УДК 631.61

Койбаков С.М., Абдигалиев М., Токсамбаева Р.К., Жусип Т.С.

Таразский государственный университет им. М.Х.Дулати, г. Тараз,Казахстан

Мобильный универсальный строительно-транспортный агрегат для эксплуатации гидромелиоративных систем

Оросительная система в общем случае имеет следующие элементы:

1) источник орошения и главный водозаборный узел;

2) магистральный канал, распределяющая сеть каналов (трубопроводов) различного порядка (межхозяйственные, внутрихозяйственные, участковые);

3) сбросную и дренажную сеть;

4) регулировочные и линейные сооружения на оросительной, сбросной и дренажной сетях;

5) временную оросительную и поливную сети (временные оросители, выводные, распределительные и поливные борозды, полосы);

6) дождевальные и поливные машины;

7) гидрометрические устройства (водомеры), гидромелиоративные створы со скважинами для наблюдения за уровнями грунтовых вод;

8) дорожную сеть служебного пользования;

9) лесополосы для затенения каналов и мелиоративного назначения;

10)средства связи и автоматические устройства для управления работой системы.

Кроме того, к оросительной системе относится следующее эксплуатационное оборудование: транспортные средства, машины, механизмы, инструменты и материалы для ремонта и постоянного обслуживания элементов системы; жилые, административно-хозяйственные, производственные и подсобно-вспомогательные здания и предприятия.

В состав ремонтно-строительных работ на оросительных системах входят:

очистка отстойников, оросительных и сбросных каналов, коллекторов и открытых дрен от заиления, растительности, оползней и уборка временных перемычек;

приведение поперечных профилей каналов к проектным размерам (досыпка и правка дамб, очистка берм, исправление откосов), ремонт укреплений и одежд каналов;

ремонт дамб обвалования;

промывка и ремонт закрытого дренажа;

ремонт гидротехнических сооружений, насосных станций, гражданских зданий, гидрометрических постов, дорог, линий связи и вспомогательных устройств;

ремонтно-регулировочные и защитные работы для целей водозабора, по борьбе с паводками, шугой и ледовыми явлениями;

работы, связанные с техническими улучшениями оросительных систем (улучшение водозабора, армирование систем сооружениями, устройство вспомогательных сооружений и др.).

В процессе эксплуатации оросительных систем систематически проводят текущие и капитальные ремонты, и в случае аварий или стихийных бедствий – аварийные.

В работах [1,2] приводятся примерные расчеты потребности в тракторах и других машинах для освоения 1000 га орошаемых земель: тракторы разных марок в количестве 15, автомобили – 7, каналокопатели и заравниватели – 3, планировщики и планировщики-разравниватели – 5, грейдер – 1, каналоочистительные машины – 3, бульдозернае оборудование – 3, экскаваторы одноковшовые – 1, косилочные машины – 2 и др.

Обзор литературы позволяет дать перечень интересных рабочих органов и оборудования для применения их при эксплуатации оросительных систем: ковши для очистки каналов, головка с косилкой с гидроприводом [3], ковши для разработки мерзлых и скальных грунтов, бетоноломы, захваты и сменные рабочие органы для обрушения [4], новое навесное оборудование для разрушения конструкций, бетона и арматурной стали фирм Rammer. La Bounty (США). Okada Aiyon (Япония). Brokk (Швеция). Caterpillar (США). Daemo (Южная Корея). NРK. Isomec (Италия). Atlas Copco (США). VTN (Италия) [5].

Перечень работ при ремонтах оросительных систем

	Виды ремонтов
текущий	капитальный	аварийный
Очистка каналов от наносов и раститель-ности; подсыпка и уширение дамб; очистка берм, ликвидация не-больших оползней, об-рушений, перекатов и песчаных кос; исправ-ление поврежденных креплений и одежд ка-налов, устранение не-больших повреждений частей сооружений	Исправление крупных повреждений и разру-шений участков канна-лов, дамб, частей соору-жений, а также работы, связанные с изменением конструкций сооруже-ний или заменой их вследствие износа	Восстановление канна-лов, дамб, сооружений или частей их, разру-шаемых вследствие сти-хийных явлений (сель, паводок и др.), нару-шений правил техни-ческой эксплуатации (пропуск по каналам воды с размывающими скоростями, переливы воды через дамбы каналов и др.

Имеются аварийные машины в системе водоснабжения АВМ-2 (ГАЗ-53), РВМ-2 (ЗиЛ-130) и оборудование для бригады: тренога, таль, домкрат, компрессор, сварочный агрегат, лебедка ручная, насос диафрагменный, пневматический молоток, генератор электрический, котел для обогрева замерзших труб и п. [6].

Для ремонта сооружений на оросительных системах создан передвижной агрегат АРС-2, у которого есть возможность уплотнения грунта и бетона, приготовления бетонной смеси, сварки, водоотвода из котлована, электрообогрева грунта и бетона в зимних условиях, освещения рабочей площадки, разрушения пришедшего в негодность сооружения на канале или части облицовки. Передвижной агрегат с комплектом оборудования за сезон может обеспечить ремонтные работы на оросительных системах площадью до 10 тыс. га [7].

Комплект оборудования агрегата АРС-2 для ремонта сооружений на оросительных системах

Наименование оборудования	Тип	Количество, шт.
1. Электростанция 2. Сварочный агрегат 3. Автомобильный прицеп 4. Насос диафрагменный с двигателем АО2-32-4 5. Бетономешалка 6. Трансформатор 7. Электрошпалоподбойка 8. Электротрамбовка 9. Электромолоток 10. Электровибратор 11. Электровибратор	ДЭС-40М1 ТС-300 2ПН-2 С-205А С-868 ТС-1,5/0,5 ЭШП-6 С-690 ИЭ-4204 ИВ-38 ИВ-2	1 1 1 1 1 1 2 2 1 2

Таким агрегатом выполняются мелкие из названных работ. Агрегат состоит из основной машины – автомобиля и прицепа, в которых размещается комплект оборудования и инструментов, но не может вести земляные работы. В результате научно-исследовательских работ, проводимые на кафедре «Машины и оборудование» нашего университета, сформулированы основные принципы создания мобильного универсального строительно-транспортного агрегата [3.8]. Применительно к работам по эксплуатации оросительных систем агрегат имеет следующие особенности:

агрегат должен состоять из основного и транспортного модулей, соединенные в единое изделие для совместной работы, а после разъединения основной модуль может функционировать как отдельная машина, причем в данном случае может вести различные земляные работы со сменными рабочими органами;

должен иметь высокую проходимость, достаточное тяговое усилие для транспортного модуля и эффективного заполнения ковша;

компактный дизельный двигатель, независимый и зависимый валы отбора мощности для привода сменных и дополнительных рабочих органов и оборудования;

ходовое оборудование – четырехколесная тележка с бортовым поворотом, балансирная подвеска, рабочее оборудование – основное погрузочное с телескопической стрелой, устройство быстрой замены рабочих органов, переднее и заднее тягово-сцепные устройства;

система привода энергии – две независимые гидросистемы для приводов ходового и рабочего оборудования.

Состав рабочего оборудования и сменных рабочих органов предлагаемого агрегата: 1) механизм быстрой замены рабочих органов; 2) кран-манипулятор; 3) экскаваторное оборудование обратная лопата; 4) грейфер; 5) ковш с отверстиями; 6) профильный ковш; 7) широкий ковш с косилкой; 8) отвал; 9) бетоносмеситель; 10) бадья; 11) компрессор; 12) схваты и крюки различных типов; 13) ножницы для металлических изделий; 14) водяной насос; 15) точилка; 16) сварочный агрегат; 17) шлифовальная машина (типа болгарки); 18) электро- или гидротрамбовка; 19) электро- или гидромолот; 20) электро- или гидровибратор; 21) вал отбора мощности с различными углами выхода; 22) плуг; 23) косилка сегментная; 24) косилка роторная; 25) многоковшовый рабочий орган; 26) скребковый рабочий орган; 27) роторный рабочий орган; 28) фрезерный рабочий орган; 29) шнековый рабочий орган; 30) генератор.

Агрегат состоит из энергетического (погрузчик с бортовым поворотом) и транспортного (полуприцеп) модулей. Погрузчик с бортовым поворотом имеет гидравлический привод, поэтому все виды рабочего оборудования (2, 3, 23 – 29 по составу) и сменных рабочих органов (1, 4 – 8, 12, 13, 18 - 20) получают энергию от него. От вала отбора мощности 21 получают энергию компрессор 11, водяной насос 14, точилка 15, сварочный агрегат 16 и генератор 30. Бетоносмеситель 9 и шлифовальная машина 17 может работать либо от компрессора или от генератора 30. Плуг 22 и другие сельскохозяйственные орудия соединяются с погрузчиком через прицепную систему как от трактора. Бадья 10 и некоторые рабочие органы 12 могут работать с краном-манипулятором 2.

Рисунок. Мобильный универсальный строительно-транспортный агрегат

Работы, выполняемые с целью поддержания объектов в исправном состоянии, с восстановлением их первоначальных параметров и характеристик: очистка водохранилищ и русел рек, каналов от наносов и растительности, восстановление поперечных сечений грунтовых сооружений, ремонт креплений, противофильтрационных покрытий, замена изношенных элементов и узлов оборудования, восстановление бетонных и железобетонных сооружений осуществляются соответствующими рабочим оборудованием и сменными рабочими органами агрегата.

Агрегат может работать как специализированный подвижный состав автотранспорта с возможностью самозагрузки и саморазгрузки как сыпучих так и штучных грузов. Все типы рабочего оборудования и сменных рабочих органов транспортируются на кузове полуприцепа и, если не хватит места, то можно добавить еще и прицеп. Очистку каналов и других гидросооружений выполняют цикличным или непрерывным способом продвижением погрузчика вдоль сооружений с полуприцепом. Если канал обсажен деревьями, то его очистка осуществляется одиночным погрузчиком циклично без полуприцепа.

Сменным экскаваторным оборудованием можно вести работы по очистке каналов с более расширенными размерами, чем они предусмотрены на серийных погрузчиках с бортовым поворотом.

Такой агрегат может быть базой и для других мобильных технологических машин, например, транспортной специализированной, дорожной, лесной, коммунальной, пожарной, спасательной и пр.

Литература

1. Шаров И.А. Эксплуатация гидромелиоративных систем. – М.: Сельхозгиз, 1959. -576 с.

2. Эксплуатация гидромелиоративных систем / Под. ред. Н.А.Орловой. –Киев: Вища школа, 1985. -368 с.

3. Отчет о НИР «Анализ способов связи и обоснование создания универсальных строительно-транспортных агрегатов» за 1999 г. (промежуточный). – Тараз: ТарГУ, 1999. -38 с.

4. Кириллов Г.В., Котельников Б.Н., Никешин В.В. Рабочее оборудование зарубежных одноковшовых гидравлических экскаваторов для разработки мерзлых и скальных грунтов и разрушения сносимых конструкций. Обзорная информация. М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1985. - 40 с.

5. Рычагов Г. Навесное оборудование // Строительные и дорожные машины, 2000, №6. –с.27…29.

6. Каммерер Ю.Ю., Харкевич А.Е. Аварийные работы в очагах поражения / Под ред. Б.Л.Иванова. – М.: Энергоатомиздат, 1990. -288 с.

7. Справочник по механизации мелиоративных работ (в зоне орошаемого земледелия) / Под ред. Е.Д.Томина. – М.: Колос, 1974. -376 с.

8. Абдигалиев М. и др. Основные принципы создания строительно-транспортного агрегата универсального назначения / Матерiали I Мiжнароднoi науково-практичноi конференцii «Европеiська наука ХХI столiття: Стратегiя i перспективи развитку - 2006» 22…31 травня 2006 року. Том 22 Технiчнi науки, Днiпропетровськ, Наука i освiта, 2006. – с.75…79.