Основні параметри землесосних снарядів та їх вибір
Основними параметрами будь-якої машини прийнято називати числові величини, що характеризують її здатність виконувати своє основне завдання.
Відповідно до цього визначення основні параметри землесосного снаряда такі:
- продуктивність землесосного снаряда, з якою він може розробити та перемістити обсяг ґрунту, м 3 /год.
- Натиск, м вод. ст., який здатний розвинути ґрунтовий насос земснаряду (цей параметр характеризує відстань, на яку може бути переміщений ґрунт;
- максимальна глибина, з якої землесосний снаряд може витягувати ґрунт.
Крім цих основних параметрів, землесосний снаряд може бути характеризується ще цілим рядом числових величин: габарити корпусу снаряда, його повна водотоннажність та осадка; ширина прорізу, яку може розробляти снаряд, загальна потужність, що споживається землесосним снарядом та потужність приводу його основних агрегатів; тягове зусилля та швидкості папільонажних лебідок і т.д.
Позначення землесосних снарядів
Землесосні снаряди прийнято позначати двома числами через дефіс: перше число - позначає умовну продуктивність снаряда по ґрунту (1/10 продуктивності ґрунтового насоса по пульпі), друге - повний напір, що розвивається ґрунтовим насосом за вирахуванням гідравлічних втрат у межах снаряда. Якщо говорять «землесосний снаряд 300-40», це означає, що снаряд має умовну продуктивність 300 м 3 /год ґрунту, тобто 3000 м 3 /год пульпи, і здатний розвивати корисний напір 40 м вод. ст.
Іноді в позначенні землесосного снаряда після цифр пишуть якісь літери додатково, що характеризують спеціальне призначення. Наприклад, у позначенні 350-50Т буква Т означає "важкий". Цей снаряд спеціально пристосований для розробки важких ґрунтів. Упозначення 100-40К літера К означає «кар'єрний»; у позначенні 500-70Гл - букви Гл означає «глибинний» (снаряд, призначений розробки грунтів великих глибинах).
Вимоги до землесосних снарядів
За умовами експлуатації до землесосних снарядів висувають такі загальні вимоги:
1. Конструкція землесосних снарядів повинна враховувати важкі умови роботи при безперервному контакті з високоабразивними та великоуламковими гірськими породами.
2. Снаряди повинні бути по можливості простими в обслуговуванні та гарантувати повну безпеку обслуговуючого персоналу.
3. Запасні частини ґрунтових насосів та іншого обладнання землесосних снарядів повинні бути простими у виготовленні та мати розміри, що забезпечують встановлення їх на місце без додаткової обробки та підгонки.
Вибір землесосних снарядів
Вибір тієї чи іншої типу землесосного снаряда для конкретної роботи роблять розробки проекту виконання робіт.
Вибір землесосних снарядів за продуктивністю визначають ухвалені терміни виконання заданого обсягу робіт. Одна й та сама робота може бути виконана в однаковий термін машинами різної потужності, але відповідно змінюватиметься кількість працюючих машин. Економічні результати того чи іншого варіанта будуть різні.
Порівняння середніх техніко-економічних показників землесосних снарядів різних продуктивностей показує, що зазвичай чим більший снаряд, тим вища його ефективність. Таким чином, здавалося б, завжди слід вибирати земснаряди з великою продуктивністю, зупиняючись на невеликих земснарядах тоді, коли сезонна продуктивність снаряда перевищує заданий обсяг. Однак, це не зовсім так. Крім причин, які безпосередньо впливають на вартістьодиниці робіт при виборі продуктивності снаряда необхідно враховувати ще такі обставини, вплив яких важко виявити економічним розрахунком:
1. Якщо весь обсяг робіт виконує один великий землесосний снаряд, то при виході його з ладу наслідки будуть більш збитковими, ніж при поломці одного з кількох земснарядів меншої продуктивності.
2. Невеликі земснаряди забезпечити запасними частинами значно простіше, ніж великі.
3. Великий земснаряд має обслуговувати висококваліфіковану команду.
4. Великі земснаряди незручно використовуватиме виконання розосереджених обсягів робіт навіть у тому випадку, якщо загальний обсяг буде значним.
5. Великими земснарядами важко проводити намивні роботи при обмеженому фронті намиву.
6. Великі земснаряди значно складніше забезпечити електроенергією.
7. Великі земснаряди непридатні до роботи на малих глибинах й у вузьких прорізів.
8. Великі земснаряди можуть розробляти ґрунт на більшій глибині, ніж малі земснаряди, тому при виїмці глибоких котлованів часто приймають машини з великою продуктивністю навіть за невеликих обсягів робіт.
Оскільки вирішальним чинником під час виборів земснаряда за продуктивністю є обсяг робіт, то попереднього визначення типу та кількості необхідних земснарядів можна скористатися табл. 5-2.
Так, при обсязі робіт у сезон 200 тис. м 3 потрібно два земснаряди з діаметром патрубка, що всмоктує, 200 мм або один земснаряд з діаметром патрубка 300 мм.
Глибина опускання ґрунтозабірних пристроїв повинна дорівнювати (з деяким запасом) глибині ділової виїмки.
При розробці глибоких котлованів і за умови, що є можливість знижувати рівеньводи в котловані, роботу можна вести у кілька ярусів. У таких випадках оптимальна глибина розробки земснарядом повинна пов'язуватися з глибиною одного ярусу. При розробці резервів (тижнева виїмка) або кар'єрів глибину розробки може визначати геологія кар'єру або необхідність отримання певного обсягу із заданої площі.
Напір, що розвивається ґрунтовим насосом, встановленим на вибраному землесосному снаряді, повинен бути достатнім для подолання суми всіх гідравлічних втрат у напірному пульповоді з урахуванням висоти, на яку подають ґрунт. Так як у ряді випадків виявляється неможливим підібрати земснаряд з достатнім натиском грунтового насоса, то доводиться в напірний пульповод включати станції, що перекачують, і таким чином, з'єднувати послідовно два або кілька грунтових насосів.
При виборі роду приводу земснарядів розгляд різних варіантів слід розпочати з електричного і лише у випадках нерентабельності чи неможливості організації електропостачання переходити на автономний привід. Як автономний двигун для землесосних снарядів найчастіше застосовують дизелі.
Землесосні снаряди для будівельних цілей з дизельним приводом випускають тільки з малою продуктивністю (100-150 м 3 /год). Головний зразок дизельного земснаряду продуктивністю 250 м 3 /год ґрунту знаходиться ще на стадії випробування.
Таким чином, вибір типу двигуна для земснаряду в наших умовах сьогодні має практичний сенс лише за снарядів малої та середньої продуктивності.
Вибір потужності і типу пристрою, що розпушує, безпосередньо пов'язаний з характером грунтів, для розробки яких призначений земснаряд. Це питання буде розглянуте нижче.