Методические разработки ПМ 01 «Эксплуатация и обслуживание судов технического флота» для курсантов 2 курса специальности технического профиля 26.02.01 «Эксплуатация внутренних водных путей»

Министерство транспорта РФ

ФГБОУ ВО «Сибирский государственный университет водного транспорта»

структурное подразделение СПО

Омское командное речное училище имени капитана Евдокимова В.И.

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ТЕМЫ УЧЕБНОГО ЗАНЯТИЯ

ПМ 01 «Эксплуатация и обслуживание судов технического флота»

для курсантов 2 курса специальности технического профиля

26.02.01 «Эксплуатация внутренних водных путей»

разработал: преподаватель специальных дисциплин Борисенко Г.В.

2016

Аннотация

Тема учебного занятия «Виды и устройство одночерпаковых снарядов. Оснащение земснаряда основными видами лебедок» входит в состав учебно-методического комплекса по изучению профессионального модуля ПМ 01 «Эксплуатация и обслуживание судов технического флота» и предназначена для обучения курсантов 2 курса отделения «Эксплуатации внутренних водных путей».

Изучение профессионального модуля является продолжением изучения темы «Устройство судов технического флота» по дисциплине «Теория и устройство судна» и является основой для изучения дисциплины «Водные пути и путевые работы».

Данная тема знакомит курсантов с классификацией и устройством одночерпаковых земснарядов и оснащением земснарядов оперативными лебедками и направлена на формирование профессиональных и общих компетенций.

Методическая разработка включает в себя конспект лекции, сопровождающейся показом слайдов и видеоролика показывающего принцип работы одночерпакового штангового земснаряда, кроме этого в приложении содержатся разноуровневые варианты для проверки усвоения основных знаний и умений.

Лекция 5 (2 часа)

Тема занятия: Виды и устройство одночерпаковых снарядов.

Оснащение земснаряда основными видами лебедок.

Цель занятия:

обучающая

- формирование знаний по устройству одночерпакового грейферного

земснаряда, одночерпакового штангового земснаряда;

- формирование знаний по принципу работы одночерпакового грейферного земснаряда и одночерпакового штангового земснаряда;

- формирование умений по классификации одночерпаковых земснарядов

- закрепление и систематизация пройденного материала;

- способствование развитию творческого отношения к учебной деятельности;

развивающая

- развитие логического мышления, коммуникативных способностей;

- обеспечение условия для развития умений устанавливать связь между

дисциплиной «Теория и устройство судна» и ПМ 01 «Эксплуатация и

обслуживание судов технического флота»;

- развитие интереса к своей будущей профессии;

воспитательная

- формирование элементов профессиональных компетенций ПК 1.2, 1, 4

- формирование элементов общих компетенций ОК 1, ОК 2, ОК 4, ОК 5,

ОК 8.

Тип занятия: комбинированный урок

Вид занятия: лекция с использованием мультимедийной установки

Наглядные пособия: мультимедийная установка, раздаточный материал

Ход занятия:

Организационный момент:

Актуализация опорных знаний:

Сообщение нового материала:

1. Проверка посещаемости и готовности к занятию

   Целеполагание и мотивация обучения

   Для разработки каких грунтов применяются многочерпаковые снаряды?

   Какое устройство предназначено для разработки и транспортирования грунта черпаковым снарядом, и каков принцип его работы?

   Разгадайте тест.

   Работа по индивидуальным карточкам.

   Рассмотреть назначение и классификацию одночерпаковых земснарядов.

   Изучить устройство и принцип работы одночерпакового грейферного земснаряда.

   Изучить устройство и принцип работы одночерпакового штангового земснаряда.

   Познакомиться с общим назначением и видами оперативных лебедок.

   Изучить расположение лебедок в зависимости от конструкции земснаряда.

4. Закрепление полученных знаний и умений.

4.1. Назвать основные типы одночерпаковых снарядов.

4.2. В чем отличие одночерпакового грейферного и штангового

снарядов?

4.3. Какими лебедками оснащаются земснаряды?

4.4. Решить кроссворд.

5. Подведение итогов занятия.

6. Домашнее задание.

Конспект лекции

План лекции:

5. 5.1. Грейферный снаряд, его устройство, производительность.

   5.2. Одночерпаковый штанговый снаряд, его устройство, производительность.

   5.3. Основные виды лебедок.

5.1. Грейферный снаряд, его устройство, производительность.

На предыдущих занятиях мы изучили с вами устройство землесосного снаряда и многочерпакового. Кроме этих земснарядов для выполнения дноуглубительных работ могут использовать одночерпаковые снаряды. На дноуглубительных работах применяют два типа одночерпаковых снарядов – грейферные и штанговые.

Слайд 8

Грейферным называется снаряд, у которого извлечение грунта со дна водоема осуществляется грейферным краном. Грейферные одночерпаковые снаряды предназначены для удаления грунтовых наносов у причальных стенок, молов, набережных, в районе гид­ротехнических сооружений, т. е. в тех местах, где использование снарядов другого типа невозможно или затруднено по условиям производства работ и безопасности судоходства.

Грейферные сна­ряды могут использоваться на разработке несвязных и малосвяз­ных грунтов, а также на уборке раздробленных грунтов.

Слайд 9

Техническая производительность грейферного снаряда (рис.1) 50 м3/ч, проектная глубина извлечения грунта 12 м, максимальный вылет грейферного ковша 18 м. Снаряд состоит из прямоугольного корпуса понтонного типа стальной сварной кон­струкции с поперечной системой набора. Габаритные размеры корпуса: длина 26,2 м, ширина 9,4 м, высота 11 м, осадка в ра­бочем состоянии 0,64 м. Снаряд оборудован жилыми каютами, рабочими, служебными, санитарно-бытовыми помещениями. На палубе

понтона снаряда установлен экскаватор 4 с грейферным ковшом. Поворотная платформа 9 экскаватора позволяет прово­дить грунтозабор с любого борта, а также с носовой части сна­ряда. Стрела 2 крана удерживается двумя тягами 3, закреплен­ными на поворотной платформе. Канаты, при помощи которых удерживается грейфер 1 и совершается подъем, закрытие и рас­крытие его, проходят к лебедке 6 через ролики, расположенные на верхнем конце стрелы. Многобарабанная лебедка является основным рабочим агрегатом снаряда.

Рис. 1. Схема устройства грейферного земснаряда

На месте работ грейферный снаряд закрепляют и перемещают посредством оперативных лебедок 7, оснащенных канатами и якорями. В качестве энергетической установки на снаряде исполь­зуют дизель-генератор 8, установленный на палубе в специаль­ном помещении. Для уменьшения дифферента судна, возникающего во время подъема груза (грунта), в корме корпуса уста­новлена балластная цистерна 5.

Слайд 10

Конструкция грейфера зависит от тех грунтовых условий, для кото­рых он предназначен. Наиболее широкое распространение получили двухчелюстные (с зубьями и без зубьев) для разработки легких и средних грунтов и многочелюстные (трех - и четырехлепестковые) для разработки тяжелых глинистых, каменистых и разрушенных скаль­ных грунтов.

Двухчелюстной грейфер (рис.6) состоит из двух челюстей 8 и 11 с приваренными к ним козырь­ками 9 и зубьями 10. К наружным кромкам челюстей приварены кронштейны 12 с шарнирным соединением тяг 4, верхние концы которых соединены шарнирно с обоймой верхних блоков полиспаста 1. К внутренним кромкам челюстей приварены кронштейны 7, образующие шар­нирное соединение челюстей с обоймой нижних блоков 5. Для лучшего раскрытия челюстей к обойме нижних блоков полиспа­ста крепится груз 6. К обоймам верхних блоков полиспаста кре­пится подъемный канат 3. Через верхние и нижние блоки полиспаста пропущен канат 2, посредством которого осуществляется закрытие челюстей грейфера.

Рис.2. Двухчелюстной грейфер

При необходимости открыть челюсти грейфер удерживают на канате 3, а канат 2 полиспаста ослабляют. Под тяжестью ниж­него блока полиспаста и груза 6 средняя ось, соединяющая че­люсти грейфера, опустится и челюсти откроются. Чтобы закрыть челюсти грейфера, выбирают канат полиспаста 2, ослабляя ка­нат 3. При этом нижние блоки полиспаста начнут подниматься и челюсти грейфера сойдутся. Многочелюстные грейферы имеют аналогичный принцип действия и отличаются от двухчелюстных только конструкцией челюстей.

Слайд 11

Процесс извлечения грунта грейферным снарядом следующий: снаряд устанавливают на прорези на якорях. Затем открытый грейфер опускают на дно водоема в предназначенном для углуб­ления месте. При этом челюсти раскрытого грейфера врезаются в грунт. При выбирании каната полиспаста грейфер закрывает­ся, забирая грунт. Затем грейфер в закрытом состоянии под­нимают над водой и поворачивают стрелу с грейфером в сторо­ну разгрузки (за борт или в шаланду). При ослаблении каната полиспаста грейфер раскрывается, и грунт из него выпа­дает.

Одночерпаковые снаряды относятся к механизмам циклического действия. Весь процесс работы характеризуется определенной последовательностью операций, каждая из которых представляет собой законченный цикл. Циклический характер работы заключается в том, что процесс резания черпаком грунта прерывается, сменяясь перемещением грунта в черпаке к месту разгрузки, разгрузкой и возвращением черпака к месту грунтозабора.

Слайд 12

Расчетная производительность

Wр = q n kH/kp м3/час,

где q – емкость черпака в м3;

n – число экскаваций в течении часа;

kH – коэффициент наполнения черпака;

kp – коэффициент разрыхления грунта.

Использование емкости черпака характеризуется отношением:

γ = kH/ kp

Введя в формулу использование емкости черпака γ, получим:

Wр = q n γ м3/час.

Слайд 13

5.2. Одночерпаковый штанговый снаряд, его устройство, производительность.

Штанговый дно­углубительный снаряд (рис. 3) предназначен для разработки тяжелых глинистых и каменистых грунтов, удаления предвари­тельно разрушенных скальных пород. Техническая производи­тельность снаряда 120 м3/ч.

Слайд 15

Штанговый снаряд представляет собой одноковшовый экскаватор, установленный на металличе­ском понтоне. Грунтозаборным устройством служит черпак 10, закрепленный на конце штанги 11, которая проходит через обой­му 18 фермы 7. Одним концом ферма опирается на поворотную платформу 14, смонтированную в носовой части корпуса снаря­да. Верхний конец стрелы удерживается канатами 4, закреплен­ными на двух наклонных стрелах 3, установленных на палубе по бортам снаряда. Наклонные стрелы удерживаются канатами (вантами) 2.

На поворотной платформе установлены напорная, подъемная и грузовая лебедки. Канат 12 напорной лебедки закреплен на ее барабане и пропущен через систему шкивов таким образом, что независимо от положения штанги остается натянутым. По­этому штанга может передвигаться только при работе лебедки. Тормозным устройством напорной лебедки регулируется глубина опускания черпака, которую определяют по шкале, нанесенной непосредственно на штанге.

Подъем черпака осуществляют посредством каната 8, один конец которого проходит через шкив 5 и закреплен на барабане подъемной лебедки, другой — на обойме 9 черпака. Поворот платформы осуществляется посредством поворотной лебедки 21, установленной в корпусе снаряда. Концы каната 16 заделаны за барабан лебедки таким образом, что при выбирании одного ка­ната другой травится. Эти канаты должны быть все время в на­тянутом состоянии. Для удаления из черпака крупных камней и других посторонних предметов установлена грузовая лебедка.

Рис. 3. Схема устройства одночерпакового штангового земснаряда

Один конец каната этой лебедки закреплен на ее барабане, дру­гой пропущен через блок, установленный на конце стрелы, и за­канчивается грузовым гаком 6. Опорожнение черпака происхо­дит через откидное днище. Опрокидывание его производится ка­натом 13, идущим от лебедки, установленной на поворотной платформе.

Для закрепления снаряда на месте работы в процессе грунтозабора на его корпусе установлены две закольные носовые сваи 15 с принудительным опусканием. Эти сваи воспринимают уси­лия, возникающие при заполнении черпака грунтом. Для подачи снаряда вперед и перезаколки носовых свай имеется кормовая свая 1, которую можно поворачивать в плоскости, продольной оси снаряда. На значительные расстояния (за пределы прорези) снаряд перемещают посредством канатов 19 оперативных лебе­док 20. Управляют всеми механизмами с центрального поста 17.

Слайд 16 (видеоролик, показывающий работу одночерпакового снаряда)

Черпак штангового снаряда разрабатывает грунт и восприни­мает возникающие при этом усилия. Черпаки малой вместимо­сти (0,15—0,25 м3) обычно изготавливают сварными, большой вместимости — литыми или комбинированными. Как правило, черпак оснащают зубьями из высокопрочной стали. Корпус чер­пака состоит из передней стенки с установленными на ней зубь­ями. Эту стенку отливают из износостойкой высокомарганцови­стой стали. Задняя и боковые стенки черпака изготовлены из уг­леродистой стали. Донышко черпака соединено с корпусом шарнирно. В закрытом положении оно удерживается стопором, соединяющим донышко с передней стенкой. Открывается донышко посредством специального механизма, состоящего из лебедки, каната и рычага, соединенного цепью со стопором. Донышко за­крывается автоматически при опускании штанги с черпаком в вертикальное положение, т. е. перед грунтозабором. В этом по­ложении центр тяжести донышка смещается относительно оси подвеса, -и оно захлопывается на стопор.

Одночерпаковые штанговые снаряды оснащены, как правило, двумя черпаками, различными по вместимости, для разработки тяжелых и сравнительно легких грунтов. Эксплуатируемые на внутренних водных путях России одночерпаковые штанговые сна­ряды имеют класс Речного Регистра России, соответствующий озерным условиям плавания, максимальную глубину извлечения грунта 7 м, максимальный вылет черпака за борт 9 м, угол по­ворота стрелы от диаметральной плоскости корпуса 90°, высоту подъема черпака 5,2 м, длину штанги 13,3 м, вместимость чер­пака 3—4,5 м3.

Принцип действия одночерпакового штангового снаряда сле­дующий. Снаряд устанавливают на место работ, для перемеще­ния с судового хода при пропуске судов заводят канаты, затем закалывают обе боковые сваи. При вращении барабана подъем­ной лебедки штанга с черпаком под действием сил тяжести зани­мает вертикальное положение. Черпак со штангой опускают на заданную глубину разработки. Под действием напорного механизма черпак врезается в грунт. При выбирании подъемного ка­ната 8 штанга с черпаком поворачивается вокруг оси обоймы 18. При этом черпак заполняется грунтом, т. е. происходит грунтозабор. Поворот штанги с черпаком осуществляют до тех пор, пока черпак не поднимется над водой, а штанга не займет гори­зонтальное положение. Затем штангу с черпаком посредством напорного механизма возвращают в исходное положение. Этим уменьшают кренящий момент, возникающий от массы черпака с грунтом.

Для подвода черпака к месту его разгрузки платформу 14 посредством главной лебедки 20 поворачивают на необходи­мый угол.

Для того чтобы увеличить расстояние от диаметральной плос­кости снаряда до места отвала грунта, штангу выдвигают впе­ред. Когда черпак окажется над местом выгрузки грунта, откры­вают его донышко и грунт вываливается в шаланду или за кромку прорези. С целью сокращения времени на выполнение опе­раций, связанных с подъемом черпака и возвратным движением штанги, их обычно выполняют одновременно.

Производительность одночерпакового штангового снаряда определяется так же как и у грейферного снаряда:

Wр = q n kH/kp м3/час,

где q – емкость черпака в м3;

n – число экскаваций в течении часа;

kH – коэффициент наполнения черпака;

kp – коэффициент разрыхления грунта.

Слайд 17

5.3. Основные виды лебедок.

Все типы дноуглубительных и дноочистительных снарядов оборудуют оперативными и специальными лебедками.

Слайд 19

Основное назначение оперативных лебедок — обеспечивать рабочие перемещения земснарядов на прорези в технологическом режиме производства дноуглубительных работ.

Слайд 20

Специальные лебедки на земснарядах устанавливаются для выполнения конкретных функций. К числу специальных относятся лебедки: рамоподъемная, лоткоподъемная, швартовная, концевого понтона плавучего грунтопровода, грузоподъемных судовых кранов, перекладки клапанов, траловые, свайного хода земснарядов.

Слайд 21; Слайд 22

Многочерпаковые снаряды оборудуются оперативными лебедками— двумя становыми (носовой и кормовой) для перемещения земснаряда вдоль разрабатываемой судоходной прорези, четырьмя папильонажными (двумя носовыми и двумя кормовыми) для перемещения земснаряда перпендикулярно (поперек) прорези и специальными — одной рамоподъемной для опускания и подъема черпаковой рамы, одной для перекладки грунтового клапана, расположенного в грунтовом колодце, двумя для опускания и подъема грунтовых лотков, а в случае оборудования земснаряда лонгкулуаром — лебедкой для его поворота и расположения вдоль борта судна.

Для швартовных операций и перемещения шаланд вдоль борта земснаряда в процессе загрузки грунтом на крупных озерных земснарядах устанавливают по две швартовные лебедки с каждого борта.

Слайд 23

Землесосные снаряды оснащаются одной или двумя становыми, лебедками для перемещения земснаряда вдоль разрабатываемой прорези, четырьмя папильонажными для перемещения поперек прорези, одной рамоподъемной и двумя лебедками, которые устанавливают на концевом понтоне плавучего грунтового провода.

Слайд 24

На грейферных, штанговых и дноочистительных снарядах устанавливают по четыре папильонажных, а иногда и по одной становой лебедке, используемые для установки земснарядов на месте работы и для ухода в сторону от судового хода.

Слайд 25

Рабочие операции у этих земснарядов осуществляются: на грейферных снарядах — с помощью грейферного крана, оборудованного лебедками подъема и опускания стрелы, поворота стрелы, замыкания грейфера,

открытия грейфера; на штанговых снарядах — с помощью лебедок подъема и опускания штанги, напорной лебедки для захвата ковшом грунта, поворотной

лебедки для поворота штанги, лебедки открытия ковша и трех лебедок для подъема и опускания закольных свай; на дноочистительных снарядах — с помощью специальных лебедок подъема и опускания грузовой стрелы, замыкания грейфера, поворота стрелы, изменения вылета стрелы.

На отдельных типах землесосных снарядов, оборудованных механизмом свайного хода, устанавливают специальные лебедки: подъема и опускания главной и вспомогательных свай, перемещения главной напорной сваи с тележкой вдоль кормового прореза земснаряда.

Вопросы и задачи самопроверки:

1. Назвать основные типы одночерпаковых снарядов.

2. В чем отличие одночерпакового грейферного и штангового снарядов?

3. Какими лебедками оснащаются земснаряды?

4. Решить кроссворд.

Слайд 27

Домашнее задание:

Решить задачу:

Определить производительность одночерпакового штангового снаряда, у которого емкость черпака q =3,0 м3 , коэффициент наполнения черпака Кн =0,7, коэффициент разрыхления грунта Кр =1,2, число экскаваций в час 50.

Используемая литература:

Основные источники:

Учебно - методический комплекс по профессиональному модулю "Эксплуатация судов технического флота" Г.В.Борисенко

Дополнительные источники:

Приложения

Разноуровневые задания для проверки усвоения основных знаний и умений по пройденному материалу:

1 уровень

карточка 1

Выберите один из правильных ответов на вопрос:

Вопрос 1.

Какие суда предназначены для выполнения дноуглубительных работ связанных с поддержанием необходимых глубин или с добычей нерудных строительных материалов?

суда транспортного флота

суда технического флота

пассажирские суда

грузовые суда

Вопрос 2.

Как называется смесь воды с грунтом?

гидросмесь (пульпа)

скальный грунт

супесь

песок (пылеватый)

Вопрос 3.

Снаряд с гидравлическим подъемом грунта называется:

одночерпаковый снаряд

многочерпаковый снаряд

землесос

скалодробильный снаряд

карточка 2

Выберите один из правильных ответов на вопрос:

Вопрос 4.

При механическом способе отделения и подъема грунта снаряды снабжаются черпаками и называются:

черпаковый снаряд

дноочистительный снаряд

самоотвозной землесос

скалодробильный снаряд

Вопрос 5.

Основным рабочим устройством многочерпакового снаряда является:

черпак

черпаковая цепь

грейфер

гидроразрыхлитель

Вопрос 6.

Чем определяется способ удаления грунта?

свойствами грунта и расстоянием до места его укладки

свойствами грунта

расстоянием до места укладки

имеющимися судами

2 уровень

карточка 1

Как классифицируют суда технического флота.

Назовите тип судна и принцип работы.

карточка 2

Какие виды производительности Вы знаете.

Назовите тип судна и принцип работы.

3 уровень

карточка 1

Опишите устройство данного земснаряда.

Решите задачу:

Определить фактическую производительность землесоса, если он убрал объем грунта V = 4500 м³ за 5 часов.

карточка 2

Опишите устройство данного земснаряда.

Решите задачу:

Какой объем грунта уберет земснаряд, с технической производительностью Wт=500 м3/час, рабочее время tр = 2дня, расчетный коэффициент kр = 0,6.

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА
PPTX / 16.25 Мб