МАШИНЫ ДЛЯ УСТРОЙСТВА ЗАКРЫТОГО ДРЕНАЖА

Виды дренажа.Частая сеть открытых осушительных каналов затрудняет проведение полевых работ. Такие участки целесообразно осушать, устраивая закрытый дренаж, который бывает траншейный, кротовый и щелевой.

Траншейный дренаж устраивают дреноукладчиками, которые прокладывают в почве узкие каналы (траншеи). На их дно для отвода воды размещают гончарные или пластмассовые трубы, затем каналы засыпают землей. Дренаж улучшает аэрацию почвы, сохраняет полезную площадь участков, весной способствует быстрому прогреванию почвы и ее просыханию.

Кротовый дренаж (отверстия в виде трубчатых каналов наподобие кротовых ходов, расположенных один от другого на расстоянии 2. 15 м) выполняют на глубине 0,4. 1,4 м от поверхности.

Щелевой дренаж представляет собой отверстие в виде продолговатой, сужающейся кверху щели. Дрены прорывают кротовыми или дренажно-щелевыми машинами.

Цепной экскаватор-дреноукладчик ЭТЦ-202Бпредназначен для строительства трубчатого дренажа из керамических или пластмассовых труб с укладкой их на глубину до 2,25 м.

Дреноукладчик состоит из самоходного шасси 2 (рис. 19.9, а), землеройного рабочего органа 16, трубоукладчика 11, транспортера 3, гидросистемы, электрогидравлической следящей системы и органов управления.

Рис. 19.9. Машины для устройства трубчатого дренажа:

а — экскаватор-дреноукладчик ЭТЦ-202Б, б — ножевой дреноукладчик МД-4, 1 — бухта, 2 — шасси, 3 — транспортер, 4, 19, 20, 22, 24 — гидроцилиндры, 5 — пластмассовая труба, 6 — датчик, 7 — кольцо, 8 — проволока, 9 — керамические трубы, 10 — желоб, 11 — трубоукладчик, 12 — штатив, 13, 14 — катушки, 15 — башмак, 16 — землеройный рабочий орган, 17 — ковши, 18 — лебедки, 21 — рукоятка, 23, 25 — ролики, 26 — нож, 27 — стрела, 28 — кронштейн

Землеройный рабочий орган навешен сзади на шасси экскаватора. Его положение относительно рамы экскаватора изменяют гидроцилиндром 4. Рабочий орган снабжен двенадцатью ковшами 17, прикрепленными к двум цепям с направляющими и натяжными роликами. Ковшовые цепи приводятся в движение от коробки скоростей.

Трубоукладчик 11, выполненный в виде ящика с двумя боковыми стенками, соединен с верхней рамой рабочего органа. Для спуска керамических дренажных труб внутри трубоукладчика установлен наклонный желоб 10, состоящий из верхней и нижней шарнирно соединенных частей.

В рабочем положении дреноукладчик движется вдоль трассы, ковши срезают грунт и сбрасывают его в бункер. Из бункера грунт ссыпается на ленту транспортера 3 и выбрасывается им в сторону. Следом за землеройным рабочим органом движется трубоукладчик. Рабочие закладывают трубы в желоб, по которому их опускают на дно траншеи, прижимая стыками одна к другой. Трубы изолируют двумя лентами фильтрующего материала. Катушка 14 и расположенное под ней корыто предназначены для укладки подстилающей ленты, катушка 13 — для укладки укрывающей ленты.

Для устройства дренажа из пластмассовых труб на шасси навешивают бухту 1. Конец трубы 5 пропускают через кольцо 7 и вставляют в направляющие ролики, расположенные внутри трубоукладчика. Во время движения дреноукладчика бухта разматывается и труба укладывается на дно траншеи.

Следящая система предназначена для поддержания заданного уклона дна траншеи. Она состоит из датчика 6, смонтированного на землеройном рабочем органе, копирной проволоки 8, закрепленной на штативе 12 параллельно намеченной траншее, и распределителя с электромагнитами. Датчик снабжен щупом, который опирается на проволоку. При отклонении рабочего органа от заданного уклона по сигналу датчика включается соответствующий электромагнит, который перемещает золотник распределителя. Масло поступает в гидроцилиндры 4, и рабочий орган возвращается ими в исходное положение.

ЭТЦ-202Б может работать от лазерного указателя уклона УКЛ-1, состоящего из лазерного излучателя, установленного на поле в начале трассы, фоточувствительной головки, закрепленной на раме рабочего органа 16, блока выработки команд и элементов гидропривода. При использовании УКЛ-1 обеспечивается высокая точность укладки дрен.

Машина обеспечивает укладку керамических труб с наружным диаметром 50. 190 мм и пластмассовых с внутренним диаметром 40. 75 мм. Рабочая скорость дреноукладчика 15. 590 м/ч, производительность 250 м/ч.

Ножевой дреноукладчикМД-4 предназначен для бестраншейного строительства трубчатого дренажа в грунтах до третьей категории включительно.

Дреноукладчик состоит из самоходного гусеничного шасси 2 (рис. 19.9, б), землеройного рабочего органа, трубоукладчика 11, барабана с бухтой 1, стрелы 27, гидросистемы и системы обеспечения заданного уклона дрен.

Землеройный рабочий орган выполнен в виде вертикального ножа 26, шарнирно навешенного на рукоятку 21 стрелы 27.

Заданную глубину хода и угол резания ножа устанавливают гидроцилиндрами 19 и 20, изменяющими положение стрелы и рукоятки. Гидроцилиндром 22 нож поворачивают в горизонтальной плоскости относительно рукоятки для получения заданной кривизны дрены. Трубоукладчик 11 представляет собой каркас с двумя боковыми металлическими листами, между которыми установлены направляющие ролики 25. Положение роликов регулируют гидроцилиндрами 24.

Пластмассовую дренажную трубу 5, смотанную в бухту 1, закрепляют на крестовине кронштейна 28. Сменные бухты поднимают и устанавливают на крестовине лебедкой 18.

Дреноукладчик задним ходом подводят к устью дрен и опускают рабочий орган на требуемую глубину в специально подготовленный шурф. Конец дренажной трубы 5 пропускают через направляющие ролики 23 и 25 трубоукладчика, заякоревают на дне шурфа и включают рабочий ход. Нож прорезает в грунте траншею (глубиной до 1,83 м, шириной 0,23 м). Труба сматывается с бухты и укладывается на дно траншеи.

Чтобы предохранить трубу от заиления, устанавливают приспособление для обмотки трубы стеклохолстом или стеклотканью до поступления ее в трубоукладчик. По окончании укладки дренажной линии рабочий орган выглубляют, переводят в транспортное положение и переезжают на новую трассу. Щель не требует засыпки грунтом, так как ее закатывают несколькими проходами гусениц трактора-тягача.

На тяжелых грунтах при большом тяговом сопротивлении дреноукладчик присоединяют к тросу лебедки специального тягача МД-5. Тягач подтягивает дреноукладчик, создавая дополнительную тягу до 250 кН. Производительность дреноукладчика 0,55 км/ч.

Кротодренажная машина Д-657прокладывает кротовый дренаж в торфяных грунтах на глубину 0,7. 1,2м, а в минеральных — на глубину 0,5. 0,85 м. Машина состоит из рамы, навески, рабочего органа, гидрооборудования и указателя глубины. Рама 4 (рис. 19.10) снабжена навеской для агрегатирования с трактором. Рабочий орган составлен из ножа 6 черенкового типа, цепи 7 и дренера 8. Нож присоединен к раме 4 шарнирно. Поэтому нож, заглубленный в грунт, может поворачиваться в обе стороны на угол 10. 12°, что исключает его поломку при отклонении трактора от прямолинейного движения. Для полного перерезания растительных остатков верхняя кромка лезвия ножа располагается к поверхности почвы под углом 143°, нижняя — под углом 125°.

Рис. 19.10. Кротодренажная машина Д-657:

1 — дроссель, 2, 3 — гидроцилиндры, 4 — рама, 5 — нижняя тяга механизма навески, 6 — нож, 7 — цепь, 8 — дренер

Дренер изготовлен из трубы, в которую вварены конусы. Передний конус снабжен держалкой для присоединения цепи. На минеральных грунтах применяют дренеры диаметром 80 и 100 мм, на торфяниках — 200 и 250 мм.

В гидросистему трактора дополнительно включают распределитель, дроссель 7, гидроцилиндр 2 поворота ножа и предохранительный клапан. Дроссель используют для получения заданного уклона дрены. Перемещая рукоятку дросселя, изменяют задаваемый уклон дрены в пределах 0,001. 0,006.

Заглубление дренера контролируют указателем глубины, стрелка которого тросиком связана с валом навесной системы трактора. При подъеме ножа тросик наматывается на вал и поворачивает стрелку.

Площадь угодий, где предусматривается прокладка кротового дренажа, нужно предварительно спланировать. На краю поля прокладывают открытый канал. Машину задним ходом подают к каналу. Дренер гидроцилиндром 3 опускают в канал на рабочую глубину. Лимб дросселя устанавливают на заданный уклон согласно руководству.

Нож разрезает грунт и тянет за собой цепь с дренером, который формирует в почве дрену. При встрече с препятствием нож под действием предохранительного клапана самовыглубляется.

Производительность машины 1,5. 2 км/ч, рабочая скорость 0,8. 4км/ч.

Классификация дренажных машин

Машины для устройства закрытого горизонтального дренажа и закрытых трубопроводов

к лабораторной работе

Направления: 11030 Агроинженерия

Агрономия

Природообустройство

Специальности: 110301 Механизация сельского хозяйства

050501 Профессиональное обучение (агроинженерия)

280402 Природоохранное обустройство территорий

УДК 631.3: 378.147

Рассмотрено и одобрено на заседании кафедры «Сельскохозяйственные машины» (протокол № 11 от 11.05.2011 г.)

Рекомендовано к опубликованию методической комиссией факультета механизации сельского хозяйства (протокол №__ от __.__.2011 г.)

Составитель: ст. преподаватель, канд. техн. наук Ямалетдинов М.М.

Рецензент: доцент кафедры «Природообустройство, строительство и гидравлика» д-р техн. наук Хафизов А.Р.

Ответственный за выпуск: зав. кафедрой «Сельскохозяйственные машины», д-р техн. наук. Мударисов С.Г.

Цель и задачи работы

Изучить назначение, классификацию, технологический процесс и основные регулировки машин для устройства закрытого горизонтального дренажа и закрытых трубопроводов.

Обеспечение работы

2.1 Плакаты по машинам для устройства закрытого горизонтального дренажа и закрытых трубопроводов;

2.2 Оборудование, приборы и инструменты.

Общие сведения

Классификация дренажных машин

Машины для устройства трубчатого дренажа по типу укладываемых труб можно разделяют на машины:

— для последовательной укладки встык или в раструб труб из различных материалов;

— для формования труб из ленты одновременно с укладкой;

— для изготовления трубы в кротовой дрене.

Дренажные трубоукладочные машины имеют два рабочих органа — землеройный и трубоукладочный (или трубоформующий).

По характеру выполняемого технологического процесса эти машины делят на траншейные, узкотраншейные и бестраншейные. Основные технические характеристики дреноукладочных машин приведены в таблице 1

Таблица 1 Основные параметры дреноукладочных машин

Тип дренажа	Глубина закладки,м	Ширина траншеи, м	Мощность двигателя, кВт	Диаметр труб, мм	Производи-тельность, м/ч
Для зоны осушения
Траншейный	1,5…2,0	0,5…0,6	40…120	90…190	100…120
Узкотраншейный	1,5…2,3	0,2..0,35	40…120	50…150	85…150
Бестраншейный	0,7…1,8	0,1…0,2	80…240	50…90	150…1000
Для зоны орошения
Траншейный	2,54…4,5	0,5…0,6	100…120	100..300	40…75
Узкотраншейный	2,5…4,0	0,3. 0,35	120…150	115…120
Бестраншейный	2,5…3,0	0,2…0,3	120…550	100..125	250…300

Для ликвидации заиления дрен применяют дренопромывочные машины.Все эти виды машин имеют гусеничный или колесный ход, реже — на лыжах.

Дата добавления: 2015-09-18 | Просмотры: 937 | Нарушение авторских прав

Машины для устройства закрытого горизонтального дренажа

Технология, машины и механизмы для строительства систем закрытого дренажа. В комплексе, используемых при строительстве машин, ведущей является дреноукладчик, который в зависимости от характера действия рабочего органа и параметров открываемой траншеи (щели) может быть траншейным, узкотраншейным и бестраншейным.

Принцип работы траншейных и узкотраншейных дреноукладчиков, с рабочим органом активного действия, состоит в непрерывной отрывке траншеи с одновременной укладкой дрены, начиная от устья до её истока. Принцип же работы бестраншейных дреноукладчиков с рабочим органом пассивного действия, отличается лишь тем, что грунт не разрабатывается, а вместо траншеи прорезается щель необходимой глубины, куда укладывается дренажные трубы. После прохода такого рабочего органа щель смыкается, а на поверхности остаются валики вспученного грунта.

При траншейном способе строительства применяются дреноукладчики типа ЭД-3,0 и ЭТЦ-406 с подачей всухую траншею керамических или гончарных раструбных труб в круговой песчаной обсыпке. При этом водоприёмная часть трубчатой линии остаётся в нижней трети диаметра раструба герметично закрытого в верхней части.

Дреноукладчик ЭД-3,0 работает с постоянной глубиной копания 3м, необходимый уклон дрены (не менее 0,001) обеспечивается продвижением по заранее спланированной под заданный уклон трассе. Для укладки дрены на большую глубину, планируемая трасса углубляется на соответствующую величину, образуя так называемое «корыто». В то же время для дреноукладчика ЭТЦ-406 такой необходимости нет, так как он снабжён полуавтоматической системой выдерживания заданного уклона по каперному тросу и может вести бесступенчатое регулирование глубины укладки дренажа до 4,0 м.

При узкотраншейном способе строительства дреноукдадчиками типа ЭТЦ-406А, ДУ-35-02, ДУ-301, ДТП-4,0 применяются гофрированные пластмассовые трубы с фильтром из песчаной смеси кондиционного состава или комбинированным с песчаной смесью некондиционного состава и искусственным рулонным материалом.

В 1980-1990-х годах в Узбекистан были завезены и успешно испытаны узкотраншейные дреноукладчики супергиганты зарубежного производства как DYNAPAC (Германия) и STEENBERGEN (Голландия).

При бестраншейном способе строительства может применяться дреноукладчик типа МД-12, представляющий собой самоходную машину на базе трактора К-701 на гусеничном (из элементов гусеничной цепи трактора Т-130Г) ходу с навесным пассивным рабочим органом через, который протаскиваются гофрированные перфорированные пластмассовые трубы, защищённые тканевым фильтром. Для укладки дренажа в условиях грунтов с низкой проницаемостью более перспективным представляются дреноукладчики типа БДМ-300, БДМ-301А, или их модификация, разработанная и испытанная 80-90-х годах в Узбекистане (ГСКБ по ирригации Главсредазирсовхозстроя). Преимуществом этих машин являлось то, что они позволяли укладывать пластмассовые трубы с песчаным фильтром, обеспечивающим большую водоприёмную способность и надёжность дрен. В тоже время при применении бестраншейных машин, исходя из необходимости приложения значительных тяговых усилий для протаскивания в грунте пассивного рабочего органа на глубинах более 2-х метров, требуется их комплектация двумя дополнительными тракторами типа ДЭТ -250.

При строительстве горизонтального дренажа комплексно-механизированным способом наряду с ведущей машиной применяется и вспомогательная техника в виде:

• скреперов иди автогрейдеров для планировки пути дреноукладчика, трассы дрены после её укладки и обратной засыпки;
• автосамосвалов для подвоза дренажных труб, фильтрующих материалов, блоков устьевых и истоковых сооружений, а также смотровых колодцев;
• бульдозеров для раздвигания кавальеров от коллектора и устья дрен, обратной засыпки траншеи дрен, выемок и котлованов;
• погрузчиков для загрузки песчано-гравийных фильтров на автосамосвалы при их доставкес приобъектного склада к работающему в непрерывном режиме дреноукладчику;
• автокранов для монтажа смотровых колодцев, устьевого и истокового сооружений;
• экскаваторов, для отрывки устьевого кармана и забойной траншеи, установки дреноукладчика на откосе коллектора.

Закрытая коллекторно-дренажная сеть в зоне орошения признана прогрессивным техническим решением для мелиорации земель, подлежащих сельскохозяйственному использованию. Больше половины дренажа строится комплексно-механизированным способом, с использованием специализированных машин – дреноукладчиков. Вместе с тем, отсутствуют совершенные конструкции специализированных машин с автоматическим управлением для подготовки базовых поверхностей с заданным уклоном, дреноукладчики с активным роющим органом для работы в неустойчивых грунтах при высоком уровне грунтовых вод и дреноукладчики с пассивным рабочим органом и автоматическим управлением, траншеезасыпатели с одновременным упрочнением и оструктуриванием грунта, грунтоуплотняющие машины для траншей, приборы для контроля качества укладки дренажной линии и диагностики ее состояния после строительства и в процессе эксплуатации.

Средства механизации для траншейного способа строительства закрытого горизонтального дренажа включают:

• машины для уплотнения грунта обратной засыпки дрен на полную глубину;
• машины для планировки трасс дреноукладчика под заданный уклон строящейся дрены (скрепер ДЗ-20, ДЗ-77С, ДЗ-12; бульдозер ДЗ-17, ДЗ-18, автогрейдер Д-557-1, ДЗ-98, ДЗ-1, экскаватор-планировщик ЭП-301);
• машины для устройства устьевых сооружений в траншеях дрен;
• дреноукладчики со складывающимся при транспортировании бункером (Д-301, ЭД-3, ЭД-3А, ЭТЦ-406, ЭТЦ-252А).

Средства механизации для щелевого способа строительства закрытого горизонтального дренажа. Щелевой дреноукладчик ЭДЩ-251 разработан на базе многоковшового экскаватора ЭТУ-354А и снабжен активным щелерезным органом, трубоукладчиком и системой заделки щели вынутым грунтом.

Средства механизации для широкотраншейного способа строительства закрытого горизонтального дренажа. При прокладке закрытых горизонтальных дрен в сложных гидрогеологических и грунтовых условиях зоны орошения наибольшее применение находит широкотраншейный способ строительства.

При прокладке дрен данным методом основными механизмами являются одноковшовые экскаваторы-драглайны, применяемые при открытии траншеи, и бульдозеры, выполняющие обратную засыпку выемки. Все же основные технологические операции по укладке дренажной линии, включающие открытие «полки», укладку труб в фильтрующей обсыпке и засыпку дренажной линии предохранительным слоем грунта, производятся вручную.

В отделе «Организация и механизация водохозяйственных работ» САНИИРИ разработаны технология и комплекс машин для строительства закрытого горизонтального дренажа широкотраншейным способом (Беглов Ф.Ф., Карпов Н.П.). Рекомендуемая технология предусматривает механизацию ручных процессов при строительстве закрытого горизонтального дренажа. Так, например, выполнение операций по нарезки «полки» для укладки дренажной линии предлагается производить цепным ковшовым роющим органом, навешенным на трактор по типу каналоочистительной машины. Роющий орган выполнен из двух ветвей цепи с закрепленными на них ковшами. Привод роющего органа осуществляется с помощью гидромотора. Скорость ковшовой цепи рекомендуется в пределах 1-2,5 м/с, рабочая скорость машины – 60-120 м/ч.

Источник: Ф.Ф.Беглов. Исследование технологии строительства закрытого
горизонтального дренажа в зоне орошения и разработка мероприятий по ее совершенствованию. Ташкент, 2012

Избранная библиография

Монографии и брошюры

Беглов Ф.Ф. — Исследование технологии строительства закрытого горизонтального дренажа в зоне орошения и разработка мероприятий по ее совершенствованию [Результаты исследований прошлых лет (1966-1986 гг.)] (2012)