Опыт применения грунтозаборных устройств в сельском хозяйстве
Сельскохозяйственная техника и оборудование / 18 октября 2012
Приведены конструктивные решения грунтозаборных устройств. Рассмотрены грунтозаборные устройства лопастного и гидравлического типов. Описана установка для добычи илистых грунтов в ледовых условиях.
Приведены конструктивные решения грунтозаборных устройств. Рассмотрены грунтозаборные устройства лопастного и гидравлического типов. Описана установка для добычи илистых грунтов в ледовых условиях.
В настоящее время в сельском хозяйстве применяются различные грунты, добыча которых осуществляется современными техническими средствами. Наиболее широкое применение получили илистые грунты – сапропели. Разработка сапропелевых отложений способствует увеличению производства местных удобрений и подкормок, а так же улучшению водообеспеченности населения, поскольку в результате очистки озер улучшается их водный баланс и создаются дополнительные источники водоснабжения. Условия различных водоемов, наличие специфических свойств илистых грунтов требуют создания разномодульных комплексов добывающего оборудования. Охрана и рациональное использование озер, как источников чистой воды, борьба с их преждевременным заилением и зарастанием является важнейшей экологической задачей.
В современных условиях сельскохозяйственного производства для использования сапропеля в животноводстве в качестве подкормки, при малых объемах добычи, применяются в основном грунтозаборные устройства насосного типа.
Основными требованиями к устройствам являются:
1) всесезонность добычи (добыча в летнее и зимнее время). Применение сапропеля в качестве подкормки животным наиболее эффективно в зимнее время;
2) качество добываемого продукта. (ТУ 499-3945035-001-90. Сапропель кормовой);
3) надежность эксплуатации устройств в суровых условиях;
С учетом этих требований нами создано несколько вариантов установок для подводной добычи илистых грунтов в ледовых условиях. Хорошо себя зарекомендовал вариант (рис. 1.).
Рис. 1. Схема установки для зимней добычи грунта:
1 – рама; 2 – насос; 3 – стрела; 4 – привод насоса; 5 – механизм подъема-опускания; 6 – пульпопровод.
Установка имеет вид навесного насосно-бурового оборудования к колесному трактору с приводом всех узлов от ВОМ трактора и карданное соединение. Она предназначена для добычи илистых грунтов зимой со льда, а летом на плаву. Она состоит из рамы 1, насоса 2, стрелы 3, привода насоса 4, механизма подъема – опускания 5 и пульпопровода 6. Рама является основанием всей конструкции установки и служит для монтажа деталей, узлов и механизмов. Она представляет собой неразборную конструкцию, сваренную из швеллеров, труб и уголков. Насос шнекового типа служит для забора и подачи грунта в транспортные средства. На вал шнека монтируется рыхлитель лопастного типа, который отделяет частицы грунта из залежи, смешивает их с водой и подает к всасывающему отверстию насоса. Кроме того, на этот же вал монтируется ледобур, которым механизируется процесс бурения льда толщиной до 1,5 м. Стрела неразборная – сварена из труб и уголка и навешивается на стойки рамы. Она служит для регулирования глубины разработки грунта. Привод насоса состоит из системы карданных валов, конического одноступенчатого редуктора с передаточным отношением 1,6 и предохранительной муфты. Механизм подъема-опускания служит для развертывания установки в рабочее положение. Он состоит из двух силовых гидроцилиндров двустороннего действия, гидрошлангов высокого давления, штуцеров, предохранительных клапанов и соединительных муфт. Механизм работает от гидросистемы трактора. Пульпопровод служит для подачи пульпы от напорной трубы насоса в транспортные средства и представляет собой гофрированный резино-тканевый рукав диаметром 150 мм, длиной 6000 мм.
Основные технические показатели установки:
|
Производительность (по грунту), м3/ч Частота вращения вала насоса, об/мин Привод насоса Глубина разработки, м Габариты с трактором МТЗ-82Р, мм транспортное положение: длина ширина высота рабочее положение: длина ширина высота Масса установки, кг Обслуживающий персонал Монтируется на колесные тракторы типа: |
30 1450 от вала отбора мощности трактора 3,5
7895 1965 2600
7200 1965 464 1050 2 чел. МТЗ, Т-40 и Т-25А |
Установка комплектуется рыхлителем закрытого типа четырехлопастным (рис. 2.) и ледобуром чашечного типа четырехножевым (рис. 3.).
Рис. 2. Рыхлитель закрытого типа четырехлопастной
Рис. 3. Ледобур чашечного типа четырехножевой
Рыхлитель состоит из лопаток 1, служащих для подачи грунта, корпуса 2, к которому крепятся подающие лопатки 3 и втулки 4, посредством которой рыхлитель соединяется с валом 5 насоса 7 болтовым соединением 6. Рыхлитель закрыт кожухом, который ограждает место забора грунта от доступа воды из верхних слоев залежи.
В результате испытаний установлено, что рыхлитель данного типа обеспечивает оптимальную подачу пульпы при частоте вращения вала до 1500 об/мин, так как при более высоких частотах вращения вала насоса подача значительно снижается. Для улучшения работы рыхлителя необходима регулировка угла наклона ножей к оси вращения в пределах от 10 до 250.
Ледобур состоит из корпуса 1 с жестко закрепленной к нему втулкой 2, посредством которой он монтируется на вал привода насоса. Ледобур имеет забурник 6, который выполнен в виде трубы, и служит для наводки бура на требуемую точку бурения. Бурение льда осуществляется ножами 4, смена и регулировка которых предусмотрена болтовыми соединениями 5. Для удаления ледовой стружки имеется винтовая поверхность 3. Достоинством забуревания трубчатым забурником является то, что лед вынимается в виде керна, вследствие чего значительно снижаются затраты энергии. Этот способ имеет более высокую производительность ввиду малого лобового и бокового сопротивлений в процессе работы забурника. Наличие механизма наклона направляющей стрелы сапропеледобывающей установки позволяет стабилизировать забурник при работе в строго вертикальном положении. Режущая часть забурника, выполненного в виде кольца, исключает смещение ледобура в начальный момент его работы от стартового положения. Расположение ножей в шахматном порядке позволяет стабилизировать процесс работы шнека – беспрепятственно выбрасывать ледовую стружку из скважины, а регулировка ножей посредством специальных шайб – производить работы в любых климатических условиях. Новизна технических решений защищена авторскими свидетельствами.
Для добычи илистых грунтов в больших объемах, преимущественно для использования в качестве удобрения под различные культуры, применяются технические средства на основе земснарядов, с различного типа рыхлителями:
1. механические;
2. гидравлические;
3. комбинированные.
Нами создан рыхлитель гидравлического типа (рис. 4.)
Рис. 4. Рыхлитель гидравлического типа
Гидрорыхлитель состоит из всасывающей трубы земснаряда, рамы, электродвигателя, предохранительной муфты, насоса, напорной трубы, коллектора и форсунок. Ключевым элементом гидрорыхлителя является насосный агрегат (рис. 5.).
Рис. 5. Насосный агрегат
Устройство работает следующим образом: вода из зоны забора грунта по всасывающей трубе насосом, приводимым в движение от электродвигателя через предохранительную муфту, по напорной трубе подается в коллектор, состоящий из форсунок. Вода, в виде направленных струй, выбрасывается форсунками в сторону забоя. В результате этого воздействия частицы грунта из залежи вымываются и подаются в заборник грунтового насоса земснаряда.
В настоящее время проводятся исследования по созданию различных типов струенаправляющих экранов, которые позволят стабилизировать процесс добычи грунтов.
Источник: BORONA.net
