Приборы для контроля за работой землесосных машин
позволяют вести постоянное наблюдение за режимом работы грунтового
насоса, движением гидросмеси (пульпы) во всасывающем и напорном
пульповодах, проверять консистенцию пульпы, контролировать работу
силовой установки.
Для контроля за процессом всасывания грунта на всасывающей стороне
грунтового насоса устанавливают вакуумметр. При постоянной
производительности насоса с уменьшением консистенции гидросмеси вакуум
уменьшается, а с увеличением консистенции увеличивается. Резкое
повышение показаний вакуум-метра происходит при оползании откосов
выемки, чрезмерном насыщении пульпы грунтом, при засорении всасывающего
отверстия. Полный напор, создаваемый грунтовым насосом, определяется
суммой показаний вакуумметра и манометра и превышением h центра
манометра над точкой ввода трубки вакуумметра во всасывающем пульповоде.
По изменениям показаний манометра и вакуумметра багермейстер определяет
отклонения от нормального режима транспортирования пульпы и, управляя
работой грунтозаборного устройства, предотвращает образование мертвого
(осевшего) слоя грунта и закупорку пульповода.
Консистенция (степень насыщения пульпы твердыми частицами грунта)
является важнейшим показателем, определяющим эффективность работы
землесосной машины. Контроль за консистенцией пульпы осуществляется
специальными приборами, называемыми консистометрами. По принципу
действия они разделяются на три типа: основанные на взвешивании
некоторого определенного объема пульпы; основанные на определении
разности давления в различных точках пульповода; основанные на измерении
некоторых физических величин, изменяющихся в зависимости от консистенции
пульпы.
К первому типу относятся группы приборов, выполняющих периодический
отбор и взвешивание проб пульпы; непрерывный отбор и взвешивание части
потока пульпы; непрерывное взвешивание участка пульповода; непрерывное
взвешивание звена плавучего пульповода путем измерения его осадки.
Ко второму типу относятся группы приборов, выполняющих: непрерывное
измерение разности перепадов давления на горизонтальном и вертикальном
(или наклонном) участках пульповода; непрерывное измерение разности
перепадов давления на вертикальном восходящем и вертикальном нисходящем
участках пульповода; непрерывное измерение перепада давления в двух
точках вертикального сечения горизонтального пульповода.
К третьему типу относятся группы приборов, выполняющих непрерывное
измерение сопротивления при прохождении токов
В настоящее время известно около ста конструкций консистометров разных
типов. Из весовых консистометров большое распространение получили
приборы, основанные на измерении изменений осадки плавучих пульповодов,
происходящих в результате колебания консистенции пульпы. Наиболее
удачным из этой группы является консистометр конструкции Н. А. Иванова
(рис. Х.4, а), обладающий более высокой точностью измерений, чем другие
приборы этого типа.
Рис. Х.4. Схемы консистометров: а—весового типа,
регистрирующий изменение осадки звена плавучего пульповода:
1 — сельсин-приемник; 2 — шкала; 3 — поплавок; 4 — шкив; 5 —
сельсин-датчик; 6 — груз; б — гамма-лучевого: 1 — источник v-излучения в
контейнере; 2 — приемник у-излучения; 3 — усилитель; 4 — регистрирующий
прибор
Прибор состоит из цилиндрического корпуса с
поплавковой и сельсинной камерами, пустотелого латунного поплавка,
имеющего неизменную осадку, ссльсина-датчика и сельсина-приемника.
Поплавок при помощи гибкой нити, охватывающей шкив сельсина-датчика,
уравновешен грузом и размещен в поплавковой камере цилиндрического
корпуса, одновременно выполняющего роль волногасителя. Чтобы исключить
влияние волнения на показания прибора, вода из водоема в поплавковую
камеру поступает через донный клапан, защищенный цилиндрической
приставкой с перфорированным дном, работающим как демпфер. Прибор
укрепляют на понтоне плавучего пульповода. При повышении консистенции
пульпы осадка понтона увеличивается, а нить, идущая от поплавка через
шкив сельсина-датчика, перетягивается уравновешивающим грузом. При этом
ротор датчика поворачивается на угол пропорциональный приращению осадки
понтона, а следовательно, и повышению консистенции пульпы. Ротор
сельсина-приемника, установленного на пульте в рубке управления машиной,
поворачивается на такой же угол. Стрелка, укрепленная на валу ротора
сельсина-приемника, отклоняясь, указывает на шкале консистенцию пульпы,
движущейся в плавучем пульповоде.
Из консистометров второго типа наибольшее распространение получили
приборы, непрерывно определяющие консистенцию пульпы при помощи
дифференциального манометра, путем сопоставления перепадов давлений на
двух смежных участках пульповода — горизонтального и наклонного.
Разность давлений в двух точках горизонтального участка пульповода,
расположенных на расстоянии I друг от друга, измеряет только потери
напора по длине. Разность же давлений в двух точках наклонного участка
пульповода, расположенных на таком же расстоянии I друг от друга,
измеряет, кроме потери напора по длине, также и вес столба пульпы,
заключенного между точками, в которых измеряется разность давлений. Так
как вес столба пульпы изменяется в зависимости от ее консистенции, то
дифференциальный манометр, регистрирующий разность перепадов давлений на
горизонтальном и наклонном участках, будет давать показания о
консистенции пульпы.
Из консистометров третьего типа наиболее перспективными считаются
приборы, в которых используется излучение искусственных радиоактивных
веществ (изотопов). Гамма-лучевой^ прибор для непрерывного определения
консистенции пульпы (рис. ХА, б) основан на учете изменения поглощения
гамма-лучей при прохождении их через среду с изменяющейся плотностью.
Снизу на горизонтальном участке напорного пульповода сразу же за
грунтовым насосом укрепляют свинцовый контейнер с изотопом кобальт-60,
излучающий через щель в контейнере узкий пучок гамма-лучей. Направленный
снизу вверх пучок лучей пронизывает поток пульпы в пульповоде и попадает
в ионизационную камеру, установленную на пульповоде над контейнером, где
преобразуется в электрический ток.
С повышением консистенции пульпы возрастает поглощение (рассеивание)
гамма-лучей, снижается их энергия, вследствие I чего выходящий из
ионизационной камеры электрический ток уменьшается, и наоборот. От
ионизационной камеры ток подается на усилитель, после чего он поступает
на пульт управления в электрический измерительный прибор. По отклонению
стрелки со шкалы прибора считывают консистенцию пульпы, проходящей в
данный момент по напорному пульповоду.
Гамма-лучевой прибор прост и удобен в эксплуатации, он применим для
землесосных машин различных конструкций и разной производительности.