Плаваюча установка для очищення водоймищ

1. Плавающая установка для очистки водоемов, состоящая из плавсредства, поворотного устройства со смонтированной на нем стрелой, заборного органа, аутригеров, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что снабжена двумя аутригерами, опорные поверхности которых вынесены относительно центра масс в сторону рабочей зоны, а поворотное устройство смонтировано между опорными поверхностями и центром масс установки. 2. Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что узел поворота аутри гера выполнен шарнирным с возможностью укладки аутригера в транспортном положении вдоль плавсредства. 3. Установка по пп. 1, 2, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что аутригеры выполнены по длине составными, а составные части соединены между собой шарнирами с ограниченным углом поворота. 4. Установка по пп. 1-3, о т л и ч аю щ а я с я тем, что по крайней мере один шарнир, соединяющий составные части аутригера, включает в себя предохранительное устройство с возможностью снятия ограничения по углу поворота шарнира. 5. Установка по пп. 1-4, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что пята аутригера крепится к аутригеру через кардан, причем пята состоит из двух половин, шарнирно связанных между собой с ограниченным углом перемещения, а осью шарнира является одна из осей кардана. 6. Установка по пп. 1-5, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что удлинительные вставки имеют узлы крепления к аутригеру и пяте в виде шарниров. 7. Установка по пп. 1-6, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что плавсредство выполнено в виде самоходной амфибии. ОО о Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в отраслях хозяйственной деятельности, где необходимо производить дноуглубительные работы в стесненных акваториях, на горнообогатительиых комбинатах для углубления технологических каналов, в водном хозяйстве для очистки малых рек, в рыбном хозяйстве для расчистки и углубления прудов и др. Известны установки для углубления и расчистки дна с поворотным устройством 26872 и стрелой, установленных на понтоне (агрегат топлякоподъемный ЛС-41А, производства Маймаксанского завода "Лесосплавмаш" - ЦНИИТЭстроймаш. Номенкла-* турный каталог. Строительные, дорожные, 5 мелиоративные, лесо- и торфозаготовительные, коммунальные, ручные и отделочные машины, планируемые к выпуску в 1990 году, М., 1990 г.: экскаваторный земснаряд ЗЭ-1, разработки МП "Фонтан" 10 Подводтрубопроводстроя, г. Шлиссельбург, Ленинградской области - рекламный проспект МП "Фонтан"). На месте работ такие установки фиксируются с помощью тросов или свай. 15 Недостатками этих установок являет-, ся повышенная величина водоизмещения (массы установки) по отношению к развиваемому полезному моменту грузоподъемного устройства (призведению веса груза 20 на вылет от оси поворотного устройства), сложность маневрирования на месте работ. Из известных наиболее близким по технической сущности является плаваю- 25 щий бульдозер (рекламный проспект фирмы "De Hollandsche Ussel", Голландия) прототип. Эта установка состоит из лодки, поворотного устройства со стрелой и грейфером, четырех аутригеров, опираю- 30 щихся в рабочем состоянии установки на дно. Каждый аутригер имеет два гидравлических привода: для поворота (опускания) в рабочее положение и телескопического удлинения аутригера до контакта 35 опоры с грунтом. Гидропривод удлинения аутригера в рабочем положении находится в воде. Плавающий бульдозер работает на водоемах с глубиной 1,25 1,5 м. С увели- 40 чением глубины во/зоема усложняется постановка аутригеров в рабочее положение. Увеличение глубины водоема ведет также к утяжелению аутригеров. Для установки, работающей в широком диапазоне глу- 45 бин, использование специального привода для постановки пяты на грунт путем телескопического удлинения аутригера существенно усложняет конструкцию и дополнительно увеличивает вес аутригера. 50 При подъеме цельной пяты со слабонесущего грунта необходимо развивать отрывное усилие, которое может достигать полуторакратного от величины нагрузки на пяту. 55 В основу изобретения поставлена задача повышения удобства постановки аутригеров плавающей установки для очистки водоемов в рабочее положение и транспортирования установки, облегчения от рыва опорных поверхностей от грунта, расширения возможностей установки по глубине очищаемых и углубляемых водоемов путем использования аутригеров, шарнирно соединенных с корпусом и пятами, использованием складывающихся при отрыве пят и удлинительных вставок аутригеров, использования несущего корпуса в виде самоходной амфибии, что позволяет снизить непроизводительные затраты времени при перемещении установки и постановке ее в рабочее положение, повысить мобильность, надежность и безопасность на воде и "снизить вес установки. Решение задачи достигается тем, что в лодке (плавсредстве) для обеспечения необходимой устойчивости убтановки в рабочем положении вместо четырех аутригеров применены два. Для уменьшения изменения дифферента установки при работе опорные поверхности аутригеров вынесены относительно центра масс в сторону рабочей зоны, а поворотное устройство смонтировано между опорными поверхностями и центром масс установки. Узел поворота аутригера, обеспечивающий крепление аутригера к плавсредству выполнен таким образом, что позволяет укладку аутригера в транспортном положении вдоль плавсредства. Для упрощения и облегчения конструкции аутригера на сгойке аутригера имеются шарниры с ограниченными углами поворота. По крайней мере один шарнир имеет предохранительное устройство, срабатывающее при превышении по какой-либо причине допустимого значения усилия при отрыве опорной поверхности от грунта и увеличивающее угол поворота. Для удлинения стоек аутригеров при работе на повышенных глубинах в конструкции используют вставки. Вставки шарнирно крепятся к аутригерам и пятам. Аутригеры шарнирно опираются на пяты. Пяты (опорные поверхности) аутригеров состоят из двух половин и шарнирно связаны между собой. При подъеме опорной поверхности с грунта половины самопроизвольно поворачиваются одна относительно другой, уменьшая площадь контакта с грунтом и, соответственно, отрывное усилие. С целью повышения мобильности плавающая установка для очистки водоемов выполнена амфибийной. Использование двух аутригеров вместо четырех существенно сокращает время на выставку установки в рабочее положение и перевод в транспортное в связи с выполнением меньшего количества операций, снижает вес установки. 26872 За счет рационального выбора положения пят и оси вращения поворотного устройства, возникающий при работе установки с двумя аутригерами и ограниченными габаритами лодки дифферент на нос и корму, не оказывает влияния на производительность установки при приемлемых массо-габаритных и энергетических характеристиках. На установку действует силы веса лодки с аутригерами и ходовой частью, силы веса стрелы и грейфера с грузом, выталкивающая гидростатическая сила (на лодку) и реакция грунта на пяты. На дифферент определяющее влияние оказывает положение силы веса поворотной части (стрелы и грейфера с грузом) по длине лодки. При переднем положении стрелы линия действия силы поворотной части проходит впереди пят и соответственно лодка получает дифферент на нос, при боковом положении стрелы линия действия силы веса поворотной части проходит позади пят и лодка получает дифферент на корму. При выборе места положения оси поворота стрелы впереди пят значительно увеличивается дифферент на нос. Если ось поворота стрелы находится позади центра масс установки кроме роста дифферента на корму уменьшается нагрузка на пяты, что может вызвать вращение машины относительно вертикальной оси при повороте стрелы, так как пяты выполняют функцию и якорей Положение оси поворота стрелы выбирается таким образом, чтобы в двух крайних положениях стрелы переднем и боковом изменение дифферента не превышало допустимого значения. В качестве допустимого принимается такое изменение дифферента (на практике не превышающее 3 е ), которое позволяет обеспечить приемлемые массо-габаритные и энергетические характеристики установки при циклической работе По результатам анализа допустимые значения изменения дифферента обеспечиваются при расположении оси поворота между пятами аутригеров и центром масс установки. Шарнирное крепление аутригеров к лодке ускоряет их постановку на дно, подъем и укладку в транспортное положение вдоль борта. Многозвенная конструкция аутригера с шарнирным соединением с ограниченным углом поворота составных частей между собой позволяет использовать один гидропривод и разместить его над водой (исключив гидропривод, расположенный в воде, как в прототипе) при одновремен 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ном обеспечении необходимого отрывного усилия пяты от грунта. Такое решение позволяет повысить надежность работы привода. Введение предохранительного устройства на одном из шарниров, соединяющего составные части аутригера и позволяющего снять при срабатывании ограничения по углу поворота, дает возможность увеличить усилие подъема пяты при одном и том же моменте, передаваемом на корпус лодки. Введение предохранительного устройства позволяет повысить безопасность установки на воде в случае зацепа пяты за грунт. Уменьшение усилия отрыва пяты от грунта в результате использования конструкции, состоящей из двух шарнирно связанных между собой половин, способствует повышению безопасности установки на воде и снижению непроизводительных затрат времени при смене установкой рабочего места Применение удлинительных вставок аутригеров, имеющих узлы крепления к аутригеру и пяте в виде шарниров, снижает вес установки и повышает ее надежность при назначении ее для работы на водоемах повышенной глубины. Использование в качестве несущего корпуса самоходной амфибии повышает мобильность установки и не требует дополнительных транспортных средств для ее перемещения. На фиг 1 изображен общий вид сбоку плавающей установки для очистки водоемов в рабочем положении, на фиг. 2 - общий вид сбоку плавающей установки для очистки водоемов в транспортном положении; на фиг. 3 - устройство аутригера; на фиг. 4 - устройство пяты (в разрезе); на фиг. 5 - постановка пяты на грунт Установка состоит из поворотного устройства 1 со стрелой 2, лодки 3, снабженной ходовой частью 4 и аутригерами 5 В рабочем положении аутригер 5 через пяту (опорную поверхность) 6 оперт о дно. В транспортном положении поворотом вокруг вертикальных и горизонтальных осей в узле сопряжения с лодкой аутригер укладывается на борт лодки. Аутригер состоит из узла поворота 7, верхней 8 и нижней 9 стоек. Узел поворота связан с корпусом лодки через вертикальную ось 10. К узлу поворота 7 с помощью горизонтальной оси 11 крепится верхняя часть стойки Для поворота верхней стойки относительно узла поворота 7 используют гидроцилиндр 12. Нижняя стойка связана 26872 с верхней через ось 13 и ограничитель, который выполнен в виде опорных подушек 14, 15 и подвижного стержня 16. Стержень 16 шарнирно связан с нижней стойкой и через проушину 17 с верхней стойкой. Опорные подушки 14, 15 и стержень 16 ограничивают угол поворота нижней стойки относительно верхней. Предохранительным устройством является стержень 16, который в случае превышения допустимой нагрузки разрывается и увеличивает угол взаимного поворота стоек. Пята состоит из двух половин 18 и 19, связанных между собой осью 20. Половины пяты имеют ограниченный угол взаимного поворота, величина которого задана упорами на половинах. В опертом о дно положении они лежат в одной плоскости; при отрыве от дна половины пяты приближаются друг к другу, поворачиваясь относительно оси 20. Кронштейн 21, связанный с нижней стойкой осью 22, позволяет поворачиваться половинам пяты, в опертом о дно состоянии, относительно оси 20 с сохранением их нахождения в одной плоскости. Оси 20 и 22 образуют кардан, связывающий нижнюю стойку с пятой. Удлинитель 23, позволяющий обеспечить работу установки в двух диапазонах глубин, крепится к нижней стойке через оси 24 и 25. Установка работает следующим образом К месту работы установка перемещается с помощью ходовой части, а на заключительном этапе вплавь. Аутригеры 5 из Транспортного положения вручную переводятся в рабочее и фиксируются пальцами 27. С помощью гидроцилиндров 12 производится одновременное опускание стоек аутригеров. Нижняя стойка находится в крайнем нижнем положении, определяемым стержнем 16. Пяты при опускании занимают такое положение, при котором перед постановкой на грунт их поверхности контакта обращены в сторону лодки, что реализовано установкой дополнительных грузов 27 на внешней части пяты. Половины пяты опущены вниз. На определенном этапе опускания аутригера происходит контакт пяты с грунтом внешними концами половин. Дальнейший ход гидроцилиндра приводит к спрямлению по 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 8 * ловин пяты; пята в целом поворачивается до контакта с грунтом всей опорной поверхностью. При этом происходит взаимное перемещение верхней и нижней стоек относительно оси 13 до контакта опорных подушек 14 и 15. Нагрузка на опорные поверхности пят, необходимая для нормальной работы установки, создается путем дальнейшего поворота верхней и нижней стоек, представляющих при этом единое целое, относительно оси 11. После постановки пят на грунт стрела может быть повернута в рабочее положение. В конце работы стрела переводится в транспортное положение после чего убираются аутригеры. При отрыве пят от грунта гидроцилиндры 12 работают на уборку. Происходит взаимное угловое перемещение верхней и нижней стоек относительно оси 13 сопровождающееся нарушением контакта по опорным подушкам 14 и 15. Одновременно снимается нагрузка с опорных поверхностей пят и при дальнейшем ходе гидроцилиндров начинается отрыв пят от грунта. Отрыв сопровождается взаимным поворотом половин пят относительно оси 20, облегчающим этот процесс. В процессе отрыва пята движется преимущественно вверх. При дальнейшем подъеме аутригера нижняя стойка становится на упор 16, а пята совершает движение вбок и вверх по радиусу. В случае, например, зацепа лапы за препятствие происходит разрушение стержня 16 и преимущественное движение пяты будет направлено вверх, чем облегчается ее подъем в аварийной ситуации. Поднятые аутригеры переводятся в транспортное положение. Использование в плавающей установке для очистки водоемов двух аутригеров облегчает и сокращает время на постановку опорных пят на грунт и их подъем, что улучшает техническую производительность установки. Применение в конструкции аутригеров с удлинителями 23 позволяет выполнять работы на повышенных глубинах и снизить габариты, вес и стоимость установки. Разработаны экспериментальные образцы плавающей установки для очистки водоемов, которые успешно прошли испытания. /•• /// /// //•/ / Л У // /Ч /» /// / / V /У / • 26872 1 21 12 S Фиг 3 22 21 А-А (Риг 4 26872 777 TTT Puz.5 Упорядник Техред М. Келемеш Коректор М. Куль Замовлення 537 Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101