Для переключения нагнетательных насосов в режим гидромонитора достаточно открыть пару кранов, да перекрыть подводящей патрубок к насосу второй ступени. Таким образом, мы переправим поток воды из первого насоса во второй для повышения давления. Оставили старый шарнирный гидроствол, а вот другое оборудование полностью заменили. Механический фрезерный рыхлитель отправили в переплавку. Его место заняла более экзотичная конструкция – манипулятор.
В столярном и механическом цехах использовались различной формы и назначения держатели, зажимы и манипуляторы – нехитрые конструкции из фанеры и гаек с винтами. Однако, когда после разработки ролико-винтовой передачи для пресса осталось несколько уменьшенных моделей передач, я решил пустить их на более сложную модель. Мастерами из цеха механики по чертежам были изготовлены тяжелые манипуляторы на поворотной станине, представляющие собой «руку» с четырьмя степенями свободы, позиционируемую с высокой точностью, три линейных перемещения и два вращательных. Звенья манипулятора связаны ролико-винтовыми передачами и регулируются вручную, механическим гайковёртом с редуктором. К конечному звену (фланцу) крепился рабочий орган – крюк, сверло, кран, лебедка или зажим. Манипулятор с легкостью удерживал тяжёлые детали при сборке механизмов и использовался для удерживания металлоконструкций при сварке ферм гидроаккумулятора. Ролико-винтовые передачи делать много проще, чем шарико-винтовые, главное отливать винты-ролики и основной винт из одной партии стали. Под давлением, выходила очень качественная поверхность, не требующая, за исключением полировки, механической обработки.
От механической до электрической руки один шаг. Всего то, заменить гайковерт на электродвигатель. Такое решение напрашивалось давно. Первую передачу установили на пушку Патла. В чём проблема сделать манипулятор. Инструмент серьёзно поднимет эффективность работы, а уж сколько насадок на него можно поставить!
Механическую модель стрелы масштабировали и добавили четвёртое звено. К «гайке» роликовой передачи пристроили привод, превратив ходовой винт в электро-цилиндр, толкающий звено стрелы. Кинематическая схема такого манипулятора не сильно отличается от работы стрелы экскаватора. На раме монитора закреплено массивное неподвижное опорное кольцо. Червяк с глобоидной нарезкой приводил в движение несущее кольцо с геликоидальными зубьями и внешним зацеплением. Четыре зуба постоянно находились в зацеплении, что позволяло выдерживать высокие осевые, и радиальные нагрузки и эффективно сопротивляться опрокидывающему моменту. Внутренние сечения звеньев четырёх и шестигранные электро-цилиндры спрятаны в трубы. Профиль звена стрелы трапециевидный, а шарниры круглые, отчего манипулятор больше походил не на стрелу экскаватора, а на «руку» промышленного робота «KUKA». Манипулятор управлялся с джойстика, к которому подходят провода от всех четырёх электродвигателей. За день можно обучиться управлению.
Насадки – самое вкусное. Во-первых, они быстросъёмные. На ротатор и винтовой механический квик-каплер времени, к большому сожалению, не хватило. Для оперативной смены инструмента использовали рельсовые направляющие, типа ласточкин хвост, которые входили в ответные пазы верхнего звена манипулятора и затягивались болтами. Монтаж немного медленней, но такое соединение значительно надежней в плане нагрузок и вибраций. Болты затягивали не вручную, а пневматическим гайковёртом, так что замена насадки занимала не больше минуты.
По типу рабочего тела насадки делились на пневматические, электрические и гидравлические, а по кинематике на вращаемые и винтовые. Для размыва песка и жидкого ила можно устанавливать размывочный ствол или гребёнку. Взвесь откачивали через всасывающий армированный шланг с невозвратным клапаном. Пульпа сперва попадала в героторный насос на нижней палубе, а оттуда по плавучему пульпопроводу на берег. Для размыва плотной глины или мелкого гравия служил опускаемый на тросе гидро-рыхлитель с кольцевыми соплами, его, кстати, и консольным краном можно было опускать. При этом гидро-ствол на носу мог работать одновременно с манипулятором и гидро-рыхлителем. Мощи насосов хватало.
Вращаемые головки собраны из двух частей – пневматический двигатель с выходным валом и комбинированные насадки для рыхления твердого грунта. Рыхление средний твердости грунтов – насадка с расположенными по кругу с трапециевидными ножами, для более твёрдых использовали лопастную, с зубчатыми ножами. Насадки накручивали на выходной вал, подобно болгарке, через плавающие зажимные гайки, что позволило использовать полезные «плюшки» для проходки речных заторов, постройки причалов и расчистки русла – буровой шнек, бур, циркулярный фрезерный кусторез и смеситель.