Пульты управления волочащимися сосунами.

В рубке управления по обоим бортам расположены пульты управления и контроля волочащихся сосунов. На пультах предусмотрены:

· Устройство управления подъемом и спуском сосунов.

· Указатель работы электрических лебедок.

· Указатель положения сосуновой трубы.

· Индикатор скорости потока, концентрации и выработки пульпы.

· Устройство управления и контроля компенсатора качки.

· Указатель давления в трубопроводе напорной воды.

· Индикации вакуумметров и манометров грунтовых насосов.

Пульт управления атакующими сосунами.

Перед рулевой рубкой расположены устройства управления и контроля атакующих сосунов. В пульте предусмотрены:

· Устройства управления подъемом и спуском сосунов.

· Указатель работы электрических лебедок.

· Указатель положения сосуновых труб.

· Индикатор скорости потока, концентрации и выработки пульпы.

· Указатель давления в трубопроводе напорной воды.

· Индикации вакуумметров и манометров грунтовых насосов.

Средства автоматики.

Эффективная работа дноуглубительных снарядов невозможна без контроля за работой устройств и механизмов, без измерения технологических параметров и на основе этих измерений управления процессом дноуглубления. Для этих целей на снарядах установлена контрольно-измерительная аппаратура; управление режимом работы, как правило, централизовано, а в ряде случаев автоматизировано. В настоящее время почти на всех снарядах автоматизирован процесс грунтозабора. Высокопроизводительные снаряды оснащены системами, обеспечивающими автоматическое перемещение их по разрабатываемому участку в процессе грунтозабора.

Для получения информации о ходе технологического процесса, а также о режиме работы отдельных механизмов, участвующих в этом процессе, снаряды оснащают приборами технологического контроля, необходимыми как при ручном, так и при автоматическом управлении работой снаряда. При автоматическом управлении ряд этих приборов выполняет также роль выносных измерительных преобразователей, т.е. приборов, посредством которых информация направляется в один из органов управления в виде команды для исполнения. В ряде случаев функции преобразователей выполняют специальные приборы, не связанные с контрольно-измерительной аппаратурой.

Для эффективного использования рабочих устройств современных дноуглубительных снарядов необходимо измерять и контролировать:

· Вакуум во всасывающем патрубке грунтового насоса землесосного снаряда;

· Напор в напорном патрубке грунтового насоса;

· Скорость (подачу) пульпы грунтонасосной установки;

· Консистенцию пульпы;

· Наличие и толщину слоя осадка грунта в напорном грунтопроводе;

· Глубину опускания всасывающей трубы или черпаковой рамы;

· Длину выбранных (вытравленных) канатов оперативных лебедок;

· Тяговое усилие в канатах оперативных лебедок;

· Частоту вращения рабочего колеса грунтового насоса;

· Скорость черпаковой цепи;

· Положение напорных и вспомогательных свай;

· Положение штанги штангового дноуглубительного снаряда;

· Крен, дифферент и осадку корпуса самоотвозных землесосных снарядов;

· Суммарное время, затрачиваемое на извлечение грунта;

· Глубину разработки прорези;

· Местоположение снаряда в процессе разработки прорези.

Кроме того, необходимо контролировать режим работы многочисленных вспомогательных механизмов и систем, которыми оснащены современные дноуглубительные снаряды.

Наряду с применением приборов контроля, широко используемых во многих областях техники, на дноуглубительных снарядах эксплуатируются специально созданные приборы технологического контроля. Для измерения вакуума во всасывающей линии давления в напорной линии грунтонасосной установки используют широко применяемые в технике виброустойчивые вакуумметр и манометр. Особенностью эксплуатации этих приборов является подключение их к трубопроводам не с однородной жидкостью, а с водогрунтовой смесью. Поэтому во избежание засорения грунтом на этих приборов их подключают через специальные отстойные бачки с гидрозатвором. Вакуумметр и манометр подключены к отстойным бачкам, оснащенным кранами для удаления попадающих в бачки частиц грунта. Отстойные бачки устанавливают на всасывающей и напорной линиях грунтонасосной установки. Манометр устанавливают, как правило, выше оси грунтового насоса.

Для передачи данных о вакууме и давлении в системы автоматического управления режимом работы земснаряда (САРЗ) применяют специальные выносные измерительные преобразователи вакуума и давления.

Наиболее эффективным режимом работы грунтонасосной установки считается режим с осадком грунта в грунтопроводе. С учетом этого на некоторых землесосных снарядах эксплуатируют системы автоматического управления грунтозабором «Слой». Одним из преобразователей в этой системе является слоемер, посредством которого определяют толщину слоя осадка в грунтопроводе. В слоемере использована зависимость температуры нагретого тела от скорости движения омывающей его пульпы. В грунтопровод вмонтировано пять преобразователей, представляющих собой термисторы, нагреваемые проходящим по ним электрическим током.

При отложении в грунтопроводе слоя осадка часть преобразователей попадает под этот слой и перестает омывать движущейся пульпой. В результате температура этих термисторов повышается, что, в свою очередь, вызывает повышение их сопротивления. Каждый термистор включен в цепь питания по мостовой схеме, включающей резисторы так, что при изменении их сопротивления мост разбалансируется и с его диагонали снимают сигнал. Чтобы исключить влияние термисторов друг на друга, в схему включены диоды. Преобразователь выполняет роль компенсатора изменения температуры пульпы и скорости ее движения.

Для определения скорости выбирания (вытравливания) оперативных канатов: станового – при движении снаряда по траншее и бокового – при движении снаряда по папильонажной ленте – применяют прибор, именуемый скоростемером. Он состоит из измерительного ролика, прижимаемого к канату двумя направляющими роликами и пружинами. Вращение ролика через зубчатую передачу передается микрогенератору. Определенная скорость каната соответствует определенному напряжению тока, вырабатываемого микрогенератором, измеряемое вольтметром, отградуированным в показателях скорости.

При подключении к измерительному ролику сельсина получают прибор, именуемый подачемером. В качестве указателя длины выбранного каната использован сельсин-приемник. При повороте сельсина-датчика на определенный угол сельсин-приемник поворачивается на тот же угол. При определенном диаметре ролика один оборот сельсина-приемника будет соответствовать 1м выбранного каната. Если в аналогичной системе роликов, размещенных на канате, средний ролик жестко соединяется с измерительной пластиной, изгибаемой пропорционально возникающим в канате усилиям, с наклеенным с тензометрическими резисторами, электрические сигналы которых поступают на индикатор и управляющие системы, то этот прибор называется тягомером.

На некоторых снарядах для определения усилия в канате лебедки использована зависимость тока якоря электродвигателя лебедки от момента на его валу при неизменном возбуждении. Для этого цепь якоря электродвигателя включают низкоомный шунт, радение напряжения на котором характеризует усилие в канате. Этот способ имеет то преимущество, что отсутствуют трущиеся части и контакты. Однако показания этого прибора неточны из-за изменения диаметра барабана лебедки в зависимости от навитого на него каната.

Для определения скорости движения черпаковой цепи многочерпакового снаряда устанавливают тахогенератор, присоединяемый к валу редукторной передачи черпакового привода. Шкала прибора-измерителя проградуирована в числе черпаков, проходящих верхний барабан в минуту. Аналогичное устройство используется для определения частоты вращения фрезы механического рыхлителя землесосного снаряда.

Для контроля за глубиной опускания рамы грунтозаборного устройства применяют глубиномеры с использованием сельсинов. С изменением угла наклона рамы при ее опускании поворачивается ротор сельсина-датчика. В измерительном приборе установлен сельсин-приемник. На оси ротора укреплена стрелка, указывающая глубину опускания рамы. При повороте ротора сельсина-датчика поворачивается ротор со стрелкой сельсина-приемника.

Технологический процесс дноуглубления характеризуется множеством переменных параметров, которые при ручном управлении не всегда удается учесть, чтобы обеспечить оптимальный режим работы снаряда, особенно большой производительности. Поэтому эффективная работа дноуглубительных снарядов, при которой обеспечивается максимальная производительность, минимальная затрата времени на разработку прорези и высокая чистота выработки проектного дна, возможна только при наличии комплекса систем, обеспечивающих автоматическое управление всем технологическим процессом дноуглубления.

Автоматизация технологического процесса включает автоматический выбор оптимального режима работы грунтонасосной установки или черпакового привода и автоматическое перемещение снаряда при выполнении работы для обеспечения этого режима. На дноуглубительных землесосных снарядах применяется несколько систем автоматического регулирования грунтозабора. Наиболее распространенными являются системы «Слой» и «Волга».

Структурная схема системы «Слой».

Исполнительный орган

Блок регулирования

Задатчик тяги

Тягометр

Слоемер

Задатчик слоя

Задатчик вакуума

Вакуумметр

Система слой разработана лабораторией дноуглубления Московского института инженеров водного транспорта, руководимой д-ром техн. Наук А.С.Стариковым. Эта система автоматически регулирует скорость перемещения землесосного снаряда по траншее, обеспечиваемая производительность, близкую к максимальной, без ручной настройки на изменившиеся условия работы. В качестве преобразователей, выдающих информацию для автоматического управления грунтозабором, использованы слоемер, тягомер и вакуумметр.

Параметром, характеризующим достижение максимальной производительности по условиям гидротранспортирования, принята толщина слоя осадка грунта в горизонтальной части грунтопровода, определяемая слоемером. В качестве тягомера использован измерительный преобразователь тока якоря электродвигателя становой лебедки. Во избежание нарушения режима при закупорке всасывающего грунтоприемника и других отклонений во всасывающей линии в систему включен вакуумметр (с сельсином).

Сигналы от слоемера, тягомера, вакуумметра поступают к задатчикам предельных значений толщины слоя, усилия и вакуума, представляющих собой потенциометры, на которых задаются напряжения сравнения. Значения напряжений, поступающих от преобразователей алгебраическим сложением, сравнивают с напряжениями соответствующих задатчиков. Сигналы о разности фактических и заданных значений слоя осадка, тягового усилия в канате становой лебедки и вакуума поступают в блок обработки информации, на выходе которого появляется сигнал, соответствующий наибольшему разностному сигналу. Этот сигнал поступает в блок регулирования электропривода носовой становой лебедки (исполнительный орган) и изменяет скорость перемещения снаряда до исчезновения сигнала.

Система автоматического регулирования грунтозабора «Слой» при изменении условий грунтозабора не требует ручной перенастройки. Электрическая схема системы «Слой» выполнена на бесконтактных элементах.

Другой системой автоматического и непрерывного управления грунтозабором землесосного снаряда является система «Волга», разработанная Горьковским институтом инженеров водного транспорта совместно с Волжским бассейновым управлением пути.

вакуумметр

Исполнительный орган

манометр

тягомер

В качестве преобразователей в этой системе использованы вакуумметр, манометр и тягомер. Посредством манометра и вакуумметра непрерывно измеряются потери напора во всасывающем и напорном грунтопроводах, а посредством тягомера, измеряющего сигналы, пропорциональные току якоря электродвигателя становой лебедки, определяются тяговые усилия в канате этой лебедки. Система автоматически регулирует скорость перемещения снаряда по траншее таким образом, чтобы режим транспортирования пульпы в грунтопроводе или тяговое усилие в становом канате были близки к предельно допустимым значениям, что достигается применением двух независимых контуров пропорционального регулирования по этим двум показателям. Настройку системы производят перед началом работы при ручном регулировании скорости перемещения снаряда по траншее до получения максимальной производительности. После введения задающих параметром тумблером включают в работу систему «Волга», обеспечивающую дальнейшее управление работой снаряда.