Файл: SGMM.pdf

Розділ 13

13.5. Машини для виконання земляних робіт

Механічний спосіб виконання земляних робіт передбачає послідовне здійс- нення таких операцій: відокремлення від природного масиву (копання) ґрун- ту; транспортування до місця укладання і розвантаження; обробка земляної споруди (розрівнювання, ущільнення тощо).

До машин для виконання земляних робіт належать каналокопачі, дренаж- ні машини, землерийно-транспортні машини (екскаватори, бульдозери, скре- пери, грейдери) і планувальники.

За характером роботи землерийні машини поділяють на дві групи: цикліч- ної і безперервної дії. Крім того, розрізняють машини з активними і пасив- ними робочими органами. Машини з пасивними робочими органами — це такі, в яких відокремлення ґрунту від природного масиву і заповнення їх ро- бочого органа відбувається внаслідок руху робочих органів разом з усією ма- шиною. У машин із активним робочим органом відокремлення і заповнення ґрунту виконують робочі органи, які переміщуються незалежно від корпусу машини. Робочими органами таких машин, як правило, є різні типи ножів.

У сільському господарстві земляні роботи виконують під час будівництва різних споруд, силосних ям і траншей, доріг, гребель, зрошувальних каналів, для переміщення ґрунту та інших сипких матеріалів на різні відстані. За бу- довою і розміщенням відносно поверхні землі земляні споруди поділяють на насипи (греблі, дамби, насипи для шляхів), виїмки (траншеї, осушувальні канави, кювети тощо) і піввиїмки-півнасипи, коли одночасно споруджують і виїмки, і насипи.

Під час земляних робіт спочатку відокремлюють частину ґрунту, заповню- ють ним робочий орган машини, переміщують ґрунт у задане місце і роз- вантажують робочий орган. Відповідно до технологічного процесу виконання окремих операцій машини для землерийних робіт поділяють на такі групи: землерийно-транспортні машини (екскаватори, бульдозери, скрепери і грей- дери); машини для ущільнення ґрунту (котки, трамбівки тощо); машини та обладнання для гідравлічного розроблення ґрунту (землесосні установки, гідромонітори та ін.).

13.5.1. Машини для будівництва і експлуатації каналів

До цієї категорії меліоративних машин належать машини для прокладан- ня (копання) каналів — каналокопачі і машини для розроблення каналів — кавальєророзрівнювачі, відкосопланувальники, машини для будівництва ан- тифільтруючих покриттів.

Канали нарізують у ґрунті під час будівництва осушувальних, зрошуваль- них або обводнювальних систем. Глибина каналів, їх профіль і розміщення на освоюваних землях залежать від призначення системи, типу ґрунту і рель- єфу місцевості.

Каналокопачами для прокладання зрошувальних каналів розроблюють канали повного проектного перерізу в насипу, піввибірці, півнасипу або у ви- бірці. Канал повинен мати сплановане дно і відкоси. Вони утворюють дамби з обох боків безпосередньо біля бровок каналу. Внутрішні відкоси дамб форму- ють боковими кромками корпусу.

Каналокопачі для прокладання осушувальних каналів розроблюють ка- нали заданого поперечного перерізу з рівними відкосами і дном. Вони відво- дять піднятий із каналу на поверхню ґрунт від бровки в сторони, утворюючи

516

Меліоративні машини

вирівнювальні площадки-берми 0,4...0,6 м завширшки і валки-кавальєри, або розкидають ґрунт.

Розрізняють каналокопачі безперервної і циклічної дії з пасивними, актив- ними і пасивно-активними робочими органами. Робочі органи бувають: актив- ні — ротаційні (рис. 13.18), шнекові, одноківшеві, багатоківшеві. За типом робочого органа розрізняють каналокопачі плужного, фрезерного і роторного типів. За ходовим обладнанням бувають каналокопачі на гусеничному і коліс- ному ходу.

Рис. 13.18. Схеми основних робочих органів каналокопачів:

а — двофрезерний (двороторний); б — фрезерний із копіювальною фрезою; в — фрезерний із похилою віссю обертання; г — двомоторний із похилою віссю обертання; 1 — ротор (фреза); 2 — відвал

Плужний каналокопач має вигляд двовідвального плуга, який заглиблю- ється у ґрунт і відвалами виносить його на поверхню.

Фрезерні каналокопачі мають дискову фрезу, яка зрізує ґрунт на високих швидкостях — до 30 м/с. Тому вони формують рівну стінку і дно каналу, по- дрібнюють деревинну рослинність і відкидають вийнятий ґрунт на відстань до 10 м. Їх застосовують переважно для прокладання осушувальних каналів у болотно-торф’яних ґрунтах.

Роторні каналокопачі застосовують для розроблення зрошувальних кана- лів у мінеральних ґрунтах. Вони мають ротори, які повільно обертаються ра- зом із ковшами і вивантажувальними конвеєрами. Ротор ковшами виймає ґрунт із каналу і скидає його на конвеєри, які виносять ґрунт і формують на- сипи по обидва боки каналу.

Канали утворюються за допомогою виймання ґрунту або його насипання. Поперечний переріз більшості каналів незалежно від призначення має фор- му трапеції (рис. 13.19, а – г). Така форма полегшує будівництво, укріплення русла і догляд за ним. У деяких випадках (при нестійких, шаруватих ґрунтах) великим магістральним каналам надають параболічну форму в поперечному перерізі робочої частини (рис. 13.19, д).

Основні елементи поперечного профілю каналів такі: дно 5 (див. рис. 13.19), відкоси 4, берма 2, кавальєр 1, дамба 6 і резерв 7. Берма 2 зменшує вірогідність сповзання вийнятого ґрунту в канал. Кавальєру, на відміну від простого відва- лу, який є безформною масою зайвого ґрунту, надають форму трапеції. На за- городжувальних каналах кавальєр установлюють тільки з одного боку (рис. 13.19, г). Дамба 6 — це якісний насип, який є робочою частиною каналу. Резерв 7 — виїмка, з якої беруть ґрунт для влаштування насипи.

Для осушування боліт і надмірно зволожених земель копають осушувальні канали та прокладають дерени. Осушувальні канали копають плужними ка- налокопачами і спеціальними болотними екскаваторами. Для обладнання дренажу застосовують дренажні машини.

517

Розділ 13

а великого — у відвідні.

Дощаний дренаж застосовують на торф’яних ґрунтах. За такого дренажу труби чотирикутного перерізу виготовляють із дерев’яних дощок.

Гончарний дренаж довговічніший, ніж дощаний.

Для дренажу широко застосовують також пластмасові труби (гладенькі, з перфорованими круглими водоприймальними отворами або фрезерованими щілинами) діаметром 40...100 мм. Залежно від гнучкості пластмаси і діамет- ра готові труби надходять змотаними у бухти (по 250 м труб у бухті) або бато- гами завдовжки 25 м і більше. Пластмасові труби укладають у щілину, яку прорізує ніж.

Кротовий дренаж застосовують на ґрунтах, стійких до розмивання. За до- помогою спеціальних дренерів у ґрунті на глибині 0,4...1,2 м прокладають круглі порожнини діаметром 55 мм і більше, по яких протікає вода у відкриті канави або в закриті осушувальні дрени (гончарні та ін.). Робочий орган кро- тового пристрою або машини розрізує ґрунт на глибину дренування і залишає в ньому під час руху порожнини (кротові дрени). Діаметр порожнини зале- жить від виду ґрунту і діаметра дренера. Довжина дрен становить 120...170 м.

518

Меліоративні машини

Дрени прокладають з уклоном 0,002...0,005, що забезпечує стікання води. Відстань між кротовими дренами може становити від 2 до 15 м. Кротові дрени не перешкоджають роботі тракторних агрегатів. Недоліком такого дренажу є недовговічність дрен, оскільки вони швидко руйнуються, особливо на легких ґрунтах.

Плужно-фрезерний каналокопач МК-23 (начіпний) призначений для від-

криття каналів на попередньо спланованій поверхні у мінеральних ґрунтах з окремими кам’янистими вкрапленнями розмірами не більше ніж 80 мм. Профіль каналу — трапецієподібний, глибина 0,5 м, ширина по дну 0,4 м, швидкість руху 0,09...0,26 м/с, продуктивність 85...210 м3. Агрегатується з трактором ДТ-75БВ-С4.

Каналокопач складається із базового трактора 2 (рис. 13.20), на гідравліч-

519

Розділ 13

пача влаштовано бульдозерне обладнання 1, яке начіплюється на поперечну балку трактора.

Під час переїздів на великі відстані робоче обладнання фіксується при- строєм, який складається із тяги з регулювальним гвинтом.

Керують каналокопачем із кабіни трактора. Допоміжними механізмами є блокування ВВП і обмежувач тягового зусилля трактора, встановлений під капотом двигуна.

Рама робочого органа зварена з балок, поперечок, розкосів і стояків. Нижні вушка призначені для кріплення рами до начіпного механізму трактора, верхні — для кріплення гідроциліндра повороту. В нижній частині рами приварено плужний відвал, який виконаний із листа циліндричної форми. Права частина відвала переходить у площину, на кінці якої приварений його ніж. До рами відвала петлями кріпиться рухомий кожух, положення якого змінюють за допомогою циліндра, що дає змогу регулювати напрямок вики- дання ґрунту на берму каналу.

Обмежувач тягового зусилля трактора автоматично зупиняє трактор в аварійному режимі. Блокування ВВП запобігає вмиканню приводу фрези у транспортному положенні.

Бульдозерне обладнання каналокопача призначене для розрівнювання валів ґрунту, який вийнято каналокопачем із каналу, і попереднього плану- вання траси каналу. Воно складається із відвала, рами і гідроциліндра під- німання і опускання.

Фрезерний каналокопач КФН-1200А (начіпний) призначений для прокла- дання осушувальних каналів у ґрунтах, які містять кам’янисті вкраплення розмірами до 80 мм. Глибина каналів до 1,2 м, закладання відкосів 1 : 1, ши-

520