Транспортирование грунта черпаками

И их опорожнение

В процессе движения черпаков по раме различают следующие характерные моменты. Во-первых, вращение черпака на нижнем барабане и его выход из грунта. Во-вторых, вращение на нижнем барабане в воде, переход на раму и движение по раме до уровня воды. В-третьих, подъем черпака по раме от уровня воды до верхнего барабана. В-четвертых, вращение на верхнем барабане и опорожнение черпака. И в-пятых, движение в провисающей бухте от верхнего барабана до грунтозабора.

При выходе из грунта плоскость зева черпака может быть наклонена на 45 и более градусов к горизонту, поэтому часть забранного несвязного грунта может вывалиться через козырек на неразработанное дно при тонких слоях или на откос осыпи при толстых слоях. Высота точки выхода черпака из грунта зависит от толщины слоя, а при работе на толстых слоях несвязного грунта еще и от пологости откоса осыпи. Вывалившийся из черпака грунт, образует временный вал и несколько ограничивает дальнейшее вываливание грунта. При низких уровнях воды этот вал уменьшает глубину и затрудняет пропуск транспортных судов мимо работающего земснаряда.

При вращении черпака на нижнем барабане и его движении к поверхности воды может происходить вываливание части несвязного грунта и его вымывание течением. Правда, эти потери сравнительно невелики.

При подъеме грунта по раме от воды до верхнего барабана плоскость зева черпака может быть не горизонтальной. Поэтому грунт может сливаться через козырек при глубине черпания больше оптимальной и через спинку при глубине меньше оптимальной. Отношение объема оставшегося в черпаке грунта к полной геометрической вместимости черпака называют коэффициентом наполнения черпака к_н. Он зависит от характеристик грунта, величины подачи вперед, скорости папильонирования и скорости черпаковой цепи. В процессе работы стремятся к увеличению этого коэффициента.

На верхнем барабане черпак получает вращательное движение, во время которого грунт вываливается в грунтоприемный колодец. Несвязные грунты хорошо вываливаются из черпаков не только при нормальной скорости движения черпаковой цепи (16-18 черпаков/мин), но и при повышенной.

Липкие глины очень трудно и не полностью вываливаются из черпаков на верхнем барабане. Нередко опорожнение черпака происходит, после того как он прошел грунтовый колодец и движется в перевернутом виде вниз (т.е. грунт попадает на уже разработанную часть прорези).

Коэффициент наполнения черпака при разработке липких глинистых грунтов вычисляют по формуле

, (7.9)

где: к_н – коэффициент наполнения для нелипких связных грунтов;

к_оп – коэффициент опорожнения, определяемый опытным путем.

Плохая вываливаемость связных грунтов вынуждает уменьшать наполнение черпаков и скорость черпаковой цепи, чтобы увеличить время нахождения черпака над колодцем. Скорость цепи снижают до 8-12 черпаков/мин, а наполнение черпаков до 0.4-0.6 их полной геометрической вместимости. Иногда эти меры оказываются недостаточными из-за забивания черпаков липким грунтом. Приходится останавливать работу земснаряда для очистки черпаков. Время на такую очистку может достигать половины рабочего времени.

Для лучшего опорожнения к внутренней поверхности черпака приваривают круглый прут диаметром 30 мм на расстоянии 50-100 мм от режущей кромки козырька. Стружка грунта огибает прут, смачивается водой со стороны черпака и падает внутрь в скрученном виде. Это уменьшает прилипаемость грунта к стенкам черпака.