книги из ГПНТБ / Солопов С.Г. Торфяные машины и комплексы учеб. пособие
.pdfстей, задний мост и цепную передачу. Скорости передвижения: рабочие — 0,03—0,39 км/ч; транспортные 2,26—4,8 км/ч.
Принцип работы приспособления для создания уклона дна ка навы заключается в следующем. Канаву начинают рыть со сто роны большей глубины с по
|
степенным подъемом рабоче |
|||||||||
|
го |
органа |
на |
величину |
||||||
|
заданного |
уклона |
дна |
кана |
||||||
|
вы. Параллельно |
оси |
буду |
|||||||
|
щей |
канавы |
устанавливают |
|||||||
|
направляющий |
трос на |
рас |
|||||||
|
стоянии 3320 |
мм |
с |
левой |
||||||
|
стороны по ходу машины с |
|||||||||
|
заданным |
уклоном. Стрелка |
||||||||
|
указателя |
дна канавы сколь |
||||||||
|
зит по направляющему тро |
|||||||||
|
су. |
Так |
как |
|
трос |
|
имеет |
|||
|
определенный |
|
уклон, |
а |
по |
|||||
|
верхность |
торфяной |
залежи |
|||||||
|
не |
имеет |
его, то |
стрелка, |
||||||
|
установленная |
на |
ковшовой |
|||||||
|
раме |
машины, |
будет |
пере |
||||||
|
мещаться |
в |
|
вертикальной |
||||||
|
плоскости, |
замыкая |
верхний |
|||||||
|
или |
нижний |
контакты |
ука |
||||||
|
зателя и этим самым пода |
|||||||||
|
вая |
электрический |
|
импульс |
||||||
|
на |
электрогидравлическую |
||||||||
|
систему, производящую |
со |
||||||||
|
ответственно подъем пли за |
|||||||||
Рис. 48. Кинематическая схема машины К-1БМ |
глубление |
ковшовой |
рамы. |
|||||||
Энергетический расчет процесса экскавации |
|
|
|
|
|
|||||
ковшовым устройством |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Из рис. 49 следует, что толщина стружки |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
8 — а sin (ар — ат), |
|
|
|
|
|
|
(VI. 11) |
|||
где а — шаг ковшей на цепи; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а р — угол наклона ковшовой рамы; |
|
кромки ковша. |
|
|
||||||
а т — угол наклона траектории режущей |
|
|
||||||||
Из треугольника скоростей, показанного |
на |
рис. 49, |
находим: |
|||||||
Vsin (ар — а т) = |
W sin ctT; |
|
|
|
|
(VI. 12) |
||||
sin (Ир— сст) = -у- sin ат, |
|
|
|
|
|
(VI. 13) |
||||
где W — поступательная скорость машины; V — скорость ковшовой цепи.
Подставив в выражение (VI.11) выражение (VI.13), получим,
что |
|
ô = а — sinaT. |
(VI.14) |
Из построения, показанного на рис. 49, можно |
написать: |
Vsm ар = vasmсст |
(VI. 15) |
или |
|
osinap = ]AJ2 + W*+ 2vW cosap sinaT |
(VI. 16) |
PHC. 49. Схема к определению толщины стружки
Тогда
sin a T |
(Vi. 17) |
Найдя толщину стружки, можно найти |
площадь сечения |
f = àb, |
(VI. 18) |
где b — ширина ковша, м. Сечение стружки
(VI. 19)
пk-p
Зная сечение срезаемой стружки, |
можно определить мощ |
|
ность привода ковшовой рамы |
|
|
N = fko— |
, |
(VI. 20) |
И |
|
|
где k — коэффициент сопротивления |
резанию, |
выбираемый по |
табл. 6. |
|
|
1] — к. и. д. от вала двигателя ведущей звездочки.
Категория
группы
I il іи
|
Т а б л и ц а 6 |
|
|
Коэффициент |
|
Характер экскапнруемого грунта |
сопротивления |
|
резанию, |
||
|
кгс/см- |
|
Торф или растительный грунт: |
0,3 |
—0,5 |
без корней .............................................................................. |
||
с корнями кустарника.......................................................... |
0,5—0,7 |
|
с корнями деревьев.............................................................. |
0,7—0,8 |
|
Песок, супесь, суглинок................................................................. |
0,5 |
— 1,2 |
Суглинок, гравии, легкая глина ............................................. |
1,0 |
—1,9 |
Глина средней плотности .......................................................... |
1,6—2,6 |
|
Тяжелая глина, мергель.............................................................. |
2,6 |
—4,2 |
Производительность машины
n s = BHW -3600, м3/ч.
Производительность ковшовой рамы
Па = 3600— . |
м3/ч. |
|
Р |
a |
kp |
Б . Д Р Е Н А Ж Н Ы Е М А Ш И Н Ы
§25. СУЩНОСТЬ ГЛУБОКОГО ДРЕНИРОВАНИЯ КАК МЕТОДА ИНТЕНСИВНОГО ОСУШЕНИЯ ТОРФЯНОЙ ЗАЛЕЖИ
(VI.21)
(VI.22)
Существующие стандартные схемы осушения залежи откры тыми канавами с регламентированной шириной карт, глубиной канав и их расстоянием друг от друга не обеспечивают должного осушения торфяных месторождений и особенно верховых. Нали чие в залежи пограничного горизонта с сильноразложившимся во донепроницаемым слоем торфа, а также чередующихся по мощ ности пласта аналогичных прослоек торфа приводит к застою, на коплению воды в поверхностной зоне и внутри залежи.
Для увеличения сборов готового торфа с единицы площади, уменьшения зависимости производства от метеорологических ус ловий, снижения себестоимости продукции и улучшения ее каче
ства необходимо провести интенсивное осушение залежи, т. е. обеспечить одновременный отвод внутризалежных и сброс поверх ностных вод. Сокращение расстояний между открытыми канавами приводит: к большой потере рабочих площадей (в настоящее время они составляют более 10%); снижению коэффициента ис пользования рабочего времени машин: увеличению объема зем ляных работ; строительству большого количества мостов-переездов
ит. д.
Для осуществления интенсивного осушения залежи Москов
ским торфяным институтом были предложены (автор С. Г. Соло пов) метод глубокого (2,5 м) щелевого дренирования залежи и цепная комплексная машина для рытья щелей. В 1951 г. была создана машина МГД-1А, навесная к экскаватору Э-351. В 1966 г. сконструирована навесная к трактору С100Б машина МГД-6Н для заложения глубоких дрен с непрерывными перфорированны ми трубками из винипластовой пленки.
Сущность метода глубокого щелевого дренирования заклю
чается в следующем. Торфяная залежь |
рассматривается как жи |
|
вой, клеточный организм, связанный |
жидкостью в одно целое, |
|
для эффективного обезвоживания которого необходимо |
разрезать |
|
его частыми сечениями — дренами. Частота разрезов |
зависит от |
|
типа и вида залежи. Глубина разрезов дрен должна обязательнопревышать глубину расположения пограничного горизонта, ибо в этом случае будет всегда разрезаться водонепроницаемый слой,,
удерживающий на |
своей кровле внутризалежные воды. Этот |
слой (пограничный |
горизонт), содержащий, как правило, .древе |
сину (ярус пней), является плитой, гасящей разрушающее1дейст вие нагрузок от двигающихся машин, вследствие чего сохраняется
полость дрен, заложенных ниже пограничного горизонта. |
Имея |
в виду, что глубина расположения пограничного горизонта |
может |
доходить до 2,2 м (с учетом величины осадки залежи от осушения магистральными и валовыми каналами), глубина дрен должна быть не менее 2,5 м.
Исследования процессов движения воды в верховой залежи, проведенные Калининским политехническим институтом, с исполь зованием метода радиоактивных изотопов, подтвердили, что пере нос влаги из залежи в осушители происходит в горизонтальном направлении по слоям торфа и что для интенсификации процесса требуется сокращение расстояния между осушителями и их уг лубление.
Как показали опыты, при глубине осушителей 2,5 м расстоя ния между ними не должны превышать на верховой залежи 5—7 м
ина низинной 10—12 м. Вместе с этим опыты показали, что устой чивость вертикальных откосов дрен зависит от влажности залежи
иструктурно-механических свойств торфа. При влажности более
91,5% и при наличии торфа, находящегося в текучем состоянии, стенки дрен деформируются, дрены заполняются жидким торфом il нормальная работа их нарушается. В связи с этим Калининским
политехническим институтом были применены трубки из пласт массовой пленки, закладываемые машиной на дно щелей при их рытье.
Для изготовления дренажных трубок могут быть использованы различные полимерные материалы: полиэтилен, винипласт и др. Наиболее дешевый материал — витшпластовая пленка. Стоимость 1 кг винипластовой пленки составляет 0,5 руб. Поскольку дренаж ные трубки на фрезерных полях используются короткое время (5—8 лет), а при интенсификации производства срок службы еще меньше, вопрос экономической оценки применения пластмассовых материалов и их выбора должен строго учитываться.
§ 26. МАШИНА ГЛУБОКОГО ДРЕНИРОВАНИЯ МГД-6Н
Машина глубокого дренирования МГД-6Н конструкции Кали нинского политехнического института — навесное оборудование к трактору С-100Б (рис. 50). Машина предназначена для рытья
Рнс. 50. Машина глубокого дренирования МГД-бН
{в предварительно осушенной до 91,5% любой пнистой торфяной залежи) глубоких щелевых дрен и заложения непрерывных пер форированных трубок диаметром 40 мм из винипластовой пленки или пластмассовых трубок заводского изготовления.
При работе машина одновременно выполняет следующие опе рации: прорезает в торфяной залежи с любой пнистостью глубо кие (до 2,5 м) и узкие (115 мм) щели, транспортирует сфрезерованную торфяную массу на поверхность залежи, изготавливает и укладывает на дно щели непрерывную трубку из винипластовой пленки и закрывает щели на глубину до 0,5 м.
Конструкция машины МГД-6Н
Навесное оборудование машины состоит из рабочего органа (цепного бара), редуктора, кронштейна, гидросистемы, закрываю щего аппарата, формователя непрерывных перфорированных тру
бок |
из |
винипластовой |
пленки, |
|
|||||
массоотводчнка. Вес |
оборудова |
|
|||||||
ния |
1758 кг. Удельное давление — |
|
|||||||
среднее 0,304 кгс/см2. |
|
|
|
|
|||||
Цепной бар состоит из свар |
|
||||||||
ной |
рамы, |
натяжной |
звездочки, |
|
|||||
режущей |
|
цепи |
и |
оттяжного |
|
||||
устройства. |
|
|
|
для |
на |
|
|||
Рама |
бара служит |
|
|
||||||
правления режущей цепи и для |
|
||||||||
крепления |
ползуна с |
натяжной |
|
||||||
звездочкой. |
Рама |
шарнирно |
со |
|
|||||
единена с приводным редуктором |
ВО М т ракт ора С-100БГ |
||||||||
навесного |
|
оборудования. Режу |
|||||||
щая |
цепь |
(рис. 51) |
состоит |
из |
Рис. 51. Кинематическая схема машины |
||||
специальных резцов-звеньев, стан |
|||||||||
МГД-6Н |
|||||||||
дартной |
роликовой |
цепи |
(і — |
|
|||||
= 50,8 мм; |
öfp = 32; |
цепь |
широко используется на мотовозах и т. п.) |
||||||
и пальцев со шплинтами. На резцах-звеньях предусмотрены гнезда для крепления сменных режущих элементов цепи. Режущая цепь имеет 24 комплекта резцов трех различных видов. Резцы наплав лены твердым сплавом марки Т-620. Общее число резцов 72; ско рость цепи 8,15 м/с.
Привод цепного бара осуществляется непосредственно |
от ко |
||
ническо-цилиндрического редуктора |
через ведущую |
звездочку |
|
(рис. 52). Натяжная (ведомая) звездочка цепного бара |
и оттяж |
||
ное устройство позволяют в процессе |
работы поддерживать |
цепь |
|
рабочего органа в постоянном натяжении. Это достигается за счет предварительно сжатой пружины в оттяжном устройстве.
Редуктор предназначен для привода цепного бара от вала от бора мощности трактора (ведущая звездочка цепного бара нахо дится на выходном валу редуктора). На редукторе имеются спе циальные цапфы, служащие шарнирной опорой для рамы рабо чего органа. Редуктор трехступенчатый с одной парой конических и двумя парами цилиндрических шестерен.
Кронштейн служит для размещения и крепления редуктора и гидроцилиндров. Кронштейн установлен на месте снятой сцепки трактора и крепится к заднему мосту последнего болтами.
Гидросистема предназначена для подъема и опускания рабо чего органа и состоит из шестеренчатого насоса НШ-46Д произ водительностью 46 л/мин при давлении 100 кгс/см2, клапанно золотникового распределителя, масляного бака, гидроцилиндров
диаметром 120 мм с ходом поршня 830 мм, системы трубопрово дов и шлангов.
Формователь непрерывных перфорированных трубок из винппластовой пленки толщиной 0,5—0,9 мм; шириной ленты 144 мм, состоит из корпуса, оборотного ролика, головки с механизмом формования и сшивания и барабана для пленки. Головка и кор пус формователя соединены шарнирно. Это позволяет головке по-
Рис. |
52. Цепь режущая: |
/ — основание |
резца; 2 — звено цепи; 3 — резец |
ворачиваться относительно корпуса в пределах 0—30°. При ук ладке трубки на дно дрены для фиксирования головки в любом положении в пределах угла поворота у формователя предусмот рена компенсирующая пружина. Механизм формования и сшива ния смонтирован на плите, являющейся одновременно одной из боковых стенок головки формователя; другой стенкой служит от крывающаяся дверца. Перфорация трубок: 10—13 см2 на I м. Формователь крепится болтами на раме бара и может быть легко снят.
Закрывающий аппарат представляет собой два конусообразных диска. Закрытие дрены на глубину до 500 мм осуществляется с помощью пружин, которые передают давление на диски; пружи ны предохраняют закрывающий аппарат от поломок в случае наезда на пень.
Массоотводчик предназначен для отвода экскавируемой ра бочим органом торфяной массы в сторону от щелевой дрены. Тор фяная масса под действием центробежной силы, возникающей при вращении цепного бара, выбрасывается из ковшей цепи рабочего органа и отводится специальным кожухом (массоотводчиком), выполненным по определенной траектории, на 500—600 мм от оси щелевой дрены.
Для получения рабочих скоростей на тракторе установлен ходоуменьшнтель, который обычно используется для работы машины МПГ-1,7. Ходоуменынитель позволяет иметь восемь рабочих ско ростей в диапазоне от 100 до 760 м/ч; производительность за 7-часовую смену 0,75—1,5 км в зависимости от пнистости.
Значения энергоемкости дренажных рабочих аппаратов, пред
назначенных для пнистой торфяной залежи, |
приведены в табл. |
7, |
|
Т а б л и ц а |
7 |
Исполнительные! дренажныі'і орган |
Удельная энергия фрезе |
|
рования, кге-м/м3 |
|
|
Винтовой орган Д В М .................................................................. |
(43 ч-95) -Ю-і |
|
Фреза: |
(24 ч- 30). 10і |
|
дисковая Д Д М ...................................................................... |
|
|
коническая К Д М .................................................................. |
30.10-1 |
|
дисковая М Г Д ...................................................................... |
32-10-1 |
|
Цепной дренажный орган МГД-6Н ..................................... |
23-104 |
|
Обслуживающий персонал — 2 человека (тракторист и подсоб ный рабочий).
§ 27. МАШИНА ГЛУБОКОГО ДРЕНИРОВАНИЯ МЭД-1
Машина МЭД-1 конструкции Калининского филиала ВНИИТП (рис. 53) выполняет следующие операции: роет траншею с за данным уклоном, укладывает на дно непрерывную полиэтилено вую трубку заводского изготовления или на месте формует трубку
диаметром 40 мм из винипластовой пленки, укладывает |
на дно |
п закрывает верхнюю часть траншеи. Машина выполнена |
прицеп |
ной к трактору С100-Б, но может быть смонтирована и с тракто ром Т-130БГ, так как трансмиссия и редукторы (рис. 54) рассчи таны на 140 л. с. Машина предназначена для рытья глубоких дрен (до 2,5 м) шириной 155 мм в малопнистой торфяной залежи. Рабочая скорость 0,104—0,443 км/ч; производительность за 7-ча совую смену — 750—1000 м.
Машина состоит из следующих основных узлов: рабочего ап парата для траншеи, трубоформователя, шасси, закрывающего аппарата, следящего устройства и механизма для укладки го товых трубок.
'штнштЁ
Рис. 53. Общий вид машины по закладке пластмассового дренажа:
рабочий аппарат (винтовая фреза); 2 трубоформователь; 3 — редуктор; 4 — шасси; 5 — закрывающий аппарат; 6 — визирное приспособление; 7 — механизм подачи трубок
Рабочим аппаратом служит винтовая фреза, оборудованная сменными ножами. Привод фрезы осуществляется от вала отбора мощности трактора. Окружная скорость фрезы 10,5 м/с. Наличие съемных режущих элементов позволяет неоднократно затачивать режущую кромку по мере ее износа и быстро заменять вышедшие из строя ножи.
Для закладки дрен по заданному уклону машина снабжена визирным приспособлением. Принцип его работы заключается в совмещении трех визиров, два из которых установлены с задан ным уклоном по трассе дрены, а третий закреплен на машине и связан с системой подъема и опускания винтовой фрезы. Такое
Дг
Рис. 54. Кинематическая схема машины МЭД-1
устройство весьма просто по конструкции и надежно в эксплуатадни, но требует дополнительно одного рабочего, а также уста новку визиров и их нивелирование.
Механизм для подачи и формования трубок из винипластовой пленки состоит из катушки, направляющего желоба и шарнирно соединенного с ним трубоформователя, который по конструкции прошивающего типа аналогичен установленному на машинах МГД-5А и ДПБН-1,8 и отличается лишь способами его подвески к машине и подачи к нему ленты, а также размером звездочек. Диаметр звездочек увеличен до 50 мм, что позволяет прошивать пленку толщиной более 1 мм, в том числе и со склеенным швом. Последнее очень важно, так как в настоящее время вннипластовая пленка поставляется длиной 120—140 м, и при укладке дре нажных линий в 250 м их необходимо склеивать из двух кусков.
Механизм укладки готовых трубок имеет барабан переменного диаметра, раму, гидроцилиндр для подъема и опускания барабана, направляющий желоб и прижимной ролик.
Закрывающим аппаратом служат два пустотелых конических диска диаметром 1100 мм, работающих независимо друг от друга. Для качественного закрытия траншеи диски с помощью гидро цилиндров дополнительно нагружаются усилием до 1000 кгс.
Шасси имеет раму, на которой крепятся узлы и механизмы ма шины, два передвижных катка и два гидроцилиндра. Передви жением опор достигается перемещение центра тяжести машины, в результате чего обеспечивается возможность безопасного подъез