Стенд для исследования подводного резания грунтов

/92 4 Е ффщ ПИСАН СВИДЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКО мов,.0376:621.879,45 (088.8тельство СССРГ 3/92, 1982. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свиде1032121, кл. Е 02 РЕТЕНИ-,(54) (57) СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОДВОДНОГО РЕЗАНИЯ ГРУНТОВ по авт. св.1032121, отличающийся тем, что, с целью повышения точности моделирования процесса подводной разработки грунтов рабочими органами фрезерного типа, он снабжен регулируемой гидротранспортной системой отсоса разрабатываемой породы со встроенными диффузором и заборным конфузором, соединенным с отсасывающим трубопроводом, которые входят в гидросистему, включающую гидрофильтр, регулятор и измеритель скорости потока воды.Изобретение относится к физическому моделированию землеройных рабочих органов, а именно к стендам для исследованияфизических моделей землеройных рабочих органов при резании грунтов под водой.Целью изобретения является повышениенточности моделирования процесса подводнои разработки грунтов рабочими органами фрезерного типа.На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.Стенд включает герметичную камеру 1,режущий орган 2, привод 3 режущего органа 2, кассету 4 для образцов грунта 5,державку 6, выходной конец которой выполнен с пазом 7, систему 8 трубопроводовподачи жидкости и создания давления в камере, привод вращения режущего органа,снабженный сменными колесами 9, винтовойпарой 10 и направляющей 11, источник 12давления, пневморедуктор 13, пневмогидроаккумулятор 14, обратный клапан 15, раму16 с ходовым винтом 17, механизм 18 перемещения рамы и два манометра 19 и 20.Гидротранспортная система состоит иззаборного конфузора 21, отсасывающего изамыкающего трубопровода 22, гидрофильтра 23, насоса 24, трубопровода 25, идущегоот насоса к регулятору 26 скорости потокаводы, трубопровода 27, измерителя 28 скорости потока воды с трубопроводом 29 идиффузора 30.Стенд работает следующим образом.Образец грунта помещают в кассету 4герметичной камеры 1. Затем камера 1 ипневмогидроаккумулятор 14 заполняются водой. Давление в камере 1 создается сжатымвоздухом из источника давления 12 черезпневморедуктор 13 и пневмогидроаккумулятор 14, соединенных с камерой 1 системойтрубопроводов 8, Контроль заданного давления осуществляется манометрами 19 и 20.Необходимое давление обеспечивается источником давления 12 и регулируемым обратным клапаном 15. В случае установки навыходном конце державки 6 режущего органа 2 бульдозерного типа привод 3 невключают. Изменение частоты вращения фрезы осуществляется с помощью сменных колес 9 привода 3, Установка режущего органа на необходимую глубину резания образцов грунта 5 производится вертикальнымперемещением привода 3 по направляющей11 с помощью винтовой пары 10.Процесс резания происходит за счет перемещения образца грунта 5 с кассетой 4, установленной на раме 16 с ходовым винтом17, соединенным с механизмом 18 перемещения рамы,Привод 3 режущего органа 2 и привод18 перемещения рамы унифицированы иснабжены набором сменных колес, позволяющих производить исследования в широкомдиапазоне режимов резания. При фрезеровании образца грунта для отсоса разрабатываемой породы приводят в действие гидротранспортную систему, которая работает следующим образом.При включении насоса 24 и установке регулятора скорости потока воды в положение А вода циркулирует по внутреннему кольцу: насос 24, трубопровод 25, регулятор 26 скорости потока воды, замыкающий трубопровод 22 - и не вызывает возмущения в герметичной испытательной камере стенда, Регулятор 26 скорости потока воды представляет собой кран, положение которого определяет величину поперечного сечения отверстия, соединяющего трубопроводы 25 и 27. В положении А трубопровод 27 отключен (перекрыт краном), и при работе насоса вода циркулирует только по внутреннему кольцу; насос 24, трубопровод 25, регулятор 26 скорости потока воды, трубопровод 22. В этом случае трубопровод 22 является замыкающим, так как отсос грунта не происходит - насос работает в замкнутом цикле.При повороте регулятора 26 в положение Б поток воды по внутреннему кольцу ослабляется и добавляется второе, внешнее кольцо циркуляции воды; происходит соединение трубопроводов 25 и 27, поток воды поступает через измеритель скорости 28 и трубопровод 29 к диффузору 30, затем через трубопровод 22, гидрофильтр 23, насос 24 и т.д. Происходит отсос разрабатываемой породы. В этом случае трубопровод 22 является отсасывающим. Интенсивность отсоса породы зависитот положения регулятора 26 скорости потока воды, т.е. от поперечного сечения отвер. стия в нем, соединяющего трубопроводы 25и 27.В положении регулятора Б сечение отверстия, соединяющего трубопроводы 25и 27, максимально, а отверстие между регулятором 26 и трубопроводом 22 перекрыто полностью. Работает только внешнеекольцо, т.е. происходит отсос разрабатываемой породы,Направление потока воды относительно режущих элементов и грунта устанавливается соотвествующим расположением диффузора 30 и заборного конфузора 21. После проведения серии экспериментов гидро- фильтр 23 очищается.Таким образом, очевидно, что в зависимости от скорости потока воды, управляемого положения регулятора устанавливается интенсивность отсоса породы аналогично работя земснаряда. Отсос породы происходит через конфузор 21, грунтозаборное устройство всасываемым потоком воды, направленным в зону резания. Поток воды из диффузора 30 увеличивает интенсивность процесса грунтозабора.1170068 Составитель Р. АдиатулинаТехред И. Верее Корректор Л. БескидТираж 649 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор М. Циткина Заказ 4679/27 Интенсивность отсоса разрабатываемой породы можно регулировать также герметичными параметрами конфузора 21 и диффузора 30, а также изменением их положения относительно зоны работы фрезы. Необходимость регулирования скорости потока воды (отсоса разрабатываемой породы) определяется тем, что при разработке грунтов с различными физико-механическими свойствами изменяются параметры процесса фрезерования, например скорость вращения и перемещения фрезы, глубина фрезерования и т.д. Так как все параметры процесса фрезерования грунтов взаимосвязаны, то становится очевидной необходимость контроля регулируемого процесса отсоса разрабатываемой породы. Для этого устанавливают в стенде измеритель 28 скорости потока воды.