книги из ГПНТБ / Солопов С.Г. Торфяные машины и комплексы учеб. пособие

С.Г.СОЛОПОВ,Л.О.ГОРЦАКАДНН

Солопов С. Г., Горцакалян Л. О.. Самсонов Л. Н. Торфяные машины н комплексы. М., «Недра», 1973.

392с.

Вкниге описаны машины, применяемые в торфяной промышленности, их конструкции, принцип действия,

Рассмотрены гусеничные и колесные ходовые уст­ ройства торфяных машин, проходимость, устойчивость, тяговые свойства машин и механизмы трансмиссии, а также механизмы непрерывного транспорта торфяных

0121— 500 С 309—73 Издательство «Недра», 1973

!... ПРЕДИСЛОВИЕ

Значительный объем работ, выполняемый ежегодно в торфя­ ной промышленности по подготовке поверхности торфяного. ме­ сторождения, по добыче, сушке и уборке торфа, и большая тру­ доемкость процессов добычи заставляют уделять особое внимание вопросам комплексной механизации и автоматизации торфяного производства.

В настоящее время в торфяной промышленности совершается переход от создания отдельных машин и агрегатов к разработке и внедрению установок, комплексно механизирующих и автомати­ зирующих тяжелые и трудоемкие процессы добычи, сушки и убор­ ки торфа. Все это дает возможность не только осуществить на­ ивыгоднейшие режимы технологического и энергетического исполь­ зования торфяных машин, но и решить задачи рационального ком­ плектования системы машин для комплексной механизации торфя­ ного производства.

Настоящее учебное пособие охватывает все вопросы курса «Торфяные машины и комплексы», изучаемого студентами торфя­ ной специальности высших учебных заведений; в нем отражены те изменения в науке, технике и методике торфяных работ, кото­ рые произошли за последнее десятилетие.

В учебном пособии изложены основные сведения о всех совре­ менных торфяных машинах, осуществляющих осушение торфяных месторождений, подготовку поверхности залежи, добычу фрезер­ ного и кускового торфа и погрузочно-транспортные работы.

гл. II, гл. Ill, IV, § 42—45 гл. IX, гл. X, XI, § 52, 53 гл. XII, § 57, 58

з

гл. XIV; гл. XVI), доц. канд. техн. наук Л. Н. Самсонов (§ 21 гл. V, § 22—24, 27, 29, 30 гл. VI, гл. VII, § 39 гл. VIII, § 41 гл. IX, § 50, 51 гл. XII, § 55 гл. XIII, § 59 гл. XV).

Авторы приносят глубокую благодарность заведующему ка­ федрой торфяного производства Каунасского политехнического ин­ ститута доц., канд. техн. наук А. Ю. Бредялнсу, работникам этой кафедры и докт. техн. наук Н. С. Панкратову, сделавшим ряд цеп­ ных замечаний при подготовке рукописи к печати.

Все замечания и пожелания по содержанию учебного пособия авторы просят направлять в Калининский политехнический инсти­ тут на кафедру «Торфяные машины и комплексы» или в издатель­ ство «Недра».

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТОРФЯНЫХ МАШИНАХ И КОМПЛЕКСАХ

§1. О ТОРФЕ

То р ф — наиболее молодое в геологическом отношении иско­ паемое твердое топливо.

Первые процессы торфообразования связаны с каменноуголь­ ным периодом, который характеризуется появлением и пышным расцветом растительного мира.

Современные торфяные месторождения возникли в последниковое время на территории, освобожденной отступавшим ледником. Вплоть до наших дней происходит образование новых торфяни­ ков: заторфовывание водоемов и заболачивание суходольных пло­ щадей.

Советский Союз обладает запасами торфа, составляющими около 60% мировых ресурсов, или 158 млрд, т воздушно — сухого торфа. Торфяные залежи занимают площадь 71,5 млн. га. Основ­ ные запасы торфа сосредоточены в РСФСР и составляют 92% об­ щесоюзных. В РСФСР насчитывается более 200 тыс. торфяных месторождений. Территориально они размещены в 59 краях, обла* стях и автономных республиках, наибольшее распространение — в северной половине европейской части страны и в Западно— Си­ онрской низменности.

Если угли после извлечения из недр могут сразу служить топливом, то торф, являясь сильно обводненным органическим ве­ ществом (95%), требует предварительного обезвоживания (до 40%), что и является основой технологии производства торфяно­ го топлива. Теплота сгорания торфа значительно меньше углей, ибо содержание углерода в торфе в 1,5 раза меньше, чем в камен­ ных углях. Однако по теплоте сгорания торф стоит выше некото­ рых бурых углей и, в частности, подмосковных. Выход летучих веществ составляет для торфа в среднем около 70%, для бурых углей 35—55%, для каменных углей от 7 до 46%. Выход летучих веществ определяет реакционную способность (горючесть) топли­ ва, качество генераторного газа и выход смолы. Незначительное содержание серы в торфе (до 0,2%) делает его ценным для при­ менения в металлургии.

Наличие в составе торфяной залежи слоев с органическим ве­ ществом, различным и по степени разложения (от неразрушенных растений до перегноя) и по типу растений — торфообразователей, обусловливает различие химических и физических свойств торфа по отдельным слоям. Это приводит к необходимости комплексно­ го использования не только торфа, но и самого месторождения.

Торф применяется и в промышленности в качестве топлива для электростанций, и в сельском хозяйстве. Поверхностный слаборазложившийся слой верховых залежей (очес) используют в ка­ честве подстилки для животных. Низинные же залежи, содержа­ щие значительные запасы основных элементов питания растений (азот, фосфор и калий) и обладающие высоким плодородием, ис­ пользуют как пахотные угодия. Установлено, что в пахотном слюе низинных торфяных почв содержится в среднем, %:

Вследствие ценности такого торфа для сельского хозяйства акад. Д. Н. Прянишников называл этот торф «азотной» рудой. Он считал, что применение торфа в сельском хозяйстве есть спо­ соб наиболее дешевого разрешения вопроса об азоте, особенно, в хозяйствах нашего Севера. Рассредоточенность размещения ме­ сторождений торфа и непосредственная близость к населенным пунктам создают благоприятные условия для широкого использо­ вания торфа в промышленности и сельском хозяйстве.

§2. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ И ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ МЕХАНИЗАЦИИ ДОБЫЧИ ТОРФА В СССР

Вдореволюционной России существовали мелкие, кустарные торфяные разработки, главным образом, при текстильных фабри­ ках. В начале торф добывали вручную, резным способом. В пер­ вой половине XIX столетия стали появляться специальные тор­ форезки для механизации нарезания кусков в залежи, но эти по­ пытки из-за трудностей вызванных наличием в залежи древесины, были вскоре оставлены. Для улучшения качества резного торфа были введены торфоперерабатывающие машины — так называемые

прессы, а для повышения производительности труда рабочего — карьерщика — скребковые элеваторы. Так появилась элеваторная ус­ тановка, состоявшая из платформы на рельсовом пути с локомоби­ лем, элеватором и прессом. Установку обслуживали 30—32 чело­ века. Из них 12—14 рабочих находились в карьере глубиной до 7 м. Они копали торф лопатами и сбрасывали его в желоб элева­ тора, откуда цепь со скребками поднимала торф наверх, в пресс, где он измельчался, перемешивался и на выходе из мундштука

(300 мм), которые на досках в вагонетках отвозили рабочие на поле сушки, где расстилали и сушили до влажности 25—30%.

В таком виде, со всеми недостатками (выемка торфа, корче­ вание пней в карьере, отвозка торфа на поле сушки вручную), при низкой производительности (до 3,5 тыс. т воздушно — сухого торфа за сезон) элеваторная установка просуществовала более по­ лувека, вплоть до Октябрьской революции, являясь единственной торфяной машиной в царской России.

С первых дней установления Советской власти правительство приняло меры к организации торфяной промышленности.

21 апреля 1918 г. В. И. Ленин подписал декрет «О разработ­ ках торфяного топлива» и декрет «О Главном торфяном коми­ тете». Этим было положено начало широкому использованию тор­ фа в народном хозяйстве страны.

21 февраля 1920 г. была организована Государственная Комис­ сия по электрификации России (по составлению плана ГОЭЛРО). Планом ГОЭЛРО было предусмотрено строительство 20 тепловых районных электростанций, в числе которых пять ГРЭС на торфя­ ном топливе: в Шатуре, Петрограде («Уткина Заводь»), ИвановоВознесенске, Нижнем Новгороде и Твери (общей мощностью 170 тыс. кВт). Однако техника добычи торфа дореволюционного времени не могла обеспечить потребности районных электростан­ ций в торфяном топливе. Необходимо было создание прогрессив­ ной технологии добычи торфа, механизированного производства торфяного топлива.

В 1920 г. крупнейший русский энергетик Р. Э. Классон предло­ жил для промышленного использования новый способ добычи тор­ ф а — гидравлический, изобретенный им и инж. В. Д. Кирпичнико­ вым еще в 1914 г. При этом способе торфяную залежь размывали струей воды под давлением 13—17 кгс/см2. Далее гидромасса заса­ сывалась специальной машиной — торфососом и транспортирова­ лась по трубам на поля сушки, где по истечении некоторого вре­ мени подсыхала и разрезалась на куски. Новый, гидравлический способ добычи торфа освобождал людей от «каторжной», как ее называл В. И. Ленин, работы и резко повышал производитель­

крупное техническое достижение. Применение его в торфяной про­ мышленности позволило организовать предприятия с большой мощностью, увеличить концентрацию производства и снизить стоимость торфяного топлива. Этим способом было добыто 187 млн. т. воздушно-сухого торфа. Последний главным образом ис­ пользовался при сжигании на электростанциях.

Переход от ручного труда к гидравлическому способу добычи — первый этап в развитии механизации производственных процес­ сов в торфяной промышленности. Гидравлический способ добычи торфа включает в себя: размыв торфяной залежи водяной струей,

поверхностного слоя залежи на глубину 100—175 мм сельскохо­ зяйственной фрезой Ланда, в ворошении крошки, ее сгребании в грядки, а затем в кучи высотой 1 м и в штабелевании. Весь про­ цесс занимал около 15 дней. По решению Научно-технического Совета Инсторфа опыты в 1927 г. были проведены на Дальнинском массиве (Московской области). Было получено около 21 тыс. т фрезерного торфяного топлива и была доказана возможность сушши крошкообразного торфа в обычных полевых условиях.

Осенью 1928 г. Инсторфом были проведены производственные опыты по фрезерованию поверхностного слоя залежи толщиной 30—35 мм, что и оказалось более рациональным. Продолжитель­ ность цикла была сокращена до двух дней. С 1929 г. фрезерный способ получения торфяного топлива методом Инсторфа приобре­ тает промышленное значение.

Промышленное применение фрезерного способа добычи и про­ изводства торфяного топлива знаменовало второй этап развития механизации добычи торфа. Фрезерный способ технологически ме­ нее сложный, чем гидравлический, и более механизированный да­ вал возможность увеличить производительность труда и в 2—3 ра­ за снизить себестоимость 1 т торфяного топлива. Эти преимуще­ ства добычи торфа фрезерным способом обеспечили его быстрое внедрение. С 1951 г. фрезерный способ в торфяной промышлен­ ности является основным.

В годы первых пятилеток большой размах приняли работы по механизации не только процесса добычи торфа фрезерным спосо­ бом, но и работы по механизации болотно-подготовительных про­ цессов, а также операций по сушке кускового торфа.

Торфяные машины должны обладать легкостью конструкций, хорошей проходимостью, маневренностью, тракторизацией и мо­

непреодолимыми и свое разрешение получили только с развитием индустриализации страны. Развитие отечественного тракторострое­ ния, моторостроения, сварочной техники позволило претворить в жизнь идеи прогрессивной технологии и механизации новых про­ цессов добычи и производства торфяного топлива.

Маневренность и проходимость на легкодеформируемой тор­ фяной залежи подвижной торфяной машины достигались изготов­ лением гусеничных ходовых устройств с широкими, но легкими штампованными траками сварной конструкции.

Моторизация подвижных торфяных машин в виде самоходных и тракторизация прицепных машин стали возможной благодаря массовому изготовлению тракторов и двигателей на заводах

СССР.

Первые механизмы, выпущенные Инсторфом для добычи тор­ фа фрезерным способом (1928—1931 гг.), монтировались на ма­