Література. 2. Башта Т.М. и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы

1. Долгачев Ф.М., Лейко В.С. Основы гидравлики и гидропривод. – М.: Издательство литературы по строительству, 1970.– 216 с.

2. Башта Т.М. и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. – М.: Машиностроение, 1982.– 424 с.

3. Менаев В.И. Машины для строительства магистральных трубопроводов. – М.: Недра, 1985. – 439 с.

4. Мустафин Ф.М. Машины и оборудования газонефтепроводов. – Уфа: Монография, 2002. – 384 с.

5.1 Гідромонітори і гідроелеватори

5.1.1 Гідромашини та гідрообладнання, яке застосовується при гідромеханізації земляних робіт

Гідромашини та гідрообладнання, які застосовуються при виробництві земляних робіт способами гідромеханізації, призначені для руйнування грунту гідравлічними і комбінованим способами (перший тип), для транспортування зруйнованої маси грунту (другий тип) і для зведення земляних споруд (третій тип).

Для руйнування незв’язних сухих грунтів застосовують гідромонітори. Підводні незв’язаність грунти досить ефективно розробляються землесосними снарядами. Розробка ж зв’язкових грунтів (суглинків і глин) за допомогою гідромоніторів і земляних снарядів трудна. Тут більш ефективний комбінований метод розробки, при якому для початкового руйнування грунту застосовують механічні засоби (бульдозери, скрепери або екскаватори), а для остаточного руйнування – гідромонітори. Під водою зв’язні грунти розробляються плавучими землесосними снарядами, всмоктувальний пристрій який обладнано обертаючою фрезою для попереднього розпушування грунту.

5.1.1.1 Гідромонітори

Гідромоніторами називаються пристрої, які створюють напірні струмені води, що руйнують і змивають гірські породи, грунти, золу, шлак і т. д. Гідромонітори живляться водою, що підводиться під напором по сталевих трубах від насосної установки, іноді значно віддаленій від гідромоніторів. Насосна установка обладнана, як правило, відцентрованими насосами.

Гідромонітори, що працюють на тисках до 5 атм., застосовуються в основному на допоміжних роботах: для змиву грунту з автомобільних і залізничних платформ, де утворилася пульпи (суміші грунту з водою) і для розробки легких незв’язних грунтів. Гідромонітори, що працюють на тисках 5-12 атм., використовуються для розробки звичайних піщаних грунтів, а на довільних, що перевищують 12 атм. (іноді 1000 атм. і більше) – для руйнування гірських порід і розробки пластів корисних копалин.

5.1.1.2 Землесоси і напірні пульпопроводи

Землесосами називаються машини, що транспортують суміш грунту з водою по напірним трубопроводами до місця складування грунту у відвал або споруджений споруда. Принцип дії землесоса аналогічний принципу дії відцентрового насоса. У землесосі лише є деякі конструктивні зміни, викликані специфікою його роботи: перекачуванням неоднорідних рідин із значними твердими включеннями, розмір яких може бути виміряний з розміром проточних каналів робочого колеса. Характеристика землесосів ретельно ув’язується з характеристикою трубопроводів, на які вони працюють.

Парк землесосів в даний час досить широкий. Землесоси виготовляються продуктивністю від 50 до 3000 л/с (N=4500 кВт).

Транспортними магістралями, на які працюють землесоси, є найчастіше сталеві труби або, як їх називають пульповоди. Пульповоди бувають також дерев’яними (із спеціально склеєної фанери), азбестоцементними, шлакосіталлових, скловолокнистими та ін.

5.1.2 Конструкції землесосів, гідромоніторів і гідроелеваторів

5.1.2.1 Землесоси

Землесоси складаються з тих же основних елементів, що і відцентровий насос: корпуса, робочого колеса, вала, сальників і т. д. (рис. 5.1 і 5.2, а, б).

Корпус землесоса являє собою чавунну або сталеву виливку. Збірний канал землесоса на відміну від збірного каналу відцентрових насосів, що працюють на чистій воді, має постійний перетин. Це запобігає заклинювання робочого колеса твердими включеннями. У корпусі передбачені бічні вікна для чищення робочого колеса та збірного каналу, а також отвір у верхній частині, призначене для зупинки вакуум-насоса, яким перед пуском землесоса відсмоктує повітря з всмоктуючої труби і корпусу. Стінки корпусу робляться потовщеними, так як вони швидко стираються абразивним матеріалом. В даний час проводяться досліди з покриттям внутрішньої поверхні корпусу кам’яним литтям, більш стійким на стирання, ніж леговані сталі.

1 – кришка; 2 – всмоктуючий патрубок; 3 – відвід; 4 – пульпа; 5 – всмоктуюча порожнина

Рисунок 5.1 – Схема землесоса

Робоче колесо є основним елементом землесоса. Найчастіше виготовляють колеса закритого типу, хоча зустрічаються і відкриті колеса. Число лопаток не перевищує 3-5, тобто менше, ніж у водяних насосах. Зменшення числа лопаток продиктовано необхідністю збільшити прохідний перетин. Колесо найбільше схильне до зносу, що змушує вдаватися до покриття його поверхні твердими сплавами. Особливо інтенсивного зносу піддаються лопатки робочого колеса. З метою зменшення зносу колеса, бронедисків і сальників в зазори з боку всмоктування і з задньої сторони нагнітається чиста промивна вода (рис. 5.1). З боку всмоктування промивна вода тече по напрямку А'В'Е', з задньої сторони по АВЕ.

а – корпус; б – робоче колесо

Рисунок 5.2 – Конструкція зем­лесоса

Робоче колесо вважається зношеним, якщо землесос розвиває напір на 1,5-2 атм. менше нормального.

Сальниковий пристрій розміщено навколо вала і задньої кришки землесоса. У цей кільцевий простір закладається сальникова набивка, ущільнюється грундбуксой. У міру зношування грундбукса, підтягується за допомогою двох болтів, ущільнюється сальник. Сальник постійно під час роботи землесоса промивають водою.

5.1.2.2 Гідромонітори

Існує багато різних конструкції гідромоніторів: гідромонітори з центральним болтом ГМ-1, ГМ-2, ГМ, гідромонітори «Гідроторф» та ін. Розглянемо найбільш вживаний гідромонітор типу ГМ, зображений на рис 5.3. Вода в гідромонітор підводиться по горизонтальному водоводу. Нижнє нерухоме коліно 1 змінює напрямок потоку на 90°. Шарнір 2 дозволяє стволу гідромонітора повертатися в горизонтальній площині на 360 °, верхнє коліно 3 переводить потік знову в горизонтальне положення, але на більш високому рівні. На правому кінці верхнього коліна приварена сферична поверхня 4 верхнього вертикального шарніра, від якого починається стовбур гідромонітора 5, що має форму посиленого конуса. Кульовий шарнір дозволяє відхилятися стовбуру вниз на 38° і вгору на 28-32°. Усередині стовбура встановлено шість струмененапрямних ребер по три ребра в кожному ряду. На кінці ствола є змінні насадки 6 діаметрами 51; 63,5; 76,5; 89 і 102 мм.

Рисунок 5.3 – Схема гідромонітора типу ГМ

Гідромонітор зручний в експлуатації. Шарніри забезпечують достатню герметичність при робочих тисках до 12 атм. Втрати напору в гідромоніторах ГМ менші, ніж у гідромоніторах інших конструкцій. Так як гідромонітор являє собою зварену конструкцію з листової сталі товщиною 2-3 мм, то вага його невелика, незважаючи на великі розміри.

Недоліком гідромонітора ГМ є велика кількість болтових з’єднань, що ускладнюють швидке його складання та розбирання. Невдало вирішений також перехід з верхнього коліна і стовбура, що викликає раптове розширення потоку, що тягне за собою додаткові втрати напору і порушує плавність течії рідини, необхідну для отримання компактних струменів.

Поиск по сайту: