SU5268A1 - Машина дл производства земл ных и горно-обогатительных работ, удалени грунта, пыли и т.п. - Google Patents

Description

На фиг. 1 чертежа изображен j разрез по a,b,c,d,e,f фиг. 2, на i фиг. 2 - план и разрез по а - р фиг. 1, на фиг. 3-вид спереди предлагаемой машины и разрез по i ABCD фиг. 2 и на фиг. 3, 4, 5, б и 7-видоизменени  предлагаемой машины.

Предлагаема  машина состоит (фиг. 1, 2, У) из  ш,ика полуци- ; линдрической или П-образной формы , не имеюш,его передней, задней и нижней стенок, т.-е. из опрокинутого лотка 1, при чем, однако, в специальных случа х работ (согласно дальнейшему изложению) присутствие боковых стенок также необ зательно, и тогда получаетс  лишь один верхний ш,ит (одинокий). Внутри лотка (или непосредственно под щитом, замен юш,им его) прот нуты параллельно друг другу несколько бесконечных канатов или лент 2, выход щих затем наружу и перекинутых через шкивы 3 ведущих осей 4, -которые привод тс 

во вращение двигател ми 5, 6. В точках своих перегибов канаты или ленты перекинуты через блоки или ролики 7; дл  поддержани  же канатов или лент в надлежащем нат жении служат грузы 8 с подвижными блоками 9 или какое-либо иное нат жное приспособление.

Дл  производства работ лоток 1 ставитс  на землю так, чтобы боковые вертикальные его стенки пришли в плотное соприкосновение с землей; с этой целью боковые стенки, или устраиваютс  в нижней своей части заостренными, чтобы врезатьс  в грунт (фиг. 1, 2, 3,4,5, б), или же они снабжаютс  вдоль нижних своих ребер (фиг. 7) резиновыми прокладками 24; применение этого последнего средства может быть уместным в том случае, когда машина предназначаетс  дл  работ по очистке твердых спланированных поверхностей; когда же она предназначаетс  дл  работ по выемке земли, при наличии лишь

мелких неровностей ее поверхности, то более соответственным  вл етс  применениеконструкции (фиг. 1-3,5, 6), у которой обе боковые стенки заострены , но имеют посто нную высоту . Когда же машиной приходитс  производить земл ную работу в пределах косогоров, поперек линий наибольшего ската, тогда рекомендуетс  примен ть конструкцию боковых стенок, согласно фиг. 4, со следующими част ми: 20-т жела  жестка  часть боковой стенки, скрепленна  наглухо с м гкой, например, кожаной лентой 21, котора  противоположной своей стороной плотно прикреплена к верхней стенке лотка 1; 22-направл юш,ие ролики; 23- направл юш,ие штоки с упорами 23, ограничиваюш,ими движение стенки 20.

Когда боковые стенки опрокинутого лотка приведены в более или менее плотное соприкосновение с землей (или когда одинокий верхний щит лотка находитс  на достаточно малом рассто нии от поверхности земли), а канатам или лентам сообщено достаточно быстрое движение по направлению стрелок х, у, то, под вли нием трени , слой жидкости (воды или воздуха), расположенный под верхним щитом лотка, приходит в движение и размывает поверхность грунта, ограничивающего этот слой, удал   продукты размыва по направлению х, за пределы лотка. Здесь, перед машиной, продукты размыва складываютс , образу  скопление, которое может быть, затем, или оставлено на месте, или же перемещено далее вперед, или в сторону,-подобным же образом , т.-е, помощью размыва. Но возможно также и предупредить образование этого скоплени  наносов путем приспособлени  к машине (фиг. 7), к передней ее части (фиг. 7), особого патрубка 28, из которого затем грунт в смеси с жидкостью будет или удал тьс  по боковой трубе в сторону от разрабатываемой траншеи или же будет откладыватьс  в особых  щиках 26 или шаландах, выгружаемых гделибо в стороне, по мере надобности (как в шаландовых землесосах, а также-пылесосах).

В тех случа х, когда, с точки зрени  интересов земл ных работ, не имеетс  преп тствий к оставлению после разработки траншеи вдоль ее внешних кромок двух валиков продуктов размыва, конструкци  машины может быть упрощена заменой опрокинутого лотка упом нутым выще одиноким щитом.

Так как ток жидкости усиливаетс  с увеличением скорости движени  лент, а вместе с тем возрастает также сила и скорость размыва грунта, то желаема  сила и скорость размыва ,-соответствующие наличным свойствам грунта и среды (воды или воздуха),-достигаютс  путем изменени  скорости вращени  ведущих шкивов 3, но, кроме того, путем подбора скорости каждого из движущих среду канатов или лент можно придать размывающей струе то или иное строение и, сосредоточив максимальные скорости в определенной части лотка, получать здесь максимальные глубины размыва, а также, при неоднородном строении грунта, повыщенную размывающую силу.

С этой целью, в том случае, когда снар д должен работать в однородных грунтах,-достаточно расположить бесконечные канаты или ленты 2 неравномерно, сблизив их в одной части поперечного разреза лотка и раздвинув на те или иные рассто ни  в других част х лотка. Затем, с той же целью, расположив канаты или ленты на однообразных взаимных рассто ни х, можно поступить следующим образом: ведущий шкив 3, движущий ту ленту, под которой желают иметь максимальные глубины размыва, устраивают наибольшего диаметра, смежные с ним шкивы-меньшего диаметра , затем-еще меньшего диаметра и т. д., если же желают измен ть местоположение максимума скорости в лотке по произволу , то дл  такого управлени  работой машины необходимо иметь

возможность регулировать скорость движени  каждой из лент независимо от других, что порождает требование устройства при каждом из шкивов 3 (или при группе их) самосто тельного приспособлени  дл  вариации скорости, или же-требование установки дл  каждой ленты (или группы их) самосто тельного двигател  5 и б (фиг. 1-3).

В некоторых случа х, наоборот, может оказатьс  полезным предоставление совершенно самосто тельной работы каждой ленте или каждой группе канатов 2; с этой целью могут устраиватьс  перегородки 20 (фиг. 4), параллельные боковым стенкам лотка 1.

Остальные конструктивные детали описываемой машины могут быть разнообразными, при чем самый способ производства работ машиной варьирует в зависимости от этих деталей. Описываемой машиной можно работать или вдоль траншеи , или поперек нее (лентами вдоль или поперек траншеи), и можно работать в этих двух случа х , перемеща  машину или периодически , каждый раз на длину опрокинутого лотка, или жеперемеш ,а  ее непрерывно вперед, при безостановочной работе лент и размываюш ,ей струи. Кроме того, в конструктивном отношении, машина может быть приспособлена или дл  работы водою, или же дл  работы воздухом.

На фиг. 1-3 показана конструкци  машины, годна  дл  работы как вдоль, так и поперек траншеи, при периодическом, в течение работ , перемеш,ении машины, и наиболее удобна  дл  работы водою при глубинах выемки грунта, не меньших, чем ныне практикуемые в работах землечерпательными машинами . В этом случае имеютс  две рамы: верхн   рама 10, поддерживаема  опорами 11, напр., одним или двум  суднами, и нижн   рама 12 с прикрепленным к ней опрокинутым лотком 1; рама 12 соединена с рамой 10 шарнирно, помош,ью т г 13 и шарниром 14 так, что рамы

10, 12 и ноги или т ги 13 образуют параллелограм, в вершинах которого при всех возможных изменени х его вида остаютс  ленты 2, создаюш,ие размывающий ток жидкости . Лоток или щит 1 целесообразно уравновесить в воде, чтобы он в ней не плавал и не тонул. Изменение глубины выемки достигаетс  качанием рамы 12 около верхних шарниров 14, как это показано пунктиром на фиг. 1. Дл  осуществлени  этих перемещений рамы 12, к ней прикреплен близ центра т жести трос 16, противоположный конец которого может наматыватьс  на барабан подемника 15, укрепленного на раме 10. Подобное же подемное приспособление , или же взамен него кнехты 15, со вторым тросом 16, должны быть устроены также и с противоположной стороны рамы 10, дл  предотвращени  всплывани  лотка 1, вместе с рамой 12, под вли нием повышени  давлени  жидкости в лотке 1, при значительных скорост х движени  канатов.

Дл  того, чтобы этой же машиной можно было работать безостановочным размывом с непрерывной подачей вперед, необходимо выполнить следующее: а) при продольной разработке траншеи-лоток 1 должен быть укреплен на раме 12 не параллельно проектному дну траншеи , а под некоторым к нему углом с вершиной, обращенной назад, и б) при поперечной разработке траншеи лоток или щит 1 должен иметь в поперечном разрезе ступенчатый вид.

Когда длина лотка или щита 1 значительна, тогда чувствительный провес канатов или лент 2 становитс  неизбежным, и может возникнуть потребность уменьшени  этого провеса. С этой целью могут быть устроены под лентами и в пределах лотка поддерживающие ролики, которые будут, однако, стесн ть живое сечение размывающей струи в рабочей ее части и вносить нежелательную неравномерность в работу размыва. Поэтому представл етс  более рациональным: 1) давать лотку 1 не пр молинейное очертание в продольном разрезе, а криволейное, по цепной линии, соответствующей данным канатам или лентам в покойном состо нии (при всех прочих наличных услови х), и 2) устанавливать необходимое число опорных роликов над лентами или канатами, к коим эти последние при своем движении и будут прижиматьс . Деталь эта, примененна  к случаю горизонтального лотка (фиг. 1-3), влечет за собою необходимость работать поперек траншеи (поперечный профиль которой будет в этом случае вогнутым); иначе нижн   ветвь лент не может быть использована достаточно полно. В применении же к наклонному лотку эта деталь конструкции приведена на фиг. 5, где 17-верхние, упом нутые выше, опорные ролики лент 2.

Таким образом, лоток 1 в продольном своем сечении может быть пр молинейным или криволинейным; другой случай непр молинейной его формы, отличный от предыдущего, показан на фиг. б. Но, помимо того, лоток 1 может быть в продольном направлении составным и состо ть из р да отдельных шарнирно - скрепленных между собою пр молинейных или криволинейных звеньев-лотков. Пример этой конструктивной детали дан на фиг. I, 3 и 5, где звено лотка 1, расположенное вдоль передних т г 13, может вращатьс  вокруг оси, пересекающей нижнюю часть лотка 1 в передней ее части. В поперечном же своем сечении лоток может быть криволинейным, ступенчатым и пр молинейным.

В цел х возможно лучшего использовани  механической работы машины, в тех случа х, когда задн   ветвь бесконечных канатов или лент не  вл етс  непосредственно рабочей, представл етс  целесообразным заключать эту ветвь в направл ющий подвод щий рукав или патрубок 28, замкнутый со всех сторон, но открытый сверху, где

вступает в него жидкость, и снизу, где он сопр гаетс  с лотком 1 непосредственно (фиг. 7) или же помощью трубчатото отвода 28 (фиг. 5).

На фиг. б показана конструкци  машины, предназначенной дл  поперечной разработки траншеи при периодическом перемещении машины , параллельно самому себе, и годна  дл  работы как водою, так и воздухом. Рамы 10, 12 и т ги 13 скреплены здесь наглухо и образуют ферму 18 той или иной ширины . Лоток 1 с наглухо скрепленными звень ми охватывает три стороны фермы и имеет в продольном разрезе заданное очертание, приблизительно соответствующее проектному профилю разрабатываемой канавы. Опускание фермы с лотком до проектной глубины выемки производитс  помощью т г 19 и какого-либо подемного приспособлени  (напр., крана), неподвижно укрепленного на вагонетке или судне. Двигатель 5 (напр., электрический ) всего удобнее укрепл ть на самой ферме 18, хот  возможно помещать его и вне фермы, над нею, неподвижно, вз в длину ленты с запасом, равным двойной высоте проектного опускани  фермы.

На фиг. 7 показана треть  разновидность машины, сходна  с конструкцией фиг. 1 -3, но приспособленна  дл  работы воздухом и годна  дл  очистки улиц, полов и т. п. твердых и ровных поверхностей . Здесь лоток 1 состоит из одного лишь нижнего пр молинейного звена, сопр женного в задней своей части с направл ющим подвод щим патрубком 28, а в передней - с отвод щим патрубком 128. Нижние грани боковых стенок лотка снабжены здесь не заострени ми в виде лезвий, а резиновой прокладкой 24; подобные же прокладки укреплены и на нижних концах внешних стенок патрубков 28 и 28, наглухо скрепленных с боковыми стенками лотка в передней и задней част х этого последнего . В угловых част х патрубков

28 и 28 имеютс  жесткие щитки 25, см гчающие удар жидкости на повороте . В верхней части патрубка 28 имеетс , кроме того, м гкий, напр., кожаный щиток 29, устран ющий излишнюю утечку пыльного воздуха из патрубка. Верхнее дно патрубка заделано, но в передней и боковой его стенке имеетс  широкое отверстие 27 с насадкой, ведущей в семный мусорный  щик 26 с раздвижным днищем. Внутри мусорный  щик снабжен р дом переборок , ускор ющих выпадение на дно его твердых частиц, увлеченных из-под лотка током воздуха, а в верхней его части устроено снабженное сеткой отверстие 30 дл  выхода очищенного воздуха. Дл  удобства перемещени  машина может быть снабжена, наподобие тачки, колесами и ручками, не показанными на чертеже.

Ленты 2, создающие размывающий ток жидкости, обладают значительной поверхностью трени  и потому заслуживают предпочтени  перед канатами во всех случа х, когда имеетс  в виду разработка однородного грунта; при смешанном же грунте, канаты, особенно же проволочные, имеют некоторое преимущество в том, что они не подвержены столь быстрому износу от случайных соприкосновений с поверхностью размыва. В качестве лент рекомендуетс  употребл ть прочную пеньковую ткань, например брезент, хот  возможно также пользоватьс  дл  этой цели и металлическою тканью, например, проволочной сеткой панцырного плетени .

Описанные разновидности конструкции машины дл  работы водою допускают возможность производства удалени  грунта с весьма значительных глубин, не уступающих глубинам производства работ морскими землесосами. Однако, дл  случа  больших глубин, возможно использование еще одной простой разновидности машины, не показанной на чертеже и свод щейс  к установке ведущих шкивов 3

вместе с двигател ми 5, 6 (удобнее всего электромоторами), а также и нат жных приспособлений, под водой непосредственно на фермах размывного щита или лотка 1, при чем двигатели должны помещатьс  в воздушных  щиках того или иного устройства.

Дл  наблюдени  за ходом работ машины рекомендуетс  снабжать ее некоторыми контрольными устройствами , как-то: указателем возвышени  размывного щита над поверхностью размыва, указател ми гидростатического и гидродинамического давлени  воды под щитом, указателем степени насыщени  размывающей струи продуктами размыва и т. п.

Предлагаема  машина может примен тьс  дл  горно-обогатительных работ, т.-е. дл  отделени  пород более т желовесных от пород более легковесных путем промывки их смеси рыхлой или слабо сцементированной . Процесс обогащени  может при этом легко регулироватьс  как варьированием скорости движени  гибких элементов 2, так и подбором возвышени  верхнего щита 1 над уровнем размываемой поверхности грунта. В том случае, когда промежуточных переборок 21 не существует, а гибкими элементами 2 служат канаты (что наиболее целесообразно в данном случае применени  машины), результатом осуществлени  рассматриваемой промывки смеси  вл етс  образование в районе действи  машины двух, вполне определенных, областей обогащени , где сосредоточиваетс  т жела  порода в отмытом состо нии. Одна из этих областей располагаетс  всегда в нижней, напорной части холма отложений продуктов произведенного смыва грунта, у его подошвы, т.-е. вне места рабочего положени  щита 1, и образует поперечное к рабочим част м канатов 2 скопление т желой породы; втора  же область обогащени  располагаетс  всегда под местом рабочего положени  щита 1 и, при числе т шнуров.

состоит из (от-1) продольных валиков отмытой т желой породы, расположенных между рабочими положени ми шнуров 2 и параллельных им. Обогатительное действие машины  вл етс  результатом разницы в уд. весе смываемых частиц грунта и св зано дл  первой области обогаш,ени  с  влением более значительной скорости осаждени  т желой породы, чем легкой в районах замедлени  скорости перемещаюш ,ей грунт среды, а дл  второй области-с  влением уклонени  взвешенных наносов в сторону ближайшего максимума скорости , т.-е. к шнуру 2, а влекомых в то же врем  наносов в сторону ближайшего минимума скорости среды, т.-е. к линии, дел ш,ей рассто ние между смежными шнурами пополам (полага , что эти шнуры движутс  с одинаковой скоростью).

Предмет патента.

1.Машина дл  производства замл ных и горно-обогатительных работ , удалени  грунта, пыли и т. п.. характеризующа с  применением приводимых в быстрое движение бесконечных канатов или лент 2 (фиг. 1-3), направл емых блоками или роликами 7 и внизу проход ш ,их внутри лотка 1, боковыми стенками вдавливаемого в удал емый грунт и подвешенного к переставной или подвижной раме 10 посредством рамы 12 и шарнирных т г или ног 13, удерживаемых в требуемом положении тросами 16, 16.

2.Видоизменение охарактеризованной в п. 1 машины, отличающеес  применением взамен лотка

1-щита.

3.Видоизменение охарактеризованной в п. 1 машины, отличающеес  (фиг. 4) применением в лотке

1 промежуточных продольных перегородок 20.

4.Видоизменение охарактеризованной в п. 1 машины, отличающеес  (фиг. 4) применением подвижных в вертикальном направлении боковых или промежуточных, направл емых роликами 22, стенок 20, располагаемых в  щиках и соедин емых посредством гибких, непроницаемых лент 21 с верхнею стенкою лотка 1, причем ход стенок 20 ограничиваетс  упорами 23, закрепленными на штоках 23 стенок 20.

5.Видоизменение охарактеризованной в п. 1 машины, отличающеес  (фиг. 1 и 5, б) тем, что лоток 1 делаетс  составным-из р да отдельных, шарнирно скрепленных между собою, пр молинейных или криволинейных звеньев, снабженных направл ющими блоками или роликами 7 или 77.

6.Видоизменение охарактеризованных в п.п. 1 и 5 машин, отличающеес  (фиг. 5) применением боковых, подвод щих жидкость или воздух, рукавов или патрубков 28, открытых сверху и снизу и шарнирно сопр гаемых с лотком 1 непосредственно или при помощи трубчатого отвода.

7.Видоизменение охарактеризованных в п.п. 1 и 5, б машин, могущее служить в качестве пылесоса, отличающеес  (фиг. 7) тем, что направл юща  бесконечные канаты или ленты 2 рама 18 образует собою жесткую ферму, снабженную по бокам, сообщающимис  с нижним лотком 1, патрубками 28, 28, из коих патрубок 28 закрытсверху и имеет боковую насадку 27, открывающуюс  в семный, мусорный  щик 26, снабженный внутри р дом переборок и имеющий вверху отверстие 30, перекрываемое сеткой, при чем патрубок 28 снабжаетс  кожаным или из иного материала, уплотн ющим щитком 29, а лоток 1 - уплотн ющими, резиновыми прокладками 24.