9.3 Мелиоративные машины и оборудование

Мелиоративной машиной называется такая машина, рабочие органы которой специализированы для выполнения одной или нескольких операций технологического процесса мелиоративных работ в соответствии с агромелиоративными требованиями.

Основные признаки, определяющие мелиоративную машину, следующие: узкая специализация рабочих органов для выполнения одного технологического процесса из нескольких операций или отдельных операций в мелиорации; тесная связь формы и расположения рабочего органа с видом и профилем разрабатываемого мелиоративного сооружения. Важен и признак, дающий возможность изменения профиля сооружения путем изменения положения рабочего органа использование. Как правило, это возможно только на мелиоративных или аналогичных им работах.

Однопроходность – получение за один проход завершенного сооружения или процесса в большинстве непрерывность действия.

Общестроительные машины, применяемые в мелиорации, характеризуются следующими признаками: универсальностью рабочих органов в пределах выполняемых видов работ, их использованием на всех видах строительных работ и многих операциях мелиоративных работ, где обычно используют строительные и мелиоративные машины. В основу такой оптимизации, естественно, должен быть положен принцип обеспечения наибольшей производительности при качестве, минимальной трудоемкости и стоимости работ.

9.3.1 Общая классификация мелиоративных машинДля выполнения мелиоративных работ применяют как специальные мелиоративные, так и общестроительные, дорожные и сельскохозяйственные машины. К специальным – относят машины для удаления кустарника, мелколесья, пней, камней, строительства каналов и дренажных систем, планировки, первичной обработки почвы, полива и др.

Мелиоративные машины отличаются большим разнообразием конструкций, рабочих органов, выполняемых технологических процессов, профилей и типоразмеров мелиоративных сооружений. Важным признаком классификации служит назначение машины.

По этому признаку все машины можно разделить на 7 основных групп - Машины некоторых групп делятся на подгруппы по признаку общности процессов, осуществляемых при выполнении работ, основному назначению или преимущественному применению.

Мелиорация земель связана с выполнением больших земляных работ и невозможна без набора различных машин. Для отвода воды с осушаемой площади устраивают открытую и закрытую осушительные сети: различные по размеру каналы (канавы), щели, подземные полости (кротовый дренаж). Каналы прокладывают специальными копателями, щели нарезают дренажно-щелевыми машинами (рисунок 9.3), а подземные полости – кротодренажными машинами и кротователями (рисунок 9.4).

Рисунок 9.1 – Схема дреноукладчика для прокладки пластмассовых труб: 1 – барабан; 2 –пластмассовая труба; 3 – датчики автоматической системы вождения; 4 – кронштейн; 5 – каретка;6 –прутковый желоб; 7 – корпус трубоукладчика 9 – копирный трос; 10 – штатив; 11 – накрывающая лента; 8 – подстилающая лента; 12 – цепь рабочего органа

Рисунок 9.2 – Схема кротователя: 1 – рамка; 2,3 – гидроцилиндры; 4 – рама; 5 – нижняя тяга механизма навески; 6 – нож; 7 – цепь; 8 – дренер

Канал выкапывает жестко укрепленный на раме машины металлический корпус, заглубленный в грунт и перемещаемый с помощью одного или двух тракторов. Каналокопатель представляет собой своего рода однокорпусный плуг, приспособленный для очень глубокой пахоты – до 1200 мм. Его рабочий орган – корпус оборудован не одним, а двумя отвалами: правым и левым.

Поэтому при работе поднятый грунт отваливается и на правую и левую стороны вырытого канала. Чтобы вынутый грунт не ссыпался обратно в канал, его отодвигают от краев канала (берм) устройствами, получившими название бермоочистители. Каналокопатель имеет ходовую часть, прицепное устройство для присоединения к трактору и приспособление для подъема рабочего органа – корпусав транспортное положение.

Каналокопатель с активным рабочим органом имеет кроме двухотвального корпуса еще две фрезы – стальные диски, оборудованные ножами-рыхлителями и лопастями. Они вращаются двигателем трактора. Располагаются фрезы перед корпусом симметрично под углом 45° к горизонту. Во время работы фрезы вырезают в грунте пласт, разделяемый корпусом на две равные части. Фрезы рыхлят и выбрасывают грунт на поверхность. Поскольку нижняя часть корпуса расположена ниже фрез, корпус углубляет канал и одновременно зачищает его.

Двух-фрезерный каналокопатель не имеет своей ходовой части и навешивается на гусеничный трактор большой мощности. Есть самоходные (на гусеницах) фрезерные каналокопатели. Осушительные каналы роют также экскаваторами.

В засушливых земледельческих районах, где осадков мало, а испаряемость высокая, запасы почвенной влаги пополняют водой, которая искусственно подается на поля, т. е. применяют орошение (ирригацию), создавая открытые и закрытые оросительные системы. Это различные постоянные и временные каналы, дамбы и другие сооружения, необходимые для регулирования водно-воздушного режима почвы. Строят оросительные каналы с помощью копателей с пассивным плужным двухотвальным рабочим органом и различных экскаваторов.

Временные оросительные каналы после определенного срока использования засыпают. Каналы заравнивают каналокопатели-заравниватели и палоделатели-разравниватели.

Каналокопатель-заравниватель– машина со сменными рабочими органами, которая навешивается на трактор. На нее можно установить рабочий орган для нарезки или заравнивания временных оросительных каналов, для поделки земляных валиков, ограничивающих распространение потока воды по полю, и для их разравнивания. На раму этой машины навешивают и другие рабочие органы, например для глубокого рыхления почвы устанавливают лапы шириной 50 мм.

Для заравнивания оросительных каналов используют отвалы плужного корпуса, но ставят их раствором вперед. Они забирают грунт, ранее вынутый при строительстве канала, сбрасывают в канал и засыпают его. Чтобы отвести или подвести воду к растениям, т. е. для осушения и орошения земель, строят также щели и подземные полости – небольшие каналы, похожие на ходы, проложенные в земле кротом. Щели и кротовины получили название «дрены».

Щели долговечнее кротовин, и их прокладывают даже в торфяниках, где есть кустарники и пни. Прокладывают щелевые дрены с помощью дренажно-щелевых машин, а кротовые – с помощью кротодренажных машин и кротователей. У дренажно-щелевой машины рабочий орган в виде диска с ножами (дисковая фреза), или цепи с ножами, или шнека – специального винта. Машина соединяется с гусеничным трактором, двигатель которого через вал отбора мощности приводит ее рабочий орган в действие.

Кротовые дрены на глубину 600-1000 мм делают с помощью кротодренажных машин, а на глубину до 500 мм –кротователей. Рабочий орган кротодренажной машины представляет собой длинный (до 2500 мм) вертикально расположенный стальной нож, на нижнем конце которого крепится дренер – металлический заостренный спереди цилиндрический или конусный снаряд диаметром 80-100 мм, а при работе на торфянистых грунтах – 200 мм. Нож погружают в грунт на нужную глубину с помощью гидравлической системы.

Рабочие органы кротователя – нож длиной 200 мм и дренер диаметром 60 мм. Прикрепляются они к нижней части третьего корпуса 4- или 5-корпусного плуга. Кротование идет одновременно с пахотой. При этом кротовые дрены образуются на глубине на 200 мм ниже глубины пахоты. При строительстве дрен часто применяют керамические гончарные или пластмассовые трубы. В этих случаях в грунте вначале прокладывают нужного размера траншеи, затем в них укладывают трубы.

Чтобы совместить эти две операции, экскаваторы оборудуют трубоукладчиком. После укладки труб траншеи засыпают землей. Применяют также бестраншейный способ строительства дренажной сети. Машина-дреноукладчик, перемещаемая трактором, прорезает ножом в грунте узкую, нужной глубины щель, в которую укладывает пластмассовую трубу. Ее заранее наматывают на вращающийся барабан дреноукладчика.

Воду на поля подводят по различным каналам и трубопроводам. Для распределения по полям применяют полив по бороздам, полосам, чекам. Осуществляют а такжорошение с помощью специальных дождевальных машин, смонтированных на тракторах, е самоходных дождевальных машин и дождевальных установок.

9.3.1 Мини Земснаряды серии PIRANHAбывают различных моделей: PS-135-E, PS-135-EP, PS-165-E, PS-135-EP, PS-165-ER

Так, мини земснаряды непромышленного назначения используют для удаления донных отложений из отстойников, лодочных доков, каналов, водоемов для разведения рыбы, прудов, озер. Применяют их и для чистки искусственных водоемов, озер, прудов, рек, укрепления береговой линии, дноуглубления, обустройства пляжей.

Ручные мини земснаряды для очистки водоемов, доков, прудов, озер, благоустройства пляжей, гидромелиорации, кладоискательства, рыбоводства, углубления дна.

Мини земснаряд PIRANHA – небольшая компактная система портативных насосов, приводимых в действие бензиновыми двигателями, применяемая для удаления донных отложений, способная извлекать и передавать до 30 кубических метров в час песка или ила.

По своей производительности, уровню манёвренности и отсутствию негативного воздействия на окружающую среду мини земснаряды PIRANHA не имеют аналогов в мире. Они были разработаны в ответ на тысячи просьб, получаемых от владельцев и арендаторов небольших водоемов, а также экологических служб США.

Десятилетиями стекающая дождевая вода и разлагающаяся растительность выпадают в виде осадочной породы, загрязняя озера, пруды и каналы. Миниземснаряд - это компактная, портативная насосная система для удаления донных отложений, приводимая в действие насосами с бензиновыми двигателями, которая разработана для домовладельцев и предпринимателей.

Миниземснаряд позволяет извлекать и передавать нежелательные осадочные отложения. Это – эффективная альтернатива такому оборудованию, как трактора, экскаваторы, драглайны и промышленные земснаряды.

Известно, что методы механического извлечения донных отложений довольно дороги, имеют ограниченный доступ, разрушительны для берега, флоры и фауны водоемов, кроме того, извлеченные и складируемые с их помощью отложения на берегу могут быть смыты уже первым хорошим дождем.

Техническая характеристика некоторых моделей серии PIRANHA приведена в таблице 9.1, а внешний вид на рисунке 9.3.

Таблица 9.3 ­– Техническая характеристика некоторых моделей серии PIRANHA

Модель	Специфи-кация	Размер твердых частиц	Мощность (л.с.)	Двигатель	Диаметр сливного шланга	Вес, кг	Скорость выемки грунта, м3/ч
PS-135-E	PS-135-E	38 мм	13.5	Honda / бензин	3"	180	15 –20
PS-135-EP	PS-135-EP	38 мм	13.5	Honda / бензин	3"	210	15 –20
PS-165-E	PS-165-E	38 мм	16.5	Honda / бензин	4"	190	20 –30
PS-165-EP	PS-165-EP	38 мм	16.5	Honda / бензин	4"	240	20 –30
PS-165-ER	PS-165-ER	38 мм	16.5	Honda / бензин	4"	390	20 –30

 

 

PS-135-E и PS-165-E	PS-165-ER
PS-75-AJ	PS-165-EP и PS-135-EP

 

Рисунок 9.3 – Общий вид и отдельные процессы работы различных моделей земснарядов PIRANHA

Конечно, земснарядами этой категории невозможно извлекать тысячи кубических метров материала в течение короткого периода времени. Производительность этих устройств - в диапазоне 10-30 кубических метров в час в зависимости от природы осадка, расстояния, на которое транспортируется пульпа, а также от профессиональных навыков.

Для лучшего понимания технических возможностей системы, приведем пример: объем песка, помещающийся в 2 КамАЗа, равен почти 15 м³. Это примерно соответствует размеру котлована, который вы можете сделать за час работы. Если чистить небольшую площадь, например, вокруг дока или лодочной пристани, можно ожидать, что эта работа будет сделана сравнительно быстро.

С другой стороны, если у вас есть большой водоем, размером скажем, 0.5-1 га, вам придется хорошо потрудиться. Используя наш пример с КамАЗами, легко посчитать, что если вы очищаете в течение 4 часов каждый второй уикенд на протяжение 6 месяцев, вы сможете вырыть  котлован для вывоза которого потребуется 100 КамАЗов.

Наша цель – обеспечить вас качественным, и в тоже время доступным по цене инновационным оборудованием, которое поможет решить проблемы с заиливанием, контролировать водоросли, благоустроить пляж и прибрежную зону. Вы должны быть готовы к тому, что придется качать много воды вместе с осадком.

Грязь не будет выходить из спускного шланга в виде зубной пасты. Даже дорогие промышленные земснаряды не могут этого сделать. Однако наше оборудование даст вам возможность значительно улучшить качество водной глади, а количество удаленного осадка будет ограничено только затрачиваемыми вами временем и энергией.

9.3.2 Водный трактор(земснаряд), который представляет собой запатентованную конструкцию, состоящую из плавучего понтона, силовой установки, манипулятора и грейфера (или ковша).

Водный трактор позволяет производить земляные работы на берегу или на дне водоема с поверхности воды:

– механическая очистка водоема;

– удаление камыша и ила;

– использование для дноуглубительных работ;

– рытье каналов и прудов;

– использование для возведения мысов и островов.

Одной из важных особенностей технологии является возможность работы водного трактора на любом мелководье, т.к. его осадка составляет всего 20 см. Максимальная глубина выполняемых земснарядом работ -  4,5 метра.

Простота и легкость использования водного трактора позволяют с минимальными затратами доставить этот земснаряд до объекта и в кратчайшие сроки (без применения тяжелой техники) развернуть на объекте. Также возможны варианты по развертыванию установки на другом берегу водоема и ее буксирование до объекта по воде.

Данный способ сохраняет берег от разрушения тяжелой техникой и обеспечивает доступ земснаряда до объектов, не имеющих подъездных дорог. Преимущество водного трактора перед другими землесосными снарядами заключается в меньшей зависимость от характера разрабатываемого грунта.

Имеются широкие возможные модификации водного трактора, выбора силовой установки разной мощности, а также манипуляторов различной длины и мощности. Возможен также и выбор грейфера: двух-, трехчелюстного или использование специализированных снарядов: земляной насос, камышовые ножницы, вилы и т.п. (рисунок 9.4).

Название	Иллюстрация	Описание
Водный трактор-2ЧГ		Размеры понтона 5х6 м Осадка 20 см Глубина 4,5 м Двухчелюстной грейдер
Водный трактор-3ЧГ		Размеры понтона 5х6 м Осадка 20 см Глубина 4,5 м Трехчелюстной грейдер
Грузовой понтон		Размеры понтона 5х6 м Осадка 40 см Грузоподъемность 2,5 тонны

 

Рисунок 9.4 – Модификации водного трактора и некоторые его параметры

9.3.3 Земснаряды (миниземснаряды)Миниземснаряд  – это компактный  понтон, оснащенный ковшом или системой насосов. Основное предназначение мини земснарядов – очистка дна небольших водоемов от донных отложений, очистка прудов и озер от камыша, ила, дноуглубление.

Несмотря на скромные габариты, производительность земснаряда довольно высока – за день работы земснаряд с ковшом способен обработать 15-20 м³песка, грязи и донных отложений, в зависимости от их плотности и условий работы.

Миниземснаряды применяются при строительстве пляжей, благоустройстве береговой линии. Благодаря мобильности и низкой стоимости часа работы, в настоящий момент они стали альтернативами промышленным земснарядам, тракторам, экскаваторам при проведении работ по благоустройству небольших водоемов.

В последнее время широкое применение находит миниземснаряды производства «НПО Пеликан», который является эксклюзивным производителем мини-земснарядов с ковшом в Северо-Западном регионе.

Основные характеристики миниземснарядов, производимых «НПО Пеликан» следующие:

размеры понтона 4х6 м; осадка понтона 20 см; глубина работы грейдера – до 4,5 м .

Миниземснаряд имеет двух- или трехчелюстной грейдер. Грузоподъемность понтона – 2,5 тонн.

Благодаря простоте конструкции, миниземснаряд нуждается в минимальном обслуживании. Основные рабочие узлы  земснаряда сделаны в Швеции ведущим производителем экскаваторной техники, что обеспечивает высокую надежность. 

Во время работы оператор миниземснаряда находится высоко над поверхностью воды, в связи с этим ему не придется мерзнуть и мокнуть в ходе работы. Также, при необходимости проводить работы в холодные периоды (осень, начало весны), миниземснаряды  могут комплектоваться кабиной, размер и  конфигурация которой могут варьировать.

Любой мини земснаряд «НПО Пеликан», может использоваться для всех видов работ при благоустройстве небольших водоемов. 

9.3.4 Миниземснаряды серии Бравопредназначены для разработки, выемки и перемещения грунта I-II категории в реках и водоемах на глубине до 20м. Возможно дноуглубление, а также очистка водоемов, прудов, обезыливание, добыча сапропеля.

Можно осуществлять и намыв песка, намыв пляжа, очистку отстойников, откачку ила. При необходимости в комплект миниземснаряда серии Браво возможно включение лодочного мотора, тента, изменение размеров понтона, и коррекция других параметров в зависимости от особенностей эксплуатации.

Самоходная платформа-понтон показана на рисунке 9.5.

Рисунок 9.5 – Самоходная платформа-понтон

Поплавки выполнены из ударопрочного полиэтилена толщиной 8-10 мм. Они устойчивы к перепадам температур от –40 до +50 ^оС, а также к воздействию ультрафиолетового излучения. Понтон миниземснаряда оснащен рамой и лебедкой для позиционирования насоса, транцем под лодочный мотор, петлями для погрузки и фиксации понтона. Пластиковые элементы защищены от повреждений льдом, морской водой. Легкий монтаж, демонтаж.

Таблицу 9,4 сделать как обычно, все что ниже отредактировать.

В таблице 9.4 показаны размеры различных модификаций понтона.

Таблица 9.4 – размеров различных модификаций понтонов

CDВариант Длина, м AB 3 6 9 15 Ширина, м 2,4 2,4 2,4 2,4 Высота, м 1 1 1 1 Грузоподъемность, кг 800 2000 2000 2250
Рукава для насосов В комплект поставки мини земснаряда входят рукава-пульпопроводы различных вариантов исполнения.		Устройство гидроразмыва Устройство гидроразмыва или гидрорыхлитель предназначено для гидравлического размыва грунта путем подачи под высоким давлением жидкости в зону работы насоса.			Система управления электрическим погружным шламовым насосом Предназначена для обеспечения надежной работы насоса, контроля его состоянием и увеличения срока эксплуатации насоса.		Энергообеспечение В зависимости от условий эксплуатации миниземснаряд может работать от береговой электросети или от автономного генератора установленного на понтоне.
установленного на понтоне.

Выбор грунтозаборного устройства миниземснаряда: Шламовые насосы серии Bravo
Bravo 200 (4.7 кВт - 4")Макс. производ. 97 м3/час Глубина погружения 20 м Высота подъема 20 м Перекач. частицы до 50 мм Вес 157 кг		Bravo 300 (5.9 кВт - 4")Макс. производ. 126 м3/час Глубина погружения 20 м Высота подъема 20 м Перекач. частицы до 50 мм Вес 157 кг		Bravo 400 (13,5 кВт - 4")Макс. производ. 216 м3/час Глубина погружения 20 м Высота подъема 20 м Перекач. частицы до 30 мм Вес 231 кг		Bravo 500 (18,5 кВт - 4 ")Макс. производ. 252 м3/час Глубина погружения 20 м Высота подъема 25 м Перекач. частицы до 40 мм Вес 293 кг		Bravo 600 (22 кВт - 4 ")Макс. производ. 288 м3/час Глубина погружения 20 м Высота подъема 30 м Перекач. частицы до 40 мм Вес 293 кг
Bravo 700 (37 кВт - 6 ")Макс. производ. 430 м3/час Глубина погружения 20 м Высота подъема 30 м Перекач. частицы до36 мм Вес 613 кг		Bravo 800 (45 кВт - 6 ")Макс. производ. 430 м3/час Глубина погружения 20 м Высота подъема 35 м Перекач. частицы до 36 мм Вес 613 кг		Bravo 900 (70 кВт - 6 ")Макс. производ. 460 м3/час Глубина погружения 20 м Высота подъема 40 м Перекач. частицы до 36 мм

Интересные статьи на схожие темы

Дождевальные машины

Плуг

Бороны