Какой тип острых зубов следует использовать в разных почвенных условиях?

Краткий справочник: нарезка зубов по типу почвы

Прежде чем вдаваться в подробности, приведем практическую справочную таблицу, которую большинство бригад дноуглубительных работ могут использовать непосредственно на месте. Он основан на полевых данных, собранных в результате работы фрезерных земснарядов в устье реки, работ по техническому обслуживанию портов и проектов по рекультивации.

Почему классификация почв стоит на первом месте

Каждый фрезерный земснаряд Работает по тому же основному принципу: режущая головка шнекового типа вращается против морского дна, а центробежный насос втягивает разрыхленный материал во всасывающую трубу. Нагрузка на зубья резко меняется в зависимости от того, во что вгрызается режущая головка. Мягкий ил почти не оказывает сопротивления, поэтому длинный тонкий зуб может быстро проникнуть в почву без чрезмерного крутящего момента. Выветрившаяся порода, напротив, создает повторяющиеся ударные нагрузки, и тонкий зуб в такой обстановке расколется или сломается в течение нескольких десятков часов.

В таких проектах, как регулирование устья реки, геология может перейти от мягкой грязи к линзам твердой глины за один и тот же ход бурения. Бригады, имеющие только один тип зубьев, часто сталкиваются с неравномерным износом режущей головки: некоторые зубья изнашиваются ровно, а соседние зубы едва затрагиваются. Предварительная классификация грунта с использованием буровых журналов или данных стандартных испытаний на проникновение позволяет выбрать правильный профиль зуба еще до того, как режущая головка погрузится в воду.

Профили зубов и для чего они созданы

Режущие зубья режущей головки земснаряда обычно группируются в три рабочих семейства, каждое из которых построено на различном балансе скорости проникновения и ударопрочности.

• Зубчатые зубья имеют плоскую широкую режущую кромку и длинное тело. Они прорезают мягкий материал с минимальным сопротивлением и являются стандартным выбором для ила, грязи и рыхлых отложений. Их длинный профиль также помогает удалять материал с режущей головки при ее вращении.
• Конические зубья Pick-style имеют закругленный заостренный кончик, обычно отделанный вставкой из карбида вольфрама. Такая форма концентрирует силу на меньшей площади контакта, что эффективно для песка, песчаной глины и слегка утрамбованного гравия, где плоская кромка просто толкает материал, а не разрезает его.
• Тяжелые каменные зубы короче и толще, с корпусом из кованой легированной стали, предназначенным для поглощения повторяющихся ударов, а не для чистого сдвига. Они используются для обработки выветрившихся пород, материала коралловых рифов и сцементированных слоев почвы, где приоритет смещается от скорости резания к выживанию конструкции.

Выбор материала имеет такое же значение, как и форма. Сталь с высоким содержанием марганца обычно используется для корпусов зубьев, поскольку она затвердевает под воздействием удара, а это означает, что поверхность фактически становится тверже, чем сильнее по ней ударяют. Наконечники из карбида вольфрама добавляются там, где преобладающим видом разрушения является абразивный износ, а не удар, например, в мелком песке с высоким содержанием кварца.

Режущая головка и ассортимент изнашиваемых компонентов

Помимо самих режущих зубьев, окружающий узел режущей головки определяет, насколько хорошо эти зубья поддерживаются под нагрузкой. Ниже представлена ​​подборка соответствующих компонентов земснарядов, изготовленных для работы фрезерными земснарядами.

Зубья для резки драги

Режущие инструменты

Режущая головка экскаватора

Режущая головка

Привод резака в сборе

Система привода

Износное кольцо с высоким содержанием марганца

Изнашиваемые детали

Часть руки драга

Режущая головка Support

Соответствие зубьев мощности и крутящему моменту режущей головки

Выбор зуба не может быть отделен от самого привода режущей головки. Привод фрезерной головки с высоким крутящим моментом может проталкивать тяжелые зубья породы через сцементированные пласты, но тот же привод, оснащенный тонкими долотами, в мягкой грязи будет просто вращаться без значительного сопротивления, тратя топливо и ускоряя износ подшипников шнека. В качестве рабочего руководства:

• Приводы мощностью менее 150 кВт обычно лучше всего сочетаются с долотами или легкими зубьями на мягкой и средней почве.
• Приводы мощностью от 150 до 400 кВт могут работать с усиленными зубьями резцов на плотном гравии и жесткой глине.
• Приводные агрегаты мощностью более 400 кВт обычно комплектуются тяжелыми зубьями для выветрившихся пород и цементированного грунта.

Зубья меньшего размера на приводе большего размера приводят к преждевременному разрушению вершины из-за ударной нагрузки. Увеличенные и тяжелые зубья на приводе меньшего размера снижают скорость поворота и производительность иногда на 30 процентов и более по сравнению с правильно подобранной настройкой.

Срок службы, проверка и планирование замены

Большинство операторов проверяют режущие зубья каждые 100–150 часов работы в условиях абразивного песка и каждые 250–300 часов в мягкой грязи. Зуб обычно подлежит замене, как только износ уменьшит его первоначальную длину примерно на 30 процентов, поскольку после этого уровня эффективность резки резко падает, и монтажный адаптер подвергается прямому истиранию.

Хранение на борту смешанного инвентаря долота, кирки и каменных зубьев позволяет бригаде адаптироваться в течение одной смены, когда режущая головка пересекает границу почвы, вместо того, чтобы приостанавливать производство для получения нужной детали с берега.

Практика установки и обслуживания

Правильная установка так же важна, как и выбор зубов. Свободные адаптеры допускают боковое перемещение под нагрузкой, что ускоряет усталостное растрескивание у основания зуба, даже если сам материал зуба хорошо прилегает к почве. Стандартная практика включает в себя затяжку стопорных штифтов в соответствии со спецификацией производителя, проверку выравнивания адаптера после каждого контакта с камнем и очистку монтажных гнезд перед установкой нового зуба, чтобы предотвратить появление застрявших отложений, вызывающих неравномерную посадку.

Периодическое вращение положения зубьев вместо постоянной замены в одной и той же последовательности также помогает выровнять износ рычага режущей головки, что увеличивает интервал обслуживания самого рычага и обеспечивает симметричное распределение силы резания во время работы.

Работа с поставщиком запасных частей для экскаваторов

Поскольку условия грунта на одном и том же водном пути различаются в зависимости от проекта и даже сезона, многие операторы дноуглубительных работ работают с поставщиком оборудования для земснарядов, который может предоставить несколько профилей зубьев и соответствующие адаптеры, а не одну фиксированную конструкцию. Надежный производитель запасных частей для земснаряда обычно предлагает сертификаты на литье или поковку, отчеты об испытаниях на твердость и габаритные чертежи для каждого типа зубьев, что позволяет покупателю подтвердить совместимость с режущей головкой перед заказом. Для автопарков, использующих земснаряды с прицепным бункером вместе с фрезерными земснарядами, сохранение общего стандарта деталей для тяговой головки и зубьев режущей головки также упрощает управление запасами и сокращает время простоя в ожидании нужной детали.