Техника - молодёжи 1983-12, страница 32

ЗЕМСНАРЯД №...

Он пришел с Волго-Дона

сухим и водным путем

Со своею командой —

сплошь на подбор молодежь. «Мы идем, — говорят дизеля, —

мы тихонько идем.

Слушайте гром лебедок,

тросов стальную дрожь!

Из книги В. ЛУГОВСКОГО «Пустыня и весна»

Это было давно... Вечером, в минуту отдыха, читал я выхваченную из кипы стихов поэму «Земснаряд №...» и вслух удивлялся интуиции Владимира Луговского — уж очень верно схвачена и образно подана суть агрегата.

Действительно, из напорной трубы пульповода вырывается пурга, но, увы, воды в ней вдесятеро больше, чем земли. Колоссальная энергия, затрачиваемая на создание могучего потока, пропадает даром, только малая ее толика используется для транспорта грунта.

Несмотря на это, поточность процесса в самом прямом смысле слова и низкая трудоемкость позволяют гидромеханизации успешно конкурировать с другими способами производства земляных работ, а в некоторых случаях только земснаряды могут разрабатывать грунт. Они прорезали водораздел высотой полтораста метров на сложнейшем участке Волго-Валтий-ского водного пути. А еще раньше без них было бы невозможно строительство Волго-Донского канала и каскада волжских гидростанций. Земснаряды не только намывают плотины и дамбы, но создают в болотах Сибири острова для буровых вышек и насыпи шоссейных и железных дорог. В прошлом у них канал в Каракумах, а в будущем решение проблем переброски части стока северных рек в бассейн Волги и сибирских рек в бассейн Аральского моря.

Поэтому повышение эффективности работы земснарядов актуально. И единственным способом для этого является увеличение содержания грунта в потоке воды так, чтобы

ТЕХНИКА ПЯТИЛЕТКИ

приблизиться к поэтическому образу: «пурга бурой земли пополам с водой»)

С песком куда ни шло, а вот если глина... «что нарежешь, то проглотишь».

Чтобы лучше насытить пульпу грунтом, увеличивают мощность привода фрезы в два-три раза. Это не страшно. Даже при таком росте ей еще далеко до мощности перекачивающего пульпу насоса, которая в четыре-пять раз больше. Опасность и трудности в другом: фреэу надо с силой и достаточно быстро надвигать на пласт грунта; тем сильнее и быстрее, чем больше мощность ее привода. Совершают эту работу папильонажные лебедки.

Слышите «гром лебедок, тросов стальную дрожь»? Они тянут изо всех сил, словно стремятся разорвать корпус земснаряда, погнуть сваи и раму рыхлителя — фрезы.

Применив грубую силу, мы быстро дойдем до предела, до предела прочности, а грунта будет все еще мало. Путь решения проблемы в совершенствовании формы рабочего органа — фрезы и в улучшении его взаимодействия с папильонаж-ными лебедками.

Фреза совершает сложное движение, вращательное и поступательное одновременно. При этом любая точка на режущих кромках ее ножей описывает свою циклоиду. Тыльная сторона ножа фрезы не должна давить на грунт — тяжело придется лебедкам и папильонаж-ному тросу! Для устранения подобного явления при обработке металла эту тыльную сторону затачивают по логарифмической спирали.

Такое решение применительно к фрезе земснаряда не идеально: она имеет более сложную митро-образную форму, и ее диаметр существенно изменяется вдоль оси вращения, да и со временем (из-за износа ножей). Поэтому, чтобы минимальный угол резания между касательной к тыльной поверхности ножа и вектором абсолютной скорости резания (задний кинематический угол резания) сохранял постоянную оптимальную величину, перпендикулярные к оси вращения сечения режущих поверхностей фрезы должны иметь очертания кинематической спирали. При постоянном отношении линейных скоростей вращательного и поступательного движения уравнение кинематической спирали обращается в логарифмическое.

Фреза земснаряда должна не только резать, но и подавать грунт ко всасывающему отверстию. Поэтому передняя поверхность резания ее ножей должна быть образована винтовым движением кинематической спирали вдоль оси вращения.

Внешняя красота полученной фигуры отражает законченность и лаконичность технического решения. Чтобы грунт не застревал на опорном кольце, а легко соскальзывал с лопасти фрезы, кольцу придана форма воронки, плавно переходящей во всасывающее отверстие, которое вытянуто по направлению вращения фрезы. Выпуклая форма экрана способствует лучшему увлечению нарезанного грунта во всасывающее отверстие потоком воды. Дополнительные ножи измельчают растительные остатки и очищают отверстие от засорения. Причем ножи направлены по потоку и не создают гидравлических сопротивлений.

Сама же фреза развернута вниз и соединена с редуктором карданным валом, что предотвращает уты-кание рамы в грунт.

Системы источников тока, питающие двигатели фрезы и па-пильонажных лебедок, так взаимодействуют между собой, что при перегрузке фрезы не только снижается скорость ее вращения и растет сила резания, но и одновременно уменьшается скорость выбирания папильонажного троса. Поэтому оператору не надо периодически выключать лебедки. После преодоления особо трудного участка производительность снова автоматически возрастает.

«Так медлительны якорей шаги...» Тяжелая работа по их перекладке вперед теперь выполняется стрелами.

Для ускорения перешагивания земснаряда на новую полосу разработки грунта одна из свай укреп

32