Способ закрепления оврагов и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК A01B13/16 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и сельскохозяйственному машиностроению, в частности к способам и устройствам для борьбы с эрозией.

Целью изобретения «является повышение производительности работ.

На фиг. 1-поэтапное осуществление способа закрепления глубоких оврагов; на фиг. 2. 3, 4 - поэтапное осуществление способа для малых оврагов; на фиг. 5, 6 - предлагаемое устройство для закрепления оврагов, вид сбоку и сверху соответственно; на фиг. 7 - расположение рабочих органов при проходе яруса; на фиг. 8, 9 - расположение рабочих органов при нарезании канавки, вид сбоку и спереди соответственно.

Устройство для засыпки оврагов состоит из ротора 1, шарнирно соединенного с трактором-тягачом 2 и взаимодействующего с горизонтальными шнеками 3, наклонным шнеком 4 и фрезами 5. Между ротором 1 и тягачом 2 установлен зачистной отвал 6 с подвижной средней частью и раздельным управлением гидроцилиндрами 7. В верхней части ротора установлен конвейер 8 с метателем 9, имеющим эластичные рабочие элементы 10.

Шнеки 3 установлены на раме 11 ротора 1 с возможностью перемещения опорной части подшипника 12 по направляющей дуге 13. центр кривизны которой расположен на оси вращения ротора 1. Горизонтальный шнек 3 и наклонный шнек 4 соединены посредством сферического шарнира 14.

Устройство работает следующим образом.

При вращении рабочих .органов и движении трактора-тягача 2 в сторону ротора 1

грунт, срезаемый ротором 1, захватывается его ковшами и перемещается в верхнее положение, где он под действием сил тяжести в приемное устройство конвейера 8, которым перемещается в сторону от машины.

Фрезы 5 и наклонные шнеки 4, разрушая грунт, перемещают его в сторону горизонтальных шнеков 3, которые одновременно разрушают грунт и перемещают его в сторону ковшей ротора.

Зачистной отвал 6, находясь в непосредственной близости от ротора 1 и шнеков 3. зачищает дно забоя и собирает разрушенный грунт в виде призмы волочения, в которой затем формируется рабочая зона

шнеков и ротора.

При малой высоте забоя разрабатываемого грунта или при необходимости форми- рования откоса с другой стороны экскаватора наклонный шнек 4 может быть

снят или переставлен на другую сторону экскаватора, т.е. установлен на другой горизонтальный шнек.

При перемещении опорной части подшипника 12 вдоль направляющей дуги 13

шнек 3 будет изменять свое положение по отношению к дну забоя, разрабатываемого роатором, в то время как величина зазора в зубчатом зацеплении шестерни привода шнека с рейками ротора будет оставаться

постоянной, так как центр кривизны напрзилйющей и центр симметрии ротора находятся на одной линии, являющейся осью вращения ротора. При перемещении опорной части подшипника с переднее положение шнек поднимается и ротор полумает возможность разрабатывать грунт ниже стоянки трактора-тягача (фиг. 8, 9), формируя водоотиодящую канавку. Грунт зэ ротором будет зачищаться опущенной под действием среднего гидроцилиндра 7 подвижной средней частью отвала.

Расположение рабочего органа впереди тягача позволяет роторному экскаватору вести работы фронтальным способом при одновременной подготовке трассы для движения ходового оборудования тяговой (вернее толкающей) машины и нарезании оодоотводящей канавки.

Горизонтирование поверхности дна забоя или придание дну уклона в ту или иную сторону производится изменением положения в пространстве отвала 6 ротора 1 укорачиванием или удлинением штоков правого или левого гидроцилиндра или обоих одновременно. При этом режущая кромка ножа отвала будет устанавливаться в непосредственной близости от целика грунта или выше него, тогда разрушенный ротором грунт будет сдвигаться отвалом, очищая дно забоя, а ходовое оборудование машины будет перемещаться по дну забоя, составленного целиком грунта.

При укорачивании штока гидроцилиндра режущая кромка вместе с отвалом подни- мется над целиком грунта. в образовавшийся зазор пройдет разрушенный грунт, при наезде на который ходовое оборудование поднимается, и вместе с собой поднимает ту или иную сторону тягача и рабочего оборудования, при этом режущие кромки сформируют дно выемки в другой плоскости, отличной от прежнего положения. В результате гусеница тягача наедет на этот грунт и поднимет рабочий орган еще выше, Таким образом сформируются прямой или обратный уклоны дна забоя, разрабатываемого машиной.

При последующем проходе заложение уклона можно сформировать другим, т.е. таким, который требует проект строительств,.

Наличие горизонтальных шнеков позволяет роторному экскаватору работать на срезании растительного слоя и перемещении его во временный отвал или отсыпать выравненным слоем.

Способ осуществляют следующим образом.

Закрепление оврагов осуществляют поэтапно. При большой глубине оврага с очень крутыми склонами (фиг. 1) нарезаются одним или несколькими проходами террасы с водоотводящнми канавками и уклонами о их сторону боковыми горизонтальными пооер- х костями с сохранен нем небольшого уклона 5 канавки о сторону отвода воды.

ГЈсли срезанного грунта, перемещаемого транспортером экскаватора в существующее русло оврага, недостаточно для его сюлной засыпки, то используют привозной грунт или другие материалы (отходы производства и пр.).

Сроки выполнения засыпных работ могут быть не ограничены их сезонностью, так как с отводом воды в искусственные русла 5 оврагов, т.е. водосбросную канавку, исключается вынос засыпаемого материала (грунта) при быстром движении воды. Искусственное создание малого уклона водосбросной канавки и устройство ее в цоли- 0 ке грунта уменьшает скорость движения воды и снижает интенсивность размыва водоотвода. При этом основные массы воды будут перемещаться по водоотводящей канавке, площадь которой рассчитана на ее 5 пропуск.

В случае увеличения количества паводковых вод начнут работать боковые поверхности дна террасы, сформированные с уклоном в сторону водоотводящей канавки, 0 при этом они будут выполнять роль аварийного водосброса.

В конце оврага или при необходимости в любом его месте понижение уровня сбрасываемой воды может быть выполнено лю- 5 бым известным способом - трубным, консольным или с помощью быстротока с водобойными колодцами.

Неглубокие овраги засыпают одновременно с ведением общих работ. При этом 0 роторным экскаватором снимается растительный слой грунта (чернозем) по обеим сторонам оврага (фиг. 2) и перемещается транспортером с отключенным метателем в сторону для временного складирования. 5 Затем засыпают грунтом русло оврага и часть горизонтальной поверхности, освобожденной от чернозема (фиг. 3). Грунт при засыпке перевозится звтосзмосвалами, а роторный экскаватор используется как по- 0 грузчик при загрузке автомашин в карьере. Засыпку русла оврага производят таким образом, чтобы уровень засыпаемой поверхности был выше уровня поверхности, освобожденной от чернозема на величину 5 последующей его деформации (уплотнения) при достижении своей естественной плотности.

Параллельно оврагу, в непосредственно его близости, нарезается роторным экскаватором водоотводящэя канавка в целике

грунта (фиг. 4). Глубина канавки небольшая, что позволяет несколько позже выровнять ее с остальной поверхностью при ежегодной обработке поля почвообрабатывающим орудием.

Чернозем набрасывается роторным экскаватором на поверхность свежеотсыпанного грунта (фиг. 4), для более равномерного его распределения по поверхности используется метатель транспортера.

При большой ширине оврага и небольшой крутизне склона, а также на склонах балок, роторным экскаватором могут быть сформированы террасы для посадки на них деревьев.

Горизонтальная поверхность террас нарезается роторным экскаватором с уклоном в обратную сторону от склона. Внутренняя сторона террасы формируется шнеком роторного экскаватора с уклоном в сторону склона. При этом также возможна нарезка на террасе водоот водя щей канавки. Терассы нарезаются вдоль склона с постепенным понижением их уровня.

Кроме того, при разработке террасы второго яруса одна сторона гусеничного ходового оборудования перемещается по разрабатываемому целику грунта, другая (левая) - по свежеотсыпанному не уплотненному грунту, который под действием сил тяжести машины будет уплотняться и проседать, отчего вместе сосадкой грунта опускается и гусеница, а вместе с ней и одна сторона тягача, отчего экскаватор принимает наклонное в одну сторону положение, начинает работать с наклоном в одну сторону, что вызывает на этой стороне большее срезание грунта рабочим оборудованием экскаватора и еще больший наклон гусеницы и всей машины в целом. В конечном счете наступает критический боковой крел всей машины и она не может работать.

Чтобы не появлялся от просадки грунта боковой наклон машины, террасу пробивают со специально заранее заложенным уклоном, необходимым для компенсации деформации грунта. Это может быть сделано за счет известного способа работы меха- низма бокового перекоса отвала бульдозера. Однако при этом уровень террасы не получается горизонтальным в поперечном сечении из-за расположения ножа отвала с наклоном, который нужен для лик- видирования просадки грунта.

Такая работа машины осложняется тем, что машинист не может заранее прогнозировать возможную просадку грунта или ее отсутствие и видит ее только после того, как

район слабого грунта перейдет за середину ходового оборудования и грунт под действием сил тяжести машины деформируется, так как согласно статическим расчетам машин

передние и задние части (их ходового оборудования равно как и обе стороны) должны быть загружены равномерно и приведенный центр тяжести должен находиться в середине ходового оборудования. Поэтому

наибольшая деформация грунта произойдет тогда, когда все действующие на ходовое оборудование силы передадутся им на слабый грунт. А так как рабочий орган фронтально действующей машины (например

бульдозера, грейдера, террасера) расположен впереди машины, то рабочим органом формируется поверхность грунта вначале, а затем уже движется по ней ходовое оборудование машины. Поэтому возможные частые ошибки (просадки и выглубление) исправляются в результате отъезда всей машины назад при повторном формировании поверхности террамы корректируемым уклоном. Такие отъезды снижают производительность машины.

Рабочее оборудование предлагаемого роторного экскаватора фронтального действия также предварительно формирует террасу для движения своего ходового оборудования и также при этом возможна просадка грунта под одной гусеницей. Но для горизонтирования (выравнивания экскаватора) одна секция отвала со стороны

просадочного грунта поднимается и в результате подъема секции отвала с этой стороны отсыпается дополнительная порция грунта, которая должна бы быть срезанной ножом отвала. При этом гусеница машины,

наезжая на более высокую поверхность, выравнивает машину во время выполнения полезной работы, т.е. прерывания ее рабочего процесса.

Используя этот прием можно формировать специально необходимые уклоны террасы в любую сторону.

Преимуществом изобретения является повышение производительности в 7 раз.

Кроме того, формирование террас с обратным уклоном позволяет обеспечить спуск ливневых и паводковых вод по заранее заданному руслу, специально отрытым в твердых грунтах, которые меньше подвергаются

разрыву, что предохранит размывание вновь засыпанной поверхности оврага. Нарезание специальных водоот водящих канавок в целике грунта предохранит почву от разрушения при больших паводковых и ливневых водах.

Формула изобретения

1. Способ закрепления оврагов, включающий выемку грунта со склонов путем формирования продольных террас и перемещение вынутого грунта в овраг, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что, с целью повышения производительности работ, террасы формируют последовательно сверху вниз с перемещением всего грунта с каждой террасы на дно оврага.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем. что. с целью повышения качества закрепления оврагов, одновременно с формированием террасы в целине грунта нарезают продольную водоотводящую канавку.

3. Устройство для закрепления оврагов, содержащее тяговое средство, установленные на раме перед тяговым средством рабочие органы для выемки грунта и транспортер для переноса и укладки грунта, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности работ, рабочие органы для выемки грунта выполнены в виде установленного с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, расположенной перпендикулярно направлению движения тягового средства, ротора с ковшами, горизонтальных шнека и фрезы, наклонного шнека, ось которого соединена сферически

шарниром с осью горизонтального шнека, и установленного между тяговым средством и ротором зачистного отвала, при этом транспортер для переноса и укладки грунта установлен над осью вращения ротора параллельно е.го оси и имеет метатель грунта на своем свободном конце.

А. Устройство поп. 3. отличающёе- с я тем, что горизонтальный шнек и фреза

ротора соединены с рамой ротора посредством направляющей, выполненной по дуге окружности, центр которой расположен на оси вращения ротора, и имеют возможность поворота относительно последнего.

5. Устройство поп. 3. отл и ч а ю щее- с я тем, что, с целью обеспечения регулирования глубины водоотводящей канавки, за- чистной отвал выполнен из трех секций, средняя из которых установлена с возможностью перемещения по высоте.

6. Устройство по п. 3, о т л и ч а ю щ е е- с я тем. что метатель грунта имеет эластичные лопасти.

7. Устройство по п. 3, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что транспортер для переноса и укладки грунта выполнен из двух соединенных между собой частей, при этом транспор- тер установлен на раме ротора с возможностью перемещения относительно последнего и поперечно направлению движения устройства.

f

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технологии и устройствам для борьбы с водной эрозией почвы. Цель изобретения - повышение производительности работ. Для этого террасы формируют последовательно сверху вниз с перемещением грунта с каждой террасы на дно оврага, при этом одновременно с фор

., -7 14 г«

.-. - . .:/

,г -У :i г

& :,$/

/л-. .:,&/$ ,.# %Ј52«

. ..v .-. Т :

Фаг./

t

/ / /

mlllllL

9 Ы

//s /// /J-

1 -алф

I /

/

f , /

f/

st

ГТГТ

# Ј S I

1/гпсЬ

бююа

о

Ь

Т

о

/#№

4У///

.. l; /. // //j 0-f

ч

фиеЗ