Разработка механизированного процесса устройства узкотраншейного дренажа с применением фронтального погрузчика фильтроматериалов

Миронов, Василий Иванович

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Разработка механизированного процесса устройства узкотраншейного дренажа с применением фронтального погрузчика фильтроматериалов
ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Разработка механизированного процесса устройства узкотраншейного дренажа с применением фронтального погрузчика фильтроматериалов"

Государст венная комиссия Совзга Министров СССР по продовольствию и закупкам

новочеркасска ордена "знак почета" ишежшо-межоратишый

институт им. а.к.кортяюва

РАЗРАБОТКА 1.ЕШИЗИР0ВАНН0Г0 ПРОЦЕССА УСТРОЙСТВА ЯКОТРЛИВЙНСГО ДРЕНАЖА с пвдашш ФРОНТАЛЬНОГО

погрузчика .1;:ль^?0:,!лтей)м0в

Специальность: Сб.01.02 - "Мелиорация и

орошаемое земледелие"

на правах рукописи

Диссертация иг. соискание

Iушо г п до к л л-ч

Каучгный руководитель: доктор технических наук,

профессор КОШ1КОВ А.А.

Нояоиеркпссг 1992

Работа выполнена в научно-производственном оогедшнанш

"Югыелиорация" (ШО "Югмелкорацил") J

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ - доктор технических наук,

профессор А.А.КОШИКОБ

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНШ: доктор технически:-: наук,

профессор Е.Д.ТШШ; кандидат технических наук, доцен т Ю.А.МАРКОВ

ВЕДУНЬЕ Г1РЗДПРИЯТИЕ - ПО "Ростовводиелиорация".

Зашита состоится "3/" 1992 г, в <?С час о

в аудитории № 226 на заседании специализированного Совета К 120.76.01 Новочеркасского ордена "Знак Почета" инженерно-ыелиоративного института миеки А.К.Кортунова.

С диссертацией мокко ознакомиться з библиотеке института.

Отзывы на научный доклад просим направлять з двух экземплярах с подписями, заверенными печатями,, по адресу:

346421,, г.НовочеркасскР Ростовской облает/;,

ул. Пушкинская;, III6 спецсовет.

Научный доклад разослан тД.О-Х&'&рЯ 1991

года

Ученый секретарь специализированного совета,кандидат сельскохозяйственных наук, профессор

Г.Н.Мартыненко

¡пЪ^'гг т,\Г- • ГГ.:'.*;

! ■ I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ | •!

1^::$?ЛКЩЯЬНОСХЪ ПРОБ ЛЕДИ. Для повышения эффективности освоения и использования сельскохозяйственных земель необходим надёжный дренажный фон. . • •

В зависимости от глубины залегания грунтовых вод в зоно Северного Кавказа до 80-х годов применяли полумеханизированный (раздельный) и механизированный (траншейный) способы устройства дренажа, иыеодие низкий уровень механизации дреналных работ.

В связи с тем, что в последние года большая часть ороиаемых земель характеризуется наличием и дальнейшим, поднятием уровней грунтовых зод, то условия устройства дренажа резко осложняются. Возникла необходимость создания новых более совершенных конструкций землеройных рабочих органов дреноукладчиков, вспомогательного к ним оборудования и процессов производства дренажных работ. Креме того, уровень механизации дренажных работ на Северном Кавказе был низок и составлял: при раздельном способе -24-35 %, при траншейном - 61-64 а процессы устройства дренажа требовали дальнейшего их совершенствования.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ - повышение эффективности работы дреноукладоч-ных машин при механизированном устройстве дренажа на орошаемых землях узкотрашлейнш способом. Задача исследований: разработать новые землеройные и отвалообразугадие рабочие органы, обеспечивающие отрывку узких траншей дреноукладчиком с повышением уровня механизации дреналных работ ; сформировать дреноукладочные комплексы и усовершенствовать технологические процессы устройства дренажа.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ. Разработку конструкции землеройных и • отвалообразующих рабочих органов, производят путём -совершенствования геометрических параметров рабочих органов с последующей

проверкой в лабораторных и производственных условиях, энергетической их оценкой методами тензо- и динамометрии. Применение усовершенствованных технологических процессов и определение технико-экономических показателей базируется на результатах опытно-производственных исследований с использованием хронометрирования, фотометрии и.других приёмов и методов. Теоретические исследования проводятся на основе математического моделирования процессов ; численно1о анализа математических моделей и установления оптимальных решений с применением ЭВМ. Обработку результатов производят на основе применения методов математической статистики.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность применения новых рабочих органов для осуществления процессов разработки липких грунтов при отрывке узких дренажных траншей; усовершенствован процесс устройства дренажа узкотраншейшм способом, имеющий более высокий уровень механизации работ с минимальными технико-экономическими показателями. Определена применимость технологий в зависимости от положения уровней грунтовых вод и фильтрационных: свойств грунтов ; подтверждена целесообразность и экономическая эффективность применения комплексно-механизированного узкотраншейного способа устройства закрытого дренажа на орошаемых землях, с применением погрузчика фронтального для загрузки в бункер дреноукладчика объёмных фильтрующих материалов (ОФИ) в сравнении с традиционными методами.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ II ЕЁ РЕАЛИЗАЦИЯ. Выполненные исследования являются составной частью научно-исследовательских работ пльыа П(КТ СССР по проблемам 052.076 - научный отчёт, номер гос. регистр. # 72047939, 1972 г. ; номер гос. регистр. » 73062366, 1975 г. ; 052.02 - отчёт гос. регистр. № 78007883,

1979 г. ; 0.52.03.05.01 - отчёт, номер гос. регистр. № 77001846, 1900 г. ; 0.52.03.04,0212 - отчёт, номер гос. регистр. № 0183058617, 1983 г. ; 0.52.03.04.02.Т6 за 1985 г. ; отчёт, номер гос. регистр. )!■ 01880074093, 1987 г. ¡1 отчёт о НИР по внутриведомственной координации по теме 5.26с/1-1 "Разработать технологию строительства кол-лекторно-дреназшой сети на орошаемых землях с применением высокопроизводительных механизированных комплексов".

¡.'атериалы исследований были положены в основу следующих нормативно-технических документов: "Временные указания по проектированию н строительству закрытого дренажа на орошаемых землях узкотраншейными дреноуклодчиками с применением рулонных защитно-фильтрующих материалов", утвергхденных НТО по сельскому хозяйству Рос-товского-на-Дону Облисполкома (протокол I? 4 от 24.09.1987 г.) и "Пособие к ВСН 33-2.2.03-86 по проектированию и строительству перспективных конструкций дренажа с использованием синтетических фильтрующих материалов" от 16.12.1988 г.

Результаты теоретических и экспериментальных исследований использованы институтом Ожгппроводхоэ при разработке проектов на ос-поенио нопык плехзде», отводимых под орошение в Ростовской области и реконструкцию старых, ранее используемых участков, а также прй-изводствешшм объединением "Ростовводмелиорация" - Зимовниковской ШСМ-8, Веселовской ПМК и Пролетарской ПМК-9 ; в ПО "Воронежводае-лиорация" - Таловской ПМК-5. Две разработки автора - по землеройным рабочим органам (скребковым) и технология строительства дрено-укладчиком экспон1фовались на ВДНХ СССР (в 1983 и 1988 гг.) и были отмечены серебрянными медалями.

ВНЕДРЕНИЕ. Разработанные автором на уровне изобретений 20 конструкций скребковых рабочих органов и метатель грунта были изготовлены в металле в виде экспериментальных образцов и опытных партий, а затем испытаны в производственных условиях на

траншейных экскаваторах и узкотрашейных дреноукладчиках в ПО "Ростовводмелиорация" (ПО "Донводстрой") и "Стаьропольводаелиора-ция" (ПО "Ставропольводстрой"), а также в строительных организациях других министерств (Мшстро(¡дормаыа и Минсвязи).

Разработанная технология механизированной навивки задштно-фильтрушдах материалов на дрен&'пше трубы била внедрена в УПТК треста "Мелиоводстрой" (г.Сальк, 1988 г.), а технологии комплексно-механизированного узкотраншейного устройства дренажа с применением дреноукладчиков Уда-350 , 6027 "Хайфоне" и ЭТЦ-406А - в ПО "Ростовводмелиорация", "Ставропольводмелнорадия" и "¿оронежвод-мелиорация".

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Результаты исследований докладывались и обсуздались на республиканских научно-технических конференциях (г.Киев, КИСИ, 1979 г. и 1981 г. г.Ташкент, 1981 г.) и региональных конференциях НИМИ, ЮжНИИГиМ и ЮГБХ (г.Новочеркасск - 1974 г., 1978, 1982, 1984, 1988, 1990 гг. и в г.Зернограде - 1983 г.).

Материалы работы автора используются в учебном процессе кафедр мелиоративных и строительных машин, технологии и организации Морочеркасского ордена "Знак Почета" инженерно-мелиоративного института. ■ ■

ПУБЛИКАЦИИ. Материалы исследований автора изложены в ИЗ научных работах, в том числе - монографии объёмом 15 п.л. (в-ЦЕНИ! концерна "Водстрой", М., 1991 г.), рукописных и печатных, опубликованиях в журналах "Гидротехника и мелиорация" ( 1980 г., № 10), "Строительство и архитектура" (1982 г., № 2), "Механизация строительства" (1982 г., № 7; 1983 г., № I), "Механизация и электрификация сельского хозяйства" (1983 г., № 10), "Горныо, строительные и доромныэ машины" (1984 г., вып.37), "Обзорной информации" ЦЗНД1 ИВХ ССОР (1989 г., зш.6), "Информационных листках" Ростоаского-«а-

-Дону ЦНТИ, рекомендациях, временных указаниях ; Пособии к ВСН, докладах, сборниках научных трудов, а также в 31 изобретениях и 2 рационализаторских предложениях.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ВВЕДЕНИЕ. В Российской Федерации сейчас более 2S60 тыс. га орошаемых и 510,0 тыс. га осушенных земель. По материалам "Кадастра мелиоративного состояния орошаемых и осушенных земель" в РСФСР в неудовлетворительном мелиоративном состоянии находится 684 тыс. га, или 12 % от общего наличия орошаемых земель. Дренам является наиболее эффективным средством борьбы с поднятием грунтовых вод на орошаемых землях и реконструируемых оросительных системах. Однако многие орошаемые земли в PCiCP пока ещё не имеют дренирован-ности, что ухудшает их мелиоративное состояние и сельскохозяйственное использование. Зачастую грунты подонасыщенны и обладают 'повышенной липкостью, а осуществлять дренажные работы без предварительного водопонижения затруднительно, порой невовможно.

И6следованиями процессов устройства дренажа, с использованием средств механизации, в нашей стране занимались Бердянский В.Н., Бейлкн Д.Х., Буравцев В.Н., Духовный В.А., Гаджиметов Г.Н., Гар-дашов Р.Г., Гумбург Г.В., Левчиков A.A., Нетреба H.H., Пулатов У.Ю., Савчук Д.П., Томкн Е.Д., 5абриков А.И., Филиппов Ю.Г., Шумаков Б.Б., Шапочник А.Я. и другие.

Однако узкотраншейному способу уделялось недостаточно внимания, многие вопроси оставались не решенными и требовали дополнительного проведения исследовательских работ. Необходимо было усовершенствовать рабочие органы дреноукладочных машин, а также и технологические процессы устройства закрытого горизонтального дренажа.

6 процессах устройства дренажа можно выделить следующие основные способы:

- раздельный или полумеханизировашшй, осуществляемый одноковшовым экскаватором и вспомогательными машинами ;

- траншейный, осуществляалый многоковшовыми экскаваторами ;

- узкотраншейный, осуществляемый экскаваторами, тлеющими скребковые или комбинированные - полуковши-скребки, землеройные рабочие органы ;

- бестраншейный, выполняемый машинами с пассивными рабочими органами.

Сечения, характерные при осуществлении способов устройства дренажа в орошаемой зоне, приведены ниже на рис.1.1.

Поперечные сечения, характерные для различных способов устройства дренажа

о) в $

рзг Нт

Рис.1.1. а - раздельного, полумеханизированного ; б - траншейного; в - узкотраншейного ; г - бестраншейного.

Установить разновидность способа устройства дренажа можно путем определения коэффициентов соотношения параметров, выражающих отношение ширины шемки (траншеи) по верху к её глубине:

.Кг —

Нт

ал)

где От - ширина выемки (траншей) в верхней части, к;

6?г - ши

Нт - глубина выемки (траншеи), ы.

В таблЛЛ приведены значения параметров Кс по названным

вше способам устройства дренажа. Установив разновидности способов по соотношению параметров выемок (трашей), па основании анализа разделим и процессы на устройство дренажа в водонасьнценных и естественной влажности грунтах.

Таблица 1.1

Разновидности способов устройства дренажа

I 0,1 0,1 Ь- 0,05 0,05ЬКС^ 0,0025

Широко- Траншейный траниейкый Узкотраншейный Щелевой

Бестраншейный

Анализируя кат-дий процесс устройства дренажа более детально, можем выделить в нём три основных вида работ: подготовительные -подготовка трасс и дренажных материалов; основные работы - отрывка траншеи, укладка труб с фшьтроматериалами и заключительные работы - обратная засыпка с уплотнением минерального и рекультивация растительного грунта.

Исследованиями было установлено, что в традиционно применявшихся процессах строительства дренала до 1980-1265 годов в Российской Федерации, на Украине и в других регионах страны, для загрузки объёмных фильтроматериалов■в бункера дреноукладчшсов применяли автосамосвалы.

При этом выгрузку материалов в бункер производили сразу полностью, в один приём. Это приводило к разрыву процесса, имея следующие недостатки:

- обязательную остановку дреноукладчика и создание прерывистости процесса устройства дренажа;

- образование осадки бункера при приёме полной массы фильт-

е.

роматериалов (О.Ф.ш) из кузова автосамосвала ;

- обрушение стенок траншеи при сосредоточении массы материала в момент его выгрузки ;

- иногда, а порой и частые, заклинивания бункера дреноукладчика в траншее с последующим его откапыванием;

- резкое снижение производительности и увеличение затрат мощности дреноукладчика при продолжении процесса работ, после загрузки фильтроматериалов в бункер;

- периодические, по всей длине дрены, повторения названных выше недостатков при устройстве дренажа традиционными методами.

Всё это требовало совершенствования процесса загрузкц объёмных фильтроматериалов (01М) в бункер дреноукладчика.

11. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОШ МЕХАНИЗАЦИИ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА УСТРОЙСТВА ДРЕНАЖА УЗКОТРАНШЕЙНЫМ СПОСОБОМ

2.1. Совершенствование процесса подготовки трасс к устройству дренаха

Подготовку трасс под строительство дренажа-срезку растительного слоя грунта по разбивочной полосе, следует отнести к подготовительно-строительным видам работ. Традиционно эту операцию выполняли поперечными по трассе ходами бульдозера при глубинах срсзки до 0,3 м или продольными ходами скрепера при срезке до 0,5 м, в зависимости от мощности залегаемых черноземов и агротехнических требований. Для районов Воронежской и других областей глубина срезки может достигать до 0,7-0,8 м. Ширина полосы с разрушаемым плодородным слоем подготавливалась по величине не менее ширины ведущей маакны дреноукладчика. По бокам полоса дополнялась участками для маневрирования и обслуживания мащм, а параллельно полосе ук/адавалл срезанный растительный грунт в отвал.. Если же подготавливалось спланированное корыто для работы дрено-

укладчика, то укладывали первоначально растительный, а рядом с ним, параллельно-минеральный грунт, что резко увеличивало полосу отвода земель. Было установлено, что существующие рабочие процессы и метода подготовки далеко не совершенны, так как требуют выполнения по поверхности земли больших объёмов срезки и перемещения растительного грунта и экологически вредны. Они требуют значительных трудозатрат: при работе'бульдозером от 25 до 45 чел.-ч/ /км; скрепером - от 71 до 122 чел. ч/км и имеют высокую стоимость: при работе бульдозером от 108 до 153 р./кн, а скрепером -от 230 до 404 р./км. Другие данные по процессу подготовки трасо дрен приведены з табл.2.1.

В 1987-1980 годах автором был сделан поиск по получении эко-нсмсткого поперечного сечения срезки растительного слоя грунта при подготовке трг.сс, исходя из соотношения конструктивно-технологических параметров дреиоукладчкка и процесса.

Схема к определении рациональных параметров

выемки при подготовке трасс для устройства дренажа

' л-У //У }/> ~7

йн.х

Вв.л

Вв

"?// '/77

ч рг

Рис.2.1

Составим соотношение параметров, исходя из схе:.и, приведённой

Объёмы срезки грунта и параметры полос при подготовке трасс к устройству жренажа

Вариант схемы Способ устройства дренажа ; Объём срезки ; растительного : грунта (при • =1000 м). м3 ; Ширина полосы ; отвода земель : для дренажных ; работ, м

Раздельный, \£р=ВпхЬсрх1-д=

ТСХ-1 - полумеханизированный »22,6x0,3x1000=6780 31-37

1СХ-4 - и комбинированный (пионерная траншея)

Механизированный,

траншейный:

ТСХ-2 - с предварительным водопонижением («идерная дрена) 8,0x0,3x1000=2400 20-23

ТСХ-1 - без водопониг.ения (одиночная дрена) 6,0x0,3x1000=1800 16-26

Механизированный,

узкотраншейный:

ТСХ-2 - с предварительным водопонижением (лидерная дрена) 5,0x0,3x1000=1500 16-19

ТСХ-1 - без водопонижения (одиночная дрена) 4,0x0,3x1000-1200 13-16

перспек- без водопонажеиия минимальный

тивный (одиночна« дрена) 0,8x0,3x1000*240 . 10

. ЯСХ.-1 максимальный 0,8x0,7х10ССы560 . ю

на рис.2.1:

8f/.x _ Ва £з бн.х'Вт , ч

Daв Зв.х

где Вы.у - ширина гусеничного хода дреноукладчика снаружи, м;

8в.х - т0 ке> изнутри по кромкам, м;

Вд - И1ф1ша виемни-полосы срезки растительного грунта, м;

Dr - ширина дренажной траншеи, условно равная наибольшей ширине землеройного рабочего органа, м.

Следовательно, для обеспечения работы дреноукладчика достаточно сделать срезку растительного слоя грунта шириною, которая может в 1,5-2,0 раза превышать ширину землеройного рабочего органа дре.чоутслэд'шка.

В табл.2.1 приведены наиболее характерные объёмы срезки растительного грунта н параметры полос отвода земель, выбранные по Ростовской и Воронежской областях, по Ставропольскому краю и Украине (г.Нижнегорок, ПКМ-I и г.Красноперекопск, ПМК-5). Таким образом, основным резервом при совершенствован«! процесса подготовки трасс является - уменьшение кпрш-ш полосы разрушаемого слоя растительного грунта.

2.2. Механизация процесса навивки тзаоттно-

фнльтругаих материалов на дренажные трубы

Навивку защитно-фильтрующих материалов (ЗФМ) на пластмассовые дренажные труби производят с применением стационарных, либо малогабаритных, смонтированных на дреноукладчике навивочных устройств. Рассмотрим процесс навивки ЗФМ.

Из подобия треугольников ABC и АДЕ, при обмотке трубы лентой ЗФМ с перекрытием (рис.2.2), следует

J¿L = , (2.2)

где - ширина полосы ленточного ЗФЛ1, м ; £ - шаг навивки ЗФМ, м ;

- перекрытие полос ЗФМ по длине трубы, м ;

- взаимное перекрытие полос ЗШ по нормали, м.

Схема спиральной навивки ЗФМ на дренажные трубы

Рис.2.2

т - диаметр дренажной трубы, м ; 8и - толщина навивочного 351.1, м. Если же толщина навивочного ЗФ;<1 очень мала в сравнении с диаметром трубы(Жт , то тогда значением §м пренебрегают. Отсюда

получу ^ &:(о[7 + 5м) =

Из соотноиемил (2.3) определим ширину ленты ЗФ.,1

3= ,, -- • (2.4)

Из треугольника АДЕ получим

^откуда 1 = (2.5)

Из треугольника АБС очевидно следующее

Vя шш (2-6)

Из соотношения (2.5) и (2.6) можно определить ширину ленты ЗФМ по другой зависимости

¿СОВоб-^-с/т- ' (2.7)

= $Гс1г>31по£+(п. где (П} а Ъс05(/= .

Численное значение перекрытия полос ЗЗМ по нормали чаще принимают равным . или ■^п-К-'Ь » ГД0 К. - коэффициент перекрытия. . .

Если при навивке применяют сразу насколько шпуль с ЗФМ, то тогда шаг после развертывания винтовой линии на плоскость будет

У » (2'0)

/7?Ц1

где Н1ш - число установленных илуль с ЭФУ, шт.

Скорость протягивания дренажной труби и скорость ленти 35У определяем так

Ъп^^АорСп.а П= М- » (2.9)

откуда Х^-Жвт'П , или =

где /7 - частота вращения обмоточной голояки, шя."^;

- скорость протягивания трубы, м/ч;

- линейная скорость навивки ленты ЗФМ на трубу, м/ч; и - длина трубы покрытой 33>М, м;

- время навивки материала, ч.

Шаг навивки, выраженный в миллиметрах и отнесенный к одному обороту план-шайбы установки будет

+ -Оь. моо

График зависимости шага ) навивки ЗФМ от частоты вращения Щ ) план-шайбы и скорости подачи ленты ) материала, по вариантам I, 2, 3

(2.10)

•Ча/стогна Вращения -

го

Л 5,7 7/, 4 92, в

Скорость м/ч

Рис.2.Б

По данным расчётов был построен график зависимости шага навивки ЗФМ от частоты вращения план-шайбы и скорости подачи ленты, рис.2.3.

2.3. Исследование процесса отрывки дренажных траншей рабочими органами дреноукладчиков

2.3.1. Трансформация- углов наклона забоя при отрывке траншей. Основные параметры скребков

Было уне отмечено, что о основных видах дренажных работ ос-иовной операцией является - отрывка узких (0,20-0,45 м) траншей.

При отрывке траншей рабочие органы дреноукладчика совершают сложное доикение, состоящее из вращательного и двух поступательных:

а) соппздпугш'х с углом установки мирней четвя тягозпй цепи рабочего органа ;

б) движения самой машины, как это показано на рис.2.4. Траектория, описываемая режущей кромкой скребка (точки А-А^),

является циклоидальной кривой, выражающейся следующими уравнениями /З.Е.Гарбузов, 1975/:

-(1о'СОЗА=90{1~ С0$Р) . (2.12)

где /й, - сумма радиусов, дключаших радиус делительной окружности ' д

ведомой звездочки (/?3 ), половину высоты звена тяговой цепи ( Иг ц ) и высоту скребка (ИС;<)» м ;

- угол поворота скребка (от 0° до уЗ/ЯО!* ^ • гРаД- • к - некоторый коэффициент кривизны;

- скорость передвижения дреноукладчика, м/с ;

-- окружная скорость скоебкч по рго рехущей кромке, м/с. Действительным .(кинематическим) углом наклона забоя при дви-

(2.13)

кении скребка в каждой точке плоскости забоя будет угол движения его режущей кромки:

* - • ЧР-ау-ёр/Л

где ^—^таХ" наибольший угол поворота скребка до движения его по прямолинейному участку, равный геометрическому углу наклона забоя, град. ; уЗ'- действительный (кинематический) угол наклона забоя, град. Выполнив дифференцирование уравнений (2.11) и (2.12) получим:

/?р. ¿С/7/6 в (2Л4)

йо-С05]Ь+к

Если обозначить подачу на каждый скребок через И , то действительная толщина стружки грунта будет

Ц}з'=

I»' , 1Л . (2.15)

Пг- Пг' мр,К = • ик.

где иск - шаг между скребками, м;

- линейная скорость скребков, м/с.

Действительный угол наклона забоя монет быть найден также графическим методом, при определении соотношения векторов поступательной скорости скребка (в точке А^г) и передвижения дреноук-

ладчика по следующей зависимости /В.В.Суриков, 1965/:

. (2Лб)

Однако в процессе отрывки дренажной траншеи действительный угол наклона забоя непрерывно изменяется ввиду различной крепости разрабатываемых грунтов, рельефа местности и т.д. Изменяются нагрузки на рабочий орган, сопротивление передвижению дреноукладчи-ка и другие факторы, при этом изменяется число оборотов двигателя,

Схема трансформации угла наклона забоя в процессе копания грунтов скребковым рабочим органом дреноукладчлка

Рис .2.4

а значит - и расход масла на привод ходоуменьшителя, следовательно, изменяются скорость передвижения дреноунладчина, а также линейная и окружная иТ^к ) скорости скребковой цепи, угол наклона забоя трансформируется.

Имел диапазоны изменения скоростей скребковой цепи и передвижения машины, мы можем в любой момент определить действительный угол наклона забоя, например, графическим методом (рис.2.5, 2.6). Общая длина действительной траектории наклона забоя состоит

График зависимости коэффициента кривизны (/с ) траектории скребка от скорости передвижения дреноукладчика ) и окружной скорости скребков

¡.0,00* Ло.ОСХ,

0,001

, $о т ' .

(о,от) (0,0276) (0,СЫв) (0,0533)

Скорость передвижения дреноуклаЪчик(к~УА,^щ Рис.2.5

График зависимости толщины грунтовой стружки (// ) от скорости передвижения дреноукладчика^ ) и линейной скорости скребковой цепи

Линейная скорость скреВкоЗой цени 254 19В <»5 1.19 ¿-Ртах

/«""✓в го гя ¿ч

Голщина смртки группы — И, мм Рис.2.6

из криволинейной (циклоиды) и прямолинейной, т.е.! Длина прямолинейной части траектории будет

I - 2 Нт-йо'Ц- ¿РФ') (2.17)

где Нт - глубина траншеи (от Нтг»1п Д° Иг щах ). м.

Длина криволинейной части траектории при этом будет равна

1_ - 'А , (2.18)

4 со$&

где - угол разности меяду геометрическим и кинемати-

ческим углами наклона забоя, град.

При большие скоростях скребковой цепи и малой скорости пересдвижения дреноукладчика значение угла О У скребков колеблется

от 2° до 6° и поэтому его следует учитывать при выборе заднего угла, как для режущих, так и для транспортирующих скребков.

В нижней части траншеи скребок совершает движение по циклоиде и срезает серпообразную стружку грунта. Объём такой стружки можно определить по формуле, предложенной З.Е.Гарбузовым и Л.Е.Подборским (1975):

= К' век' Йо/^'сПрЩ^Нг'Вы^ а-СОБ^),

№

Полный объём стружки грунта будет равен

Ьг'Вск ка- со^б)+и-/7г-Вск>

где - объёмная масса грунта, кг/м3 ;

С^ - ускорение силы тяжести, м/с^. Зная среднее•значение требуемой ширины траншеи

он пВ

пс_ От т от г ширину ректщих и транспортирующих скребков, ит 2

можно принимать Вск~ 0,95'Вт , а их высоту /7с/= (0,5-0,6)'В^.

При работе скребков в грунтах повышенной влажности, обладающих липкостью, разгрузка их. - принудительная (посредством очистителя) , поэтому шаг скребков принимают исходя из длины звеньев тяговой цепи. Расстояние между задней кромкой транспортирующего скребка и передней кромкой режущего = • /"73 , м, а расстояние между задней кромкой транспортирующего и передней одноименного последующего скребка (рис.2.7) составляет

Шаг между одноименными скребками » м> Длина

транспортирующих скребков обычно составляет(0,Ц-0,6)''Ьск , м» а режущих £ск= 0,2'~Ьск • Число скребков, находящихся в забое,

можно определить так

Пгк-

Ы+ 1л

+ (2.23) 1с к

Из условия непереполнения емкости скребков грунтом

Хс*-Уо, ГАС Уск = Хск-Ие(2.24)

- Г-(ВСк" &0» 3 Нск = (Иск~+Ьскл)/2 > можно проверить соответствие выбранных параметров скребков, т.е. его емкости и объёма грунта, поступающего в него при определенных режимах работы дреноукладчика и его рабочего органа.

Схема к определению шага мкости

транспортирующих скребков

_ 11 =

Рис.2.7

Тагам образом, в процессе копания грунтов скребковым рабочим органом угол наклона забоя изменяется, трансформируется при нестационарных режимах работы дреноукладчика и зависит от названных выше факторов. С использованием построенных и приведённых на рис.2.5 и 2.6 графиков можно построить действительную траекторию движения калдого скребка дреноукладчика при конкретных режшах его работы.

2.3.2. Обеспечение устойчивости движения

Наблюдения за работой различных землеройных рабочих органов у отечественных и зарубежных малин непрерывного действия позволили сделать обобщения по их конструктивным особенностям, сформировав в наиболее общем виде так:

1. Эксцентриситет 6 , относительно середины опоры скребка (точка 02, рис.2.8) при приложении к нему сил, приведенных к режущей кромке, должен быть по возможности минимальным, либо равен нулю ( е = У = 0 ).

2. Работа режуяих и трзнспортируюпшх скребков эффективнее, а нагрузки на тяговую цепь равномернее, когда,по форме они выполне-

скребков в забое

ни симметричными.

3. Скребки должны жёстко крепиться, при монтаже поперек, ко всем звеньям одно- или двухрядной тяговой цепи.

4. Передняя грань (носик) вертикальной стойки должна отстоять от режущей кромки, как у режущих так и у транспортирующих скребков на удалении $ <5м (см. рис.2.В) .

5. По параметрам ширина и высота скребка:'если близки, то сохраняется их устойчивость и'бффективнее используется полезная емкость, что важно для повышения транспортирующей способности.

Рассмотрев процесс копания грунтов скребками (рис.2.4 и 2.8), мы определили, что в процессе работы скребки перемещаются в забое с линейной скоростью и в направлении перемещения дреноуклад-

чика со скоростью , тогда абсолютная скорость скребка будет

. На скребок действуют силы; Ру - горизонтальная и - вертикальная составляющие. Сумма моментов в первом случае относительно оси 2. (рис.2.8а) будет:

во втором случае (рис.2.86):

= е=уя = 0; (2>26)

2 ; ^90° и

в третьем случае (рис.2.8в)

Му=0, так как в - Уъ-0;

Мг—Рг*2 ; (2.27)

Следовательно, с увеличением угла установки скребка момент от сила изменяется от максимального (Му = У^ ) дС минимального и рапного нула(Д/у=г 0, при У3 = 0), а устойчивость хода скребка в забое при этом повышается, уменьшается "рыскание" в..

Схема к определению устойчивости движения скребков в забое

а)

Рис.2.8

плоскости забоя. Выполнение скребков по форме симметричными -обеспечивает равномерность нагрузки на звенья тяговой цепи. Крепление скребков поперек цепи ко всем звеньям повышает жёсткость конструкции и долговечность её работы. Отдаление носика вертикальной стойки от режущей кромки скребка улучшает условия разрезания грунтовой стружки на два потока. Отметим и то, что на устойчивость движения скребков в забое существенное влияние оказывает и натяжение тяговой цепи, однако чрезмерное её натяжение вызывает во втулочно-пальцевом соединении интенсивный износ, иногда приводит к разрыву.

2.3.3. Формирование рифленой рабочей поверхности

скребков, взаимодействующих с пластичным грунтом

Рабочей поверхностью обычно считают ту, которая непосредственно контактирует с грунтом.

Воспользовавшись свойством "идеального" клина, то есть клина не обладающего трением на рабочей поверхности /А.Н.Зеленин, 1969/, построим его форму Из системы "идеальных клиньев, создавая рабочую, поверхность скребка,- Вначале вычерчиваем реальный клин ABC с узлом резания 8 и, нарастив его на угол трения S/7 , представим, что теперь на грунт действует клин ABjG с углом резания 3т 0 + ¡P и нормальной силой N'- Ы/ cos !/> , рис.2.У.

Параллельно нормали I-I с рабочей поверхностью реального клина проводим другую нормаль Ii-Ii через ЕС , рис.2.96. Приняв за основу построения шаг t = /?Д= ДДу-.- ДйДз и, продолжая его откладывать вправо* можно построить пилообразную поверхность скребка, исходящую из ёго реафцой кромки* *оЧки А, рис,,2.9г, Задняя кромка скребка для удобства схода грунтовой стружки выполнена дугообразной. Но такому ка принципу строят другие рабочие поверхности, например, дугообразные, рис.2.9з. Таким образом, рабочая поверхность составлена |(з системы "идеальных" клиньев, шекпих углы

Схема построения рифленой рабочей поверхности скребка и взаимодействие её с грунтом

а - построение реального клина; б - построение пилообразной рабочей поверхности ; в - построение дугообразной рабочей поверхности ; г, д - взаимодействие форм поверхностей с пластичным грунтом

Рис.2.9

. Реальный же угол резания скребка будет

с +£с ,

где оСс - задний угол, град. ;

Л ~ Угол заострения скребка, град.

Сделав некоторые допущения и рассматривая грунт как вязко-пластичный, взаимодействующий с поверхностью скребка, а стружку грунта - как сливную, без разрывов, получим соотношение

ЛЛ= А//созУ>, (2-29>

где Ы - нормальная сила, равная

9т - интенсивность нагрузки грунта, н.см ;

- шаг по выступам рабочей поверхности, см. Выделив олемент стружки грунта, опирающейся по соседним двум выступам () определим в сечениях изгибающий момент, а затем составим дифференциальное уравнение упругой линии, которое будет иметь вид:

ЕД=^2=-М£- у. «.»,

где Ео- модуль упругости грунта(Е0= 5,0-50 кг/см*\ / Л.В.Горячев, 1961) ; Зу - момент инерции стружки грунта, равный

7 - (&СТ -5)- \\г (2.31)

*/и — --- »

-/2

где Ост.- ширина стружки грунта, см;

¿Г - толщина вертикальной стойки скребка, см ; /7Г - толшина стружки грунта, см.

Выполнив дважды интегрирование и соответствующие преобразования определим шаг по выступам скребка:

» 5ЦГ » ^г

где /?в — высота выступов (рис.2.9), принятая в расчёт как

Ы/2 = - по максимальному прогибу в середине

стружки грунта, см.

Нормальная сила от давления стружки грунта (по участкам) у скребка с плоской рабочей поверхностью будет

\lE«üvha'

А/ № Яг-t _WkH д.г .(2.зз)

/V =--¡tr — ------*а

cosb COSO CQSO

нормальная сила, действующая на "идеальный" клин будет

Ао _ 2^94-у , , (2.34)

соз(5+У>) соз(&+!Р) '

Некоторое увеличение силы /У' относительно /V создаёт условия для напора и самоочистки поверхности скребка от грунта, так как ¿Г'= + У7 , где 5 - угол резания у реального клина с его увеличением на угол трения грунта по металлу У* - у "идеального" клина, которые по участкам на длине £ и позволяют сформировать рабочую поверхность скребка.

Известно, что пластичные грунты обладают различной липкостью, но сила прилипания всегда прямо пропорциональна площади контакта грунта с рабочей поверхностью и определяется по зависимости:

Р = рл ♦ Р , ^ (2.35)

где Р - сила прилипания грунта к рабочей поверхности скребка, н;

рл - удельная липкость грунта., н/м^ ;

р - площадь прилипания грунта по рабочей поверхности скреб-

ка, м~.

Из формулы (2.35) видно, что чем меньше плодадь взаимодействия рабочей поверхности скребка с грунтом, тем меньое сила липкости, что влияет на сопротивление копанию грунтов, а также на условия разгрузки. Следовательно, формируя поверхность скребка на этапе конструирооашл важно заложить реальное соотношение

гДе ^ » hßu"t - то же, что в (2.32) и (2.34).

На конструкции режущих скребков с рифлеными рабочими поверхностями были получены авторские свидетельства на изобретения -A.c. № 628244 и № 969822.

Используй основные требования, предъявляемые к конструкции режущих скребков, решено было использовать их и в конструкции транспортирующих. Ио форме они были разработаны Т-образными, симметричными, опирающимися на вертикальную стойку, но с развитой донной частью, состоящей из отдельных (продольных) параллельно расположенных прутьев. Вертикальная стойка в дальнейшем вместо цельнометаллической была выполнена в поперечнике V -образной, что придавало жёсткость конструкции. Затем была разработана другая конструкция транспортирующих скребковвключающая поперечные сег-ментообразные элементы (см. A.c. № 969836), установленные относительно оси вращения турасного вала - радиально. Предусматривалась для принудительной разгрузки внутренней полости транспортирующих и режущих скребков их очистка методом выдавливания.

2.3.4. Процесс отвалообразования разрабатываемых грунтов

При разработке грунтов скребковыми рабочими органами дрено-укладчика, в процессе отрывки траншеи, необходимо:

- поднять разработанный грунт к месту разгрузки;

- произвести качественную очистку скребков от налипшего грунта;

- обеспечить отвал разработанного грунта в сторону.

Когда угол наклона рабочего органа дреноукладчика постоянный, то снизу устанавливают прямолинейный, жёсткий, П-образный лоток, по которому скребки поднимают грунт от поверхности земли до отва-лообразователя. Если угол установки рабочего органа изменяется в процессе отрывки траншеи, тогда необходим лоток-составной, телеско-

пический. Регулфовка длины лотка - гидравлическая. На рис.2.10 показана конструктивная схема телескопического лотка.

Схема к расчёту параметров телескопического лотка для подачи грунта к отвалообраэователп:

а - при наименьшей ; б - при наибольшей глубине копания. Рис.2.10

Основными параметрами лотка являются: 1~т.л - длина, м ; 6Т /?- ширина, м; h г л ~ шсота боковых стенок лотка, м. Как видно из рис.2.10 - длина лотка является функцией угла наклона его к поверхности земли Lг.л~ , тогда соотношение запишем

по _0£_ , ы.

ио- -zrrr-r l,m4 Lr.ïï-

т- fl

S С ПоС

(2.37)

Я'ШоС

где /-г. л- расчётная длина лотка, м;

/7Т>В- высота установки турасного вала, м; • сС - угол наклона лотка, град. Здесь -длила прямолинейной (раздтпной) части

лотка. У нижней его части имеется закругление с радиусом га --со). тогда

а=

tqoC

(2.38)

где Q - длина грунтового мостика, м ;

t - радиус закругления нижней кромки лотка, м. Длина общей прямолинейной части лотка будет

р hr.a hT.B-(t-+a)sLnit (2.39)

бТШ

Длина нижней (внутренней) части лотка с учётом радиуса закругления кромки равна

_ hr.B-(t+Ct)'SCrtc£^ / ^ {+¿+2.1 ,(Р,40)

Ч'п 2 since 2 яг

где - часть длины лотка, обеспечивающая взаимное перекрытие.

Ширину лотка (Вт. /¡) следует принимать с учётом габаритных размеров скребков ( Век )• либо не менее ширины траншеи вверху

где 6СК - ширина габаритных скребков, м ;

•• необходимый односторонний зазор, м ; &т - ширина траншеи по верху, м. Высота лотка (/7r,7i) определяется, исходя из суммарной высоты (Нск) и звена тяговой цепи ( Ит.ц ) •

НТ)Л= /1ск+ Ы.ц , (2.42)

где flcK " наибольшая высота скребка, м ;

Ь^ц - высота звена тяговой цепи с монтажной площадкой, м. Разработанный грунт инерционно поднимается по внутренней полости лотка к месту разгрузки - очистителю принудительного действия, установленному у турасного вала.

Для выбора конструкции отвалообразователя грунта были рассмотрены шесть типов устройств, из которых наиболее перспективным является лопастной метатель грунта, обеспечивающий транспортирование в

отвал сухого, влажного и мокрого, обладающего липкостью грунта, различных его объёмов при изменении режимов работы. В центре лопастного метателя установлена вращающаяся цилиндрическая емкость с автономной подпиткой, а для смачивания рабочих поверхностей лопастей - смонтированы штуцеры-разбрызгиватели жидкости. Покрытие листовым винипластом и омывание водой поверхности - снижает налипание грунтов, повышает эффективность работы метателя и вибролотка. Вибрационный лоток ограничивает угол рассева грунта и направляет его в отвал. Была разработана схема привода, выполнен расчёт и кинематически увязан лопастной метатель с приводом рабочего органа узкотраншейного дреноукладчика.

Объём и масса грунта, поднимаемого из траншеи каждым транспортирующим скребком могут быть определены,исходя из параметров глубины и кинематического угла наклона забоя, увязаны с частотой разгрузки скребков и частотой вращения лопастей метателя.

Рассмотрим силовое взаимодействие мсссы-порции грунта, захваченной лопастью метателя. На неё действует окружная сила -Р , центробежная -Яу , и собственная масса - Сг , рис.2.II.

Окружную силу, определяем по формуле

р 2<гГп-Мот / " ■ (2>43)

Р 60*1%

где >'от - момент крутящий на отвалообразователо, кг-м ;

П - частота вращения нетателя, мин,""* ;

Ч .

скорость центра массы грунта, сметающегося по лопасти, м/с.

Центробежную силу определяют по формуле:

<2.44!

где С - масса грунта, находящаяся на лопает» метателя, яг ;

X. - радиус до центра массы грунта на лопасти, м. Масса грунта на лопасти, равная массе поднятой транспортирующим скребком, будет

Схема взаимодействия лопастного метателя с транспортируемым в отвал грунтом

Рис.2.II

где Вт - ширина дренажной траншеи (среднее значение), м; Нт - глубша разрабатываемой траншеи, г.!; Ьг - толштна резания (стружки) грунта, м;

- объёмная масса грунта, кг/м3 ; Кт.и ~ коэффициент транспортирующей способности лопасти метателя,

Здесь условно допускаем, что Кт,м~ Кг - скребка, где

„ß

I*т - коэффициент транспортирующей способности (выносной) скребка. С удалением грунта от оси вращения, когда , а'

центробежная сила, действующая на грунт, возрастает . При скольжении грунта по лопасти на него действует

сила трения Т , которая снижается жидкостной плёнкой от вращавшегося гидродинамического устройства (см. A.c. № 655778).

Сила трения противодействует перемещению грунта по лопасти и равна

T=f(2Q№z± Jlßq ) ' (2.46)

где У - коэффициент трения грунта о лопасть метателя; 9- - ускорение силы тяжести, м/с2, ;

ßjl.M ~ Ww установки лопасти метателя, град. Он - регу-Л1груемый.

Работа сил: центробежной -Fy и трения -Т в относительном движении будет равна .

Еыполнив интегрирование, получим работу этих сил на пути перемещения грунта от о до Z/r.M '

Но так, как в момент захватывания грунта перпендикулярно (вбок) лопастью его скорость 0, то работа равна кинетической энергии ). Переписав ото уравнение, а затем поделив

все члены уравнения на С/2 получим квадратичное уравнение. Выполнив же необходимые преобразования, получим относительную скорость схода грунта с лопасти

Так как скорость ^ направлена от оси вращения, то следует принимать знак (+). При этом относительная скорость постоянно будет изменяться.

Если длину дуга разгрузочного ркна у вибролотка обозначить через и, выполнив условие < , то получим

Ям _

1Л

Ям - I

(2.50)

где - путь движения центра массы грунта при отбрасывании в вибролоток, ы ;

- длина дуги (ширина) разгрузочного окна, м ;

- средняя относительная скорость схода грунта, м/с ,

> но ТШ{ как и 0, то

Т0ГАа „ _№глАг*.«-г0)

где - угол смещения центра массы грунта по лопасти метателя (рис.2.11), град.

2.4. Формирование комплексов транспортно-

технологических и дееноукладочных машин

Ритмичная работа дреноукладочных машин тесно связана с доставкой к ним: первое - объемно-фильтрующих (фильтроматериалов), а второе - дренатоых материалов. Первым условием ритмичной работы рреноукладочных машин является

Пг.с-Пт.с =Па-А/а . <2.52)

где Пц с - производительность доставки фильтроматериалов транс-портно-технологическими средствами (ТТС) за один час чистой работы, м3/ч; Па - производительность расхода фильтроматериалов дреноук-

ладчиком за один час чистой работы, м3/ч; Пт.с _ количество транспортно-технологичесшгх средств, шт. ; Na - количество дреноукладчиков, шт.

Исходя из грузоподъёмности, производительность транспортно-технологнческих средств определяем по формуле

П Ук-.'Я-Кн - У™ ,

I 'тс— m Т

(2.53;

__ % Тц

где V« - емкость кузова транспортно-технологических средств (TTC), м3;

Рф - объёмная масса фильтроматериалов, т/м3.(кг/м3) ; Кн ~ коэффициент наполнения кузова TTC ; Тц - продолжительность одного рабочего цикла TTC, ч ; (Эт.С - грузоподъёмность TTC, т.

Количество Т*1С (рис.2.12) необходимое для обслуживания группы дреноукладчиков определяем исходя из (2.52) и (2.53) по формуле-

£ ÄV.C

Здесь время цикла (. 1ц ) складывается из сладувднх составляющих

7ц- tn+ tp.x+tx.*+te, где tn, tp.x>tx.xnte-

- время погрузки фильтроматериалов, - рабочего хода TTC, - холостого хода TTC и - выгрузки в бункер дреноукладчика, ч.

Количество TTC, которые могут обслуживаться одним погрузчиком, определяем по формуле:

п - Пг.п • Та , (2.55)

//тс~ ВО>Vt.C 1

где Пт.п - производительность погрузчика, т/ч ;

7п - время погрузки фильтроматериалов в TTC, ч; Vre - грузоподъёмность TTC, задействованных в работе, т. Если TTC, доставляющие фильтроматериалы на трассу к дреноук-ладчику однотипны, то их количество можно определить по соотношению m и

п __ • АВ.П

Т,С" Tn'Kß.r ' (2.56)

Время погрузки фильтроматериалов в каждое TTC определяем по формуле

гр Ук •

Ук.п'оСп-и

где и Vc.n - ёмкости кузова TTC и ковша погрузчика, соответственно, м3 ;

О^к иО^п - коэффициенты использования ёмкости кузова TTC и ковша погрузчика. Их пределы (обе иct-n ■ 0,6 --1,2);

1Ц - число циклов, работы погрузчика, шт. Потребность в TTC с учётом скорости передвижения дреноукладчика определяем по формуле

/7 - -Fc' Va-Tu> , (2.58)

Т- 60 ' (Зт.с1 Kß.r

Номограмма для подбора транспортно-технолсгических средств по доставке фильтроматериалов на объект в отвал в зависимости от времени их использования

7ц, мин.

0,4 0,6 (7.8 4,0

Кв,п

3,0 ti 05 О 40

Рис.2.12

Ключ Тц~~-Кй.п-~\<г.т — Тп-*-Пт.с

На номограмме обозначено: 7ц ,Тп - время полного цикла и погрузки транспортно-технологи-ческих средств (машин), мин. ; Ke.fl > Кв.т ~ коэффициент использования времени смены погрузчика и транспортно-технологических средств; где Кв.п - коэффициент использования погрузчика по времени; Ке.т ~ коэффициент использования TTC по времени.

Номограмма для определения состава комплексов дре-ноукладочных и транспортно-технологических машин

7,0 В,5

3,5

Ьп ^

КМ

» \ 1 1 1 I \ 1 1 1

1 1 ^ гх? ЯО '/О 2 60 Пт м-ч-*

- б 8 Нт.с шт.

шт.

8 40

Рис.2.13

Ключ Пт-*~ Л/д @ТшС ¿. п Пт.с

На номограмме обозначено: Пт - техническая производительность дреноукладчиков (линейная), м/ч;

А^Д - количество дреноукладчиков, шт. ;

(рт.с ~ грузоподъёмность транспортно-технологических средств, т;

1-п ~ расстояние перевозки фильтроматеркалов. км;

Пгс - число транспортно-технологических средств (машин), шт.

где !-~с - площадь поперечного сечения фильтроматериалов в дренажной траншее, определяемая по формуле:

Fc~ [(11<+Н*+с1г)'Вт]-9Гг?, (2-9Э)

где h4 и /7 о - толщина слоя подсыпки и засыпки труб фильтроматг-риалом, м;

dr и tт - диаметр и радиус дренажной трубы, м;

- ширина дренажной траншеи, м ;

- рабочая скорость передвижения дреноукладшпеа, приравненная к его технической производительности, и/ч;

Тч - время полного цикла работы TIC ; приведено в (2.54) ;

- приведено в формуле (2.53) ; Кит ~ приведено в формуле (2.56);

С использованием формулы (2.58) была построена номограмма, приведенная на рис.2.13.

Рассчитав по формуле (2.59) расход объёмно-фильтрующих материалов для отсыпки в узкую траншею, вокруг трубы, с переменными параметрам: подсыпки и засыпки СФМ и, используя опытные данные, был построен график - рис<2.14. •

При расчёте длины пути и времени укладки было принято, что оптимальная емкость бункера узнотраншейного дреноукладчика составляет 1,5 м3, а ширина траншеи -.0,35 м.

Вторым необходимым условием ритмичной работы дреноукладчиков является - поддержание согласованности доставки на объокт и расхода пластмассовых дренажных труб.

/ГР 'П <2'б0>

»-n.s "п.о UA /VA»

(TP TP

где Lp,s и ¡_д « объём (общая дяина) пластмассовых дренажных"

труб, доставляемых прицепом-бултодерйателем на объект п их расход при .укладов дреноукладчиком d траншее, соответственно. м;

Пп Б и Д'д - количество прицепов-бухтодержателей и дреноуклад-чиков, задействованных в рабочем процессе, соответственно,шт.

График зависимости длины пути укладки (•£</ ) фильтромате-риалов от времени истечения ) при скорости дреноуклодчика:

1 i

25 20

S 10 is SO 25 30 3S

Время ¡/кладки О.ФМ - tA ,мин.

I -Vfl - 40 ч/ч ; 2 - = 60 м/ч; 2 - ifc - 85 м/ч; 4 - - 100 м.ч; 5 - - 120 м/ч ; 6 - - 140 к/ч; 7 - tfa =160 м/ч -ifa » IB0 м/ч.

Fvc.2.14

Потребность в прицепах-бухтодеряателях для доставки пластмассовых дренажных труб на объект определяем по формуле:

П - 1~д'Ыд-Кв.д j П'е ^п' tTln' Кв.Б

(2.61)

где

1_д - сменное задание (выработка) на один дреноукладчик, м:

А*д _ количество работахщих дреноукладчиков, чел. , Ко.Д ~ коэффициент использования дреноуклодчика по времени ; -Сп ~ объём привоза дренажных труб за одну поездку, м; 171 п - количество рейсов прицепа-бухтодержателя, шт. ; Кв.В - коэффициент использования прицепа-бухтодержателя.

2.5. Определение потребности засыпателей--уплотнителей дренажных траншей

Общеизвестно, что. создание ¿оны уплотненного грунта над дреной защищает трубопровод от просадок и обеспечивает долговечность работы дренажной конструкции.

Определить потребность в машинах, реализующих процесс засыпки и уплотнения грунтов в дренажных траншеях, можно по формуле:

__1-А ' 1ср_ ^ (2.62)

где 1-д - объём работ (протяженность) по устройству дренажа, м ; Сср~ среднее число проходов засыпателем-уплотнителем вдоль

каждой дрены, ат. ; "Щз - скорость движения засыпателя-уплотнителя грунтов (ЗУГ)

при работе вдоль дренажной траншеи, м/ч ; К х.у ~ козффля'кент снижения и неравномерности рабочей скорости при переездах ЗУГ (Кх.*-= 0,72 - 0,96) ; Кд - коэффициент использования ЗУГ по времени ; Тр - общее рабочее время засыпателя-уплотнителя, ч;

1-т - общая длина перегонов и переездов на дренах, м; %

- транспортная скорость (средняя) ЗУГ при переездах, и/ч.

2.6. Оптимизация применения комплексов дрекоуклодочных магин

При формировании комплексов маиин должны быть известны:

- состав дрен отладочных машин ;

- производительность дреноукладчикоь ;

- фонд рабочего времени машин;

- количество комплексов ;

- удельные приведенные затраты по дреноукладочмым машинам.

Задача заключается в нахождении варианта, при котором будут

достигнуты минимальные приведенные затраты по заданному объёму работ, за необходимый срок - сезон или год. Эта задача решается методом литейного программирования с использованием симплекс-метода.

Обозначив через Ху искомое количество с -комплексов машин, работающих на объектах ^-разновидности ) и на основа-

нии этого составим математическую модель задачи. Суммарное количество комплексов машин, работающих на всех объектах должно быть

меньше или равно, имеющемуся парку дреноукладочных машин Это условие можно выразить в виде системы уравнений:

Хн + Х-12 + Х13 .. Хт1 Ма.1 Х2< + Хы + Хгъ +< • • Х;гш ^ Хз< + Хзг + Хзз +' • - Хзт &Л/а. з

(2.63)

Хм + ХК2+ Хкз +.. . Хкт < л/д.к

где К - это число комплексов дреноукладочных машин.

Объём работ (П г. у. ), выполняемый с -комплексом на объекте ^-разновидности, будет равен Пэ у.* Ту. , где принято Пэ - производительность эксплуатационная с -комплекса на ^ -разновидности объекта. Тс^- время работы I -комплекса в сезоне (в году) на -объекте. Обшкй объем работ на всех объектах £ -разновидности тогда составит /7г. 11 ' А/а-I •

Целевую гае функцию можно будет записать в таком виде

ПэЛуХ11-ЗП . Зу - удельные приведенные затраты по

по

устройству дренажа I -комплексом на -объекте.

3. ЭКСПЕРИЖ1ТЛЛЬШЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ ОСНОВНЫХ ь ВСПОМОГАТЕЛЫШХ МАШИН В ДРЕНОУКЛАДОЧНЫХ КОМПЛЕКСАХ

Проверка теоретических зависимостей проводилась в лабораторных, полевых и производственных условиях на экспериментальных и опытных образцах рабочих органов, установках, опытных и серийных дрено.укладочных машинах.

3.1. Механизация работ по подготовке трасс для устройства дренажа

Проведенные исследования по подготовке трасс в Ростовской области и Ставропольском крае позволили определить, что срозку растительного слоя грунта здесь производят глубиной 0,2-0,3 м. Б Воронежской области срезку производят на глубину до 0,7-0,8 м. Реализуют эти технологические процессы в ПО "Ростовводлелиорация" - Зимовншюпская ПМК-6, Веселовская ПМК, Пролетарская ГШК-9, посредством применения бульдозеров типа ДЗ—110 (ДЗ—109) ; в ПО "ЬоронежБодмелиорацип" мелкую по глубгае срезку производят буль-дозсроч, а глубокую - скреперами типа ДЗ-20В (Таловская ПЖ-5). В Ново-Усманской 11Ж-11 были проведены исследования и рекомендована 1С применению более совершенная и экономичная технология подготовки трасс с использованием траншейного оборудования Р0Б0Т-0.7, либо экскаватора ЭТР-162.

В 1569 году Зимовниковский ПМК-8 совместно с НПО "Югмелиора-ция" в совхозе "Кудиновокий", Ростовской области проверялся процесс подготовки трассы дрены каналокопателем. Однако вынутый при срезке из выемки растительный грунт необходимо было отодвигать от бровки вправо-влево дополнительно. Известны и другие метода подготовки трасс-драглгйном, списанным траншейным дренсукладчиком, однако они не вышли из стадии экспериментальной проверки.

Таблица 3.1

Процессы подготовки трасс под устройство дренажа (затраты в расчёте на I км)

йнфр

Схема срезки и укладки грунта -машинами

Ширина-глубина срезки, м

Объём срезки грунта, м3/км

Ширина полосы отвода земель, м

Трудозатраты, чел./час

Стоимость работ, руб.- коп.

у///л ■/>

бульдозером ДЗ-П0А

4,5,6,7

О,С

1200 ;1500 1800 £100

16,0-20,0

25; 31 ;

37 ; 45 ;

27 ; 108; 131 ; 153

4,5, 6,7

/у/ /У/

скрепером ДЗ-20В

0,5

2000 ; 250О 3000; 3500

20,0-26,0

71 ; 86; 105; 122;

230 ; 286; £ 3-15; 404 ;

ТС?-.

С, 80

V// '// ///'У;; I-

-Г777—777-

0,3 0,5 ;0,7

240 400 560

12,0-14,0

12 ; 20 ;

30;

зкскаватооом ЭТР-162

44; 79; 114;

ТСР,

ТСРр

v л- ¿¿/^йруу^ | ^ у// уу^"

экскаватором ЭТР-224

0,80

640 ;

35 ;

85;

0,80

12,0-14,0

>77--

канзлоколателем !.1К-1б

1,0;1,2;1,4

о.з 0,5 0,';

195 373 595

53 ;

40;

12,0-15,0

В табл.3.I приведены пять характерных способов процесса подготовки трасс для обеспечения работы по шгм дреноукладчиков.

Анализ результатов исследований (табл.3.1) показывают, что имеется линейная зависимость между объемами срезки растительного слоя грунта, стоимостью работ и трудозатратами на их выполнение. С увеличением ширины полосы и глубины срезки увеличиваются объёмы разработки и отвала грунта, соответственно и размеры полосы ■ отвода земель под устройство дренажа.

Таким образом, для улучшения окологической обстановки, сохранения плодородия земель, снижения стоимости и трудозатрат при подготовке трасс под строительство дренажа необходимо стремиться, в первую очередь, к максимальному уменьшению ширины срезки растительного грунта и объёмов его разработки. Наиболее экономичное сечение предложено и проверено в производственных условиях в ПО "Воронежводмелиорация" (Ново-Усыанская ПШС-11), которое показано на рис.2.I и в табл.3.1 - варианты ТСРд и ТСР4. Здесь ширина выемки срезки растительного грунта, подготовленная ЭТР-162 превышала ширину землеройного рабочего органа ЭТЦ-406А в траншейном варианте - в 1,5 раса., а в узкотраншейном ^в 2 раза. Кроме того, процесс подготовки трасс усовершенствованным способом проверяли и применяли круглогодично, в летних и зимних условиях.

3.2. Механизация работ по навивке синтетических филь-тро-материалов на пластмассовые дренажные трубы

Исследования установки по механизированной навивке синтетических защитно-фильтрующих материалов (ЗФМ), в виде полос на дренажные трубы, проводились в производственных условиях УПТК треста "Мялиоводстрой" (г.Сальск). .

Первоначально, используя расчёты, которые приведены э разделе 2.2, была разработала и иэготоилена в металле установке для

механизированной навивки ЗФМ на трубы. Проведение исследовательских работ с установкой У® и замеров конструктивно-технологических параметров, при использовании различных зя.1, позволило установить, что:

- скорость протягивания трубы линейно зависит от ширины полосы материала ЗФМ; • •

- аналогичная связь имеется и между частотой прошения шпули с ЗФМ и шагом навивки.

Анализируя полученные данные и включая переменные производительности, было решено остановиться на проведении исследований при ступенчатом регулировании частоты вращения план-шайбы - Т.З, 17, 20 мин.-* (об./мин.). Это позволило получить рассчётную производительность навивочной установки - до 1500 м в сутки.

При двухслойной навивке ЗФМ на дренажные трубы были установлены пределы параметров:

- шаг навивочного.материала с перекрытием с каждой из сторон от 30 до 100 мм составлял от 400 до 800 мм, однако, оптимальной била установлена ширина полосы ленты ЗФМ - 0,С> щ

- угол наклона шпули с 35.М по отношению к оси трубы регулируем в пределах 20-60° ;

- оптимальная скорость подачи ленты ЗФМ в пределах 72 м/ч, а частота вращения план-шайбы 13 мин."* (об./мин.).

При нарастающих объёмах дренажных работ в 1987 году в тресте. "Ыелиоводстрой" была изготовлена силами УПШ вторая навивочная установка типа УШ>, имеющая дополнительно перекрестную навивку труб шпагатом. Обе установки интенсивно использовались в последующие годы для навивки 3'2М, работая в несколько смен. Диаметр дренажных труб в бухтах, поставляемых Батайским опытно-экспериментальным заводом и Еуденновским цехом пластмасс (г.Будённовск,

трест "Прикумскводстрой"), составлял в основном 110 и 200 мм. Пластмассовые трубы указанных диаметров применялись для устройства основных дрен и закрытых коллекторов.

Механизация процесса навивки труб ЗФМ с применением разработанной установки УШ позволила повысить производительность в сравнении с ручной навивкой в 4-5 раз при одновременном уменьшении числа работающих в 2 раза.

3.3. Механизация процесса отрывки узких дренажных траншей дреноукладчиками

• 3.3.1. Работоспособность скребковых работа органов

У машин 'непрерывного действия, включавших дреноукладчики, либо траншейные экскаваторы, оценку работоспособности рабочих органов производят по транспортирующей способности, очшаемости и эксплуатационной надёжности.

Коэффициент транспортирующей способности скребков определяют по формуле, предложенной Г.В.Гумбургом:

, (3.1)

Пт Г»

1гСТ

где - масса стружки грунта, срезаемой каждым скребком в

забое, кг;

Чв - масса грунта, высыпавшегося из скребка в забое, кг.

Результаты исследований с рабочим! органами узкотраншейного дреноукладчика в поймешшх условиях - в водонасыщенных суглинистых грунтах, когда грунтовые вода находились от поверхности земли на 0,7-0,8 м, приведет! на графике (рис.3.1). Масса грунта, срезаемого скребком составляла 0- « 3,1 - 5,95 кг, а его потери ) при изменении угла наклона забоя от» 25° до <* 57° составляли от 5 до 21 %, при влажности грунта в забое (в пойме) от 10,5 до 38,6 %. Место проведения исследовательсшсс работ - СПХ "Новочер-

График зависимости изменения коэффициента транспортирующей способности (К^) от угла наклона забоя (р> ) :

•г tl?

Iii

Afi Qfi

0,6 0,2

J5«

' 1

У, у.

у S S

/и S \

У \\ ■

// N4 |

/ г

/? ff - \

г /

40 ЯО ЭО чо so 60 ?o во 9o Угол нсхклона загс>оя ~ ß

1- для скребков экспериментальной конструкции (по Л.с.

» 580284) ; 2 - для скребков заводской конструкции ;

Рис.3.1

касское".

При отрывке траншей дреноукладчиком в водонасыщенных,-обладающих липкостью грунтах было предложено оценивать дополнительно работоспособность скребковых рабочих органов по показатели очищаемости. Коэффициент очищаемости скребков определяем по формуле

Ст- Цпр Ко.= -п--13-2)

где

0-т - масса грунта транспортируемого каждым скребком к

месту разгрузки ( £ст- Я'в кг • ^Ар" 1/лсса грунта прилипшего и оставшегося во внутренней полости скребка после его разгрузки, кг.

Исходя из теоретических положений об устойчивости движения скребков в забое, их геометрических параметров были разработаны новые скребковые рабочие органы, вместо рожковых - Т -образные, а по функциональному назначению - вместо комбинированных раздельные - режущие и транспортирующие скребки. Рабочие поверхности ре-жуаих скребков были каскадными с пило- и дугообразными рабочими поверхностями.

Исследования резания грунтов скребками проводились в лабораторных и в производственных условиях. Попеременно монтировались два типа режущих скребков с пило- и дугообразной рабочей поверхностью, но инокине различный шаг, трех размеров от 10 до 40 мм. Исследованиями было установлено, что более эффективно работали режущие скребки с пилообразной рабочей поверхностью, но имеющие посередине выпуклую поверхность скольжения и наибольший, шаг -■10 мм, изготовленные по техническому решению -(см. A.c. J? 628244). Совместно в блоке скребков исследовались транспортирующие, имеющие вильчатую, вогнутую по радиусу, донную поверхность. Радиус изгиба имел радиальнуэ кривизну относительно оси вращения турас-ного вала на дреноукладчике. Донная часть скребка, опиралась на Т-образиуи центральную стойку, как и у режущих скребков. Разгрузка от липкого грунта била принудительной, посредством очистителя (см. A.c. Х-- 560284).

3 процессе исследований по блокам скребков были получены средние значения коэффициентов транспортирующей способности и очи-щаемости (рис.3.2) и составлены формулы расчета по блокам скребков, но ввиду громоздкости они приведены в монографии автора.

График, приведённый на рис.3.2 построен по результатам исследований на 011л "Новочеркасское", в суглинистых грунтах.

График зависимости кожффициента очищаемости (Коч ) скребков (I, 2) и липкости (I, II, Ш, 1У) грунтов от влажности (W):

I ofiid'-е qua4-

| Ofi-W.

0,6

< я >

""""т } /

l \

uu jl---

— 1

iO. ЯО 30 *£>

Влажность грунта- W%

1 - для скребков экспериментальной конструкции (A.c. № 580284) ;

2 - для скребков заводской конструкции ;

Рис.3:2'

3.3.2. Работоспособность отвалообразователя грунтов

Исследования телескопического лотка для подачи грунтов скребками к лопастному метателю, смонтированных на дреноукладчике, проводились в полевых условиях - близ научного городка ЮжНИИГиМ и на ОПХ "Новочеркасское". Телескопический лоток представлял собой перевернутую П-обра'зную конструкцию, имевшую Г-образные буртики только у верхней неподвижной части. Нижняя подвижная часть лотка уп~ равлялась в работе при сдвигании-раздвигании силовыми гидроцилиндрами. Крепление обеих частей в точках их подвески было шарнирным: нижняя часть лотка закреплялась внизу, а верхняя часть - вверху. Экспериментальные исследования лотка подтвердили:

- устойчивоеь работы и требуемую управляемость • гидроцилиндрами лотка в различных рабочих положениях и углах его наклона;

- правомерность теоретически обоснованных и принятых к расчёту основных параметров лотка. •

В'данном случае - это: длина верхней (наружной) и нижней (внутренней) частей, равная = 626 мм,

где взаимное перекрытие ,'/• = 132 мм ; высота лотка с учётом высоты скребка и звена тяговой цепи была Ьт.л - Ьск + Нт.ц = 185 + i- 45 = 230 мм ; ширина лотка с учётом ширины скребка и боковых зазоров составляла Вт,л = Вск +%5т<= 280 + 40 = 320 мм ; радиус закругления у игсглей кромки лотка % = 100 мм, а длина грунтового мостика поменялась от Q-t+X. до , или от 323 до 123 мм,

рис. 2.10;

- надёжность процесса работы при изменении конструктивно-технологических параметров лотка (длины от 0,96 до 1,32 м) с образованием грунтового мостика у нижней кромки лотка (в пределах 0,2-0,3 м), что обеспечивало процесс непрерывности подачи грунтов различной влажности (я пределах W = 10-40 %) к метателю.

Непрерывное отвалообразование грунта на дреноукладчике велось лоппст.'З« .тегателем яри постоянной подаче его по лотку скребками. Затраты ••о,аюс,ги на отвалообразование сухих грунтов метателем, в среднем, составляли 2,86 кВт (3,90 л.с.), а мокрых - водонасыщен-ных, 'обладающих липкостью - 5,5 кВт (7,5 л.с.). При этом диаметр лопастного метателя составлял 1040 мм, а высота - 320 мм. Отсюда Ч-АМ= 520 ш» а ^о = 260 мм' ПРИ tói = 20 рад./с. Значимость центробежной силы при массе порции грунта 4,95 кг., сошедшей у скребка, составляла с изменением от to Д° ^л.м в пределах от 524 Н (52,4 кГс) до 1046 Н (104,8 кГс). Угол c¿ (см. рис.2.II) изменялся отоí0 = 5°24 до с/л.м = Ю°46 , среднее значение o¿cp = 8°6 . Скорость схода грунта с лопасти составляла = 4 м/с. Углы установки транспортирующих лопастей метателя регулировались в предо-

лах = - 10°, то есть с опережением либо с отставанием - по отношении к.их радиальному расположению к оси и направлению вращения. При установке лопастей с опережением - улучшилась их захватывающая и транспортирующая способность, но ухудшились условия разгрузки от грунта и наоборот. Транспортирующие лопасти были покрыты листовым винипластом, на поверхность которых сразу по трем направлениям из штуцеров-разбрызгивателей подавалась смачивающая жидкость. Такая комбинированная защита от налипания - винипласто-вое покрытие с жидкостью по поверхности лопастей, полностью исключало прилипание грунта. Для ограничения рассева грунта, транспортируемого метателем в сторону, в отвал, был установлен наклонный вибрационный лоток. Внутренняя поверхность вибрационного лотка также была облицована листовым винипластом, а по донной части его подавалась самотеком жидкостная смазка - вода. Исходя из параметров , сС , (0 , X0 и Zjt, м был определен размер по дуге разгрузочного окна Sp = 1,3 м. Имея диаметр лопастного метателя, число транспортирующих лопастей /7=4, коэффициент К = 0,70711, установили длину хорды, равную ширине вибролотка Вт.л - 0,95 м. Углы входа грунта в вибролоток составили - передний угол входа грунта = 108° и задний угол выхода - = 36°. Воздействуя вибрацией на донную часть лотка, направляемого грунта в отвал, используя полимерное винипластовое покрытие внутренней поверхности и подачу по дну жидкостной смазки - всё это стабильно обеспечивало роботоспособность вибролотка. Следует отметить, что попадание к&уней в скоростной метатель размером более 0,1 м отрицательно сказывалось на покрытии лопастей винипластом, на них появлялись трещины, а- также это ослабляло конструкцию привода метателя. Исследования телескопического лотка для подъёма грунта, лопастного метателя с направляющим Еибрационным лотком на узхотран-

шейном дреноукладчике проводились в пойменных условиях, на ОТХ "Новочсркасское", а гакяе при устройстве дренажа в поселке Веселый, Багаевского района, Ростовской области. По результатам работы были составлены соответствующие акты и протоколы испытаний по рабочему оборудованию. Для получения энергетических показателей узкотраншейного дреноукладчика и его землеройных рабочих органов использовался метод тензометрирования и динамометрирования. Тен-зодатчики и торцевой ртутный токосъемник были установлены на ту-раснои валу дреноукладчика.

В результате исследовательских работ с рабочим оборудованием -скребковыми рабочими органами, телескопическим лотком для подъёма грунта, лопастным метателем с направлявшим вибрационным лотком на дреноукладчике, были подтверждены приведенные в разделе 2.3.4 теоретически е зависимости по определению основных параметров на опытных образцах, которые прошли производственную проверку в полевых условиях.

3.4. Механизация процесса доставки и загрузки объёмных фильтроматериалов в бункер дреноукладчика

Традиционно транспортировку объёмных фильтроматериалов к дрелоутгладчикам осуществляли автосамосвалами. Однако в процессе доставки- и выгрузки фильтроматериалов традтгционным способом бшш выявлены, недостатки, изложенные в начале содержания работы. Бункер дреноукладчика ЭГЦ-406А имел как большую емкость (2,5 мэ), так и линейные размеры: вверху по рабочему органу с бункером - до 7 м, внизу в тооншее - до 5 м, что способствовало его защемлению. Учитывая опнт применения на Украине разбрасывателей' оргаттческих удобрений для подвозки фильтроматериалов к дреноукладчикам (г.Красноперекопск, ПЖ-5, 1984 г.), получив собственный опит при совместной работе ЮчНИИГлМ и СтлвНИИГиМ в ГЦйС-Ю треста "Прикумск-водстрой" (с.Правскумское1?В4 г.), а такие в ГМ-29 треста "Егор-

лыкводстрой" (с.Безопасное, 1985 г.) и в результате проверки в работе тракторного прицепа с поперечной боковой выгрузкой, автор пришел к выводу, что загружать фильтроматериалн в бункер рационально было бы дауыя способами: первым - малыми, но частыми порциями, либо вторым - непрерывно и в движении, перемещаясь параллельно дреноукладчику. Бункер дрено.укладчика необходимо было изготовить малой емкостью (1,0-1,5 м3) и с небольшими линейными размерами (1,5-2,0 м) по длине. Поэтому в период 1986-1990 годов наряду с традиционными методами доставки и загрузки фильтромате-риалов (О®,1) в бункер проверялись и исследовались и другие экспериментальные метода. ЮяШИГиМ совместо со строительными организациями - Зимовниковекой I1MK-8 треста "Мелиоводстрой" ; Веселовской ГШ. управления строительства "Ростовводстрой" - в Ростовской области и в Ставропольском крае - с Ипатовской ПМК-26, Изобильнен-ской ШК-18 ; в Воронежской области - с Ново-Усманской ПШ-II и Таловской П!»К-5, а в Волгоградской области - ПМК в районном поселке Палласовка, треста "Заволжскводстрой" были проведены исследования процесса доставки и загрузки ОФМ в бункер дреноукладчика. Обобщенные данные по этой работе приведены в табл.3.2. Анализ данных табл.3.2 показывает, что применение мощных современных тракторов-тягачей (типа К-701) для доставки ОМ к дреноукладчику, резко увеличивает стоимость производства дренажных работ (на 140- . 200 р./км). Кроме того, для доставки ОШ всегда применяют в количестве - не менее двух перегружателей с мощными тракторами-тягачами.

С учётом расхода ОК'.л, длины пути его уклада: в траншее, скорости движения дрекоукладчкка (рис.2.14) теоретических зависимостей (2,57) vi (2.59) бал построен и экспериментально проверен гра-Ф'гс, представленной на рис.3.3, который удобен для практического использования при работе у дреноукладчика погрузчика фронтального

ГаОл::аа 3.2

Технологии досг&зйн •••.г>грсматериалов к. загрузки в бункера д^с.галедчмков

Шифр

Шг

ТПо

i ехнологическаа схема

Ново-Усманская [¿^-У.: /^чТ**?) Васелозская uui

СИ

(2 si1.) lioppysKa ■ 3C-262IA Ц шт.)

Веселоэская ПЖ SO-ZSZ-fJ

KAMA3-55II (2 ит.)

Погрузка -30-262IA

(I ГВТ. )

Тип, ,vap«a Потери Трудозатраты Стоимость

и i;r:;iK4=.:r- фильтра на 1000 м, работ на

во гетогру- (леска, 1000 м,

"тСЯГйЛ:?^ ^ТЯГ. ПГС) '-•ел. -и руб.

ЗИД-М' '3-555 Летом - Погрузка:

(2 шт.) 0,5-1 % сЗ 157

до 8 % Транспортировка и

Зимой - выгрузка в бункер:

9-18 % 30 ;40 £0 ; 192 £55 £63

Общая

ИЗ -Д23 -Д43; 349 ;412 ;540

2ПТС-1.М Летом - Погрузка:

совместно с 1-3 % 83 157

30-262IA с грейфером (I ИТ.)

до 9 % Зимой -10-16 %

сл

СП

Транспортировка:

60 £2 £4 115 ;118 ;122 ;

Загрузка в бункер:

68 * 130

Общая:

211 £13 £15

402 ;405 >109

цифр ; Технологическая схема Средства : Тип, марка я Потери : Трудозат- ! доставки и . количество : фильтра : раты на г погрузки" : перегрукате_: (песка, I 1000 м • : лей; тягач : ПГС) : чел.-ч : Стоимость работ на 1000 м руб.

ш3 Зимойниковская ПШ-8; ^Ш^Р^З?*^ Веселозская 1ЫК КА!Ш-5511 (2 шт.) Погрузка - ТО-7 . (I шт.) ПКУ-0,8(КУН) или ИФ-0,75 на базе МТЗ-80 (I шт.) Летом'-0,5-2-4% Зимой -12-25 % Погрузка: 59 Транспорт иро! 20 ;30 }40; Загрузка в б; 30 Общая: 109 ¿19 ¿29 ; 138 зка: 128 ¿92 £55 >тасер: 68 339 $398 »161

тп4 Вес.еловская ПМК ХА М- г Г .. ■ •ЗИЛ-ММЗ-555 (2 шт.) или ГАЗ-5ЭА; Погрузка-Т0-7 (I шт.) ПП-4 + К-701 (I шт.) Летом -0,5-2 % до 4-6 % Зимой -7-12 % Погрузка: 59 ТранспортироЕ 2о ;33 ; Загртэка в бг о2 Общая: 147 ¿54 ¿62 138 ¡ка: 166 £11 £62 /нкер: 215 519 у564 £15

^¿¿Щ^ Ьагаевская ШК ...... г»-«" ■ вот ' Ш^тФ МЫ кос КАМАЗ—551I (2 шт.) КАМАЗ-55И (2 шт.) Летом -1-4 % Погрузка: 59 Транспортиро! 23 ;24 £5 Заг^^зка в 6} Общая: 126 ¿27 ¿28 138 ка: 147 ¿53 ¿60 та ер: 84 369 ;375 ¿382

Шифр Технологические схе!лы : Ср?ДС7П& ДО " погрузки o-;:.i Тип, марка г.олнчс-стзо порегруг.а-те-ло'Л : тягач Потери : Трудосат-фнльтра : раты на (песка ; ! 1000 м, ПГС) : чел.-ч Стоимость работ ка 1000 м, пуб.

ш6 ■ __Таловская П.'-ц\-о ЗДН^М11 Ставрополье ■ K-Tat п<ьп-1Э —at^à 1ШШ-55И (2 т.) Погрузка -10-7 (I шт.) Це-13 + K-70J. (2 ат.) Летом -0,5-2 % до 4 3 Зимой -7-12 % Погрузка: 59 Транспартиро 51 £4 рЗ Загрузка в б 62 Облаяв 175 Д65 Д94 138 вка: 168 £15 £51 ункер: 215 541 -,568 £04

ТПг, р/п Даллас овка "Заводяскводстрой" „ ßooa „— Хайкснс TziStu ШАЗ-55И (2 от.) Погрузка-30-3322А (I ит.) 6008 "Хайкснс". + T-I50 (2 et.) Летом -1-3 % до 5 % Зимой -8-13 1о Пог^зка: Транспортиро 3IJ34Î35 Загрузка в б 41 Общая: 155 Д58 Д60 157 зка: 97 -ДОЗ *Д09 ункер: 125 379 £85 £91

Щ /jx г.Городовикозск fi • ■ K-70i ТГ1ЙЧ зпгс*'2 lôi 1 -45**3 iCiu,!Ä3-55II (2 шт.) Погрузка -Э0-3322А (I шт.) ЗПТС-12 , K-70I (1шт.) ЗПТС-12 + ДТ-75 (Д3-43 (I шт.) Летом -2-3 % до 5 % Зимой -7-12 % Погрузка: 83 Транспортире 1бД7й§ Заг^зка в б Общая: 128 ДЗО Д31 157 32са: 34 {36 £8 УЛК% 259 £61 £63

(Ш3, табл.3.2) по варианту - "Донская технология".

График зависимости расстояний раскладки ОФМ от объёма кузова (Ук и массы отвала - М0 ) транслортно-технологических средств

Рис.3.3

Было установлено, что снижение стоимости дренажных работ возможно путём:

- экономного удельного расходования объёмных фильтроматериалов на каждой один метр или киллометр дрены, стоимость которых иысона

и составляет от 13 до 17 р./м3 ;

- интенсивного использования в комплексах не дорогих технических средств, в частности, погрузчиков фронтальных типа ПКУ-0,8 или П5;-0,75, применяя их для забора ОЬМ с выравненной поверхности земли по трассе дрены, либо непосредственно из кузова тракторных прицепов (сы. Л1з и "Ше в табл.3.2) ;

- совершенствования организации производства дрена>:ных ра.бот,

включая переход на арендный и коллективный подряд.

3.5. Работа дреноукладчиков в грунтах естественной влажности

Во вводной части содержания работы было показано, что в процессе устройства дренажа в каждом из способов всегда выделяют три вида работ - подготовительные, основные и заключительные. В приложении I раскрыт состав дренажных работ, технические и трудовые ресурсы по устройству узкотраншейного дренажа. Фактическое число рабочих, при отсутствии в комплексе специального засыпателя-уп-лотнителя для активной глубинной проработки грунтов в траншее, вместо 12 человек будет II, так кап засыпку и уплотнение грунтов будут производить бульдозером с поверхности земли, многократными продольными и поперечны;.™ проходами. Исходи из состава работ и фактического комплекса дреноукладочных машин распределяются обязанности между члсна-'.'П звена (бригады).

График изменения плотности ( С ) грунтов по глубине траншеи ( Нт )

>2)

£ I

* ' V- / в

4-А'

в ^ 7

0,5 1,0 /,5 2,0 г,5 з,о 3 Глубина траншей - Нт, м Рис.3.4

На рис.3.4 и 3.5 представлены графики, построенные по данный, •полученным в процессе работы дреноукладчикоп:

1 - ЭУТЦ-400 близ научного городка ЮжНИИГиМ (1982 г.)

Нт = 3,5 - 3,7 м ; =31-37 м/ч ;

2 - ЭУТЦ-400 на объектах строительства дренаяа Бешенской ГШ,

Ростовской области (1983 г.), Нт = 3,2 - 3,5 м ; 48-60 м/ч ;

График изменения влажности ( V/ ) грунтов по глубине траншеи ( Н )

0,5 4,0 4',5 г,О г,.Г 3,0 3,5

ГлуВина траншеи - НТ,м Рис.3.5

3 - ЭУТЦ-400 на объектах "Красный Будённовец", Левокуыского райо-

на, Ставропольского края (март, 1985 г.), Нт « 3,0 - 3,17 ы; т 56 - 75 м/ч;

4 - то ке, на объектах совхоза "Егорлыхский" Изобильненского ра-

йона, Ставропольского кроя (огтябрь, 1985 г.), Нт 3,0 -- 3,5 ы ? %-70 ^90 м/ч; & - 602"? ",Хайку>нсн на объектах совхоза "Дружба", Зимовниковского района, Ростовской области (октябрь, 1987 г.), Ну « 2,6-^3,0 ы;

= 61 м/ч ;

6 - то те, на объектах колхоза имени "Кирова", Песчанокопского

района. Ростовской области (ноябрь, 1987 г.), Нт в 2,8-2,9 м;

= 55 м/ч ;

7 - Э"Щ-406Л на объектах колхоза имени "Дданова", Ееселовского

района, Ростовской области (1986 г.), Н^, = 3,0 - 3,2 м; ^ = 61 м/ч ;

8 - то же, на объектах колхоза "Пролетарская Победа", участки

ЛМК-9, г.Городовикозск, Калмыцкой АССР (1990 г.), Нт = 2,9 - 3,1 м : = 78 м/ч. Техническая производительность дреноукладчиков, работающих в грунтах естественной влажности составляла:

- ДУ-251 на участках пос.Золотухине, Курской области (1986 г.), Нт = 2,4 - 2,6 м ; % ® 80 - 100 м/ч ;

- УДМ-350 на участках совхоза "Изобильненский", йзобильненс-кого района, Ставропольского края (1987 г.), Л^ в 2,0 - 2,5 м;

= 60 - 167 м/ч;

- то же на участках совхоза "Арпачинский", Ростовской области (1987 г.), Нт = 2,5 - 2,6 м; в 68 - 70 м/ч;

- то яе, на участках совхоза "Черняховский", Ростовской области (1990 г.), Нт = 2,7 - 3,0 м; % » 70 - 90 м/ч;

- УДУ-350-2М на участках совхоза "Краснокутский", Ростовской области (1990 г.), Нт = 2,5 - 2,8 м; = 80 - 98 м/ч.

Таким образом, в грунтах естественной влажности видим стабильную работу узкотраншейных дреноукладчиков при технической их производительности от 31 до 90 м/ч.

3.6. Работа дреноукладчиков в водонасышенных . грунтах

3 отличие от работ по устройству дренажа в грунтах естественной влялноети, в водон°сыгаенных грунтах происходит резкое сниже-

ние технической производительности дреноукладчиков, увеличение 8атрат мощности, обрушаемость грунтов в траншеях, их налипание на все рабочие органы и осложнение процесса укладки дрен.

График зависимости рабочей скорости передвижения узкотраншейного дреноукладчика ЭТЦ-163М от глубины траншеи и влажности грунтов приведен на рис.3.6. ¡Лесто проведения исследований - СИХ "Новочеркасское".

График изменения влажности (V/ ) грунтов по глубине траншеи (Нт) и скорости передвижения ( ^ ) дреноукладчика ЭТЦ-163А1

щ Шл |<5 | а

В^г 0,2.9м

,0 Вл*£ -1- часть грунта-ЬА'/о

[ ■/7 \ -чернозем

\У{Б)\ - с цглинок (|Щ]-сул»еа>

1,о бо ао 1оо 1яо Скорость перед£ия<е.ниядреноумадчша~Уд,м/ч

1 - данные о глубине траншеи;

2 - данные о влажности грунтов в траншее;

Рис.3.б

Исследования работы дреноуклодчииов и хрономьтрожные измерения пс ним проводились в^ Ростовской, Еороьежской и Курской областях! а таккз в Ог-шрополоскс».: чрго. Ниже прнзеден график изменения технической лрэизгодт злыхсти ,пр«;юу:сл?дчиков от полс?ення >ронкя грунтовых вод 'чУГ' ;), р.ю.3-7.

Из графика, показанного на рис.3.7 видно, что с увеличением

высоты положения УГй от дна траншеи производительность дреноукладчиков значительно снижается.

Гр<зфик зависимости производительности (Пт) дреноукладчиков от положения УГВ (VII от

дна траншеи) для:

Ъ > !

5 о/,о

я. О '/О 50 8 О 400 120 МО 460

Производительность дренаукладчика- Пг, м/ч

1 - дреноукладчика ДУ-251; 2 - 6027 "Хайконс" ;

2 - УДМ-350 ; 4 - ЗИН 06 ; 5 - Д-659 ;

Рис.3.7

Снижение производительности дреноукладчиков в большой степени зависит от глубины траншеи, влажности, липкости и плотности грунтов.

Влажность и липкость грунтов-процессы взаимосвязанные, одновременно влияющие на работу дреноукладчиков. По полученным данным работы дреноукладчика 6027 "Хайконс" в совхозе "Дружба" имени Ленина и "Харьковский" Зимовниковского района, Ростовской облас-ти(в период 19Б7-196Ь гг.) была построена математическая модель процесса. В качестве существенных факторов были приняты: Х{ ~ глубина дреначной траншеи, и;

Х2 - липкость разрабатываемых грунтов, н/м ;

Хз - плотность грунта, оцениваемая по методике ДорШШ - число ударов "С", шт.

С использованием этих трех факторов на ЗЕЛ ЕС-1033 была получена математическая модель работы дреноукладчика ¿027 "Хайкопс":

</= 6Ь,71-И09Х^в,ЪЗХ*чЗ,диХэ- (3 3) -1,7 75Хг Ха+12,73 X? +

Анализ этого уравнения показывает, что с увеличением глубины траншеи производительность дреноукладчика снижается, но при увеличении влажности более 22-28 % и уменьшении липкости грунтов производительность увеличивается до 120-140 ы/ч. Одновременно, при увеличении влажности снижается и плотность грунтов, что так;ле способствует увеличении производительности.

Для повышения производительности дреноукладочных машин,на трассах .дрен производят работы по предварительному водопонижышю. В Ростовской области и Ставропольском крае это - устройство пионерных траншей, либо лидерных дрен, прокладывая их параллельно основной.

Таблица 3.3

Оценка возможности применения процессов устройства дренажа по фактическому положению УГВ

Положение УГВ от дна траншеи, и (при устройстве дрены) Параметры расстояний между дренами, м

основной : лидерной • и оснэв- пионерной траншеей лидораои и основной : пионерной • тралшс-ей и : оснонной

АО более

0,5-0,7 0,7-1,5 1,5 0,7 - 3,0 6,0 - т.6,0

В результате исследовательских работ было выполнено обоснова-

нио по оценке возможности применения процессов устройства дренажа (табл.3.3) и изменения положения ¿ТВ в зависимости фильтрационных свойств дренируемых грунтов (рис.3.8).

График зависимости продолжительности срока водопони-кеиня (Тв) от коэффициента фильтрации (Кф) грунтов:

I - при устройство лидерннх дрен; £ - при устройстве пионерных траншей .

Рис.3.8

.'!ндермн"т тосна.». строят всегда «»'сокопроизводительными узко— траншей!:.; драюуг..-кугвва»гл типа гд-МЯМ (-2М) или 6027 "Хайфоне" , им"«»!'/« ••эпи.у. <; ~яновку двигателя и перемешаи-юиуяся по трассам дрен I июианаляю во&.чожной рабочей скоростью. Лидерннй дренах устраивают относительно основного глубие на 0,5-1,0 м. С :оиение лидерной относительно основной дрены составляет

0,7-3,0 м, а смещение "пионерной" траншеи относительно основной дрены (по осям) составляет 6-16 м (табл.3.3).

"Пионерные" траншеи разрабатывает одноковшовыми экскаваторами с заложением откосов выемки (171 = 0,5 - 1,0). Глубина "пионерных" траншей больше глубины основных дрен на 0,7-1,2 м.

Таким образом, в каждом конкретном случае рассматривают фильтрационные свойства грунтов, положение УГВ, физико-механические характеристики грунтов (супеси, суглинки, глины ...), производят разбивку, предварительное водопонижение, а затем уме строят основной дренаж. Укладка дрен в предварительно осушенные грунты требуется для обеспечения долговечности работы и надежности укладки конструкции.

3.7. Решение оптимизационной задачи по применению дреноукладочных машин

Имея данные по производственному объединению "Ростовводмели-орация", сведем их в табл.3.4. Первоначально систему уравнений запишем в следующем виде:

Х-н + Хт + X« + Хщ + Х<5 ^ Ц; х*< + хйй + Х»з + Хгь <*; (3-4) Х3* + Х32 + Хзз + Хзч + Хзз ^ ; Х<Ц + Хия+ Хчз + Хчч+Хчв Г&Ц.

Имея объёьш работ, количество машин, еремя и производительность, решаем згдачу с использованием гимплеч-.р-ме^оди. Условие задачи запишем в следующем виде:

Основные показатели работы дреноукладочных маши в ПО "РсстопЕОдмелиорацня"

Ведущая машина в комплексе Объём работ, км : Произво-; дитель-: ность зк-; сплуата-: ционная, : м/ч Время работы малвш, ч Коли- : чество : машин, : шт. : Удельные привзден-ные затраты, р/м

602? "Хайконс" 445,3 35 4241 3 + 1 7,25

МИ кооперац. 70,4 30 2347 I 7,99

уда-350 44,7 40 1000 I 6,40

ЭЩ-406 206,9 25 2069,7 4 10,45

. М8АХ«+70,ЦХг*+1*0Хз< + №£Х&+70№**+Ь0Хзя+ 51,7ХчЯ+Х5&^70А; (3.5) \Ц 8,4 Х<з+70,4Хаз+40 Хзз + 57,7Х*3 + Хвз 5=44,7; 148,4 X« +70,ЦХ»*+40Хзч + 51,7Хци+Х5Ч ^06,97.

Используя данные по удельным приведенным затратам (табл.3.4), целевая функция задачи будет иметь вид:

ММ • 7.25Х,» + 70,4-7,99Ха< + 70,4« 7,99Хля+ 70М-7,99Хгз + ?0М-г99Х*ч +40*6,4 Хз(+ (3>6)

5{,7-Ю,и5Хч1 +51,7-10^5X42 +51,7-10,Ь5Хчз+ 51,7:ЮЛ5Хчч+МХ5&МХ^2+МХ5з+МХ5^тм.

Решение задачи осуществляли с использованием симплекс-таблицы и принятием дополнительных переменных, вводя их в систему (3.5) и (3.6). Записываем переменные в столбце базисных, а их численные значения в столбце справа. Начальная симплекс-таблица задачи подробно расписана в монографии автора. Нахождение оптимального решения задачи заключается в последовательном улучшении плана путем преобразования симплекс-таблицы.

Искомые значения переменных оказались равными:

2.7; X<2=0,05; Х1Э=0,3; 0,9; Хяи'Н.О; Хзу = 40; Х«^,»; Х„5=Ч,2,

остальные Ху.= 0«

Оптимизационное решение на ЭВМ-1036 позволило установить, что только при групповом использовании дреноукладочных комплексов типа 6027 "Хайкадс", их максимальных выработках, выполнении заданных наибольших объемов дренажных работ, можно обеспечить снижение приведенных затрат и получить их минимальными -- 2183,6 р. Одиночное использование высокопроизводительных дре-ноукладчиков в комплексах типа УДМ-350 - менее эффективно, хотя они и используются с наивысшей производительностьп. Оптимальным является групповое использование на участке 3-4 дреноукладочзшх комплексов.

ю «о <о 1

) 1-1 (Т> ►н -О

в S3 s

и 03 О M œ о нн аз го

ГО о о ío о 45 (О го

со Ol

¿O I

ю о

Л-

со со

СП

■vj

-s-<о

СО

о о

'Ö со

то -

а о о

I g

fe со

! ГО СО О

сл

Го

го

О !-l

S «

^ о о

<7 СП сл О

то сг> сл

it* it* ifc« о о с

со со со

О и СО

о»

ÍO

Ö СЛ о »

S А. .о

а>

t-i Ol

а» чз и Л

10 1 НИ СЛ со СП со

! <1 i, 1 к

СЛ

НЧ »—4

CD СГ> СЛ ОС а>

О СЛ СЛ о СЛ

ГО W

Ol <г ю

о го о и •>3

СО СО со со со

СО СЛ со W о

о о о о

го го ГО

(-1 со CD «о

о о

ГО ГО ГО

с СЛ 1 1

То о

аз it*

CD СП

О СЛ

СО ГО

СЛ о

to СП

N ГО

£ £ о

- о

<7 -

t£. CD ^

- tf. О

га

i I I

СЛ

С7>

о со

ГО СЛ

-а -

з О

Mi СП

я ю

о «

к го о

ся

I! • и

lt. СЛ

CTi О

СО OD

8 8

Ъ> Ol

о сл

I !

1 I I

о о о

о CD

СО СГ> ГО

СП ГО

СП

сл го

Ol Ol СЛ СЛ Ol

<о «Э Ol Ol СЛ

ГО Г0 о ГО со

Ol Ol CO со со

■и л. CO СЛ со

CO CO M ГО ГО

CO cr> Го СЛ -J

ГО ГО го

-c о и it»

CD Ю о о

[ta d

я со

g О,

Ü со

M •

¡B л

Ov -

Р> о

и о а>

И ~

Т о

го

1-1 со

ta ö

(О

Со со

I—I

"-а

о -о со

5я Ъ

со го

¡=> ¡ I

со

со го

<1 о ib. со

(J1 н-ч

CJ1 Ъ

OD JÍ

го го О "Í-1

I I

) I

П=3 d

га

fé

5 g

§¡

я f?

го CJl

о> со о J*

сз «р

.£> .ti

О ГО О СЛ

о>

СО ГО

СО ^ СЛ

То со

со а> го ГО .S CD

2 8

СО

«5 СП

1 1 1

■ о Ol

СО и СО ю

о о 1Й. СП

CD СЛ о

10 со Ol ГО а>

со ю "о <2 <3

о о о со СЛ

Число ударов по ДорНИИ (С), ЦТ.

Категория грунта

Мс, п.с.

tJrwfl^.c. '--J со СО

Nnoa.iïc. 1 о "m ш s

NB.TjJI.C. о о в «

Мши,л. с. о •tí о о ►î tí о о i-i

0* ÏS

Ыпор,л.с. 13 m <л 1:) Р

С) о

X/V,j7.C. гт С £

(0 Г.'

Мс^с, О s

/^0 4, л.с. й S

МпоА, Л.с. !1

hJ)ion,ihc. и 1-1

Nxr.JhC. го

Ышн,л.с. о

/V/'t'P, с.

3.9. Анализ работы дреноукладочных машин, сравнение их работы и экономическая эффективность узкотраншейного способа

Опыт использования дреноукладочных манит типа Э1Ц—105, УДМ-350, Супер-300 и 6027 "Хайконс" показывает, что работы по устройству дренажа в осенне-весенний и зимний периода времени года, значительно снижаются, либо вообще прекращаются.

Проводя исследования о ходе выполнения работ по устройству дренажа в периода с 1986-1990 гг. в системе Минводхоза РС1СР, по строительным подразделениям его отдельно - "Ростовводмелиорация", "Воронеяводмелиорация" и "Ставропольводмелиорация" автору наиболее полно удалось сделать анализ работы дреноукладчиков лишь за 1988 год, данные по которому приведены ниже в табл.3.6. По другим не годам они разрозненны.

Поясним, что в табл.3.6 и 3.7 приведены значения коэффициентов оценки работы дреноукладчиков: К6 5 Кр,х5 Кор ; Кг • Кт.л Кт.в ~ использования машин по времени ; рабочих ходов (перебазировки ; переездов) ; организации работ ; готовности машины ; технологической надежности процесса (технологии) и использования технологического времени.

Анализируя и сравнивая фактически полученные эксплуатационно-технологические показатели работы дреноукладчиков в строительных объединениях видии, что они:

- в 1,5-2,0 раза ниже проектных, расчётных ;

- характеризуют ещё низкий уровень организации, дренажных работ ;

- имеют большие резервы по интенсификации процесса устройства дренажа.

Из данных табл.3.6, 3.7 юндно, ч*о фактическое использование дреноукладочных малин (по одному на благоприятных - 1983 Г5ду)

Таблица 3.6

Эксплуатационно-технологические показатели работы дреноукладчикоа в ПО "Ростовводмелиорация" по 1988 г.

. Наименование Дреноуклалчики

технологических 6027 "Хайконс" : уды- •: Э1Ц-406

показателей : 1030 : 1031 : 1035 : кооперац. ; : Весел.

: : ПМК •

Коэффициенты,оценки работы:

а> Ке= ^ -

б)

К р.7

tw.o+It ' Хч.р

** + их'

в) и -_Еч.р .

ир^ор'

г) кг=_• р,- ;

е) ^ 1ч.р

Кт.е

0,3% 0,1016

0,4660

0,8314

0,8506 0,6758

0,448 0,0542

0,6750

0,8270

0,8897 0,7205

0,497 0,0682

0,6249

0,8518

0,8090 0,6762

0,556 0,0553

0,662

0,7763 0,5402

0,631 0,649 0,0339 0,0359

0,631 0,7745

0,8006 0,6345

Таблица 3.7

Среднее значение эксплуатационно-технологических показателей работы дреноукладчиков в ПО "Стаяро-польводмелиорация" по 1988 году

Кв I Кр.х 1 Кор I Кг 0,5568 0,1242 0,894 0,678

низкое (см. показатели Кб > Нор >Кт.е 11 ДР-) 110 причине слабой надежности узлов машин и организации производства дренажных работ. Здесь имеются большие резервы.

Сравнение способов устройства дренажа провьдино комплексно -по нескольким показателям. Сводные данные по этим показателям приведены в табл.3.8.

Из данных табл.3.8 видим, что уровень комплексной механизации дренажных работ и сменная выработка, которая в летний период времени достигает в отдельных случаях до 600 м/смену, ь узкотранше(!ном способе наиболее высока, а ширина полосы отвода земель, объём; земляных работ по выемке минеральных грунтов, расход 04М, трудозатраты и себестоимость дренажа в этом способе - минимальны.

Экономический эффект от применения узкотраншейного способа в сравнении с раздельным - 10-14 р/м, а в сравнении с траншейным -4,5-6,0 р/м.

В приложении 2 приведены технико-экономические показатели по отдельным комплексам дреноухладочных машин, обеспечивампих устройство дренажа уэхотраншейнын способом.

К т п ; К т. в

и, О! О 0,626

Таблица 3.8

Сравнение технико-экономических показателей, характеризующих способы строительства дренажа

Поперечные сечения: Технологические параметры дрен_

а) дирокотраниеПный ; б) траншейный; в) узкотраншеШшй ;

о? _ вт вг

\ ^

\ У{и

Вт.

^ н~г >

- Э:

Нг'

и?

КЧТ-Вт Кт~Нт'

Коги|^нг'Иенти с-.отн о пен и я параметров дрен

5 кр > i

I - 0,1

0,1 К^ » 0,05

Уровень »/.еханизйл'ии дренажных работ (Ум ), %

24,9 - 35,6

61,2 - 93,7

78,8 - 93,7

Ширина полосы отвода земель для строительства дренажа (Во ), м 32,8 - 37,0 ~ : 15,0 - 26,0 I 14,0 - 20,0

Объём срезки растительного грунта по трассе дрен (Ур.г ), м /м

ог ,0 - э,40

1,20 - 1,80

Сбъ^уц земляных работ по выемке минерального гранта (ум,г),м /м

10,8 - 19,0

1,32 - 1,98

0,70 - 1,05

Расход объёмных фильтрующих материалов (СЖЛ), и /и

0,22 - 0,29

0,20 - 0,27 : 0,096 - 0,125

20 - 30 { 175 - 320 ! 245 - 500

Удельные трудозатраты (' Ту), чел, ,-час/и

0,83 - 1,158 I 0,39- 0,78 | 0,257 - 0,467

Себестоимость строительства ( С ), руб./м

15,6 - 24,1

10,2 - 16,3

5,68 - 9,93

4. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ ПО ПРИМЕНЕНИЮ КОМПЛЕКСНО-ШАНИЗИР0ВАНН0Г0 УЗК01РАНШЕЙН0Г0 СПОСОБА УСТРОЙСТВА ДРЕНАМ НА ОРОШШЫХ ЗЕМЛЯХ

•ч

Перед началом выполнения дренажных работ рекомендуется производить:

- критериальную оценку способов строительства дрен с выбором способа, предназначенного для реализации ;

- оценку гидрогеологических условий на объектах строительства дренажа, но в первую очередь получить данные о фильтрационных свойствах грунтов и положении уровней грунтовых вод ;

- оценку применимости технологий строительства, учитывая параметрические показатели,приведенные в табл.3.3 и на графике,рис.3.II ;

- оценку наличия дреноукладочных машин, полноту составов и готовность комплексов, наличия дренажных материалов ;

- навивку труб ЗФМ, транспортировку на объекты - участки труб и запасов объёмных фильтроматериалов -ОФМ ;

- оценку технических и технологических возможностей машин, составить график движения машин по участкам ; разбивку трасс дрен

на участках;

- организационные мероприятия с техническими и трудовыми ресурсами.

Выполнив подготовительно-организационные работы приступают к реализации подготовительно-строительных мероприятий - срезке растительного слоя грунта по трассам дрен, отрывке заходных шурфов, формируют и устанавливают на участках по трассам дрен рабочие дре-ноукладочные комплексы, доставляют трубы и объёмные фильтроматери-алы ; устанавливают лазерную аппаратуру для выдерживания заданного уклона дрен. Осуществляют выполнение основных видов работ - отрывку траншеи дреноукладчиком, подачу и укладку на дно траншеи труб и объёмных фильтроматериалов, а затем выполняют заключительные виды

работ (см. приложение I).

Для совершенствования процессов устройства дренажа и практического применения их в производственных условиях разработаны мяо-говариантные технологии и организации производства работ узкотран-шеШшм способом с разработкой новых операционных приемов:

- технология (технологическая карта - Т.К.) на срезку растительного грунта в виде выемки по трассам дрен (глубиной и шириной « до 0,8x0,8 м) с производством работ в летний и зимний периоды времени ;

- технология (Т.К.) на устройство дренажа с применением дреноукладчика ЭТЦ-406А в водонасыщенных (с пионерной траншеей) и естественной влажности грунтах, где применена экономичная доставка

и загрузка ОФМ в бункер дреноукладчика экскаватором Э0-2621А с грейфером и прицепом 2ПТС-4М ;

- технология (Т.К.) на устройство дренажа импортными дреноуклад-чикаыи типа 6027 "Хайконс" в водонасыщенных грунтах (с лидерной дреной), где также применена экономичная загрузка в бункер дреноукладчика с поверхности земли СШ погрузчиком фронтальным типа ПКУ-0,8 (ПФ-0,75), причём в местах выгрузки отвалов ОФМ поверхность земли обязательно должна быть спланированной, а от тракториста-ца-тиниста погрузчика требуется оперативность и внимательность работы;

- технология (Т.К.) на устройство дренажа с применением дреноукладчика УДМ-350 в водонасыщенных грунтах (с лидерной дреной) в

. двух вариантах. В первом варианте - с постоянной работой при дрено-укладчике одного перегружателя с трактороы-тягачеы и подвозкой к нему ОМ автосамосвалаыи, а во второй - раскладка отвалов вдоль трассы (см. рис.3.6), табл.3.2 процесс ТП3 и приложения 4, 5, 6. по загрузке 0<Ш в бункер погрузчиком фронтальным с поверхности эеяли и из кузова тракторного прицепа. Была разработана к апробирована технология устройства дренажа с применением дреноукладчика УДЫ-350

(без лидерных дрен) и использованием карт гидроизогипс на участках (по А.с.\"1584460) ;

- технология (Т.К.) на устройство дренажа дреноукладчиком 'УДМ-350 в грунтах естественной влажности в зимних условиях (по положительному решению Госкомизобретений К"' 4803512/15 от 27.>< .. :;•.) :

- технология (Т.К.) на глубинное (до 3 и) уплотнение •■ру-'- ^ в узких (до 0,4 м) дренажных траншеях (по положительному решчш» Госкомизобретений № 4642390 от 27.01.89 г.).

Таким образом, при разработке технологических процессов были использованы новые технические решения по устройствам и способам, проведено формирование транспортно-технологических средств с учётом теоретических и экспериментальных зависимостей, оптимизационному решению задачи, а также усовершенствованы вспомогательное -подготовительные, заключительные и основные виды дренажных работ ; был разработан технологический регламент на производство работ с учётом положения УТВ-(приведён в монографии).

5. ОБЩИЕ ВЫВОД! И ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО РАБОТЕ

По содержанию диссертационной работы можно сделать следующие выводы и заключение:

1. Собранные и обобщенные в диссертации материалы по способам устройства дренажа позволили установить критериальное их разделе- • ние по разновидностям.

2. Существующие процессы и способы устройства закрытого горизонтального дренажа имеют ряд недостатков и требуют совершенствования, в первую очередь это:

- подготовка трасс под устройство дренажа, по объёмам работ и срезке растительного слоя, отводу полос земель для реализации процесса является не рационально завышенной и с тяком виде - экологически вредной;

- навивка синтетических эадатно-фильтруэдих материалов (ЗФЮ на трубы вручную требуют механизации процесса и резкого повышения производительности работ;

- открывка узких дренажных траншей в водонасыщенных, обладающих липкостью грунтах,требует разработки новых землеройных рабочих органов и повышения качества их очитаемости;

- формирование комплексов маши требует дополнительной теоретической проработки и применения их в производственных условиях ;

- пооперационная технологическая проработка с использованием в комплексах современных дреноукладочных и вспомогательных машин, применение новых технических и технологических решений.

3. В результате теоретических исследований:

- установлена параметрическая зависимость ширины выемки срезки растительного слоя грунта о? наибольшей ширины землеройного рабочего органа, условно равного ширине дренажной траншеи;

- определены основные параметры процесса навивки синтетического 3$У на дренажные трубы - шаг навивки и скорость ленты материала, частота вращения план-шайбы (рис.2.2, 2.3) ;

- показано н подтверждено явление трансформации угла наклона забоя в процессе копания грунтов при отрывке дренажных траншей, имеющее связь для установления аналитическим путём зависимости толщины грунтовой стружки от скорости передвижения дреноукладчика и скорости скребковой цепи (рис.2.4, 2.6) ; определены основные параметры скребковых рабочих органов ;

- теоретически обоснованы и доказаны условия устойчивого движения скребков при резании грунтов (рис.2.8) ;

- сформированы каскадные рабочие поверхности скребкоэ, усовершенствованы их геометрические параметр«, рис.2.9;

- разработаны основы отвалообразозанил грунтов новым лопшттиш метателем, где приманена комбинированная антиадгезиоякая защита -

полимерное покрытие рабочих поверхностей лопастей совместно с жидкостной смазкой ;

- разработаны условия по формированию тралспортно-технологи-ческих средств (TTC), построены номограммы для определения TTC по доставке объёмных фильтроматериалов (ОФМ) на объекты-участки и составов комплексов дреноукладочных машин (рис.2.12, 2.13) с учётом накопления и расхода ОЗМ бункером дреноукладчика (рис.2.14) ; определены потребности в засыпателях-уплотнителях для дренажных траншей ;

- обоснован метод для решения оптимизационной задачи по формированию комплексов дреноукладочных машин на примере ПО "Ростов-водмелиорация".

4. Экспериментальны).™ исследованиями были установлены и подтверждены:

- достоверность параметрического соотношения В0Ь-(1,5 - 2,0)-• В? или BpSs (1,5 - 2,0).Бе« и возможность его широкого практического применения в производственных условиях ; определены фактические значения трудозатрат и стоимости работ по подготовке трасс дренисрезке растительного слоя грунта различными способами ; выявлено экономичное сечение, исходя из наименьших объёмов работ, трудозатрат и стоимости их выполнения ;

- необходимость перехода от процесса ручной к механизированной навивке ; правомерность определения и использования оптимальных параметров: ширины полосы материала 0,6 м, скорости подачи ленты - 72 м/ч и частоты вращения план-шайбы до 13 мин." (об/мин) ;

- влияние формы рабочей поверхности и геометрии скребков на их очищаемость и работоспособность в налипающих грунтах. Установлено, что у режущих скребков наиболее эффективной является выпуклая пилообразная'рабочая поверхность с шагом до 40 мм, а у транспортирующих - выполненная .из системы'параллельных прутьев, опираю-

внеся у обеих видов скребков на Т-образную стойку посередине ; дополнены показатели оценки работоспособности скребков в липких грунтах, по коэффициенту очищаемости;

- работоспособность конструкции и верность теоретического обоснования параметров телескопического лотка для подачи грунта и лопастного метателя,в грунтах различной влажности (от 10 до 40 %) : выполнена энергетическая оценка работы метателя: в сухих грунтах энергозатраты составили 2,06 кВт (3,90 л.с.), а в мокрытх, липких, водонасыденных грунтах - 5,5 кВт (7,5 л.с.) ;

- необходимость применения экономичных процессов доставки и загрузки ОФМ п бункера дреноукладчиков погрузчиком фронтальным типа ПКУ-0,8 (113-0,75), оптимальным вариантом среди которых является забор фильтроматериалов ковшом непосредственно из кузова тракторного прицепа и выгрузки материалов в бункер (см. Tilg, табл.3.2) так, как он дешевле на 140-200 р/км дрены в сравнении с ТП^, табл.3.2;

- зависимости производительности дреноукладчиков от глубины траншеи, влажности грунтов и положения уровней групповых вод. Составлена и с применением ЭВМ EC-I033 получена регрессионная модель (3.3) зависимости производительности уэкотраншейного дреноукладчи-ка от глубины траншеи, липкости и плотности разрабатываемых грунтов;

- применимость технологических процессов устройства дренажа на орошаемых землях в зависимости от положения УГ8 и фильтрационных свойств грунтов (Кф) с соблюдением необходимого срока водопо-ниженин при устройстве лмдерных .дрен, либо пионерных траншей;

- минимизация получения приведенных затрат при применении группового использования уэкотрянаеиних дреноукладочных машин на обтеяте;

- низкая эффективность использования имеслихся дреноуклацочкых машин в строительных организациях (табл.3.6, 3.7) по причине. н/экей надёжности узлов малин я слабой организации дренажных работ ;

- более высокая эффективность применения комгыексно-мопшизи-

рованного узкотраншейного способа устройства дренажа. Она составляет в сравнении с раздельным способом - 10-14 р./м, а траншейным -4,5-6,0 р./м.

5. Разработаны, исследованы и проверены в производственных .условиях многовариантные технологии устройства дренажа узкотралшейним способом в водонасыщенных и естественной влажности грунтах, рекомендованы оптимальные технологические комплексы с \ ;w:n опием ЭТЦ-К'ОА, УДМ-350М (-2М) и 602? "Хайконс" для производства работ в летних и зимних условиях и, обеспечивающие снижение трудозатрат на 30-50 % и стоимости процесса устройства дрен в 1,5-2,0 рапа. Технологии согласованы с проек'тными и строительными организациями. Они провг';"7~ лись в ПО "Ростовводмелиорация", "Воронежводмелиорация" и др. и являются нормативно-технической документацией, утвержденной концерном "Росводстрой". Каждая из разработанных технологий может быть применена отдельно от других и реализована на современном техническом уровне. Разработаны девять технологических карт.

Основные положения и научные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Коршиков Л.А., Миронов В.И. К вопросу об устойчивости движения скребков дреноукладчика в забое // Сб. тр. ОжНИИГим, выпуск 34. - Новочеркасск, 1978. - С.87-92.

2. Коршиков A.A., Миронов В.И. Пути повышения уровня механизации дренажных работ в Ростовской области // Сб. тр. ЮжНИКГиМ, выпуск 40. - Новочеркасск, 1979. - С.6-12.

3. Миронов В.И. Преимущества узких транг^й г уч^-ргг'^того способа строительства дренажа // Сб. тр. L'".ií'i¡J и..', . г\ > Ь. -Новочеркасск, 1979. - С.25-29.

4. Миронов В.И. О влиянии формы скребков пкекппаторпя-дрсноуклад-чиков на их работоспособность ti грунтах различного состояния // Разработка технологии, рабочих органов ыаиии и орудии для -птрэ-

ительства и эксплуатации оросительных систем. Сб. тр. ЮяНИИГиЫ. -Новочеркасск, 1980. - С .14-20.

5. Кортиков A.A., Федирко A.B., Миронов В.И. Анализ баланса мощности узкотраныейног'о окскапатора-дреноуклодчика // Совершен-

еуновалие методов эксплуатации гидромелиоративных систем. Сб.тр. ШШТиМ. - Новочеркасск, 1981. - С.39-42.

6. Миронов 3.1!. Рекомендации по проектированию и применению скребковых рабочих органов дреиоукладчиков и траншейных экскаваторов. - Новочеркасск, 1981. - 80 с.

7. Коршиков A.A., Седирко A.B., Миронов В.И. Теоретическое обоснование к слр».-до;:«игз itCKC/ropix ¡;ир-.метров скребкой экскаватора - дреноуклядчнка // Организация и технология гидромелиоративных работ. Сб. тр. ¡СИИ. - Новочеркасск, 1982. - С.64-70.

8. Коршиков A.A., Миронов 3.11. Исследование угла наклона забоя

и геометрических параметров скребкового рабочего органа экска-ватора-дреноукладчика // Организация и технология гидромелиоративных работ. Сб. тр. ИМИ. - Новочеркасск, 1982. - С.70-76.

9. rtopunmoi) A.A., Лирс-но;« Рабочий орган Э1Ц-163М для разработки грунтов пом;; иной влажности // Гидротехника и мелиорация. - М.: i960. - ,v> 10. - С.46-47.

10. Миронов В.И. Некоторые вопросы организации и технологии механизированного строительства дренажа узкотраншейным способом // Мелиорация орошаемых земель, использование и охрана водных ресурсов. Сб. тр. ГЬНИИГиМ. - Новочеркасск, 1982. - С.138-143.

11. Миронов В.И. Засыпка и уплотнение грунта в дренгшшх траншеях /./ Механизация и электрификация сельского хозяйстве. - к'.: 1983. - Гс 10. - С. 17-18.

12. ¿¿иронов В.И. Экочомико-мг.тематическая мидель еосглва кс^пг-вч-са машин для строительства дренагя узкатрчнгеКкш способоц // Механизация гидромелиоративных работ. Сб. тр. - На-

вочеркасск, 1984. - С.16-23.

13. Миронов В.И. Рекомендации по применению лазерного указателя УКЛ-1 при строительстве дренажа узкотраншейным способом. - Новочеркасск, 1986. - 32.с.

14. Миронов В.И. Применение лазерных систем - важное направление в повышении качества строительства дренажных систем траншейным и узкотраншейным способами // Мелиорация орошаемых земель и использование водных ресурсов. Сб. тр. ЮжНИИГиМ. - Новочеркасск,

1987. - С.48-52.

15. Миронов В.И., Фисенко А.И., Бредихин H.H. и др. Технология строительства дренажа в водонасыщенных грунтах с применением дрено-укладчика УДМ-350. Проспект ВДНХ СССР. - Новочеркасск, 1968. -

- 2 с.

16. Бредихин H.H., Миронов В.И. и др. Строительство закрытого узкотраншейного дренажа с фильтрами из синтетических материалов в водонасыщенных грунтах. Проспект ЦЦНХ СССР. - Новочеркасск,

1988. - 18 с.

17. Миронов В.И., Шеремет C.B. и др. О круглогодичном строительстве закрытого дренажа в зоне орошения // Мелиорация орошаемых земель и использование водных ресурсов. Сб. тр. ЮжНИИГиМ. - Новочеркасск, 1988. - С.67-72.

18. Проектирование и строительство закрытого горизонтального дренаже на орошаемых землях РСФСР, ЦБНГЛ Минводхоза СССР. - М.:

1989. - Выпуск б. - 62 с. (в соавторстве).

19. Миронов В.И., Шеремет C.B. и др. Механизация транспортировки и укладчики дренажных труб с фильтрующими материалами / Интенсификация рабочих процессов и совершенствование конструкции гидромелиоративных машин. Сб. тр. ЮжНИИГиМ. -Новочеркасск, 1989.

- С.11-18.

20. Миронов В.К., Фисенков А.И. и др. - Особенности технологичсско-

го процесса устройства дренажа узкотрашейным способом в водо-насыщенных и естественной влажности грунтах // Проектирование и строительство закрытого дренажа дреноукладошмми комплексами. Сб. тр. Ккгипроводхоза. - Ростов-на/Дону, 1989. - С.29-35,

21. Миронов В.И. Механико-математическая модель взаимодействия рифленой рабочей поверхности скребка с грунтом // Повышение надёжности и эффективности машин и орудий в орошаемом земледелии. Сб.тр. ЮжНИИГиМ. - Новочеркасск, 1984. - С.70-79.

22. A.c. 580284 (СССР) Рабочий орган траншейного экскаватора. Миронов В.И. Опубл. в Б.И., № 42, 1977.

23. A.c. 628244 (СССР). Рабочий орган экскаватора-дреноукладчика. Миронов В.И., Кортиков A.A. и др. Опубл. в Б.И., № 38, 1978.

24. A.c. 655778 (СССР). Метатель грунта. Миронов В.И., Коршиков A.A. и др. Опубл. в Б.И., № 13, 1979.

25. Васильченко В.А., Миронов В.И. и др. Временные указания по проектированию и строительству закрытого дренажа на орошаемых землях узкотраншейными дреноукладчинами с применением рулонных защитно-фильтрующих материалов. - Новочеркасск, 1987. - 70 с.

26. Бредихин H.H., Миронов В.И. и др. Пособие к ВСН 33-2.2.03-88 по проектированию и строительству перспективных конструкций дренажа с использованием синтетических фильтрующих материалов. - Новочеркасск, 1988. - 80 с.

27. Бредихин H.H., Миронов В.И. и др. Особенности проектирования, строительства и эксплуатации закрытого горизонтального дрена.-?«! в зоне орошения РС5СР (Подобие к ЭЗН 33-2.03-66). Новочеркасск, 1991. - III с.

28. Миронов В.И. Технология и организация сц-ситсльстра дренагл на орошаемых землях узкотрантзйным способом. LpKTW концерне. "Вод-строй". - М.: 1991. - 254 с. Депонированная рукопись•(монография) № 729 от 27.08.91 г.

Состав дренажных работ, потребность в технических и трудовых ресурсах при устройстве дренажа комплексно-механизированным узкотрзнше(!ным способом

Виды дренажных работ Средства механизации, механизмы, инструмент Состав исполнителей

количество разряд

I 2 3 4

Подготовительные виды работ

I, Разбивка и нивелировка дрен. Составление профиля и объёмов земляных работ.

2. Навивка эащитнофильтру-ющего материала (ЗфМ) на дренажные трубы. Складирование бухт.

3. Транспортировка дренажных труб на участки к дре-ноукладчику.

4. Отрывка приямков-шурфов под бункер дреноукладчика.

5. Подготовка трасс, срезка растительного слоя грунта по трассе в виде выемки.

6. Погрузка и доставка объемных фильтроматериа-лов (СЖ1), выгрузка ОФМ в бункер дреноукладчика.

7. Установка излучателя лазерного .

.'.{атеряальное оборудование: нивелир НВ-3 ; рейка геодезическая ; лента мерная; вешки, сторожки, колышки

Установка для навивки 32.1 на трубы типа УНФ

Геодезист I 5-6

Трактор колесный МТЗ-80 с прицепом типа 2ПТС-4М (прицеп-бухтодержатель)

Экскаватор одноковшовый типа Э0-3322А

Бульдозер типа ДЗ-109 (ДЗ—110) с рабочим оборудованием РОБОТ-0,8

Машины, погрузчики, перегружатели - приведены в табл.3.2

Светоизлучатель лазерный типа "Горизонт-У или УКЛ-1

Операторы 1-2 3-4

Тракторист I 3

Машинист I б

Тракторист-бульдозерист

1 3

Машинист (тракторист)

2 5-6 (I) (3)

Машинист дреноукладчика^

Основные виды дренажных работ

8. Установка дреноукладчика на исходную позицию, опускание и установка бункера. Подключение лазерной аппаратуры. Отрывка траншеи, укладка труб и (Ж!.

Дреноукладчик узкотраншейный УДМ-350М ; 6027 "Хайконс" ; ЭТЦ-406Л

Машинист I 5-6

Пом. машиниста

Продолжение прил. I

Заключительные виды дренажных работ

9. Уплотнение грунта в дренажных траншеях .

Засыпатель-уплотнитель ЗУГД конструкции ШНШ-Гим на тракторе Т-130 (ДТ-75Б), либо бульдозер ДЗ-ИО

10. Устройство котлованов Экскаватор одноковшо-под контрольно-смотровые вый типа Э0-3322А колодцы .

11. Погрузка н перевозка Автокран КС-3561 блоков и деталей к кснт- (КС—2561"

рольно-сматровым колодцам и устьеьнм сооружениям .

12. Монтаг. колодцев и устьевых сооружений .

561). Трактор МТЗ-80 с прицепом

Автокран КС-3561 (КС-2561)

13. Полная обратная зн-С!!ш:.-1 иыег'•!-:, котлоьа-110», Н]ур!ч;|" .

Бульдозер типа (ДЗ-110)

13-109

Покрытие трассы дрены Бульдозер типа ДЗ-109

растительным грунтом, планировка, формирование валика .

15. Контроль качества строительства дренажа.

Всего работающих:

(Дз-ТюГ

Материальное оборудование: нивелир НВ-3, рейка геодезическая, лента мерная

Тракторист I 3

Машинист I 6

Шофер-водитель

Тракторист X 3

Шофер-водитель

и бригада монтажников из состава звена дреноукладчи-ка 2 чел. и тракторист , I чел.

Тракторист-бульдозерист I 6

Тракторист-бульдозерист

I 6

Геодезист (мастер)

I 5-6 12 человек

Технико-экономические показатели работы дреноукладочных комплексов в водонасытенных и естественной влажности грунтах

Наименование показателей

Водонасышенные грунты

: Грунты естественной

; влажности ч "ЛидернаЯ и основная 1 "Пионерная" траншея и

- Основная.дрена -

дрены

основная дрена

• • 6027 "Хайконс1 ЭТИ- | 6027 4С6А ГХайконс ЭТЦ-406А Г 6027 ГХайконс" : удм- 1 : •: ЭЩ-406А

Производительность, м/ч:

- техническая 80-85 80-85 50 40-85 45-67 50 50-80 55-80 50

- эксплуатационная 35 40-72 25 25 • 30-50 15 35 40-64 25

г- выработка сменная, м 245-400 280-500 175 175 210-300 100 245-400 280-500 175

Удельная трудоёмкость, чел.-ч/м 0,257 0,200 0,30 0,617 0,467 0,77 1,159 1,102 1,202

Удельная энергоёмкость, кЗт-чум 3,77 1,97 2,17 4,13 3,51 3,79 3,76 4,22 3,30

Удельная металлоёмкость, кг/м 374,0 234,0 526 523 418 920 572 602 820

Удельные капитальные вложения, р/м 4,23 4,82 3,74 5,93 4,36 5,77 5,15 4,05 4,71

Себестоимость дренажа, р/м 6,62 5,68 9,93 11,26 9,91 16,14 20,52 19,58 23,83

СГ

о-

Схема выполнения вспомогательно-подготовительных работ при подготовке дренажных материалов

О)

д)'

■ I

ТУТ—777—/■>■?—

Рис. П.3.1

ПШОЖЕНИЕ 4

Схема процесса устройства дренажа дреноукладчиком УДМ-350-2М с загрузкой в бункер СИМ посредством перегружателя ОМ (Веселовская 1ШК, УС "Ростовдонводстрой", 1989 г.)

к; Ф,

Б).

77тЩ"

\ !

I Ч.

.! Л

И*

Схемы поперечных сечений дрен: а) устройство дрен в грунтах естественной влажности; б, в) то не, в водонасыщенных грунтах: I - основная дрена; 2 - "лидерная" дрена; 3 - "пионгрная" траншэя; 4 - растительный грунт; ■5 - минеральный грунт

Рис.П.4,1

% 1 1 ?! * ?'г , г!, г1, 1 . !, '1г т 'I1 I1 I ' ■ « 1; ) т>

ч1 г -г г[ >■ г 1 1 1 .¡г I г |1 л ГПМ'Г1 1 /ii 'i1 4 14 ч г1 • ' I111!

I - бульдозер ; 2 - дреноукладтак ; 3 - перегреватель 01-М ; 4 - излучатель лазерный ; 5 - фотоприёмник; б - автосамосвал; 7 - трактор-тягач

Ряс.П.4.2

сэ ш

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Схема процесса устройства дренажа дреноукладчиком 6027 "Хайконс" с загрузкой в бункер ОФМ с поверхности земли погрузчиком фронтальным ШШ-8 треста "Ыелиоводстрой", 1966-1990 гг.)

со о

Л/ у У?

Срсзгз рас тйтол ь -ноге грунта.

77К

"77?-ТГГ

Грубая планировка трассы дрены.

Укладка пластмассовых тру£Г с ЗФМ, обсыпка фильтрующим материалом, присыпка грунтом.

Надвижка растительного грунта.

I - буаьдезет); 2 - дреноуклздчик ; 3 - погрузчик фронтальный ПКУ-0,8 (ПФ—0,75) ; 4 - излучатель лчзецщД; 5*- фотоприёмник

Рис.П.5.1

Схема процесса устройства дренажа дреноукладчиком Э1Ц-406А с забором 0®' из кузова прицепа погрузчиком фронтальным и выгрузкой его в бункер (ПМК-9 ПСО "Калмводстрой", г.Городовиковск, 1989г.)

Блох-схека подключения электроизмерительной аппаратуры для тензометркровання

узкотрекдгГного дреноукладчика

Тснгсдатчик mypech-ozo Зала

Вала

Генэ ¿¿term чих

MOficretxHOzo ,

Отмегнчик CSCpÜ/l¡OOS!2n.t1STStT.

Тишодснпчик ;c¿щоам&н> ¡¿¿имеля

. Of-n^ern yuíí oaopcrííx o&xa/i.i/Af.

Аашчих г--; ехЗланиф S с ид - si

pèc иегтееке (TS,А) Г

Виородаглчих Зив-Я

-аГо-

-о-о-

-Q---Ъ~

-О о j ■

___I

Усилители

ТЯ-5 ТЙ-5

Осциллограф Н-700

Вы прямы-шель

ВСЯ-5Я-К

СтаЪилизц-пгср'Вега''

zzoE

Рис.П.7.1

Кинематическая схема привода скребковой цепи и лопастного метателя на узкотраншейном дреноукладчике:

Передачи Число зу&ьеВэ&ёздочйкичастзма их ¿¡ращения А//с увк 'с.ц М/с \Гок Л.М М/С

г, *и 2а % К-2,3 & Гн НИ

I /г <и <6 35 Э5 95 п 11 16 15 16 82 85 ■¡гг 17 1? 17 ю ю 10 /2 12 42 25 25 25 23 23 23 76 30 115 16 15 16 112 13С 155 1,03 1,19 1,52 2,75 ?.<* А, 05 7,2. 8,45

12 153 14 15 123 17 ю 12 25 23 16 167 1,53 М,06 Р/С

Я А т 15 159 17 40 23 150 15 210 1,9В 5,26 И,го

/в 159 14 ■15 204 17 ю 42. . 25 23 192 16 г7в 2,!* 6,15 15,10

I - цепь скребковая; 2 - лоток телескопический; 3 - метатель лопастной; 4 - редукторконический ; .5 прЙоолоток • " ' "Рис. .п.8.1. -

Скребковые рабочие органы дреноукладчиков, предназначенные для разработки грунтов следующего состояния:

а, б, в - мерзлых, крепких; г, д, е - сухих и влажных, не липких; ж, э, и - влшкных и мокрых, липких. Здесь поз. "ж" - по а. е.. 560284 и 628244

Рис.П.9.1

Примечание: при выполнении работы автором получено 29 A.c. и 3 положительных решения на выдачу A.c.

Конструкции новых и усовершенствованных скребковых рабочих органов

.........................5 I

Ц"-7,0

Щв. ш/ ЩЩщ-

цс-<В,о

Щ.

Чс-Яо,о цс-г^О

Рис.П.10.1 .

Продолжение прил. 10

Конструкции новых и усовершенствованных скребковых рабочих органов

«««50

« цс-з

ЦС-1,0 рек. - по а.с. }.з 628244 ; ЦС-20,0 - по а.с. № 918402 ;

ЦС-1,0 трапсп. - по а.с. № 580284 ; ЦС-21,0 - по а.с. № 929785;

ЦС-1,0 - по а.с. № 827703 *, ЦС-22,0 - по а. с. № 1062344 ;

ЦС-5,0 - по а.с. }Ь 825774 ; ЦС-23,0 - по а.с. да 787574 ;

ЦС-8,0 - по а.с. ГР 894087; ЦС-24,0 - по а.с. 1090806 ;

ЦС-9,0 - по а.с. )Ь 901404 ; . ЦС-26,0 - по а.с. 1? 969833;

ЦС-11,0 - по а.с. ]Ь 683270; ЦС-28,0 - по а.с. № 10С6621 ;

ЦС-12,0 - по а.с. № 88327Г ; ЦС-29,0 - по а.с. Гр 1067154 ;

ЦС-17,0 - по а.с. № 909024 ; ЦС-31,0 - по а.с. 1116121 ;

ЦС-19,0 - по а.с. № 977589 ; ■ ЦС-32,0 - по а.с. Р 1027336 ;

Здесь: ЦС-2,0 ; ЦС-3,0 ; ЦС-6,0 ; ЦС-7,0 ; ЦС-10,0 ; ДС-13,0 ; ЦС-16,0 ; ЦС-18,0 ; ЦС-25,0 ; ЦС-27,0 ; ЦС-30,0 - усовершенствованные' ЮжНИИГиМои

Рис.Л.10.2

УТВЕЩЦАЮ

Г-ЕНЕРАШ-Шй ДИРЕКТОР НПО

В.Н.ЦВДРПН

С П Р Л В К AV

о проверке рабочих органов, технологических процессов строительства дренажа, изобретений и использо -вании материалов диссертации с.н.с. лаборатории дренажа НПО "Югмелиорация" МИРОНОВА В.И.

I. Подготовка (в соавторстве) и передача технологических карт организация.!:

1. Ростовскому ЦНТИ: исх. ЦНТИ » 222/01-4 от 22.01.90 г. (восемь технологических карт).

2. ВГПТИ "Союзоргтехводстрой" - акт приёмопередаточный от 25,11.88 г. (четыре технологические карты).

П. Проверка и приёмка технологических процессов строительства дренажа:

1. В ПСО "Калмводстрой" с дреноукладчиком ЭТЦ-406А и погрузчиком фронтальным типа ПКУ-0,8, акт и протокол от II.12.90 г.

2. Ведомственная проверка (Минводхоз PCiCP) технологии с дреноукладчиком 6027 "Хайконс" в к-зе "Кирова" Песчанокопского р-на Ростовской обл. от I.12.87 г. Предварительная проверка, технологии с 6027 "Хайконс" в тресте "Мелиоводстрой", с-з "Дружба" Зимопни-ковского р-на Ростовской обл. от 2.10.87 г.

3. Ведомственная проверка (Минводхоз PCiCP) технологии с дреноукладчиком ЭИ1-406А в к-зе "вданова" Веселовского р-на Ростовской обл. от 27.11.87 г.

111. Проверка рабочих органов, разработанных автором и испытания уэкотраншейных дреноукладчиков:

1. В ПМК-29 треста "Егорлыкводстрой", ПО "Ставропольводстрой" с дреноукладчиком ЭУЩ-400 О" C8IC93) в с-зе'Егорлыкский" от 25.10.85 г. и в П:К-Ю треста "Прикумскводстрой" от 7.03.85 г.

2. В Вешенской ШЖ, ПО "Донводстрой" в с-зе "Тихий Дон" с дреноукладчиком ЗУЩ-400 (Г= 081093) от 15.11.83 г.

3. Объект испытаний - территория близ ШКИГкМ с дреноукладчиком ЭУТЦ-400 № 081093) от 2.II.82 г. . ■

4. Объекты треста "Курскмелиоьодстрой", ПМК-I, п.Золотухине, Курской обл., дреноуклздиик ДУ-251 от 30.09.С6 г.

Информация о работе

Миронов, Василий Иванович
доктора технических наук
Новочеркасск, 1992
ВАК 06.01.02

Автореферат

Разработка механизированного процесса устройства узкотраншейного дренажа с применением фронтального погрузчика фильтроматериалов - тема автореферата по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы