книги из ГПНТБ / Лазарев А.В. Технология производства торфа учеб. пособие

современной моделью из них являются фрезерные барабаны БФ конструкции Калининского филиала ВНИИТ11. Кроме них на предприятиях торфяной промышленности можно встретить фрезер­ ные барабаны СБП1-2, УФБ-2, снятые с производства. Фрезерные барабаны БФ выпускаются четырех модификаций: БФ-9,5; БФ-6,5;

прицепным к трактору мощностью 75 л. с. и состоит из семи рабочих секций, в том числе одной центральной 1, четырех внутренних 2 и двух крайних 3, прицепного устройства 4, двух амортизаторов 5

Рис. 33. Схема расположения рабочих секций фрезерного барабана типа БФ

Центральная секция (см. рис. 32) состоит из рамы 6, на которой смонтированы две фрезы 7, коническо—цилиндрический редуктор 8, передний опорный каток 9, лыжа 10 и два амортизатора. Рама обору­ дована кронштейнами для присоединения прицепного устройства. Оси фрез с одной стороны шарнирно через сферы опираются на выводной вал редуктора, а с другой — на шарикоподшипники, установленные на раме секции.

Каждая внутренняя и крайняя рабочие секции состоят из рамы, фрезы и опорного катка. Фреза опирается одной стороной на шарико­ подшипник, жестко установленный на раме, а второй — на сферу цапф соседней фрезы. Таким способом все фрезы шарнирно соединены между собой.

Рамы рабочих секций (см. рис. 32) выполнены сварными из швел­ лера и листовой стали и шарнирно соединены между собой снизу пальцами 11, расположенными на одной оси со сферами фрез, а сверху — опорными пружинами 12. Фрезы сделаны из стальных труб, на которых устанавливают штифты (рис. 34), по две штуки в каждой плоскости резания. Число штифтов составляет: на фрезах центральной секции по 258, внутренних и крайних секций по 534 на каждой. Общее число штифтов на фрезерном барабане 3720. Диаметр фрез по концам штифтов 223 мм.

80

Задняя опорная лыжа шарнирно соединена с рамой центральной секции и оборудована винтом и гайкой. Винт соединен с лыжей, а гайка — с рамой секции. При вращении винта изменяется поло­ жение всех рабочих секций относительно поверхности поля и, сле­ довательно, глубина фрезерования.

Трансмиссия фрезерного барабана БФ-9,5 (см. рис. 32) состоит из карданного вала 13, защищенного ограждением 14 и коническоцилиндрического редуктора. Между редуктором и карданным валом имеется коническая фрикционная муфта, защищающая фрезы от перегрузки. Ширина захвата фрезерного барабана БФ-9,5—9,5 м, глубина фрезерования до 20 мм, масса 3060 кг, окружная скорость фрезы 8,8 и 5,4 м/с.

По результатам эксплуатации Калининский филиал ВНИИТП разработал усовершенствованную конструкцию фрезерного бара­ бана БФ-9,5, в котором усилены узлы соединения рам рабочих секций, сняты амортизаторы, катки отодвинуты от фрез на 30 мм, а лыжа заменена колесом диаметром 700 мм.

Ф р е з е р н ы й б а р а б а н БФ - 6,5 прицепной к трактору мощностью 55 или 75 л. с. комплектуется центральной, двумя вну­

работы с пневмоуборочным комбайном типа БПФ и комплектуется центральной и двумя крайними рабочими секциями, на фрезах которых установлено по 704 штифта. Общая ширина захвата фрезер­

крайними рабочими секциями, унифицированными с секциями БФ-9,5. Ширина захвата 4,1 м, масса 1450 кг.

Окружные скорости вращения фрез фрезерных барабанов БФ-9,5,

БФ-6,5 и БФ-4,0 составляют 5,4 и 8,78 м/с и БФ-4,8—6,6 и 10,7 м/с.

Для фрезерования торфяной залежи необходимо опустить фрезы на требуемую величину, включить сначала вал отбора мощности, потом — передачу движения и двигаться по карте параллельно картовой канаве. Одновременно обрабатываются две карты, располо­ женные рядом или через одну при расстоянии между картовыми канавами 40 м и через одну или через три — при ширине карт 20 м. Схема движения фрезерного барабана показана на рис. 35. Сначала выполняется рабочий проход ОА, (затем фрезы выключаются и фре­ зерный барабан поворачивается на 90° (А Б ), далее холостым ходом фрезерный барабан переезжает по подштабелыюй или кантовочной полосе БВ, поворачивается второй раз на 90° (ВГ) и заезжает на вторую карту. После этого фрезы включаются, выполняется второй рабочий проход и операции повторяются с изложенной последователь­ ностью.

Все операции, связанные с выполнением одного рабочего прохода, составляют рабочий цикл фрезерного барабана. Из схемы видно, что рабочий цикл фрезерного барабана состоит из рабочего прохода, когда осуществляется фрезерование, и вспомогательных операций, необходимых для подготовки машины к новому рабочему проходу, первого поворота с выключением фрез, холостого проезда по под­ штабельной полосе и второго поворота на карту с включением фрез.

На участках работы уборочных машин УМПФ фрезерный барабан работает против часовой стрелки и делает всегда повороты налево (см. рис. 35). На участках работы перевалочных машин фрезерный барабан может поворачиваться как по часовой, так и против часовой стрелки, в зависимости от условий фрезерования.

§ 29. Фрезерные барабаны для получения торфяной подстилки

Для фрезерования торфяной залежи на подстилку фрезерные барабаны БФ, вместо штифтов, оборудуются тарельчатыми ножами (см. рис. 34, б) по одному в плоскости резания. Число таких ножей составляет на БФ-9,5—194, БФ-6,5—138, БФ-4,8—98 и БФ-4—82.

Работа всеми фрезерными барабанами, за исключением БФ-4,8, выполняется на окружной скорости 5,4 м/с. Для уборки торфяной подстилки пневмоуборочный комбайн оборудуется дополнительным редуктором, позволяющим снизить окружную скорость фрезерования до 5,26 м/с и соответственно увеличить подачу на один резец с тем, чтобы получить продукцию требуемого фракционного состава.

Фрезерующая машина ФПГ (см. рис. 16), по данным ВНИИТП, обеспечивает получение торфяной подстилки по фракционному составу в соответствие с требованиями ГОСТа. Машина ФПГ состоит из цепного рабочего органа, винтового механизма регулирования

82

глубины фрезерования и трансмиссии. Все узлы машины смонти­ рованы на раме.

Рабочий орган состоит из секций многозвенной бесконечной цепи с выступающими ножами; ширина к а ж д о й секции 400 мм. Нож, заглубляясъ в залежь, сдвигает верхний слой ее до полного отрыва за счет усилия, возникающего вследствие разности между скоростью перемещения цепи и поступательной скоростью трактора. Ширина захвата 3,54 м, глубина фрезерования 5—20 мм, поступательная скорость фрезерования 7 км/ч, окружная скорость по концам но­ жей 2,62 м/с, масса машины 2100 кг.

Глава VII

ВОРОШЕНИЕ И ВАЛКОВАНИЕ

§ 30. Сущность и основные технические условия ворошения

Основное назначение ворошения состоит в восстановлении про­ цесса сушки фрезерного торфа в многослойном расстиле. Оно выпол­ няется после того, как на поверхности расстила под влиянием тепла солнечных лучей образуется тонкая сухая корка, которая пре­ пятствует дальнейшему удалению влаги из частиц, находящихся внутри слоя. Ворошение заключается в переворачивании слоя торфа на 180°, так что сухие частицы сверху попадают вниз на под­ стилающий грунт и сырые снизу поднимаются на поверхность. Кроме того, при ворошении разрушается капиллярная связь частиц фрезерного торфа с подстилающим грунтом, которая до некоторой степени восстанавливается при неподвижном нахождении частиц фрезерного торфа в слое. И, наконец, при ворошении влажный воздух, находящийся между частицами торфа, меняется на более сухой, т. е. происходит как бы проветривание слоя.

С точки зрения улучшения степени использования тепла сол­ нечных лучей для сушки торфа кажется, что ворошение следует проводить как можно чаще. Однако при назначении сроков вороше­ ний и их числа в цикле учитывается, что эффект от ворошения резко снижается, если его провести до образования на поверхности слоя сухой корки. Следует учитывать и вредное влияние ворошений,

с другой — в подфрезеровывании рабочими элементами ворошилок сырой крошки с поверхности подстила и, следовательно, в увлажне­ нии слоя торфа.

С учетом изложенных обстоятельств установлено, что наибольшая эффективность от ворошений достигается при их общем числе в двух­

Время образования на поверхности слоя сухой корки, являющейся первым признаком готовности торфа к ворошению, в данных погод­ ных условиях зависит от влажности торфа. В начале этот процесс протекает медленнее, затем быстрее. Поэтому первое ворошение проводится не ранее чем через 3 ч сушки после фрезерования, по­ следующие — через 2—3 ч, в зависимости от погодных условий. Задержка с ворошением приводит к замедлению процесса сушки.

Ворошение осуществляется только в часы, когда по условиям погоды может происходить испарение влаги из слоя торфа. Утром оно начинается после ликвидации последствий ночного увлажнения, или в 8 ч утра в период до 10 августа и в 9 ч утра после 10 августа.

На ночь лучше оставлять слой фрезерного торфа с сухой коркой, что снижает его теплопроводность. Такой слой медленнее охлаж­ дается и меньше увлажняется от росы. Поэтому вечером ворошение прерывается за 1—2 ч до прекращения испарения по условиям по­ годы, или не подзнее 18 ч в первой половине сезона и в 16—17 ч после 10 августа. Тогда поверхность слоя до конца дня успевает несколько подсохнуть и этим она снижает влагопоглотительную способность всего слоя.

Готовность фрезерного торфа к ворошению определяется ви­ зуально, главным образом по цвету торфа. По мере подсыхания фрезерная крошка становится значительно светлее.

Ворошение фрезерного торфа производитя ворошилками. В со­ ответствии с требованиями, предъявляемыми к данной операции, рабочие элементы ворошилок должны обеспечивать переворачивание на полную глубину слоя фрезерной крошки на 180°, без подфрезеровывания сырой крошки с поверхности подстилающей залежи. Каче­ ство ворошения во многом зависит от конструкции ворошильных элементов, их давления на грунт, скорости ворошения и техниче­ ского состояния поля (влажности залежи, рельефа поверхности, высоты оставляемых при фрезеровании гребешков и др.).

Для обеспечения переворачивания слоя на полную глубину и всемерного снижения увлажнения фрезерной крошки в конструк­ ции ворошилок предусматривается возможность регулирования давления ворошильных элементов на грунт. Кроме того, для каждого типа ворошилок устанавливается предельно допустимая рабочая скорость передвижения, при превышении которой вместо перевора­ чивания происходит простое перемешивание слоя, замедляющее процесс сушки.

§ 31. Общая характеристика ворошилок

Наиболее совершенными по конструкции, обеспечивающими достаточно высокое качество ворошения, являются ворошилки ВМФ-6А и ВФ-19 конструкции Калининского филиала ВНИИТП. На полях можно встретить и ворошилки ВМФ-4А, которые в на­ стоящее время сняты с производства.

84

Ворошилка ВМФ-6А (рис. 36) является прицепной к колесному или гусеничному трактору мощностью до 75 л. с. Она состоит из двух рабочих секций 1 с ворошильными элементами 2 и прицепного.

устройства 3 на двух колесах 4, с помощью которого ворошилка прицепляется к трактору-тягачу 5. Рама рабочей секции шарнирно' соединяется с прицепным устройством и одним колесом опирается на поверхность поля. Форма рамы — треугольная, оси подвески

85.

ворошильных элементов расположены под углом 65° к направлению

движения трактора.

Ворошильный элемент (рис. 37) состоит из рабочей лопасти 1, прикрепленной к тяге 2 с передвижным грузом и скобы 3, с помощью которой ворошильный элемент шарнирно подвешивается к раме

рабочей секции.

Рабочая лопасть ворошильного элемента опирается на поверх­ ность подстилающего грунта. При передвижении она захватывает слой фрезерного торфа на полосе, соответствующей конструктивной ширине (150 мм), и переворачивает его на 180°. Поверхность лопасти

Рис. 37. Ворошильиый элемент ворошилки ВМФ-6А

■сконструирована по теории и методике графического построения плужных отвалов. Масса рабочего элемента 3,7 кг. Для регулирова­ ния давления на грунт рабочие элементы оборудуются съемными и передвижными грузами массой каждого 2,5 кг. Тяга рабочего элемента расположена к поверхности поля под углом 30°, при котором давление рабочей лопасти на грунт достигает 2,5 кгс.

На ворошилке ВМФ-6А устанавливается 64 рабочих элемента. Причем лопасти соседних элементов оказываются несколько сзади одна от другой. Это увеличивает расстояние между лопастями и исклю­ чает взаимодействие потоков торфа от каждого рабочего элемента. В результате создаются лучшие условия для переворачивания слоя фрезерного торфа. Ширина захвата ворошилки ВМФ-6А 9,6 м; пре­ дельная скорость ворошения 11 км/ч, общая масса 645 кг, расход мощности 22 л. с.

Ворошилка ВФ-19 состоит из двух средних и двух крайних рабочих секций с ворошильными элементами и прицепного устрой­

« 6

ства. Для удобства переезда по подштабелыюй полосе и сокращения длины мостов на картовьтх канавах боковые секции могут быть подняты и установлены под углом 40° к горизонту с помощью гидро­ системы трактора и гидроцилиндров, смонтированных на прицепном устройстве.

Ворошилка ВФ-19 укомплектована 128 рабочими элементами такой же конструкции, как и у ворошилки ВМФ-6А. Они установлены под углом 60° к оси движения трактора. Ширина захвата ворошилки 19,2 м, рабочая скорость двияюния до И км/ч, масса 1850 кг, расход мощности 30 л. с.

Рабочий цикл ворошилки состоит из рабочего прохода по карте и вспомогательных операций — первого поворота на 90°, проезда по подштабельной полосе и второго поворота на 90° для выполнения следующего рабочего прохода на новой карте, которая может распо­ лагаться рядом с первой при расстоянии между нартовыми кана­ вами 40 м и через одну при ширине карт 20 м. При ворошении воро­ шилками ВФ-19 одновременно с поворотами осуществляется подъем и опускание боковых ворошильных секций.

§ 32. Сущность и основные технические условия валкования

Валкование заключается в сборе высушенной фрезерной крошки в валки с треугольным поперечным сечением. Угол откоса боковых стенок валков соответствует углу естественного откоса воздушно­ сухого фрезерного торфа и, в зависимости от степени разложения и влажности, колеблется в пределах 40—42°. Сбором в валки фре­ зерный торф подготавливается к уборке в штабели. Поэтому рас­ стояние между валками и поперечное сечение валков устанавливается таким, чтобы обеспечить их уборку с наибольшей производитель­

в сборе высушенной фрезерной крошки без потерь и увлажнения. Однако из-за некоторого несовершенства валкователей это требо­ вание в настоящее время полностью не выполняется, при валковании часть сухого торфа остается в расстиле, а валки несколько увлаж­ няются сырой крошкой подфрезеровываемой с подстила. Поэтому валкование должно производиться так, чтобы сырая подфрезеровываемая крошка располагалась па поверхности валков и этим пони­ жала свою влажность к моменту уборки.

Для обеспечения выполнения технических условий валкования в конструкции валкователей предусматривается возможность

87

регулирования давления рабочих элементов на грунт в зависи­ мости от толщины расстила, влажности торфа и состояния поверх­ ности поля. Таким образом, потери фрезерной крошки и подфрезеровывание зависят от степени совершенства конструкции валкующих механизмов и от тщательности регулировки его рабо­ чих элементов.

Валкование фрезерного торфа проводится, как правило, в дневное время, когда по погодным условиям может происходить сушка торфа. Утром оно может начинаться после ликвидации ночного увлажнения или с 8 ч в первой половине сезона и с 9—10 ч после 10 августа. Вечером валкование прекращается с началом увлажнения торфа от росы, или в 20—21 ч. Сбор торфа в валки может производиться и в другое время суток при условии, если при этом не будет наблю­ даться недопустимое увлажнение. После заключительного вороше­ ния и до начала валкования торф должен сохнуть не менее 2 ч.

Расстояние между валками зависит от схемы уборки и типа машин, применяемых на уборке торфа. Во всех случаях оно должно быть таким, чтобы обеспечить наиболее высокую производительность уборочных машин.

При уборке бункерными машинами УМПФ расстояние между валками определяется расчетом исходя из условия, чтобы торфа в каждом валке хватало для максимально возможного заполнения бункера машины за один рабочий проход и чтобы каждый валок умещался в бункере без остатка:

Масса торфа в валке может быть определена по площади, с которой

. _ Щ бУ бк 3

LpQp

88

Плотность фрезерного торфа в бункере находится как

Расчетный цикловой сбор торфа принимается с учетом колебаний этого показателя на протяжении сезона, вызываемых изменением погодных условий, и при максимально допустимой уборочной влаж­

ным 1,2.

С учетом формулы (35) формула расчета расстояния между валками при уборке бункерными уборочными машинами УМПФ принимает окончательный вид

j __ ЮукуУ^кз

LpqkH

По расчетной величине b выбирается тип валкователя и ширина захвата его рабочих секций так, чтобы общая ширина захвата валко­ вателя была кратной рабочей ширине карты.

Пример. 2 (см. приложение 2)

Расстояние между валками при уборке перевалочными маши­ нами ФПУ соответствует дальности или расстоянию перевалки валка этими машинами, или 20 м.

§33. Валкователи для подготовки торфа

куборке бункерными машинами

На участках работы бункерных уборочных машин УМПФ широкое

аппаратов 1, группового прицепа 2 с опорными колесами 3 и прицеп­ ной серьги 4. Рабочий аппарат (рис. 39, а и б) состоит из пяти рабо­ чих скребков 1, пружинных подвесок 2, подъемной штанги 3, опорной балки 4 с блоками 5 и подъемным устройством (рис. 39, в), состоящим из винта 6, штурвала 7 и шкалы 8. Каждый скребок имеет две валкующие плоскости 9, жестко соединенные между собой скобой 10 под углом 28° к оси рабочего аппарата. С каждой стороны валкующие плоскости скребков шарнирно соединяются друг с другом и образуют две валкующие плоскости аппарата, расположенные между собой

89