Устройство для добычи и транспортирования твердых полезных ископаемых со дна морей и океанов

(6 ) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено 10.05.78 (21) 2620350/22-03с присоединением заявки РЙ -(23) Приоритет -Опубликовано 07,12,80, Бюллетень И 45Дата опубликования описания 10.1 2.80 3 (5М. Кл.Е 21 С 45/00 Е 02 017/16 Гооударстввнный квинтет до делам нэобретений н открытий(71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский проектный и конструкторский институт горного дела цветной металлургии(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОБЫЧИ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ СО ДНА МОРЕЙ И ОКЕАНОВИзобретение относится к области морского горного дела, а именно, к устройствам для добычи и транспортирования твердых полезных ископаемых со дна морей и океанов.5 Известно устройство для добычи и транспортирования твердых полезных ископаемых со дна морей, включающее загрузочный придонный механизм и гибкий носитель с секциями, имеющими полости и отверстия для загрузки твердыми полезными ископаемыми и подачи сжатогв газа. При этом прнпоииый механизм совмещен с дозатором для подачи полезного ископаемого и сжатого газа в секции гибкого носителя 1.Однако, недостатком известного устройства является необходимость создания средств для изготовления гибкого носителя в виде перфорированного рукава и приспособленных для работы с ним дозаторов полезного ископаемого и сжатого воздуха. 2Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для добычи и транспортирования твердых полезных ископаемых содна морей и океанов, включающее гибкий носитель с прикрепленными к нему черпаками 21.Недостаток известного устройства зат- лючается в низкой производительности и ограниченной глубины разработки.Целью изобретения является повышение производительности устройства и глубины разработки путем снижении нагрузки на гибкий носитель. Поставленная цель досигается тем, что устройство выполнено с опускаемым с борта судна обеспечения блоком-питателем сжатого воздуха, внутри которого расположен трубопровод с форсункой и образован канал, сечение которого соответствует сечению черпаков, при этом черпаки имеют емкость для сжатого воздуха, открытую снизу.3 78При этом блок-питатель выполнен разьемным в вертикальной плоскости, например, с шарниром и фланцами, а в канале блока-питателя на трубопроводе с форсункой сжатого воздуха установлен воздушный клапан с подпружиненным приводом, взаимодействующим с проходящим внутри канала блока-питателя черпаком.Необходимость создания дополнительной плавучести в устройстве для добычи к транспортирования полезных ископаемых со дна морей и океанов поясняется следующим.Заданная производительность Я рг , устройства обеспечивается при подъеме гибкого носителя, с емкостью черпака4 (А), массой добываемого материала в воде у (т) и расстоянии между черпакамипо формуле где М - скорость подьема гибкого носителя, мосек; Р- емкость черпака,л;- масса добываемого материалав черпаке, т;- расстояние между черпаками, м,Число черпаков П на рабочей ветви определяется из соотношения1 где Н - глубина разработки, м.Масса Р поднимаемого материала в воде равнаСуммарная нагрузка, действующая на рабочую ветвь гибкого носителя равна, Щф,Рсцмм Рм Р р где Р - масса рабочей ветви гибкого носителя с черпаками в воде.Йопустимая нагрузка на гибкий носитель, исходя из его прочности, равна Роп.Таким образом,если РсммРопто разность между этими величинами необходимо компенсировать дополнительной плавучестью за счет газа, подаваемого под черпак или в дополнительную емкостьюСуммарный объем воздуха, необходимый для компенсации дефицита,нагрузки будет равен: де 8 - плотность воды.5495 4Единичный объем воздуха, подаваемого под каждый черпак будет равен: ЧУе- - , М.При расходе сжатого воздуха м/сек3)последний успевает заполнить нео ходимуюединичную емкость в черпаке при длине 8канала блока питателя, определяемогосоотношением: 510 или Р - уме йНа фиг.1 - общий вид устройства; нафиг.2 - блок-питатель, в рабочем положе 20 нии на фиг.З - то же,вид сверху, нафиг 4 - блок-питатель, разрез с черпаковвнутри;На судне обеспечения 1 размещаетсяпривод 2 гибкого носителя 3, к которому25 прикреплены черпаки 4. Гибкий носитель3 огибает разгрузочный узел 5 и проходитнад бункером конкреций 6 и опускаетсяпетлей на дно моря или океана длясбора с его поверхности твердых полезныхЗо ископаемых конкреций 7. С судна-обеспе- .чения 1 на тросах 8 опускается на рас-четную глубину блок-питатель сжатоговоздуха 9, в которыйот компрессора 10подается по гибкому трубопроводу 11 сжатый воздух в емкость 12 черпака 4.В блоке-питателе сжатого воздуха 9внутри образован канал 13, сечение которого соответствует, с небольшим зазором,сечению черпака 4, Черпак 4 выполненс перфорационными отверстиями 14 длявымыва из черпака некондиционных фракций песка и конкреций. Блок-питатель 9выполнен разьемным в вертикальной плоскости с шарниром 15 и фланцами длясборки 16,Внутри блока-питателя 9 размещентрубопровод 17 с форсункой 18 сжатоговоздуха, а на трубопроводе 17 установлен воздушный клапан 19 с приводом 20на пружинах 21,Работа устройства для добычи и транспортирования твердых полезных ископаемых со дна морей и океанов осуществляется следующим образом.55После спуска с судна-обеспечения 1гибкого носителя 3 с черпаками 4 вокруг гибкого носителя, монтируется блокпитатель сжатого воздуха 9 и опускается на тросах 8 на расчетную глубину.От5 785495 6компрессора 10 по гибкому трубопроводу 2. Устройство по и, 1, о т л и ч а подается сжатый воздух через трубо- ю щ. е е с я тем, что блок-нитатель провод 17. При движении черпаков 4 внут- сжатого воздуха выполнен разъемным в ри канала 13 черпак взаимодействует с вертикальной плоскости.подпружиненным приводом 20. Привод 203. устройство по п. 1, о т л и ч а- нажимает на воздушный клапан 19 и отк ю щ е е с я тем, что на трубопроводе рывает доступ сжатого воздуха через фор- с форсункой установлен воздушный клапан сунку 18 в емкость 12 черпака 4, Чер- с подпружиненным приводом, взаимодейстпаку придается доля положительной пла- вующим с проходящим внутри канала бл вучести, После выхода черпака 4 из бло ф ка-питателя черпаком.ика-питателя 9 привод 20 возвращается 4. Устройство по п.1, о т л и ч а- в исходное положение и подача воздухаю щ е е с я тем, что длину канала блопрекращается. ка-питателя определяют иэ соотношения:формула изобретенияИ1. Устройство для добычи и транспортирования твердых полезных ископаемых со дна морей и океанов, включающее гибкий носитель с прикрепленными к нему черпаками, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности устройства и глубины разработки путем снижения нагрузки на гибкий но ситель, устройство выполнено с опускаемым с борта судна обеспечения блокомпитателем сжатого воздуха, внутри которого расположен трубопровод с форсункой и образован канал, сечение которого соответствует сечению черпаков, при этом черпаки имеют открытую снизу емкость для сжатого воздуха. где- длина канала, м;У - единичный объем воздуха, пода"ец, -ваемого в черпак, м;У - скорость подъема гибкого носителя, см/сек:3- расход сжатого воздуха, м /сек,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке % 21669451, кл. Е 21 С45/00, 19,07,75,2. Патент. США Ио 3968579, кл. 3769, опублик. 13.07.76.785495 У ВНИИПИ Заказ 879 Тираж 6 26 Подписиилиал ППП Патен