объект соответствует критерию "существенные отличия", т.к. при анализе патентной и научнотехнической литературы ими не были выявлены технические решения, обладающие признаками, отличающими заявляемое устройство от прототипа, а именно:

1) полый вал шнека соединен с одной стороны с импульсным источником сжатого воздуха, а с другой — с лопастным рабочим органом;

2) источник сжатого воздуха выполнен импульсным;

3) лопасти рабочего органа установлены под углом 30 — 60 к плоскости его вращения, при этом направление разворота лопастей относительно хода часовой стрелки совпадает с направлением вращения рабочего органа;

4) выходные отверстия отклонены относительно продольной оси шнека в сторону противоположную заборной части шнека.

Наличие указанных признаков подтверждает также соответствие заявляемого объекта критерию "новизна", На фиг. 1 изображен продольный разрез устройства для подводной добычи грунта; на фиг. 2 — общий вид рабочего органа; на фиг. 3 — установка лопастей рабочего органа.

Устройство для подводной добычи грунта состоит из шнека 1, размещенного в ци1789606

30 линдрическом кожухе 2 с косым срезом 3 в заборной части. Шток имеет полый вал 4, соединенный с одной стороны с импульсным источником 5 сжатого воздуха, а с другой — с лопастным рабочим органом 6. Вал

4 шнека посредством выпускных отверстий

7 сообщен с внутренней полостью кожуха.

Рабочий орган 6 снабжен режущими кромками 8, Кожух 2 соединен с всасывающим наконечником 9.

Устройство работает следующим образом.

При вращении шнека 1 совместно с лопастным рабочим органом 6 грунт в области косого среза 3 кожуха 2 срезается с поверхности разрабатываемого массива и по периферийной области кожуха 2 подается к всасывающему наконечнику 9. Одновременно за счет импульсного нагнетания воздуха в полый вал 4 шнека на рабочий орган

6 накладываются вибрации, воздействующие на забой. Возникающие при этом тиксотропные изменения водонасыщенного грунта облегчают отделение грунта от основного массива и его поступление в кожух.

За счет того, что рабочий орган 6 имеет

Формула изобретения

1. Устройство для подводной добычи связных грунтов, включающее размещенный в цилиндрическом корпусе шнек с полым валом, который соединен с источником сжатого воздуха и имеет выходные отверстия, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, оно снабжено лопастным рабочим органом, который установлен в заборной части шнека, а выходные отверстия вала отклонены относирежущие кромки 8 и вращается совместно со шнеком,.он выполняет также и функции

"ножа". Кромки 8 при этом подрезают корни растений и облегчают разработку грунта. В

5 то же время установленные под углом к плоскости вращения рабочего органа 6 они создают также "вентиляторный" эффект, подталкивая грунт к шнеку, Наличие выпуcKHblx отверстий 7, пневматически сообща10 ющих полый вал шнека 4 с внутренней полостью кожуха 2, предохраняет шнек от залипания. Импульсная подача воздуха в полый вал шнека достигается за счет периодического совмещения отверстий полого

15 вала за пределами кожуха с отверстием, по которому осуществляется подача сжатого воздуха от компрессора, При этом положительный эффект, про20 являющийся в повышении производительности устройства достигается за счет:

1) в и бра цион ного воздействия на за-бой;

2) исключения залипания шнека;

25 3) транспортирующей роли воздуха, поднимающегося вверх по кожуху. тельно продольной оси шнека в сторону, противоположную заборной части шнека, при этом источник сжатого воздуха выполнен импульсным, а лопасти рабочего органа установлены под углом 30 — 60 к плоскости его вращения, причем направление разворота лопастей относительно хода часовой стрелки совпадает с направлением вращения рабочего органа, 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что лопасти рабочего органа имеют режущие кромки.

1789606

Составитель В. Дудин

Техред М.Моргентал

Корректор H. Слободяник

Редактор О. Стенина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 331 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5