Способ и устройство для определения насыщения водной смеси грунтом

Способ и устройство для определения насыщения водной смеси грунтом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ способа и устройства для определения насыщения водной. смеси грунтом.

К авторскому свидетельству А. П. Палчевского, заявленному

19 марта 1936 года (спр. о перв. № 189588).

О выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 августа 1936 года.

Предлагаемый способ и устройство для определения насыщения водной смеси грунтом имеют целью дать возможность непрерывной регистрации процента насыщения водной смеси (пульпы) грунтом при производстве дноуглубительных работ с помощью землесоснорефулерных снарядов. Для достижения этого, согласно изобретению, создается гидравлический напор при помощи столба смеси постоянной длины. Предназначенное для данной цели устройство выполнено в виде бака, в который подается из основного трубопровода смесь воды и грунта. Таким образом создается гидравлический напор, необходимый для приведения в действие указательных устройств. Устройство снабжено турбиной, приводимой в действие создаваемым напором смеси. Турбина управляет генератором электроэнергии. О степени насыщенности смеси воды с грунтом судят по силе тока электрической цепи генератора. Устройство при большей чувствительности дает возможность превратить его в самопишущий автомат, фиксирующий на ленте непрерывно про; цент насыщения смеси грунтом для контролирования работы землесоса-рефулера. Кроме того имеется возможность установки регистрирующего аппарата (миллиметра) в любом месте снаряда, где это требуется условиями работы.

На чертеже фиг. 1 изображает схематический общий вид устройства;; фиг. 2 — вид сверху и фиг. 3 — деталь его.

Согласно изобретению предлагается способ определения насыщения водной смеси грунтом, состоящий в том, что для суждения о насыщенности водной смеси грунтом создается гидравлический напор при помощи столба смеси постоянной длины.

Устройство, служащее для осуществления данного способа, состоит иъ напорного бака А, в котором посредством электрического автомата B (фиг. 3) поддерживается постоянная высота уровня грунтовой смеси, поступающей по отводу С, .соединенному помощью штуцера с напорным трубопроводом земснаряда на вертикальном (или горизонтальном в зависимости от конструкции установки) его участке, непосредственно за центробежной помпой (над палубой снаряда). На отводе с установлен кран d, который автоматом В может открываться в большей или меньшей степени и тем самым регулировать расход смеси, поступающей в бак А, чтобы уровень жидкости в баке А всегда находился на одной и той же высоте.

К нижней части бака А, суживаю.щейся в виде воронки, приварена трубка, к которой непосредственно присоединена пропеллерная турбинка е, поставленная на одном валу с генератором электроэнергии динамомашиной постоянного тока.

Генератор f имеет постоянную нагрузку в виде электролампы 12 — 20 ватт и напряжением около 12 вольт. Сила тока, возникающая при работе генератора с отдачей 12 — 20 ватт составляет

1,167 ампера и регистрируется миллиамперметром с точностью до миллиметра.

Миллиамперметр протари рован таким образом, что на шкале его, вместо миллиампер нанесены цифры, указывающие процент насыщения грунтом смеси, которая в данный момент проходит через турбину е, приводя ее вместе с генератором во вращение.

Когда по рефулерному трубопроводу под напором движется грунтовая смесь, то при открывании крана d часть ее будет вытекать по отводу с в напорный бак А. При -этом в напорном баке А состав смеси, а следовательно и ее объемный (удельный) вес будет изменяться сообразно с изменением насыщения ее твердым грунтом. Посредством автомата В, регулирующего открытие крана, уровень смеси в баке А всегда будет находиться на одном и том же горизонте. Поэтому при изменении удельного (объемного) веса пульпы, наполняющей бак А, напор жидкости, приведенный к напору водяного .столба, будет увеличиваться пропор,ционально увеличению удельного веса жидкости.

В соответствии с этим будет меняться скорость вытекания жидкости из бака А через турбину е, а следовательно будет возрастать число оборотов и мощность, развиваемые турбиной и генератором. При постоянном сопротивлении на контактах генератора с увеличением числа оборотов и напряжения V возрастет и сила тока I, которая будет регистрироваться миллиамаерметром, протарированным таким образом, чтобы он сразу показывал удельный вес жидкости, соответствующий данной силе тока, проходящей через постоянное сопротивление (или, что одно и то же, процент насыщения жидкости грунтом).

Автомат В, регулирующий уровень жидкости в баке А, может быть устроен по принципу двух электрических контактов и реле или же по принципу автомобильного карбюратора и не требует особых пояснений, так как, конструкция подобных устройств общеизвестна; При напоре в баке А, равном 1 м водяного столба, скорость вытекания воды через отверстие в дне бака диаметром 25 мм определится по формуле и= С ф 2О Ь, где 1=1 м, C,= — 0,836, откуда п=0,838 /2. 9,8. 1 =3,72м/сек. принимая рабочую скорость е =2,5 м/сек при диаметре трубки 25 мм, получим расход

g = 4 2,5 = 0,00124 м /сек.

3,14 . 0,0252

-Мощность, обеспечиваемая указанным расходом при напоре 1 м, и к.п.д турбины 0,8, составит для чистой воды

0,00124 ° 1000 1 0,8 0 014 л.

0,014 1000

1,36

При насыщении смеси 30% твердого грунта по объему ее удельный вес равен 1,48 и в этом случае мощность, развиваемая турбиной, будет равна

И,=И, 148 165 %; при напряжения (среднем) 12 7 сила тока составит — = 915 mA, для чистой воды и

16,5

12

=1375 mA для смеси в 30 /, насыщения.

Таким образом на 1% изменения насыщения смеси показание миллиамперметра изменится на 875 — 915 15 5 зо что показывает достаточно большую чувствительность этого прибора.

И Г-. L

Предмет изобретения.

1. Способ определения насыщения водной смеси грунтом, отличаюшийса тем, что, с целью судить о насыщенности водной смеси грунтом, создают гидравлический напор при помощи столба смеси постоянной длины.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, отличавшееся тем, что оно выполнено в форме бака А, в который смесь воды и грунта подается через отвод с, соединяющий бак А с основным трубопроводом, с целью создания необходимого для прнведенкн в действие указательных устройств гидравлического напора.

3. В устройстве по п. 1 применение турбины е, приводимой в действие напором смеси, подаваемой в бак А из трубопровода и управляющей генератором f электроэнергии, по силе тока электрической цепи которого судят о насыщенности смеси воды грунтом, 4. В устройстве по пп. 1 и 2 прнменение регулирующего высоту столба смеси приспособления. тип. „Г1ечатный Груд . Зак. 77 — 466