Основные эксплуатационные характеристики понтона

Для характеристики понтона драги как плавучего сооружения используется терминология и определения, принятые в кораблестроении.

Понтон имеет (см. рис.13.4.):

· килевýю плоскость (Н), совпадающую с плоскостью днища;

· продольную плоскость (V), совпадающую с продольной осью понтона;

· поперечную плоскость (W), совпадающую с вертикальной плоскостью кормы понтона.

Рис. 13.4. Схема координатных плоскостей.

Когда килевая и продольная плоскости принимают наклонные положения, а поперечная плоскость остается вертикальной, происходит крен понтона. Различают крен на правый борт и крен на левый борт.

Когда килевая и поперечная плоскости принимают наклонные положения, а продольная плоскость остается вертикальной, происходит дифферент понтона.

Линия пересечения поверхности воды с бортами понтона называется ватерлинией. Расстояние от ватерлинии до килевой плоскости – осадка понтона. Расстояние от ватерлинии до палубы – фриборт понтона.

Водоизмещением понтона называется объем вытесненной им воды при полной осадке.

Устойчивость драги.

Во время эксплуатации драги приходится делать различные проверочные расчеты, определять величину крена и дифферента драги при ветровых нагрузках или при перемещении и замене оборудования во время ремонта драги. В этих случаях нужно проверять устойчивость драги, находить величину опрокидывающего момента и допустимые отклонения от нормального положения.

Рис. 13.5. Схема к определению устойчивости драги.

Центром водоизмещения понтона называется центр тяжести его подводной части – Ц_в.

Центром тяжести драги является точка приложения равнодействующей всех вертикальных составляющих веса драги – Ц_т.

Устойчивостью драги называется ее способность плавать в нормальном горизонтальном положении и возвращаться к нему, если какая-либо сила изменит это положение.

В нормальном положении вес драги Р_д уравновешивается давлением воды Q_в, вытесненной понтоном (рис.13.5.а.). В этом случае не возникает опрокидывающих моментов, и драга находится в горизонтальном положении. Центр тяжести драги Ц_т располагается на вертикальной линии, проходящей через центр водоизмещения понтона Ц_в.

Если ветровая нагрузка Р_в (рис.13.5.б.) вызовет наклон драги на борт, то центр водоизмещения Ц_в переместится в новое положение Ц_в1, а центр тяжести Ц_т останется в той же точке. Давление воды Q_в будет действовать вертикально вверх по линии NN, проходящей через новое положение центра водоизмещения Ц_в1. Сила тяжести драги Р_д останется приложенной в точке центра тяжести Ц_т, и будет действовать вниз по новой вертикальной оси Z₁Z₁. В результате образуется пара сил Р_д и Q_в с плечом а, которая будет стремиться вернуть драгу в первоначальное положение. Момент этой пары сил называется моментом поперечной устойчивости. Угол φ, образованный в месте пересечения линий ZZ и NN – это угол крена. По условиям работы обогатительного оборудования угол крена драги не должен превышать 1⁰.

Аналогично определяется момент продольной устойчивости драги.

Суперструктура драги.

Суперструктура обеспечивает продольную и поперечную жесткость драги, воспринимает основные усилия от черпаковой цепи и передает их на понтон. На балках суперструктуры монтируется дражной оборудование и укрепляется каркас надстройки. Суперструктура выполняется из металлических балок различного профиля (рис.13.6.).

Главная ферма обычно выполняется из двух плоских ферм, расположенных симметрично и параллельно продольной оси драги. Передняя и задняя мачты устанавливаются шарнирно и удерживаются в заданном положении при помощи растяжек.

Нижний пояс с помощью опорных плит и болтов укрепляется на днищевых секциях понтона. Верхний пояс соединяется с понтоном при помощи подкосов. Промежуточный пояс прикрепляется к верхнему поясу вертикальными стойками и раскосами. Между стойками главной фермы размещаются опорные плиты, на которых монтируется главный привод.

Передняя мачта служит для подвеса черпаковой рамы и представляет собой плоскую ферму. В верхней части передней мачты располагаются блоки рамоподъемного полиспаста. Угол наклона передней мачты выбирается таким образом, чтобы равнодействующая от приложения усилий полиспаста совпадала с продольной осью мачты.

Рис.13.6. Суперструктура драги

1 – передняя мачта; 2 – задняя мачта; 3 – верхний пояс; 4 – нижний пояс;

5 – промежуточный пояс; 6 – понтон; 7 – подкос; 8 – вертикальная стойка.

Задняя мачта служит для подвеса свай и главного транспортера. Мачта устанавливается шарнирно на верхнем поясе главной фермы и удерживается в наклонном положении растяжками.