МАШИНЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ПОЛЕЙ К ПОЛИВУ

ГРУппа 6 Задание на 22.12.20г. 2пара.

О МЕЛИОРАТИВНЫЕ МАШИНЫ

Мелиорация — это совокупность технических и организацион­ных мероприятий по коренному улучшению земель. Мелиоратив­ные машины характеризуются большим разнообразием конструк­ций рабочих органов и выполняемых технологических процессов, поэтому одним из признаков классификации мелиоративных ма­шин может служить назначение каждой из них.

МАШИНЫ ДЛЯ КУЛЬТУРТЕХНИЧЕСКИХ РАБОТ

Культуртехнические работы проводят при освоении новых зе­мель под пашню, коренном и поверхностном улучшении сеноко­сов и пастбищ и на старопахотных почвах. Под культуртехничес-кими подразумевают прежде всего работы, связанные с устране­нием всех механических препятствий (пней, древесно-кустарни-ковой растительности, камней, кочек и т. п.), мешающих обработке, а для вновь осваиваемых земель — еще и первичная об­работка почвы (дернины).

Комплекс машин, предназначенных для проведения культур-технических работ, делят на две группы: для подготовки земель к освоению и для первичной обработки мелиорируемых земель.

При подготовке земель к освоению используют машины для удаления кустарника (рис. 10.1), корчевания пней, уборки камней, выравнивания поверхности поля.

Машина для глубокого фрезерования МТП-42А предназначена для ускоренного освоения закустаренных земель с измельчением . и заделкой кустарника в почву. Машина фрезерует верхний слой торфяной залежи вместе с кустарником, пнями и погребенной древесиной. При движении машины отвалом наклоняется кустар­ник, который сначала приминается гусеницами трактора, пере­дними катками и отбойной плитой, а затем измельчается фрезой и перемешивается с почвой. Измельченная масса отбрасывается под задний каток и уплотняется им.

Ширина захвата машины 1,7 м, рабочая скорость 0,1...0,8 км/ч.

Кусторез ДП-24 служит для расчистки площадей, заросших ку­старником и мелколесьем при диаметре стволов до 120 мм.

Кусторез работает следующим образом: рабочий орган (тонкий клин-колун) скользит по поверхности почвы, клином раскалывает или раздвигает поваленные деревья. Ножи срезают кустарник, а двусторонний отвал укладывает его в валки.

Кусторез МТП-43 с активным рабочим органом применяют для срезания и укладки в валы кустарника и мелколесья со стволами Диаметром до 250 мм и высотой до 16 м.

При повороте платформы фреза срезает кустарник и деревья, которые после среза комлем опираются на защитный диск и при­слоняются к клыкам отладчика. В конце рабочего хода деревья выгружают в вал, образуемый с правой стороны. Из одной пози­ции машина срезает кустарник с полосы шириной 16 м. Произво­дительность до 0,1 га/ч.

В комплекс технических средств для подготовки земель входят также кустарниковые грабли К-3, корчеватели-собиратели Д-695А, корчеватели МТП-26, камнеуборщики УКП-06 и другие машины.

Для первичной обработки мелиорируемых земель используют кустарниково-болотные плуги, дисковые мелиоративные бороны, болотные фрезы.

В связи с тем что удельное сопротивление вновь осваиваемых почв значительно больше, чем старопахотных, машины для пер­вичной обработки отличаются от соответствующих машин общего назначения повышенной прочностью, большими габаритными размерами и массой.

Кустарниково-болотные плуги (ПБН-75, ПКБ-75Г, ПБН-100А) выполняют однокорпусными, чтобы исключить забивание их кус­тарником. Плужный корпус 5 (рис. 10.2, а) снабжен полувинто­вым отвалом с регулируемым пером, распорками (для жесткости) и полевой доской 6 с уширителем.

Для выкорчевки мелких пней и крупных корней на минераль­ных почвах используют черенковый нож, для работы на торфяных почвах с мелкими древесными корнями—дисковый, для работы на землях, поросших кустарником и засоренных погребенной дре­весиной, — плоский с опорной лыжей. Лыжа служит опорой для

плуга в рабочем положении и, кроме того, прижимает кустарник к поверхности поля для лучшего его перерезания. Щиток 3, уста­новленный в плоскости ножа 2, предохраняет корпус плуга от за­бивания кустарником.

Трехъярусные плуги (рис. 10.2, б) применяют для улучшения со­лонцовых и подзолистых почв. Конструкция и работа таких плу­гов рассмотрены в разделе 1.

Болотные фрезы выпускают в двух вариантах: навесные (типа ФБН) и прицепные (типа ФБК). Прицепная фреза более универ­сальна и представляет собой комбинированную машину, состоя­щую из фрезерного барабана 24 (рис. 10.2, в), граблей 23 и катка 19. Глубину обработки почвы фрезой регулируют, изменяя поло­жение прикатывающего катка 19 относительно рамы 26 фрезы, для чего переставляют штырь в то или иное отверстие штанги 18, совмещенное с отверстием кронштейна 17.

Тяжелые мелиоративные бороны (БДМ-2,5; БМН-2,5) отлича­ются от полевых борон большими диаметром дисков и нагрузкой на диск и несколько иной его конфигурацией. Если у полевых бо­рон диаметр диска 450 мм, то у тяжелых дисковых — 665 мм. Мас­са, приходящаяся на один диск бороны, составляет у полевых бо­рон 30...35 кг, у тяжелой —до 50 кг. Для более интенсивного кро­шения почвы диски выполняют вырезными.

МАШИНЫ ДЛЯ ЗЕМЛЕРОЙНЫХ РАБОТ

Все машины, применяемые при комплексной механизации ме­лиоративных работ, можно разделить на две группы: общестрои­тельные землеройные и гидромелиоративные (мелиоративные). Рабочие органы общестроительных машин характеризуются боль­шой универсальностью. Они могут выполнять как строительные, так и мелиоративные операции. Рабочие органы мелиоративных машин узкоспециализированы. Они выполняют только мелиора­тивные операции (одну или несколько).

Работы, выполняемые общестроительными машинами, харак­теризуются цикличностью действия рабочих органов, незавер­шенностью и потребностью в доделочных операциях, мелиоратив­ными машинами — наоборот, непрерывностью действия, получе­нием за один проход завершенного мелиоративного сооружения или отдельного его элемента.

Рабочие органы землеройных машин можно подразделить на три основных типа: зубья, ножи с отвалами и ковши.

Зубья предназначены для рыхления грунта и могут быть ис­пользованы самостоятельно (в рыхлителях, корчевателях и др.) или в составе ножевых и ковшовых рабочих органов (в экскавато­рах, бульдозерах и др.). Они выполняют подготовительную опера­цию — рыхление твердых грунтов.

Ножи с отвалами предназначены для отделения грунта от ос­новного массива и перемещения его вперед или в сторону. Их вы­полняют прямыми или дисковыми. Прямые ножи с отвалами либо перемещают грунт в направлении движения перед собой, либо от­валивают его в сторону. Их применяют на бульдозерах, грейдерах и др. Сферические диски отделяют грунт от основного массива, рыхлят его и подают на транспортер. Их устанавливают на грейде­рах-элеваторах.

Ковши не только отделяют грунт от основного массива, но и за­бирают его, перемещают к месту разгрузки и высыпают. Различа­ют ковши двух основных видов: с заполнением при горизонталь­ном движении (в скреперах) и с заполнением при наклонном дви­жении (в экскаваторах).

Механический способ производства земляных работ предус­матривает последовательное выполнение следующих процессов: отделение от естественного массива и выемка (копание) грунта, транспортирование к месту укладки и разгрузки, отделка земляно­го сооружения (разравнивание, уплотнение и т. п.). Некоторые машины выполняют два процесса (разработку и транспортирова­ние грунта). Их называют землеройно-транспортными (бульдозе­ры, скреперы, грейдеры и т. п.).

Бульдозеры разрабатывают (копают) грунт и перемещают его толканием. Их целесообразно применять при транспортировании грунта до 100 м, а наиболее эффективно — до 15...30 м. По способу установки отвалов различают бульдозеры двух типов: с неповорот­ным и поворотным (универсальным) отвалами, а по способу уп­равления — с канатно-блочным и гидравлическим управлением. Наиболее распространены (более 80 %) вторые. Отвал их прину­дительно заглубляется, что особенно важно при работе на тяжелых грунтах.

Бульдозер состоит из трактора и бульдозерного оборудования. Для достаточно мощных тракторов нижнюю часть отвала / (рис. 10.3) обычно соединяют с толкающими брусьями 7шарнир-но, а верхнюю — с помощью винтовых раскосов 2, состоящих из трубы и ввинченных в нее стержней с правой и левой резьбой. Вращая трубу, изменяют длину раскосов, а вместе с ней и угол ко­пания (резания) в пределах от 35 до 55°.

Рабочий процесс обычно включает в себя копание, перемеще­ние и разравнивание грунта. При копании отвал заглубляют на 10...20 см и одновременным движением вперед срезают грунт, ко­торый накапливается перед отвалом, образуя призму волочения. По достижении последней верхней кромки отвала его выглубляют и далее перемещают грунт к месту разгрузки. При рациональном режиме работы в начале копания, когда грунта перед отвалом еше нет, нож заглубляют на максимальную глубину, а затем по мере увеличения призмы волочения, чтобы не заглох двигатель, его по­степенно выглубляют, уменьшая толщину стружки. При этом путь 374

набора грунта уменьшается в 1,5 раза, полностью используется мощность двигателя.

В качестве дополнительного навесного оборудования к бульдо­зерам применяют различные боковые открылки, позволяющие увеличить объем призмы волочения сыпучих и малосвязных грун­тов, специальные зубья для рыхления грунтов и корчевания пней, боковые откосники для планировки откосов дамб, плотин, кана­лов, дорог.

Скреперы применяют для послойного срезания грунта с повер­хности разрабатываемой площади, его перемещения, отсыпки и разравнивания на месте укладки. Скреперами разрабатывают вы­емки (каналы, пруды), возводят плотины, дамбы.

По способу агрегатирования различают скреперы прицепные, полуприцепные и самоходные, по вместимости ковша —малой (до 3 м³), средней (З...10м³) и большой (свыше Юм³) вместимос­ти. Наиболее распространены в сельскохозяйственном производ­стве прицепные двухосные скреперы с ковшом малой вмести­мости.

Основные части скрепера (рис. 10.4): основная 9 и передняя 2 рамы, ковш 7 с заслонкой 5, гидроцилиндр 4, ходовая часть со сцепкой 1. К передней кромке ковша болтами прикреплены ножи П с двусторонней заточкой. Боковые стенки ковша в передней части связаны поперечной балкой. При опущенном ковше в поло­жении резания заслонка открыта и не препятствует поступлению грунта в ковш. В транспортном положении заслонка закрывает ковш. При подъеме обеих рам скрепера гидроцилиндром ковш поворачивается и заслонка открывается. Грунт свободно высыпа­ется из него.

Гидроцилиндр 4 закреплен на передней раме шарнирно, шток его соединен с основной рамой. При опускании рамы ковш пово­рачивается и занимает рабочее положение. Передняя рама соеди­нена шаровым шарниром с передком скрепера и шарнирами с ос­новной рамой. Шаровой шарнир позволяет разворачивать ковш на угол 90°. При переездах на большие расстояния переднюю и основную раму переводят в транспортное положение и закрепля­ют цепью 13. Для облегчения резания грунта на раме установлены два боковых ножа 12.

Грейдеры и грейдеры-элеваторы в отличие от бульдозеров и скреперов относятся к землеройно-транспортным машинам не­прерывного действия. Основной вид работы грейдера — профили­рование земляного полотна при строительстве и ремонте дорог за счет грунта, вынутого из боковых кюветов. Кроме того, грейдеры используют для нарезки каналов мелкой оросительной сети, тер­расирования склонов в горах, планировочных работ, очистки до­рог от снега и т. п.

По способу агрегатирования их подразделяют на прицепные и самоходные (автогрейдеры); по системе управления — на механи­ческие, гидравлические и комбинированные. У прицепных, как правило, механическая, у автогрейдеров — гидравлическая систе­ма управления. При последней облегчается управление и обеспе­чивается хорошее заглубление ножа в грунт. Различают легкие грейдеры с длиной ножа 2,5...Зм, средние — 3...3,4 и тяжелые — 3,4...4,3 м.

Посредством универсальной подвески, с помощью которой от­вал (рис. 10.5, а) крепят к поворотному кругу тяговой рамы 8,

можно устанавливать его под различными углами в горизонталь­ной и вертикальной плоскостях. Продольная база обеспечивает полноповоротность отвала. Благодаря этой подвеске можно пово­рачивать поворотный круг относительно вертикальной оси, изме­няя угол захвата G (рис. 10.5, б); поднимать или опускать правый или левый край тяговой рамы, изменяя угол вырезания р (рис. 10.5, в); поднимать или опускать нож по всей его длине, изменяя толщину срезаемой стружки (рис. 10.5, г). Наклон передних и зад­них колес регулируется, что повышает устойчивость грейдера при работе на откосах (склонах).

При выполнении основного вида работы (профилирование земляного полотна) рабочий процесс состоит из двух операций: вырезание грунта из кювета и перемещение его к оси дороги. Для вырезания грунта из кювета отвал наклоняют в поперечно-верти­кальной плоскости, устанавливая под углом (3 = 11... 15°. Грунт пе­ремещается вдоль отвала к оси дороги за счет установки отвала под углом 0, удовлетворяющим условиям скольжения: 0 < тс/2 — ср (здесь ф — угол трения). Следовательно, при работе на влажных липких грунтах, характеризующихся большим углом трения, угол р будет меньше, чем при работе на сыпучих грунтах.

При настройке на планировочные работы устанавливают угол захвата 0 = 90°, угол резания а = 40...60°, угол вырезания (3 = 0...3". При настройке на террасирование склонов снимают дышло и пе­редние колеса, а шаровую опору ходовой рамы устанавливают на

прицепное устройство трактора, что увеличивает маневренность агрегата.

Экскаваторы — наиболее распространенные землеройные ма­шины. Различают одно- и многоковшовые экскаваторы.

Одноковшовые экскаваторы предназначены для выемки грунта из забоя и погрузки его в транспортные сред­ства или выгрузки в отвал. Они могут быть оборудованы следую­щим основным сменным рабочим оборудованием: прямой лопа­той для разработки выемок, расположенных выше уровня стояния экскаватора (в карьерах, котлованах, крупных каналах), с погруз­кой грунта в транспортные средства; обратной лопатой для разра­ботки грунта ниже уровня стояния экскаватора (рытья траншей, небольших каналов и котлованов) с выгрузкой, как правило, в от­вал; драглайном для разработки выемок ниже уровня стояния экс­каватора (каналов, котлованов и т. п.) с отсыпкой грунта преиму­щественно в отвал; драглайном для бокового копания при очистке от заиления и травяной растительности дна оросительных и осу­шительных каналов; грейфером для разработки узких и глубоких выемок (колодцев, котлованов под различные опоры и т. п.), по­грузки и разгрузки сыпучих материалов, расположенных как ниже, так и выше уровня стояния экскаватора; краном для погру-зочно-разгрузочных и монтажных работ.

В зависимости от возможного поворота платформы с рабочим оборудованием экскаваторы подразделяют на полноповоротные (на угол 360°) и неполноповоротные (на угол 150...270°). После­дние, как правило, смонтированы на базе автомобилей или колес­ных тракторов. По виду ходового оборудования различают пнев-моколесные, гусеничные, шагающие и прочие экскаваторы.

Экскаватор с гидравлическим управлением, широко применяе­мый в сельскохозяйственном производстве, смонтирован на базе колесного трактора. Основной рабочий орган — обратная лопата. При необходимости она может быть переоборудована в прямую. Экскаватор используют также с грейферным ковшом, краном или вилами. При наличии бульдозерного оборудования, выполняюще­го частично функцию противовеса, можно засыпать траншеи пос­ле прокладки труб. Обратной лопатой можно разрабатывать грунт продольным (узкие траншеи) и поперечным (широкие выемки) способами.

Рабочий процесс экскаватора состоит из последовательно чере­дующихся в одном цикле операций: резания грунта и заполнения им ковша (копание), подъема последнего с грунтом, поворота платформы вокруг своей оси к месту выгрузки, высыпания грунта из ковша, обратного поворота платформы и опускания ковша в забой для копания. Грунт выгружают в отвал, а при необходимос­ти и в транспортное средство.

Многоковшовые экскаваторы служат для одно­временного копания, транспортирования и разгрузки грунта, т. е.

экскавация грунта совершается непрерывно, тогда как у одноков­шовых она составляет лишь 15...30% общего времени цикла. В связи с этим производительность многоковшовых экскаваторов в 1,5..2 раза выше, стоимость работ в 2...2,5 раза ниже и удельный расход энергии на 20...40 % меньше по сравнению с одноковшо­выми. Они обеспечивают точный профиль поперечного сечения выемки, в то время как одноковшовые оставляют значительный недобор. Однако они узкоспециализированы и способны работать только на однородных грунтах без включения камней и пней, что ограничивает область применения их.

Многоковшовые экскаваторы классифицируют по расположе­нию рабочих органов относительно направления движения маши­ны и устройству. Если ковши или скребки движутся в плоскости, параллельной направлению движения машины (продольное копа­ние), то такие экскаваторы называют траншейными, а если же в плоскости, перпендикулярной направлению движения машины (поперечное копание), — карьерными.

По конструкции рабочего органа различают машины двух ти­пов: цепные и роторные. Рабочий орган первого — бесконечная цепь, несущая на себе ковши или скребки, а второго — жесткий ротор с ковшами.

Цепной траншейный экскаватор может быть снабжен ковшами или скребками. Чаще используют ковши. Однако при работе на липких грунтах, когда ковши залипают, и при разработке мерзлых грунтов, когда они плохо заполняются, применяют скребки. Грунт вынимается при одновременном движении тягача вдоль траншеи и ковшей вдоль рамы. Ковш срезает грунт тонким слоем. Загру­женные ковши, обогнув ведущие звездочки, опрокидываются и высыпают грунт на приемно-питающее устройство. Последнее пе­редает грунт на транспортер, который отсыпает его в отвал. За один проход экскаватор выкапывает траншею на полную глубину. Ее ширина равна ширине ковшей.

Роторный траншейный экскаватор работает аналогично. При движении тягача вдоль траншеи и одновременном вращении ро­тора ковши срезают стружку и заполняются грунтом. При поворо­те ковшей открытой стороной вниз грунт высыпается из них на поперечный транспортер, который и отсыпает его в отвал.

Каналокопатели также относятся к землеройным машинам. Их подразделяют на машины с пассивными (плужными), активными (роторными) и комбинированными рабочими органами. Первые Применяют для прокладки как оросительных, так и осушительных каналов глубиной до 1,2 м. Вторые за один проход отрывают кана­лы глубиной до 3 м.

Плужный каналокопатель предназначен для ры­тья открытых каналов как в минеральных, так и в торфяных грун­тах, свободных от крупных камней и древесины. В этом каналоко-Пателе нож 12 (рис. 10.6, а) установлен под тупым углом резания,

что исключает его забивание. Тяговая рама 7 передним концом шарнирно соединена с ходовой рамой 15, а к заднему ее концу приварен рабочий орган. Благодаря шарнирному соединению тя­говая рама может поворачиваться относительно ходовой, что не­обходимо для перевода машины из рабочего положения в транс­портное и обратно. Переставляя передний конец рамы 7 в отвер­стиях прицепа 13, изменяют угол резания и глубину копания грун­та. На стойке 9 подвешен полиспаст 8. Через него пропущен канат 11, один конец которого прикреплен к ходовой раме, а другой — к барабану лебедки, установленной на тракторе.

В процессе работы нож разрезает дернину по оси канала, ле­мех подрезает грунт по его дну, а острые кромки нижних отва­лов — со стороны откосов. Подрезанный со всех сторон и разде­ленный на две части пласт поднимается по право- и левообора-чивающим рабочим поверхностям корпуса и укладывается по обе стороны.

Шнекороторный каналокопатель предназна­чен для прокладки оросительных каналов в минеральной почве. Рабочий орган комбинированный. Ротор 22 (рис. 10.6, б) разраба­тывает центральную часть канала на ширину дна, а наклонные шнеки 21 — откосы. Активные рушители 23 способствуют равно­мерной загрузке ковшей. Весь разработанный грунт поднимается ковшами и сбрасывается в бункер, установленный над ленточны­ми питателями, а из питателей поступает на отвальные транспор­теры, которые выносят его в стороны, образуя двусторонние отва­лы. Окончательное сечение канала профилируется зачистным корпусом 20, оборудованным двусторонними отвалами. Шнеко-роторные каналокопатели снабжены системой автоматики, по­средством которой возможно получать заданный уклон дна канала (по световому лучу) и стабилизировать ось канала в вертикальной плоскости (по электронному отвесу).

Фрезерный каналокопатель предназначен для прокладки осушительных каналов в торфяных грунтах. Его ком­бинированный рабочий орган состоит из двух дисковых фрез 27 (рис. 10.6, в), наклоненных под углом 45° к горизонтали, и двух-отвального корпуса 29, установленного между фрезами. В про­цессе работы передняя клиновидная часть двухотвального корпу­са 29 подрезает разрабатываемый грунт со стороны дна канала и делит его на две равные части, фрезы 27разрабатывают его ножа­ми 30, размещенными по периферии, и разбрасывают по обе сто­роны канала на расстояние до Юм. В средней части сечения ка­нала грунт под действием рыхлителей 26 и силы тяжести обру­шивается, рыхлится и отбрасывается в стороны лопатками 28. Задняя часть двухотвального корпуса 29 окончательно зачищает откосы канала.

МАШИНЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ПОЛЕЙ К ПОЛИВУ

Неровный микрорельеф на орошаемых полях приводит к тому, что во впадинах растения вымокают от избытка влаги, а на возвы­шениях сохнут из-за ее недостатка. Подготовка полей к поливу сводится к планировке (выравниванию) их поверхности и устрой­ству временной регулирующей сети — поливных борозд, валиков и т. п. (при поливе напуском). Для выполнения этих работ приме­няют планировщики и машины для устройства и заравнивания временных оросительных сетей.

Планировщики. Планировочные работы на мелиорируемых землях подразделяют на два вида: капитальные (строительные) и эксплуатационные. В процессе строительной планировки ликви­дируют ямы, бугры, овраги, т. е. грубо выравнивают поверхность поля скреперами и бульдозерами. Эксплуатационные планировки выполняют после строительных, а также периодически — после полива (для заравнивания поливных борозд и валиков). Плани­ровщики по типу рабочих органов подразделяют на ковшовые и отвальные.

Длиннобазовый ковшовый планировщик предназначен для горизонтальной планировки рисовых полей (полив затоплением) и планировки под наклонную плоскость (полив по бороздам). Его рабочие органы — рыхлитель и ковш. Рыхлитель представля­ет собой балку с зубьями, снабженными предохранительными пальцами (штифтами). Ковш состоит из отвала с ножом и двух боковин (т. е. без дна). В процессе работы зубья рыхлят почву на возвышениях. Ковш заполняется разрыхленной почвой и на ров­ных участках волочит ее, а во впадинах отсыпает, заполняя пони­жения.

Благодаря длинной базе планировщика ковш не копирует по­верхность поля, а планирует ее, т. е. устраняет неровности высо­той 20...30 см, длина которых меньше его удвоенной базы. При переводе машины в транспортное положение рама поднимается с помощью гидроцилиндров, задние колеса сближаются с передни­ми, уменьшая базу с 12 до 8 м.

Планировщики должны выравнивать поверхность с отклоне­нием от проектных отметок не более ±5 см. Это достигается не­сколькими диагонально-перекрестными проходами по планируе­мому участку. Число проходов зависит от состояния поверхности участка, длины гона и базы машины.

В гидротехническом и мелиоративном строительстве преиму­щественно применяют длиннобазовые ковшовые прицепные пла­нировщики П-2,8, П-4, ДЗ-603А.

Для предпосевного выравнивания полей на орошаемых землях применяют выравниватели ВПН-5,6А, ВП-8А, МВ-6,0А (маловы-равниватель), а также планировщики-выравниватели ПВМ-5.

При работе машин почва послойно срезается тонкими струж­ками на повышениях, перемещается с одновременным измельче­нием по косо установленным отвалам и послойно отсыпается в

понижениях.

Кавальероразравниватели — машины для разравнивания насы­пей грунта (кавальеров), образованных при разработке и очистке мелиоративных каналов и других земляных работах. В качестве кавальероразравнивателей используют бульдозеры с поворотным и неповоротным отвалами.

Машины для устройства регулирующей сети предназначены для нарезки борозд и образования валиков (пал). Наиболее эффектив­ны универсальные средства, которые служат для нарезки и зарав­нивания регулирующей сети. К их числу относится каналокопа-тель-заравниватель универсальный (КЗУ), представляющий собой раму со сменными рабочими органами каналокопателя и заравни-вателя каналов, палоделателя и разравнивателя пал, чизеля-куль­тиватора и планировщика-выравнивателя.

Для нарезки временных оросителей на раме 2 (рис. 10.7, а) ус­танавливают корпус каналокопателя. В процессе работы лемех 7и ножи 4 разделяют пласт на две части. Отвалы 3 укладывают их по обе стороны, а пята 6 уплотняет дно оросителя. В результате обра­зуется канал трапецеидального сечения. Сменные лемех и ножи (широкие и узкие) нарезают оросители шириной по дну 30 и 50 см и глубиной 20 и 30 см.

Для заравнивания каналов используют отвалы 9 (рис. 10.7, б), которые крепят раствором вперед к удлинителям рамы в передней части и к балке 13 в задней. За ними устанавливают разравниваю­щую доску 11 и каток 12. В процессе работы дамбы срезаются но­жами отвалов, которые перемещают их в канал. Насыпанная в ка­нал почва разравнивается доской и уплотняется катком.

Для поделки валиков положение отвалов 9 (рис. 10,7, в) остает­ся таким же, как и при заравнивании каналов, но на их концах закрепляют удлинители 14. Срезанная в процессе работы почва перемещается отвалами к середине, образуя валик высотой до 40 см, шириной на уровне поля 90 см и поверху 10 см. Для разрав­нивания валиков (рис. 10.7, г) левый и правый отвалы с удлините­лями меняют местами, устанавливая их так, чтобы передние обре­зы совместились, а кромки ножей расположились под углом 60°.

Орудие может быть переоборудовано в чизель-культиватор и планировщик. Рабочими органами первого служат рыхлительные лапы, а второго — ножи из угловой стали. Заглубление рабочих органов чизель-культиватора регулируют, изменяя положение опорных колес /, а планировщика — опорных полозков.

#

                                                                                                                                           

                                                                                                                                            

МАШИНЫ ДЛЯ ОРОШЕНИЯ

СПОСОБЫ ПОЛИВА

Полив —это распределение оросительной воды по площади поля и превращение ее из состояния тока в состояние почвенной влаги посредством впитывания. Различают следующие способы полива: напуском, или затоплением (по бороздам, полосам и че­кам), дождеванием, внутрипочвенный, капельный, аэрозольный и комбинированный.

При поливе напуском вода распределяется по поверхности поля самотеком по бороздам, полосам и чекам. В процессе дожде­вания вода разбрызгивается по полю в виде капель размером 0 5...2 мм, при внутрипочвенном способе — поступает в почву че­рез рабочие органы почвообрабатывающих машин или трубки-ув­лажнители, заложенные в нее на глубине 0,5...0,7 м, при капель­ном — подается под каждое растение или на локальный участок поверхности поля в виде отдельных капель диаметром 1...2 мм. В результате аэрозольного (мелкодисперсного) дождевания искусст­венно созданный туман (капли размером 100. ..500 мкм) увлажняет приземный слой воздуха, надземную часть растений и поверхност­ный слой почвы. Комбинированные способы представляют собой различные сочетания перечисленных.

Поглощение (инфильтрация) влаги почвой включает в себя впитывание и фильтрацию. Впитывание воды в почву — это про­цесс заполнения ею свободных пор и пустот под действием грави­тационных и капиллярных сил, возникающих на границе смачи­вания. По мере заполнения пор скорость впитывания уменьшает­ся. Она зависит от свойств почвы и способа полива.

 

 

После того как все поры и пустоты почвы будут заполнены, за исключением тех, которые заняты защемленным воздухом, начи­нается фильтрация воды, т. е. ее перемещение под действием гид­ростатического напора.

При поливе дождеванием основное условие нормального про­текания процесса состоит в том, чтобы интенсивность дождя не превышала скорости впитывания влаги (водопроницаемости по­чвы). При этом не образуются лужи, а следовательно, отсутствуют сток воды и связанная с ним водная эрозия почвы.

Каждый из перечисленных способов полива реализуется конк­ретными техническими средствами. Таким образом, по способу полива различают дождевальные машины и установки, машины и установки для полива напуском, машины для внутрипочвенного полива, установки для капельного полива, машины для аэрозоль­ного орошения и т. п. Они подразделяются на стационарные, по­зиционного действия (машина периодически перемещается и орошает с каждой позиции определенную площадь) и работающие в движении.

Машины и установки для орошения обеспечивают подачу воды в определенные сроки и в необходимом количестве к растениям при минимальных ее потерях. Поливы механизированы. Вручную только присоединяют машины к гидрантам и устанавливают вса­сывающие устройства.

Применение определенного способа орошения зависит в пер­вую очередь от наличия влаги в почве. Степень увлажненности Почвы характеризует показатель увлажнения

 (10.1)

где Р— сумма осадков за год, мм;/—годовая испаряемость, мм.

В зонах, где этот показатель менее 0,33, полив проводят в ос­новном поверхностным способом, но наиболее эффективны внут-рипочвенный и капельный способы орошения. Применение дож­девания в этих районах ограничено значительными потерями воды на испарение во время полива и в первые дни после него.

В районах с показателем увлажнения 0,77... 1,33 применяют дождевание, в районах с другими значениями этого показателя — дождевание и поверхностное орошение.

Выбор техники полива зависит от скорости и повторяемости ветра. При его скорости 2...5 м/с резко ухудшается качество рас­пределения дождя дальнеструйными машинами, а при скорости 6...7 м/с и большой повторяемости ветра не рекомендуется ис­пользовать все виды дождевальной техники.

Дождевание не следует применять на почвах засоленных и со слабой водопроницаемостью.

От скорости впитывания воды в почву, мощности почвенного слоя, степени засоления, глубины залегания пресных и минерали­зованных вод зависит вид применяемой поливной техники.

Машины и установки должны подавать воду в нужном количе­стве, необходимого качества и в требуемые сроки в соответствии с фазами развития растений, равномерно распределять ее на поле и по почвенным горизонтам с учетом размещения корневой систе­мы растений и не повреждать их. Кроме того, не допускать водной эрозии почвы, не разрушать ее структуру и не уплотнять, не до­пускать потерь воды на глубинную фильтрацию и сбросы.

Поливные и послеполивные механизированные работы следует выполнять в агротехнические сроки без ухудшения условий рабо­ты других сельскохозяйственных машин.

ДОЖДЕВАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

Дождевальная система состоит из трех основных частей: насос­ной станции (насоса с двигателем), забирающей воду из источни­ка орошения и создающей необходимое для ее разбрызгивания давление; трубопроводов, распределяющих воду по орошаемой территории; дождевальных машин или установок, преобразующих водный поток в дождевые капли и распределяющих их по поверх­ности полива. Различают стационарные, полустационарные и пе­редвижные дождевальные системы.

Насосные станции поднимают воду из источника орошения (во­дохранилища, пруда или реки) на определенную высоту, откуда она самотеком по каналам или трубопроводам распределяется по орошаемой площади.

Стационарные насосные станции состоят из подводящего ка­нала и здания насосной станции, в котором располагаются насос­ные агрегаты, двигатели и другое оборудование. Стационарные насосные станции обычно обслуживают крупные оросительные

системы, выполняя функцию головного водозаборного узла или станции промежуточного водоподъема.

Передвижные станции предназначены для подачи воды в зак­рытую или открытую оросительную сеть.

По создаваемому напору различают низконапорные (до 25 м), средненапорные (25...50 м) и высоконапорные (свыше 50 м) на­сосные станции. По способу передвижения их делят на навесные, прицепные, плавучие.

Станции приводятся в действие от двигателя внутреннего сго­рания трактора, собственным двигателем внутреннего сгорания и электродвигателем.

Навесные и прицепные станции мобильны, но стоимость пода­ваемой ими воды выше, чем у станций с собственным дизелем (из-за большей стоимости использования трактора). Такие стан­ции целесообразно применять при небольшом числе поливов и непосредственной подаче воды в дождевальные машины.

Передвижные станции с собственными двигателями менее мо­бильны и перемещаются чаще всего трактором. Их обычно ис­пользуют в местах с продолжительным поливным сезоном.

Быстроразборные трубопроводы и арматура предназначены для подачи воды от передвижных насосных станций к дождевальным машинам и установкам или в открытые оросительные каналы.

Трубопровод состоит из отдельных секций длиной 5...6 м, со­единяемых быстроразъемными муфтами. При монтаже конец од­ной трубы вводят в раструб другой — смежной. Раструб снабжен резиновой манжетой, которая создает уплотнение под давлением воды в трубопроводе. После выключения насосной станции давле­ние исчезает и вода выпускается трубопроводом через муфты ав­томатически. Это исключает местное затопление растений, кото­рое неизбежно при опорожнении трубопровода в одном месте. За счет эластичности манжет и зазоров между трубами их можно со­единять не только соосно, но и под углом 10... 15° одна к другой.

Трубопроводы включают в себя водораспределительную арма­туру: гидранты-задвижки, колонки, трубы-крестовины, заглушки и устройства для присоединения дождевальной машины. Армату­ра также снабжена быстроразъемными соединениями, унифици­рованными с соединениями соответствующих трубопроводов.

Рабочие органы для формирования искусственного дождя. Рабо­чие органы дождевальных машин и установок предназначены для преобразования водного потока в дождевые капли, транспортиро­вания капель на определенные расстояния и распределения их по площади полива.

По дальности полета капель рабочие органы подразделяют на ^тРи группы: короткоструйные (дальность полета капель до 8 м), среднеструйные (до 35 м) и дальнеструйные (36...100 м и более). Короткоструйные рабочие органы называют насадками, а средне-^и Дальнеструйные — аппаратами.

Насадки неподвижны относительно машины и одновре­менно орошают всю прилегающую к ним площадь в пределах дальности полета капель. Наиболее распространены различные дефлекторные и центробежные насадки. Преимущества дефлек-торных насадок: сравнительно малый размер капель (0,9...1,1 мм) и небольшой расход энергии на их образование. Однако высокая интенсивность дождя (0,75... 1,1 мм/мин) ограничивает их приме­нение лишь дождевальными машинами, работающими в движе­нии.

Короткоструйная дефлекторная насадка (рис. 10.8, а) состоит из литого корпуса 4, выполненного из алюминиевого сплава, сменно­го сопла 2, изготовленного из полимерных материалов, планки и дефлектора 3, которые крепят к корпусу. Последний имеет резьбу для навинчивания на открылки дождевальных машин.

Струя воды, выходя из сопла с определенной скоростью, ударя­ется о дефлектор, обтекает его и принимает форму тонкой кони­ческой пленки, которая в воздухе распадается на мелкие капли (диаметром 0,9...1,2 мм) и равномерно орошает небольшую пло­щадь в виде круга. Такие насадки применяют на двухконсольных дождевальных агрегатах ДЦА-100МА и дождевальных шлейфах ДШ-25/30.

Среднеструйные аппараты («Роса-1», «Роса-2» и «Роса-3») предназначены для среднеструйных дождевальных ма­шин и установок. «Роса-2» и «Роса-3» имеют механизм секторного полива, поэтому с их помощью можно поливать как по кругу, так и по сектору. «Роса-1» — односопловый аппарат, «Роса-2» и «Роса-3» — трехсошювые.

В аппаратах применены некорродирующие материалы: бронза, пластмасса, алюминиевые сплавы и нержавеющая сталь. Смазкой служит вода.

Аппарат «Роса-3» (рис. 10.8, б) устанавливают на дождевальных машинах при помощи резьбового или быстросборного соедине­ния. Аппарат состоит из корпуса 4 со стволом 10, соплами 7, 9, 11, механизма вращения аппарата, механизма секторного полива и основания. Корпус аппарата выполнен из алюминиевого сплава и имеет три водопроводящих канала (ствол и сопла пластмассовые).

Дальнеструйный аппарат ДД-30 (рис. 10.8, в) ус­танавливают на гидрантах закрытых оросительных сетей.

Работу насадок и аппаратов характеризуют следующие основ­ные показатели: интенсивность дождя, дальность действия (поле­та) струи, размер капель и равномерность их распределения по орошаемой площади.

Интенсивность искусственного дождя в разных точках контура увлажнения неодинакова, поэтому различают истинную (действи­тельную) интенсивность дождя в той или иной точке поверхности почвы и среднюю в пределах площади контура увлажнения. На практике удобнее пользоваться средней интенсивностью дождя, которую определяют по формуле

 (10.2)

где Q — расход воды дождевальным устройством; S — одновременно орошаемая площадь.

Размер капель искусственного дождя зависит от отношения напора воды Я перед соплом к диаметру сопла d . чем оно больше, тем мельче капли. При H / d < 900 — сплошная струя, не распадающаяся на капли; H / d = 900... 1500 — крупные капли, не пригодные для дождевания; H / d — 1500... 1700 —капли средней крупности, пригодные для полива трав на лугах и пастбищах; H / d ~ 1700...2200 — мелкие капли—для дождевания всех взрослых растений; H / d = 2400...2600 — очень мелкие капли—для полива рассады самых нежных растений; H / d > 3000 — мелкодисперсное распыление струи (туман).

Дальность действия (полета) струи зависит от степени выпрям­ления потока воды внутри ствола, угла его наклона к горизонту, напора воды и диаметра сопла. Чтобы получить наибольшую даль­ность полета, Стволы средне- и дальнеструйных аппаратов нужно установить под углом 28...32° к горизонту.

Равномерность распределения дождя по площади полива оце­нивают по коэффициенту равномерности полива

(10.3)

где А_ср и /z_max — соответственно средний и максимальный слой осадков на площа­ди полива.

Коэффициент равномерности полива для естественного дождя составляет 0,86...0,91, для искусственного — не менее 0,7.

 

ТОО

---

Дата добавления: 2021-02-10; просмотров: 177; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!