Aseiden ja sotilastarvikkeiden mukauttaminen siviilikäyttöön on aina kiinnostavaa yhdestä tai toisesta näkökulmasta. Joillakin järjestelmillä, kuten tykistöllä, on kuitenkin rajalliset mahdollisuudet tällaisen uudistuksen yhteydessä. Yksi mielenkiintoisimmista projekteista tykistöaseen tarkoituksen muuttamiseksi luotiin 1980 -luvun lopulla. Osana UZAS-2-projektia neuvostoliiton suunnittelijat ehdottivat nykyisen paalutyökalun käyttöä eri tilojen rakentamisessa.
Paalujen asentamiseen, jotka ovat yksi rakenteen tärkeimmistä rakenteellisista elementeistä, käytetään monenlaisia laitteita. Betoni-, metalli- tai teräsbetonipaalut ajetaan maahan diesel- tai hydraulivasarailla, värähtelevillä paalujyrsimillä tai paalupuristuskoneilla. Kaikilla tällaisen tekniikan näytteillä ei ole tiettyjä etuja, eikä niissä ole joitain haittoja. Esimerkiksi paalutuksen törmäysmenetelmään liittyy pitkittynyt kova melu, tärinä jne. Kotimaiset ja ulkomaiset insinöörit ovat jo pitkään etsineet keinoa vähentää paalutusprosessin kielteisiä vaikutuksia ympäröivään infrastruktuuriin ja ihmisiin.
Alkuperäinen hanke, joka on suunniteltu ratkaisemaan olemassa olevat ongelmat, kehitettiin 1980 -luvun jälkipuoliskolla. Alkuperäisen rakennuskoneen kehittämisen suorittivat Permin ammattikorkeakoulun (nykyään Permin kansallisen tutkimusalan ammattikorkeakoulun) asiantuntijat professorin Mihail Jurjevitš Tsirulnikovin johdolla. Useiden vuosikymmenien ajan M. Yu. Tsirulnikov loi lupaavia eri luokkien tykistöaseita, jotka oli tarkoitettu käytettäväksi armeijassa. Myöhemmin saatuja kokemuksia ehdotettiin käytettäväksi uudella alueella.
Yleiskuva UZAS-2-asennuksesta kuljetusasennossa. Kuva Strangernn.livejournal.com
Lupaavan rakennuskonehankkeen nimi oli UZAS -2 - "Ankkuri- ja paalutuskäyttö". Hanke perustui alkuperäiseen ehdotukseen, joka koski paalujen maahan ajamisen periaatteita. Kaikki olemassa olevat näytteet, joilla on samanlainen tarkoitus, voivat upottaa kasan vain vähitellen, nopeudella tai toisella. Esimerkiksi dieselvasarat suorittavat tämän tehtävän jatkuvalla iskusarjalla. Uuden näytteen oli puolestaan asetettava paalu haluttuun syvyyteen yhdellä tai kahdella iskulla. Vaadittujen energiaindikaattorien saamiseksi ehdotettiin jonkin verran muokatun tykistötyypin käyttöä. Juuri sen piti kirjaimellisesti "ampua" kasa maahan.
Epätavallisen ehdotuksen perusteella PPI: n työntekijät M. Yu. Tsirulnikov muodosti pian käytännössä sovellettavan menetelmän rakennuselementtien asentamiseen, jolle on ominaista korkea hyötysuhde. Käyttö ns. Impulssin sisennys salli 2-2,5 kertaa paalun ajamisen syvyyden lisäämisen yhdellä laukauksella verrattuna muuhun saman energian käyttöön. Samaan aikaan oli mahdollista käyttää mahdollisimman paljon valmiita komponentteja ja kokoonpanoja.
UZAS-2-yksikön suunnittelu valmistui vuonna 1988, pian sen jälkeen kokeilulaitteiden kokoaminen alkoi. Tämän työn alkaessa hankkeen tekijät onnistuivat kiinnostamaan öljy- ja kaasuteollisuuden johtoa. Näin ollen ehdotettiin alkuperäisen rakennuslaitteiden näytteen testaamista Permneft -yrityksen rakennustyömailla. Koelaitteiden kokoamisen suoritti yksi tämän yrityksen työpajoista, joihin osallistui aktiivisesti PPI: n ja V. I.:n nimisen Permin tehtaan asiantuntijoita. Lenin. Tällaisen yhteistyön tuloksena tuli pian kolmen itseliikkuvan yksikön syntyminen, jotka kykenevät ajamaan paaluja kerralla.
Yksi UZAS-2-hankkeen pääideoista oli valmiiden komponenttien käyttö. Ensinnäkin tämä koski ajojärjestelmää, joka oli tarkoitus rakentaa olemassa olevan tykistöaseen perusteella. Lisäksi koelaitteiden rakentamisen aikana käytettiin olemassa olevia itseliikkuvien laitteiden näytteitä, mikä mahdollisti erikoislaitteiden kyvyn siirtyä itsenäisesti työpaikalle.
UZAS-2-itseliikkuvan yksikön perustaksi valittiin TT-4-mallin sarjaluistelija. Tällä koneella oli tela-alusta ja se oli alun perin tarkoitettu puiden tai tukkipakettien kuljettamiseen puoliksi upotetussa tilassa. Kokeellisen UZAS-2: n rakentamisen aikana traktoreilta puuttui alkuperäisen mallin erikoislaitteet, joiden sijaan asennettiin paalutuskoneet. Samaan aikaan ei tarvittu merkittäviä rakenteellisia muutoksia, koska kaikki tällaiset laitteet asennettiin olemassa olevaan tavaratilaan.
Skidder TT-4 alkuperäisessä kokoonpanossa. Kuva S-tehnika.com
TT-4-traktorissa oli matala runkorakenne, jossa oli tilaa kohdelaitteiden asentamiseen. Rungon etuosaan oli tarkoitus asentaa miehistön hytti ja moottoritila. Koko rungon yläosa ohjaamon takana annettiin vaaditun tyyppisille laitteille. Moottoritila sijaitsi suoraan ohjaamon sisällä traktorin pituusakselilla. Suuren koon vuoksi moottori ja sen jäähdytin vaativat pääohjaamosta ulkonevan lisäkotelon käytön, jossa on ritilä. Erilaisia voimansiirtoyksiköitä sijoitettiin moottorin alle ja rungon sisään.
Skidder oli varustettu 110 hv A-01ML-dieselmoottorilla. Moottori kytkettiin kytkimen, manuaalivaihteiston, taka -akselin, vetolaitteiden ja voimansiirtokotelon avulla alustan vetopyöriin, luistamiseen käytettävään vinssiin ja hydraulipumppuun. Käännettävä vaihdelaatikko antoi mahdollisuuden valita kahdeksan eteen- ja taaksepäin -nopeutta. Ohjaukseen käytettiin planeettapyörää, jossa oli vannejarrut.
Osana runkoa TT-4-traktorissa oli viisi maantiepyörää kummallakin puolella. Rullien ominaispiirre oli kaareva puola. Jyrät estettiin käyttämällä kahta teliä, joissa oli omat jouset: kaksi sijoitettiin etuteliin ja kolme taakse. Rungon etuosassa oli ohjauspyörä, joka poistettiin merkittävästi ensimmäisestä tietelasta. Johtaja oli perässä. Rullien suuri halkaisija eliminoi erillisten tukirullien tarpeen.
Rakentamisen aikana “Ankkuri- ja paalutuskoneisto” sai tasoitusjärjestelmät, jotka on asennettu suoraan olemassa olevan rungon runkoon. Koneen etuosaan kiinnitettiin irrotettu yksikkö, jossa oli pystysuoraan sijoitettu hydraulisylinteri. Kaksi muuta tunkkia oli perässä ja ne oli laskettava maahan kääntämällä. Tällainen lisätukien rakenne mahdollisti koneen pitämisen vaaditussa asennossa käytön aikana.
Mielenkiintoisin osa UZAS-2-konetta sijaitsi alustan tavaratilassa, joka oli aiemmin tarkoitettu liukulevyn kiinnittämiseen. Tontin rakennetta on hieman muutettu, ja lisäksi sillä on pieni aita. Erikoiskiinnikkeisiin ehdotettiin kääntyvästi paalujen ajamisesta vastaavan tykistöyksikön asentamista. Värähtelevän yksikön perusta oli runko, jossa oli kolme pitkittäistä putkea, jotka oli yhdistetty vastaavan muodon lisäelementeillä. Runko siirrettiin kuljetus- vaaka- tai pystysuoraan työasentoon kahden hydraulisylinterin avulla.
Paalujen ajamiskeinona ehdotettiin M-47-tykistön 152 mm: n tykkiä (GAU-indeksi 52-P-547). Tämä on ase, jonka on kehittänyt Special Design Bureau of Plant No. 172 (nyt Motovilikhinskiye Zavody), johon M. Yu osallistuu aktiivisimmin. Tsirulnikovia valmistettiin massatuotannossa vuosina 1951–1957, ja Neuvostoliiton armeija käytti sitä jonkin aikaa, minkä jälkeen se antoi tilaa uusille järjestelmille. UZAS-2-hanke ehdotti joitakin muutoksia vanhentuneeseen työkaluun, minkä jälkeen se voisi toimia energianlähteenä paalujen ajamiseen maahan.
M-47 tykki Sotilashistoriallisessa tykistömuseossa, teknisten joukkojen ja signaalijoukkojen museossa (Pietari). Valokuva Wikimedia Commons
Yksi uuden hankkeen toteuttamisen ja tällaisten laitteiden massiivisen rakentamisen myönteisistä seurauksista voisi olla säästö olemassa olevien aseiden hävittämisessä. 1950-luvulla Neuvostoliiton teollisuus rakensi yhteensä 122 M-47-asetta, jotka myöhemmin poistettiin aktiivisesta palvelusta ja lähetettiin varastoon. Tulevaisuudessa nämä aseet oli tarkoitus kierrättää, mutta paalutuskoneiden rakentaminen mahdollisti tämän hetken lykkäämisen ja hyödyn saamisen käytöstä poistetuista tuotteista.
Alkuperäisessä versiossa joukkojen tykistön M-47-tykki oli 152 mm: n ase, jonka piipun pituus oli 43, 75 kaliiperia. Ase oli varustettu kiilaportilla, hydraulisilla takaisinkytkentälaitteilla ja kuonojarrulla. Tynnyriryhmä tynnyrin, tuulen ja kotelon muodossa, jotta se voidaan kiinnittää telineeseen viimeksi mainittujen tappien avulla, asennettiin vaunuun, joka koostui ylä- ja alakoneista. Ylempi kone oli U-muotoinen laite, jossa oli kiinnikkeet ja aseenohjaimet, kun taas alempi oli varustettu sängyillä, pyörien liikkeellä jne. Asevaunun rakenne mahdollisti ampumisen kohteisiin vaakasuorassa sektorissa, jonka leveys oli 50 ° korkeuskulmissa -2,5 ° - + 45 °. Vaunu oli varustettu panssaroidulla kilvellä. Suurin ampumaetäisyys oli 20,5 km.
Osana UZAS-2-hanketta olemassa olevaan M-47-aseeseen oli tehtävä huomattavia muutoksia. Ensinnäkin se riistettiin alemmasta koneesta ja muista vaunun osista. Poistettiin myös panssarinsuojus, tähtäin, kuonojarru ja joukko muita enää tarvittavia yksiköitä. Ylempi kone, teline ja muut tykistöjärjestelmän osat ehdotettiin asennettavaksi itseliikkuvan yksikön kääntökehykseen. Tässä tapauksessa tynnyri lukittiin tiettyyn asentoon, yhdensuuntaisesti kääntökehyksen putkien kanssa. Koko koneen koon pienentämiseksi ja energiatehokkuuden alentamiseksi vaaditulle tasolle päätettiin leikata vakavasti olemassa oleva tynnyri. Nyt sen kuono ulottui hieman takaisinkytkentälaitteiden tason yli.
Yhdessä muutetun paalutyökalun kanssa ehdotettiin ns. reiän. Tämä laite valmistettiin suuren muuttuvan muotoisen osan muodossa. Vasaran varsi oli lieriömäinen ja sen ulkohalkaisija oli 152 mm, joten se mahtui aseen piippuun. Laitteen pää oli paljon suurempi ja sen oli tarkoitus tarjota kosketus ajettuun kasaan. Myös teurastamon rakenteessa oli ns. vaihdettava kammio, joka sijaitsee varressa. Sitä ehdotettiin käytettäväksi jauhelatauksen asentamiseen. 152 mm: n tykistön vakiokuorien käyttöä ei toimitettu.
Saapuessaan työpaikalle rakentajien oli asennettava UZAS-2-kone vaadittuun paikkaan ja käytettävä nostimia sen asettamiseksi oikeaan paikkaan. Lisäksi kehystä tykistöyksikön kanssa nostettiin, tynnyriin asetettiin vasara, johon oli liitetty paalu. Tämän jälkeen asennusoperaattori antoi komennon ampua, ja kasa jauhekaasujen vaikutuksesta tuli vaadittuun syvyyteen. Jälkimmäinen muutettiin käyttämällä muuttuvaa maksua.
Vuonna 1988 useat Permin yritykset rakensivat kolme UZAS-2-tyyppistä itsekulkevaa yksikköä kerralla, ja niiden oli tarkoitus heti ottaa käyttöön rajoitetusti. Tätä tekniikkaa ehdotettiin testattavaksi samanaikaisesti tiettyjen esineiden rakentamisen kanssa. 1980 -luvun lopulla Permneft ja tämän rakenteen eri divisioonat osallistuivat aktiivisesti uusien tilojen rakentamiseen, joten ankkurin ja paalutuksen asentaminen ei vaarannut jäädä ilman työtä. Heidän oli määrä osallistua erilaisten uusien hankkeiden rakentamiseen öljy- ja kaasuntuotanto -osastoa "Polaznaneft" ja yritystä "Zapsibneftestroy" varten.
UZAS-2 ponttonilla, joka mahdollistaa paalujen ajamisen säiliön pohjaan. Kuva Strangernn.livejournal.com
Yksi ensimmäisistä todellisista ongelmista, jotka UZAS-2-yksiköt ratkaisivat jo vuonna 1988, oli paalutuskoneisto kahden perustan rakentamiseksi Zapsibneftestroy-pumppausyksiköille. Näiden töiden aikana rakentajien oli ajettava paalut ikiroudan maaperään. Tällaisen työn monimutkaisuudesta huolimatta asiantuntijat asensivat nopeasti kaikki tarvittavat paalut, mikä antoi muille rakentajille mahdollisuuden jatkaa rakentamista. Joidenkin raporttien mukaan tällaisessa rakentamisessa paaluna käytettiin kuluneita porattuja putkia.
Myöhemmin vastaavaa työtä tehtiin muilla laitoksilla eri alueilla. Todettiin, että pienin ajosyvyys on 0,5 m. Kun ajetaan saviseen maaperään, jonka tiheys on keskitiheä, paalu voidaan lähettää 4 metrin syvyyteen yhdellä laukauksella. Kun työskentelet vaikeammalla maaperällä, toinen isku paalulle saattaa olla tarpeen. Samaan aikaan suurin osa tehtävistä ratkaistiin onnistuneesti yhdellä laukauksella per kasa. Paalujen ajaminen yhdellä laukauksella mahdollisti työn nopeuttamisen. Todellisen käytön aikana havaittiin, että yksi UZAS -2 -yksikkö voi ajaa jopa kymmeniä paaluja tunnissa - jopa 80 työvuoroa kohden.
UZAS-2-järjestelmän ominaispiirre oli käytön aikana syntyvä minimaalinen melu ja tärinä. Niinpä olemassa olevat dieselvasarat tuottavat käytön aikana sarjan voimakkaita paukkuja ja levittävät riittävän voimakkaita värähtelyjä pitkin maata, jotka voivat uhata ympäröiviä rakenteita. M-47-aseeseen perustuva asennus, toisin kuin tällaiset järjestelmät, teki vain yhden tai kaksi osumaa kasaan. Lisäksi jauhekaasujen lukitseminen tynnyrin sisälle vähensi edelleen melua ja negatiivisia vaikutuksia ympäröiviin esineisiin. Rakennustöiden aikana Permin kuljetuskorjaamon alueella UZAS-2-yksikkö lyö paaluja enintään 1 metrin etäisyydelle olemassa olevista rakennuksista. Tietojen mukaan monista laukauksista ja annettujen tehtävien suorittamisesta huolimatta mikään läheisistä rakennuksista ei vahingoittunut ja kaikki lasit pysyivät paikoillaan.
Kaikilla eduillaan UZAS-2-järjestelmällä oli joitain haittoja. Tarve käyttää olemassa olevaa asetta voi siis jossain määrin monimutkaista sarjalaitteiden tuotantoa byrokraattisten ja muiden tekijöiden vuoksi. Lisäksi ehdotettu koneen rakenne asetti tiettyjä rajoituksia ajettavan paalun pituudelle. On huomattava, että hanketta kehitettäessä nykyiset puutteet voitaisiin korjata.
Teoreettisen tutkimuksen ja käytännön koulutuksen aikana useiden organisaatioiden asiantuntijat tutkivat mahdollisuutta käyttää UZAS-2: ta erityisten ongelmien ratkaisemiseen. Esimerkiksi paalutus ajo suolla olosuhteissa kehitettiin. Tässä tapauksessa laukaus vaadittiin johtamaan paalu vesikerroksen, lietteen jne. Läpi, minkä jälkeen sen oli päästävä kiinteään maahan. Lisäksi ehdotettiin syventämään useita metallielektrodeja, joiden läpi suurjännitevirta tulisi siirtää. Tällainen vaikutus johti maaperän tiivistymiseen, jota voitaisiin käyttää esimerkiksi rakennettaessa rinteitä, jotka vaativat tiettyä vahvistusta. Samaan aikaan paalujen ampumista ei suljettu pois tykistöyksikön epätyypillisillä paikoilla.
Erityisen mielenkiintoista on järjestelmän suunnittelu paalujen kuljettamiseksi säiliöiden pohjalle. Tässä tapauksessa itsekulkeva tela-ajoneuvo oli toimitettava työpaikalle hinattavalla ponttonilla. Jälkimmäisessä on joitakin erityisiä laitteita ja keinoja UZAS-2-asennuksen kiinnittämiseksi. Erityisesti asennuksen ponttoniversiota varten on kehitetty erityinen ohjausjärjestelmä, joka varmistaa paalun oikean laukaisun. Erikoislaitteen oli tarkoitus valvoa ponttoni- ja tykistöyksikön asentoa ja ottaa huomioon olemassa oleva heitto. Kun laite saavutti vaaditun asennon, se antoi automaattisesti komennon ampua, minkä vuoksi kasa meni pohjaan pienillä poikkeamilla vaaditusta liikeradasta. Veden läpi kulkemisen jälkeen kasa jatkoi liikkumistaan maassa ja saavutti ennalta määrätyn syvyyden.
Moderni versio moniputkisesta paalutuskoneistosta, piirustus patentista RU 2348757
Kolmen rakennetun UZAS-2-yksikön toiminta jatkui vuoteen 1992 asti. Tänä aikana koneet onnistuivat osallistumaan monien eri kaivosteollisuuden kohteiden rakentamiseen. Tällaisen hyväksikäytön tuloksista tehtiin enemmän kuin mielenkiintoisia johtopäätöksiä. Mahdollisuus ajaa jopa 80 paalua vuoroa kohden lisäsi työn tuottavuutta 5-6 kertaa verrattuna perinteisiin samankaltaisiin järjestelmiin. Työn hinta laski 3-4 kertaa. Siten alkuperäisen tekniikan toiminnalliset ja taloudelliset edut kompensoivat täysin kaikki pienet haitat. Asennukset UZAS-2 osoittivat käytännössä kaikki M. Yu. Tsirulnikov ja hänen kollegansa.
Kolmen koeyksikön UZAS-2 toiminta saatiin päätökseen 1990-luvun alussa. Toisena Venäjän historian aikana projektia olisi voitu jatkaa, minkä seurauksena rakennusteollisuus olisi hallinnut suuren määrän uuden tyyppisiä, korkean suorituskyvyn koneita, jotka kykenevät ajamaan nopeasti ja halvalla erityyppisiä paaluja tiettyjen rakennushankkeita. Näin ei kuitenkaan tapahtunut. Neuvostoliiton romahtaminen ja siitä seuranneet ongelmat lopettivat monet lupaavat tapahtumat.
Kolmen UZAS-2-ajoneuvon kohtalosta ei ole varmaa tietoa. Ilmeisesti ne purettiin tulevaisuudessa tarpeettomiksi. Lisäksi TT-4-traktorit voitaisiin muuttaa alkuperäisen rakenteen mukaisesti ja palata asiaankuuluvaan työhön. Tällaisia laitteita ei enää rakennettu. Venäläiset rakentajat eivät ole kahteen vuosikymmeneen käyttäneet tykistön paalujen ajolaitteita työssään käyttäen perinteisiä rakennusjärjestelmiä.
Ideaa ei kuitenkaan unohdettu. Vuosien mittaan Permin ammattikorkeakoulun / Permin kansallisen tutkimusalan ammattikorkeakoulun asiantuntijat jatkoivat alkuperäisen ehdotuksen kehittämistä, mikä on johtanut vankan teoreettisen materiaalin, useiden hankkeiden ja patenttien syntymiseen. Erityisesti ehdotetaan käytettäväksi monipiippuista järjestelmää, jossa paalutus ajetaan räjäyttämällä samanaikaisesti useita latauksia kolmessa tynnyrissä. Osana tällaista asennusta ehdotetaan yhden suuren kaivon käyttöä, joka on samanaikaisesti vuorovaikutuksessa kaikkien kolmen akselin kanssa.
1980 -luvulla alkuperäinen ajatus paalutusajon tuottavuuden lisäämisestä tuli käytännön käyttöön ja vaikutti merkittävästi erilaisten teollisuuslaitosten rakentamiseen. Uudet hankkeet eivät ole vielä saavuttaneet tällaista menestystä, vaan ne ovat vain asiakirjojen muodossa. Ei kuitenkaan voida sulkea pois sellaista tapahtumien kehitystä, jossa uudet tykistöä käyttävät hankkeet paalujen ajamisessa saavutetaan kuitenkin täysimääräisesti ja käytännössä.
