CC BY
10Расчеты гидрорыхлителя для земснаряда проекта Р-70368, выполненные по новому алгоритму, дали более точные значения определяемых величин.
Список литературы:
[1] Лукин Н.В., Разживин С.Н., Стариков А.С. Суда технического флота: Учеб. пособие для вузов. - М.: Транспорт, 1992. - 335 с.
[2] Арефьев Н.Н., Попов Н.Ф. Расчет и выбор основного оборудования грунтонасосных установок и гидравлических рыхлителей землесосных снарядов: метод. указания и контр. задания. -Н.Новгород: Изд-во ФБОУ ВПО «ВГАВТ», 2013. - 56 с.
THE NEW CALCULATING ALGORITHM OF THE DREDGE HYDRO-RIPPER
N.N. Arefyev
Keywords: dredging, hydromechanization, dredge, soil receiver, hydraulic loosening
There is the new algorithm for the dredge hydro-ripper calculation, which provide ripping by water jets issuing from the nozzles. The new algorithm provide more accurate calculation.
УДК 627.785:621.001.24
Н.Н. Арефьев, д.т.н, профессор, ФГБОУ ВО «ВГАВТ» 603950, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5а.
МЕТОД РАСЧЕТА ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДВУХСЕКЦИОННЫХ НЕСИММЕТРИЧНЫХ ГРУНТОПРИЕМНИКОВ ДНОУГЛУБИТЕЛЬНЫХ ЗЕМСНАРЯДОВ
Ключевые слова: дноуглубление, земснаряд, грунтоприемник
Приведен метод расчета размеров всасывающих зевов и расстояний между их центрами для двухсекционных несимметричных грунтоприемников дноуглубительных земснарядов.
На дноуглубительных земснарядах проектов 324, 1-516, 258.Г80 применяются трех- и четырехсекционные симметричные грунтоприемники, которые обеспечивают повышение скорости разработки переката и снижение переуглубления. Методы их расчета приведены в [1, 2, 3]. В то же время при модернизации земснаряда проекта П-2104 и при разработке нового земснаряда проекта Р-70368 предполагается установка двухсекционных несимметричных грунтоприемников, что требует создания метода их расчета.
Площадь всасывающего зева F можно определить по выражению, м2:
р =_0см-, (1)
V■3600
где Qсм - подача грунтового насоса по водогрунтовой смеси, м3/ч;
Vз - скорость входа водогрунтовой смеси во всасывающем зеве грунтоприемника, м/с.
Минимальную скорость входа во всасывающем зеве ¥™т можно определить с учетом гидравлического рыхления грунта в соответствии с рекомендациями [1] по выражению, м/с
Vmn = 0,45 ■JgD, (2)
где Dec - диаметр всасывающего грунтопровода, м; g = 9,81 м/с2- ускорение свободного падения.
Максимальную скорость входа во всасывающем зеве V'Зпа можно определить как для грунтоприемника без гидравлического рыхления грунта в соответствии с рекомендациями [1] по выражению, м/с
Vй" = (1 -1,13) .JgD.
(3)
Высоту всасывающего зева грунтоприемника можно определить в соответствии с рекомендациями [2], м
h = (0,35 - 0,45) • Dec.
(4)
С учетом (1) получим выражение для определения суммарной ширины всасывающего зева грунтоприемника Вгр, м:
F Q
D _ _ _ _см_
гр = h ~ 3600V • h
(5)
Для расчета геометрических размеров несимметричного двухсекционного грунтоприемника можно применить теорию плоского потенциального течения [3], когда сток расположен в точке пересечения осевых линий секций грунтоприемника (рис. 1). В этом случае линии тока будут радиальными прямыми, а линии равных потенциалов и равных скоростей должны быть окружностями с радиусами К\ - на входе в правую секцию и 1^2 ~ на входе в левую секцию.
Рис. 1. Схема двухсекционного несимметричного грунтоприемника
Из теории потенциального течения известно [4], что отношение скоростей можно выразить через отношение радиусов соответствующих им эквипотенциалей:
V. = К
V К
(6)
где У1, У2 - скорости течения соответственно на радиусах Я1 и Я2.
Тогда расходы засасываемой водогрунтовой смеси через зевы секций грунтопри-емника можно определить как
= ь • Л V, 02 = Ь • Л V,
(7)
(8)
где Q1, Q2 - расход через всасывающий зев соответственно правой и левой секций; Ь1, Ь2 - ширина всасывающего зева соответственно правой и левой секций; И - высота всасывающего зева грунтоприемника, принимается одинаковой для обеих секций.
Для эффективной работы грунтоприемника необходимо, чтобы выполнялось равенство расходов через секции: Q1 = Q2. С учетом этого условия и соотношений (6), (7) и (8) можно написать
Ь2 = ь • К .
2 1 К
(9)
С учетом того, что Ь1 + Ь2 = Вгр - суммарная ширина зевов грунтоприемника, из (9) получим
Ь = ^
1 + ^ Я
Ь, = В-
2 1+а
Я
(10)
Из рис. 1 имеем:
Я = Ьр + ГС -1
я = 4 + (в - с - ь2)2.
2'
Подставляя в (11) и (12) значения (10), получим
~)2
Я = Ь + С2 - С • В--+ В2--Я--.
1 * * я + Я * 4• (Я + Я)2
(11) (12)
(13)
Я2 = Ьр + (В - С)2 - (В - С) • Вр
Я
Я + я
+ В 2
Я2
4 • (Я, + Яг)2
(14)
Для упрощения расчетов можно принять допущение, что
R R 1
R + R R + R 2
С учетом принятого допущения из (13) и (14) получим
B B2
R + C2 -• C + . (15)
B B 2
^2 = ^ + гв - с;2 - • гв - с; + . (16)
На основании проведенных исследований были рассчитаны главные размеры двухсекционного грунтоприемника земснаряда проекта Р-70368.
Список литературы:
[1] Лукин Н.В., Разживин С.Н., Стариков А.С. Суда технического флота: Учеб. пособие для вузов. - М.: Транспорт, 1992. - 335 с.
[2] Арефьев Н.Н., Попов Н.Ф. Расчет и выбор основного оборудования грунтонасосных установок и гидравлических рыхлителей землесосных снарядов: метод. указания и контр. задания. -Н.Новгород: Изд-во ФБОУ ВПО «ВГАВТ», 2013. - 56 с.
[3] Арефьев Н.Н. Научное обоснование технических решений и разработка на их основе средств повышения эффективности судовых энергетических установок землесосных снарядов. / Дисс. на соиск. учен. степ. докт. техн. наук. Н. Новгород, 2011. - 390 л.
[4] Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. - М.: Наука, 1970.- 904 с.
THE GEOMETRIC PARAMETERS CALCULATING METHOD OF DREDGER TWO-SECTION ASYMMETRICAL SAMPLE RECEIVER
N.N. Arefyev
Keywords: Dredging, dredge, soil reciever
There is the method for calculating the size of the suction sheds and the distances between their centers for dredger double asymmetrical sample receiver dredger.
