Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2473733

(19)

RU

(11)

2473733

(13)

C1

(51) МПК E02B5/02 (2006.01)

E02B3/02 (2006.01)

E02D17/16 (2006.01)

E02F3/88 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 17.01.2013 - нет данных Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2011132605/13, 04.08.2011

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

04.08.2011

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 04.08.2011

(45) Опубликовано: 27.01.2013

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: SU 1161630 А1, 15.06.1985. SU 1461683 А1, 28.02.1989. SU 1059081 А, 07.12.1983. SU 1735504 А1, 23.05.1992. WO 9008094 А1, 26.07.1990. GB 321107 А, 31.10.1929.

Адрес для переписки:

127550, Москва, ул. Б. Академическая, 44, ГНУ ВНИИГиМ, патентный отдел, Ю.С. Кащенко

(72) Автор(ы):

Голубев Николай Константинович (RU),

Басс Валерий Наумович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова Российской академии сельскохозяйственных наук (RU)

(54) ТРОСОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАБОЧИХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ЗЕМСНАРЯДА ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И ОЧИСТКЕ КАНАЛА ОТ НАНОСОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к устройствам для производства земляных работ землесосными снарядами и может найти применение при строительстве и очистке каналов от наносов с формированием заданного устойчивого криволинейного поперечного подводного профиля русла. Тросовое устройство включает рамоподъемную и папильонажные лебедки с программной намоткой тросов на барабаны, вращаемые с угловой скоростью, прямо пропорциональной длинам наматываемых тросов, блоки на рамоподъемной стреле земснаряда и располагаемые на берегах канала параллельно его продольной оси леерные тросы с роликовыми каретками. Устройство также снабжено тросом-копиром, ветви которого через блоки на раме грунтозаборника и рамоподъемной стрелы земснаряда соединены с рамоподъемной лебедкой, выполненнной в виде двух, размещенных на одном валу, синхронизированных барабанов с реверсивным программным приводом, и закреплены за леерные тросы перпендикулярно продольной оси канала с помощью роликовых кареток. Роликовые каретки снабжены фиксаторами, которыми снабжены и роликовые каретки папильонажных лебедок. За счет регулирования положения грунтозаборного устройства в сечении канала во взаимосвязи с перемещением земснаряда вдоль оси канала осуществляется формирование заданного криволинейного подводного поперечного сечения канала, соответствующего устойчивому руслу канала и упрощается производство работ. 5 ил.

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для производства земляных работ землесосными снарядами и может найти применение при строительстве и очистке каналов от наносов с формированием заданного устойчивого криволинейного поперечного подводного профиля русла.

Известно тросовое устройство для осуществления способа строительства и очистки каналов от наносов земснарядом, включающее рамоподъемную и папильонажные лебедки при леерном креплении тросов (Меламут Д.Л. Гидромеханизация в мелиоративном и водохозяйственном строительстве. Стройиздат, 1981, стр.28, 29, 40; Харин А.И. Гидромеханизация в мелиоративном строительстве. М., «Колос», 1982, стр.102-108).

Недостатком известного устройства является невозможность с его помощью формирования заданного устойчивого криволинейного поперечного подводного профиля русла канала, возможна разработка только основной выемки русла.

Наиболее близким к предлагаемому является тросовое устройство для рабочих перемещений земснаряда при реализации способа строительства и очистки канала от наносов (авт. св. СССР 1161630, МПК E02B 5/02, E02D 17/16,1985 г.), включающее рамоподъемную и папильонажные лебедки и выполненное с возможностью программной намотки тросов на барабаны папильонажных и рамоподъемной лебедок, вращаемых с угловой скоростью, прямо пропорциональной длинам наматываемых тросов. При этом перемещение грунтозаборного устройства в горизонтальной плоскости осуществляют свайно-леерным папильонированием.

Недостатком этого способа является также невозможность формирования заданного устойчивого криволинейного поперечного подводного профиля русла канала. С его помощью возможно формирование подводного откоса канала с заданным заложением прямолинейного вида, который является менее устойчивым по сравнению с криволинейным (параболическим).

Устранить указанный недостаток позволяет предлагаемое тросовое устройство для рабочих перемещений земснаряда при строительстве и очистке канала от наносов, включающее рамоподъемную и папильонажные лебедки с программной намоткой тросов на барабаны, вращаемые с угловой скоростью, прямо пропорциональной длинам наматываемых тросов, блоки на рамоподъемной стреле земснаряда и располагаемые на берегах канала параллельно его продольной оси леерные тросы с роликовыми каретками, которое согласно предлагаемому изобретению снабжено тросом-капиром, ветви которого через блоки на раме грунтозаборника и рамоподъемной стрелы земснаряда соединены с рамоподъемной лебедкой, выполненной в виде двух, размещенных на одном валу, синхронизированных барабанов с реверсивным программным приводом, и закреплены за леерные тросы перпендикулярно продольной оси канала с помощью роликовых кареток, снабженных фиксаторами, которыми снабжены и роликовые каретки папильонажных лебедок.

Сущность предлагаемого технического решения состоит в том, что применение рамоподъемной двухбарабанной синхронизированной лебедки с программным реверсивным приводом позволяет производить одновременную намотку и размотку ветвей троса-копира, регулируя при этом скорость вращения барабанов лебедки и, соответственно, расположение и перемещение грунтозаборного устройства в вертикальной плоскости поперечного сечения канала, что необходимо для формирования заданного криволинейного подводного поперечного сечения русла. Применение леерного способа папильонирования с фиксированием положения кареток папильонажных тросов и троса-копира позволяет перемещать земснаряд перпендикулярно ( =90°) продольной оси канала при сохранении постоянной угловой скорости вращения папильонажных лебедок, что упрощает производство работ по разработке грунта.

За время t x , необходимое для формирования подводного поперечного профиля русла канала на барабаны папильонажных лебедок, наматывается и разматывается трос длиной «X», а грунтозаборное устройство, установленное на тросе-копире, переместится также в горизонтальной плоскости на расстояние «X». За это же время t x на барабаны синхронизированной реверсивной рамоподъемной лебедки наматывается-разматывается трос-копир длиной У х , а грунтозаборное устройство должно пройти путь У х в вертикальной плоскости для создания проектного подводного поперечного профиля русла канала

При этом

где V 1x - линейная скорость сматывания троса папильонажных лебедок; V 2x - линейная скорость сматывания-разматывания троса-копира на барабаны синхронизированной реверсивной лебедки.

Скорости сматывания папильонажных тросов и троса-копира, выраженные через угловую скорость вращения барабанов лебедок, составят:

где 1x - угловая скорость вращения папильонажных лебедок; 2X - угловая скорость вращения барабанов синхронизированной реверсивной рамоподъемной лебедки троса-копира; R 1 и R 2 - радиусы барабанов папильонажной и синхронизированной реверсивной лебедок.

Принимая R 1 =R 2 , формулу (1) можно преобразовать:

Из формулы (4) видно, что угловая скорость 2X вращения барабанов синхронизированной рамоподъемной лебедки отличается от угловой скорости вращения папильонажных лебедок и прямо пропорциональна длинам наматываемых - разматываемых отрезков троса-копира.

Но для формирования заданного криволинейного (параболического) устойчивого подводного профиля русла угловая скорость вращения барабанов синхронизированной рамоподъемной лебедки должна быть величиной переменной:

где Н к - глубина воды в канале на оси русла;

h вак - минимальная глубина воды, при которой не происходит срыва вакуума грунтового насоса;

Н кх - глубина воды в канале на расстоянии «X» от вертикальной оси русла.

Из формулы (6) видно, что при постоянной угловой скорости вращения папильонажных лебедок 1x угловая скорость 2х вращения барабанов синхронизированной рамоподъемной лебедки величина непостоянная (в отличие от прототипа) и зависит от месторасположения грунтозаборного устройства в поперечном сечении русла.

Таким образом, при заданных проектом поперечном сечении канала и угловой скорости вращения папильонажных лебедок строительство и очистка канала от наносов земснарядом с формированием заданного устойчивого криволинейного подводного поперечного профиля русла возможны программной намоткой тросов на барабаны папильонажных лебедок и последовательной намоткой - размоткой троса-копира на барабаны синхронизированной реверсивной лебедки, вращаемые с угловой скоростью, прямо пропорциональной длинам наматываемых и разматываемых тросов.

Суть изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема (план) очистки канала от наносов с использованием предлагаемого тросового устройства; на фиг.2 - сечение А-А фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б фиг.1; на фиг.4 - расчетная схема; на фиг.5 - схема расположения тросового устройства для рабочих перемещений земснаряда и грунтозаборного устройства.

Предлагаемое тросовое устройство включает трос-копир 9, ветви которого через блоки 12 на раме 13 грунтозаборного устройства 14, блоки 15 рамоподъемной стрелы 16 земснаряда 3 соединены с рамоподъемной лебедкой 17, выполненной в виде двух, размещенных на одном валу, синхронизированных барабанов с реверсивным программным приводом, и закреплены за леерные тросы 5 перпендикулярно продольной оси 4 канала 1 с помощью роликовых кареток 11, снабженных фиксаторами. К леерным тросам 5 с помощью роликовых кареток 6, также снабженных фиксаторами, перпендикулярно продольной оси канала присоединены носовые 7 и кормовые 8 тросы папильонажных лебедок 18.

Работа предлагаемого тросового устройства при очистке канала от наносов осуществляется следующим образом.

Реализацию процесса очистки русла канала 1 от наносов 2 начинают с установки земснаряда 3 на продольной оси 4 канала и устройства на его берегах леерных тросов 5. К леерным 5 тросам роликовыми каретками 6 с фиксаторами перпендикулярно продольной оси 4 канала 1 присоединяют носовые 7 и кормовые 8 тросы папильонажных лебедок 18. Максимальную длину троса-копира 9 определяют исходя из максимальной глубины h к врезки 10 русла канала 1 и расположения на берегах леерных тросов 5. Ветви троса-копира 9 роликовыми каретками 11 с фиксаторами соединяют с леерными тросами 5 и через блоки 12 на раме 13 грунтозаборного устройства 14 и блоки 15 рамоподъемной стрелы 16 - с двухбарабанной реверсивной синхронизированной рамоподъемной лебедкой 17 с программным приводом, обеспечивающей одновременное наматывание и разматывание ветвей троса-копира 9. Двухбарабанная реверсивная синхронизированная лебедка 17 оборудуется программным устройством для регулирования скорости вращения.

Непосредственно очистку или разработку русла канала 1 от наносов 2 производят многократным возвратно-поступательным перемещением земснаряда 3 перпендикулярно продольной оси 4 канала с помощью папильонажных лебедок 18, вращаемых с постоянной скоростью, при одновременном программном по формуле (6) поднятии и опускании рамы 13 грунтозаборного устройства 14 синхронизированной реверсивной лебедкой 17.

После отработки заданного поперечного сечения канала 1 в данной позиции земснаряд 3 и трос-копир 9 тросолеерным папильонированием перемещают вдоль оси 4 русла на расстояние, равное ширине разработанной полосы 19, фиксируют положение роликовых кареток 6 и 11 на леерных тросах 5 и процесс разработки грунта повторяют и т.д.

Таким образом, предлагаемое тросовое устройство за счет регулирования положения грунтозаборного устройства в сечении канала во взаимосвязи с перемещением земснаряда позволяет осуществлять формирование заданного криволинейного подводного поперечного сечения канала, соответствующего устойчивому руслу канала, и упрощает производство работ.

Формула изобретения

Тросовое устройство для рабочих перемещений земснаряда при строительстве и очистке канала от наносов, включающее рамоподъемную и папильонажные лебедки с программной намоткой тросов на барабаны, вращаемые с угловой скоростью, прямо пропорциональной длинам наматываемых тросов, блоки на рамоподъемной стреле земснаряда и располагаемые на берегах канала параллельно его продольной оси леерные тросы с роликовыми каретками, отличающееся тем, что устройство снабжено тросом-копиром, ветви которого через блоки на раме грунтозаборника и рамоподъемной стрелы земснаряда соединены с рамоподъемной лебедкой, выполненной в виде двух размещенных на одном валу синхронизированных барабанов с реверсивным программным приводом, и закреплены за леерные тросы перпендикулярно продольной оси канала с помощью роликовых кареток, снабженных фиксаторами, которыми снабжены и роликовые каретки папильонажных лебедок.

РИСУНКИ