Всегда интересно взяться за нестандартную работу, чтоб что то необычное.

И вот удача!

Нужно вырыть котлован под "персональное море".

В самом котловане ничего необычного нет, разве что в его расположении.

А расположен он на уступе.

Схематично это выглядит так

Возникла идея использовать рельеф для откачки грунта по принципу "сифона".

т.е. спустить пульпу самотеком, отказаться от грунтонасоса и сэкономить на бензине

С рабочим давлением 5 атм (макс 8) и расходом воды 600 литров в минуту.

Впрочем все по порядку.

к размывочной насадке поодключили подачу воды по двум шлангам.

Один к гидроразмыву, второй к эжектору. Чтобы иметь возможность включать раздельно.

Дополнительно сделали ещё одну размывочную форсунку

для размыва глины в две руки.

и пошла работа несмотря на неожиданное возвращение зимы, заглянувшей к нам посмотреть а чем мы здесь занимаемся   

и так три месяца

Скоро сказка сказывалась, долго дело делалось.

Глаза боятся руки делают.

Вот так при помощи одной высоконапорной мотопомпы, всего за три месяца можно

выбрать 300 кубов глины.

обращайтесь, всегда поможем с советом.

Изготовление эжекторных мини земснарядов под различные цели от пляжного поиска и очистки водоемов от мусора до  перекачки песчанно-гравийных смесей

Может быть про войну слишком много и громко не надо?

Чтобы ревом фанфар не спугнуть, не убить этот звук?

В работе данная сборка показывает чудеса устойчивости мини земснаряда на большой воде.

Собственно как и предполагалось, вода во всасывающем пульпопроводе поднимается на 40 см, что составляет только половину высоты до входного патрубка насоса. Т.е. землесос залить не удалось.

Положительный эффект достигнут в уменьшении времени закачки примерно вдвое (субъективно, замеров не производилось).

Второй положительный момент отмечен во время работы - не срывает вакуум. Даже при показании вакууметра -0,9 атм и даже -1 амт (головка практически закупорена мусором) насос продолжает работать и пульпопровод промывается.

Третий момент  проявился при запуске землесоса после чистки головки. 

Во время чистки, головку извлекают из воды и во всасывающий пульпопровод поступает воздух (порядка 20-30 литров) и обычно, без применения эжектора, всегда после запуска двигателя через 3-5 секунд воздух достигал насоса. В этот момент происходило резкое  падение давления. Учитывая что перед запуском всегда производят значительное заглубление головки в грунт, возникает опасность срыва вакуума, когда насос не в состоянии "закачаться" по причине высокой концентрации пульпы во всасывающем пульпопроводе. и для избежания срыва ваккума багер вынужден приподнимать всас.

Данные результаты испытаний эжекторной головки являются неполными т.к. не были установлены новые сопла на головку и небыли проведены испытания с соплами других сечений (5 мм и 6 мм)

Положительный эффект на лицо. Обеспечен более равномерный намыв площадки и достигнут крутой угол отмыва.

Во время работы засорение отверстий было не критичным. Чистку достаточно проводить при плановой перестановке. Процесс чистки занимает не более двух минут.

 По видимому двух метровой трубы недостаточно, песок не успевает в должной степени оседать из-за высокой скорости потока. Для увеличения степени сепарации желательно увеличить длину до 3-х метров и первое отверстие разместить на расстоянии 40-50 см от входа.

Воздухо-выпускной клапан.

При первом запуске сработал на отлично, но как и предполагалось в процессе работы происходит засорение грунтом. На данный момент переделан для работы в режиме перекрывающего клапана при запуске - положительный эффект в отсутствии необходимости прикрывать рукой холодную воду. Более того - закрыть вентиль можно в любой момент после запуска.

К работе пригоден, но требует  или отдельного патрубка для подключения или доработки эжектора до возможности заливки им насоса.

 

Слов нет. Палуба есть палуба. Благодаря трапам нет нужды совершать опасные прыжки (особенно на лед).

Кнехт полностью оправдал свое историческое предназначение.

Замечания.

На синей лодке палуба ложится идеально. На зеленой, в виду меньшего её размера, маловато места для размещения ведра, очень плотно.

при работе с палубой требуется полная накачка лодки (зеленой), для предотвращения перетирания перегородками.

Объем выбранного грунта расчитывается по формуле объема конуса:

Сравним объемы грунта описываемым конусами разной высоты:

Из рисунка явно видно, работа с больших глубин более предпочтительна. Требуется меньше перевязок.

В случаях когда земснарядом производятся работы не по добыче песка, а по дноуглублению, тогда лишняя выборка лишнего грунта есть прямые потери производительности. Но взглянем на эти потери снова с точки зрения геометрии:

Как видим в данном случае лишний объем грунта составляет всего один метр кубический (для грунта с углом осыпания 45 градусов).

Рассмотрим дноуглубительные работы на объекте с первичной глубиной 1 метр и требуемой 3 метра.

При грунте с естественным откосом в 1/1,5 и шагом перестановки земснаряда 1,5 при глубине опускания всаса на 4 метра имеем  конечную глубину( с учетом полного обвала гребней!) 3,25 метра

Рассмотрим тот же случай но с шагом перестановки земснаряда 2 метра

Как видно из рисунка глубина, с расчетом на полное осыпание гребней, равно точно 3 метра от поверхности воды.

Из рассмотренных примеров нам становиться ясно, что для качественного выполнения работ необходимо углублять всас на треть глубже от требуемого значения глубины разрабатываемого дна (не от поверхности воды, а от поверхности дна).

Шаг перестановки должен составлять не более (но менее) частного от деления высоты забоя к углу естественного откоса.

Все примеры мы рассмотрели в одном разрезе, на поверхности карьера картина выглядит несколько иначе и в углах высота гребней выше чем по линни разреза показанной на рисунках. 

Также нужно учитывать тот факт что угол откоса для грунтов не является величиной постоянной, но зависящей от глубины разработки.

В частности, при малой глубине забоя откос практически вертикальный, при дальнейшем углублении прочности грунта не достаточно и он начинает  заваливаться. При больших глубинах дно под давлением выше расположенных грунтов начинает "течь".  Об этом нужно всегда помнить.

Но по такой схеме мы не работали. Длина заводского всаса составляла 12 м. Наши рабочие глубины были до 21 метра. Поэтому заводской всас был заменен. И соответственно был переделан эжектор. На рисунке показан также и гидромонитор (о них в следующих заметках) который вписан в схему. 

На земснаряде 350-50л был испытан эжектор с сужающимся оголовком. Но он не оправдал надежд, несмотря на то что рекомендован был конструкторским отделом нашего предприятия.

Идея, конечно, была правильная именно так и устроен эжекторный (струйный) насос. При включении одного только эжектора на карте намыва был напор практически в полную трубу, высота подъема составляла 5-6 метров. Но по такой схеме его можно включать в линию когда он является основным, но не вспомогательным.

При запуске основного насоса без эжектора сопротивление на всасывающей линии при работе на воде составляла -0,4 атм при норме для классического незауженного оголовка -0,2 атм. При запуске эжектора показания на воде устанавливались на -0,2. Выходило что эжектор в данном виде был запирающим элементом и не вписывался в характеристики основного грунтонасоса. Через две недели эксперимент прекратили и зауженную чать заменили на трубу нормального сечения. Но ошибка тогда не была осмысленна до конца. Дело в том что на всасывающую линию грунтонасоса обычно ставят трубу большего диаметра, чем на напорной линии. Поэтому для сохранения нормального режима работы с использованием эжектора нельзя делать зауженную вставку диаметром менее чем диаметр напорного трубопровода. Но и то делать это нужно только тогда когда эжекторный насос должен создавать значительное подпорное давление, например при работе на глубинах более 30 метров.

К теме эжекторов мы ещё вернемся, а на сегодня пока все...

Продолжение:

схема всасывающей головки для мини земснаряда смотреть здесь
фото всасывающей головки в этой заметке
сравнить с другми всасывающими головками можно на форуме