МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ ГРУНТОНАСОСНЫХ УСТАНОВОК ЗЕМЛЕСОСОВ
Секция: Технические науки
XLIX Студенческая международная научно-практическая конференция «Технические и математические науки. Студенческий научный форум»
МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ ГРУНТОНАСОСНЫХ УСТАНОВОК ЗЕМЛЕСОСОВ
Землесосные снаряды используются для получения всевозможных ископаемых со дна водоема. Никакое другое техническое судно не будет настолько подходящим для выполнения этой задачи. Землесосом можно быстро получить самый качественный песок и ПГС. Другим способом сырьё, полностью отвечающее требованиям ГОСТ, получить не удаётся. Хотя альтернативу возможно найти, но такие варианты более затратные.
Существует два способа добычи добычи: сухоройный и гидравлический.
Сухоройный способ недорогой, но при этом малоэффективный, и его применение в добыче на большой глубине невозможно. Песок, полученный данным способом зачастую не соответствует требованиям, и приходится вводить дополнительное оснащение для промывки, разделения на фракции и обогащение. А благодаря земснарядам возможна разработка и верхнего, и нижнего слоя.
Экскаваторные работы ещё иногда используют если нет других вариантов. Но эффективность этого метода составляет всего 5–10%. Естественно, это дополнительные временные и финансовые затраты.
С некоторых пор гидромеханизированный способ является самым эффективным и отличается высоким экономическим эффектом. Исследования показывают, что при гидравлической добыче себестоимость сырья в 4–6 раз ниже, чем при отработке обычных россыпей на суше.
Основным элементом землесосного снаряда является грунтонасосная установка, включающая в себя главный двигатель, передачу мощности, грунтовый насос и грунтопроводы всасывающий и напорный.
При эксплуатации землесосов основные детали, особенно корпус и рабочее колесо, изготовленные из стали оказались не прочными. [1, с. 311]
Сталь не износостойкий материал, следовательно во время работы происходит интенсивный износ составляющих землесоса. Срок эксплуатации до полного износа корпуса составляет 80-100 машинных часов, рабочего колеса - 150-170 машино-часов.
Исходя из данных, можно сделать вывод о том, в течение всего сезона потребуется 6 улит и 4 рабочих колеса для бесперебойной работы установки.
Для повышения износостойкости деталей грунтовых насосов против гидроабразивного износа используются различные методы, в том числе гуммирование, наплавка, футерование.
Использование гуммирования не подходит, так как гуммированный слой разрушается под действием ударов, возникающих при попадании крупных кусков породы. Этот метод подходит только для грунтовых насосов, перекачивающих мелкофракционную пульпу [2].
Наиболее подходящий способ повышения надежности деталей, контактирующих с абразивом это наплавка. Следует учитывать, что материал должен иметь надежное сплавление с наплавкой, слой не должен превышать 10–12 мм.
Неисполнение требований может привести к скалыванию слоя наплавки, что влечет за собой интенсивное изнашивание деталей.
Обеспечение работы корпуса землесоса достигается сменной футеровкой. В первом варианте применения корпус выполняют разъемным, состоящим из двух частей. Футеровка отливается из стали и имеет форму улиты, повторяющей внутреннюю поверхность корпуса землесоса.
Второй вариант футеровки состоит в том, что отдельные сегменты отлитые из стали приваривают к корпусу судна технического назначения. Корпус эксплуатируют до износа на толщину 30–40 мм, затем производят футерование сегментами. При износе остатки футеровки срезают и заменяют новой.
Сравнивая представленные варианты, следует вывод о том, что сегментная футеровка проще в изготовлении, при ее применении не требуется разъёмный корпус. Для увеличения долговечности футеровки сегменты отливки можно упрочнить наплавкой в один слой 4–5 мм. С этой целью осуществляется ее изготовление на заводах.
Проблема износа деталей всегда будет актуальной, так как с повышением износостойкости составляющих землесосной установки увеличиваются сроки между ремонтами, сокращаются непроизводительные простои, что вызывает рост эффективности.