МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
|
Кафедра «Сельскохозяйственные машины»
ОД.Ф.08.04, СД.04.02, СД.06 СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ МАШИНЫ
ОПД. Ф.03 МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРИРОДО-ОБУСТРОЙСТВА
Машины для устройства закрытого горизонтального дренажа и закрытых трубопроводов
Методические указания
к лабораторной работе
Направления: 11030 Агроинженерия
110200 Агрономия
128400 Природообустройство
Специальности: 110301 Механизация сельского хозяйства
110201 Агрономия
050501 Профессиональное обучение (агроинженерия)
280402 Природоохранное обустройство территорий
Уфа 2011
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.
1 Цель и задачи работы
Изучить назначение, классификацию, технологический процесс и основные регулировки машин для устройства закрытого горизонтального дренажа и закрытых трубопроводов.
2 Обеспечение работы
2.1 Плакаты по машинам для устройства закрытого горизонтального дренажа и закрытых трубопроводов;
2.2 Оборудование, приборы и инструменты.
3 Общие сведения
3.1 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 |
200 |
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.
3.2 Дренажные трубоукладочные машины для устройства дренажа траншейным и узкотраншейным способом
Для устройства трубчатого дренажа траншейным или узкотраншейным способом прокладывают траншею, придают ее дну желобчатый профиль, укладывают трубы с фильтрующим слоем или без защиты от заиливания и засыпают траншею. Все эти операции машина выполняет за один проход.
Землеройный рабочий орган прокладывает траншею (шириной до 50...80 см и глубиной до 2...4 м) со спрофилированным дном или узкую траншею (шириной до 25...30 см и глубиной до 3 м). В качестве землеройных рабочих органов траншейных машин используют цепной многоковшовый, роторный многоковшовый; для узкотраншейных машин - цепной скребковый, роторный скребковый и шнековый.
Трубоукладчики с цепным многоковшовым и роторным скребковым рабочим органом используют главным образом для устройства осушительного дренажа, где не требуется закладки фильтрующего слоя и дренаж от заиления защищают лентами.
Трубоукладчиками с ручной загрузкой и свободной или принудительной укладкой прокладывают глубокий трубчатый дренаж в орошаемой зоне. При этом выполняются следующие операций: укладка фильтрующего слоя, закладка трубы и ее обсыпка фильтрующим материалом (гравием).
Известны два способа укладки готовых пластмассовых труб: укладка трубы в траншею, узкую траншею или щель, прорезаемую землеройным рабочим органом, через направляющий желоб (трубу); протягивание трубы в кротовую дрену одновременно с ее прокладкой.
Цепной скребковый землеройный орган прорезает узкую траншею в грунте. В нее через направляющий желоб подают трубу.
Применяют три вида готовых пластмассовых дренажных труб: гладкие, перфорированные круглыми водоприемными отверстиями или фрезерованными щелями и гофрированные с круглыми водоприемными отверстиями диаметром 40... 100 мм.
Для песчаных и супесчаных грунтов в качестве фильтра дрены служат синтетические ткани (стекловолокно, стеклохолст, капрон), которыми трубу оборачивают заранее в один-два слоя. В глинистых и суглинистых грунтах дренажную трубу укладывают в круговой обсыпке песчано-гравийной смесью толщиной не менее 5 см. Для увеличения эксплуатационной надежности дренажа в водонасыщенных грунтах, склонных к оплыванию, рекомендуется комплексный фильтр из синтетической ткани в сочетании с обсыпкой.
Траншейный экскаватор ЭТЦ-250 предназначен для подготовки траншей для последующей прокладки различных коммуникаций в грунтах I-IV категорий, а также в северных районах страны, где слой промерзания не превышает 1 м. Прямолинейность и точность глубины траншеи обеспечивает автоматическое устройство стабилизации горизонтального положения машины.
Экскаватор-дреноукладчик ДУ-4003 на гусеничном ходу предназначен специально для прокладки закрытого горизонтального дренажа при строительстве и реконструкции оросительных систем на сельхозугодьях, при обустройстве сбросных дренажных систем в населённых пунктах, а также прокладке водосточных канав и труб вдоль автодорог, взлетно-посадочных полос аэродромов и других объектов.
Роторные экскаваторы ЭТР-223А, -224А предназначены для рытья каналов в равнопрочных грунтах I-IV категорий и неравнопрочных III-IV категорий с каменистыми включениями размером не более 200 мм. При глубине промерзания до 1 м рекомендуется применение ЭТР-223А, а до 1,2 м - ЭТР-224А.
Экскаватор-дреноукладчик ЭТЦ-202А (рисунок 1) предназначен для рытья траншей шириной 0,5 м и глубиной до 2,3 м в талых грунтах до III категории включительно при содержании камней диаметром до 35 см с выдерживанием заданного уклона в автоматическом или ручном режиме в диапазоне 0,02...0,002 по копирному тросу и для полумеханизированной укладки керамических и пластмассовых дренажных труб с одновременной обкладкой их фильтрующим материалом.
Рабочее оборудование ЭТЦ-202А состоит из трубоукладчика 1, который обслуживают рабочие, и землеройного рабочего органа, включающего раму 2 и замкнутую ковшовую цепь 3. Трубоукладчик с помощью роликов перемещается в направляющих верхней рамы 18 гидроцилиндром 20. Рама 2 крепится на пилоне 5 и двумя гидроцилиндрами 4 поднимается в транспортное и опускается в рабочее положение. Пилон 5 установлен на раме 13, которая передней частью шарнирно опирается на гусеничные тележки 6, в задней части рамы имеется продольная ось для присоединения балансира, расположенного перпендикулярно к продольной оси. Балансир с гусеничными тележками 6 соединяется шарнирами с осями, параллельными продольной оси экскаватора. Такая система обеспечивает независимый поворот гусеничных тележек на ±4° относительно передних шарниров.
Она оборудована трубоукладчиком, установленном на верхней раме рабочего органа скребкового цепного экскаватора и может передвигаться на рычагах.
Машина имеет приспособление для укладки пластмассовых труб на дно траншеи. Перед началом прокладки дренажа конец трубы закрепляют в коллекторе и вращение бухты трубы осуществляют тяговым усилием машины.
Землеройный рабочий орган поднимают и опускают гидроци-линдрами двойного действия, выдерживая уклон дрены по копирной проволоке. Обслуживают машину при укладке коротких труб встык или в раструб машинист и трое рабочих. Один рабочий удаляет камни, подносит трубы, второй - закладывает трубы в желоб и подает защитный и фильтрующий материал, третий - исправляет дефекты укладки. При укладке пластмассовых труб машину обслуживают два человека.
1— трубоукладчик; 2 — рама землеройного рабочего органа; 3 — ковшовая цепь; 4 —- гидроцилиндры управления землеройным рабочим органом; 5 — пилон; 6 — гусеничная тележка; 7 — ленточный отвальный транспортер; 8 — кабина с пультом управления; 9 — раздаточная коробка передач; 10 — бортовой фрикцион; 11 — выхлопная труба; 12 — двигатель; 13 — рама экскаватора; 14 — крестовина для бухты пластмассовой трубы; /5 — приемный бункер; 16 — двухступенчатая цепная передача привода рабочего органа; 11 — направляющее кольцо для пластмассовых труб; 18 — верхняя рама трубоукладчика; 19 — датчик механизма уклона; 20 — гидроцилиндр управления трубоукладчиком)
Рисунок 1 - Экскаватор-дреноукладчик ЭТЦ-202А:а — общий вид; б — схема
Для работы при оптимальных режимах экскаватор-дреноукладчик ЭТЦ-202А имеет гидромеханическую трансмиссию, позволяющую бесступенчато регулировать рабочую скорость движения машины.
При вместимости ковшей 23 л и шаге 0,95 м производительность при работе в грунтах I категории и глубине траншеи 2 м не менее 80 м/ч. Масса экскаватора 10 т.