Ариненков В.В. Машины для мелиорации - файл n1.doc

Ариненков В.В. Машины для мелиорации
скачать (5415 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc5415kb.02.11.2012 14:23скачать

n1.doc

  1   2


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ


Конспект лекций

по дисциплине «Машины для мелиорации»

для студентов специальности 7.090214

«Подъемно-транспортные, строительные, дорожные, мелиоративные

машины и оборудование»


Донецк 2005
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Конспект лекций

по дисциплине «Машины для мелиорации»

для студентов специальности 7.090214

«Подъемно-транспортные, строительные, дорожные, мелиоративные

машины и оборудование»
Рассмотрено на заседании кафедры

«ГЗТиЛ»

протокол № от


Утвержденно на заседании

учебно- методичнеского

совета ДонНТУ

протокол № от 2005 г.


Донецк, ДонНТУ 2004

УДК 004(076.5)


Конспект лекций по дисциплине «Машины ля мелиорации» для студентов специальности 7.090214 «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные, мелиоративные машины и оборудование»)/ Сост.: В.В. Ариненков.- Донецк, ДонНТУ, 2005.- 83 с.

Приведены программа, основные положения учебного процесса по дисциплине и лекции по теории и мелиоративных машин.

Составил В.В. Ариненков, ст. преподаватель

Отв.за выпуск В.А. Будишевский, профессор

Рецензент Н.А. Скляров, профессор

1. Загальні полження

Робоча програма з дисципліни «Машини для меліорації» є основним документом, що охоплює всі види роботи при вивченні студентами даної дисципліни та висвітлює основні методичні установи кафедри гірничозаводського транспорту і логістики. На її вивчення відводиться 81 навчальна година. Формою підсумкового контролю є іспит.

Робоча програма складена на базі наступних документів:

- навчальний план підготовки спеціалістів із напрямку 7.090214 «Підйомно-транспортні, будівельні, дорожні і меліоративні машини та обладнання»;

- освітньо-професійна програма вищої освіти із професійного напрямку підготовки «Інженерна механіка».


2. Мета та завдання курсу.
У відповідності із кваліфікаційною характеристикою інженера механіка 7.090214 «Підйомно-транспортні, будівельні, дорожні і меліоративні машини та обладнання» метою вивчення дисципліни “Машини для меліорації” є формування у студентів теоретичних та практичних знань по теорії та розрахункам машин для меліоративних робіт.

Основні завдання дисципліни:

  1. Знайомство з основами технології та технікою для меліорації.

  2. Вивчити конструкції меліоративних машин.

  3. Засвоїти основи розрахунків машин для меліорації.

Перелік знань, умінь, навичок після викладання дисципліни:

  1. Знати конструкції та основи розрахунку машин для меліоративних робіт.

  2. Уміти розрахувати меліоративну техніку та правильно Ії вибирати, оцінювати умови роботи машин, визначити основні показники ефективності техніки.

  3. Засвоїти засоби розрахунків основних параметрів меліоративних машин.

Дисципліну “Машини для меліорації” попереджують ряд загально-інженерних та спеціальних дисциплін, таких як «Вища математика», «Обчислювальна техніка», Теоретична механіка», «Деталі машин» та інші. Структурно-логічне місце – після викладання прикладної механіки, основ конструювання, електро- і гідроприводу, вантажопідйомної техніки, підвищення показників якості. Вимоги навчального плану по освітньо-професійному рівню “бакалавр” 7.090214 (по переліку-97)Форма навчання - денна.

3. Робоча програма дисциплини «Машини для меліорації»
3.1 Структура дисципліни.


Індекс лекцій

Назва теми

Лекційні заняття, рік

Практичні заняття, рік




Семестр – 8 (весняний)







1

2

3

4

1

Загальні відомості про інженерну меліорацію

2

2

2

Класифікація машин для меліорації

2

4

3

Загальні показники ефективності машин

2




4

Основні властивості ґрунтів

2

2

5

Характеристики процесу копання ґрунту

2

4

6

Основи розрахунку машин для меліорації

4

4

7

Напрямки вдосконалення параметрів меліоративних машин

2







Усього занять за курс

16

16


3.2 Тематичний зміст дисципліни.


Індекс занять

Найменування теми та її склад

Кількість акад. годин

1

2

3

1

Загальні відомості про інженерну меліорацію. Загальні питання проектування меліоративних систем.

2

2

Класифікація машин для меліорації. Область використання машин.

2

3

Загальні показники ефективності машин. Аналіз впливу показників машин на ефективність їх використання.

2

4

Основні властивості ґрунтів. Методи визначення та аналіз параметрів грунтів.

2

5

Характеристики процесу копання ґрунту. Розгляд та аналіз моделі процесу копання ґрунту. Визначення основних параметрів процесу.

2

1

2

3

6

Основи розрахунку машин для меліорації. Методи та засоби розрахунку параметрів виконавчих органів меліоративних машин. Розрахунки потужності та електро-механичних параметрів обладнання.

4

7

Напрямки вдосконалення параметрів меліоративних машин. Розгляд та аналіз основних тенденцій розвитку конструкцій меліоративних машин.

2




У загальному обліку

16



4. Методические указания к изучению

дисциплины «Мелиоративные машины»
ЛЕКЦИЯ № 1
Общие сведения об инженерной мелиорации
Инженерная мелиорация-комплекс технических приемов и сооружений для улучшения природных условий эксплуатируемых участков земли и оптимальных методов эксплуатации этих участков.

Виды осушительных систем:

Защита от поверхносных вод

  1. Нагорные каналы

  2. Ливневая канализация

Защита от грунтовых вод

  1. Открытые системы

  2. Закрытые системы


Виды систем орошения:

  1. Регулярно действующие

а) самотёчная

б) с мех. подъемом воды

2. Однократно действующие

а) паводковое

б) лиманное

3. Постоянное затопление

4. Дождевание

5. Подпочвенное орошение
Водостоки устраивают в населенных районах для отвода поверхностных вод как талых, так и дождевых. Иногда в водо­стоки заключают небольшие речки и ручьи.

Водостоки могут быть внутренние для отвода атмосферных осадков с крыш больших зданий и наружные, предназначенные для отвода атмосферных осадков с территории населенных мест и промышленных предприятий.

Водостоки бывают трех типов: открытые, закрытые и смешанные.

Открытая система водостоков состоит из лотков и кюветов как внутри кварталов, так и входящих в уличную сеть. К ней относятся водоотводные канавы и выпуски их в водоприемники, а также мостики в соответствующих местах. Открытую систему применяют в поселках и малых городах с населением до 10 тыс. человек.

Закрытая система — самая совершенная. Она состоит из лотков на дворовой территории и вдоль улиц и дождеприемников, принимающих воду из лотков.

Из дождеприемников вода отводится по трубопроводам через смотровые колодцы в уличные коллекторы (рис. 29). В зависимости от размеров территории уличные коллекторы объединяются в магистральные коллекторы, а из последних вода стекает в водоприемники.

Закрытые системы водостоков устраивают в местах с населением свыше 200 тыс. человек. В небольших городах с насе­лением до 100 тыс. человек устраивают смешанные системы, состоящие из элементов открытой и закрытой сети.

Как показано на рис. 29, кюветы располагают вдоль тротуаров. Они образуют уступы у тротуара в 20—30 см.

На рис. 30 приведен пример закрытой ливневой сети на территории населенного пункта.

В зависимости от применяемых устройств при захвате дренирующих вод различают следующие типы дренажей: горизонтальный, вертикальный, комбинированный.

Захват воды осуществляется через отверстия в стенках дренажных устройств.

Горизонтальный тип дренажа представляет собой дренажные трубы, уложенные в землю на определенную глубину ниже уровня грунтовых вод с уклоном, обеспечивающим самотечный сток воды (рис. 40, а).

Вертикальный дренаж образовывают несколько вертикальных колодцев или шахт, опущенных в водоносный слой, из которого воду откачивают насосами или сифонной установкой (рис. 40, б).

Комбинированный дренаж соединяет в себе вертикальный дренаж с горизонтальным. Вертикальные колодцы подают са-моизливом воду в горизонтальную штольню под воздействием разностей в уровнях воды в грунтах и в штольне (рис. 40, б).

Далее вода самотеком или при помощи сифонной установки направляется в сборный резервуар, откуда насосной перекачивается в водоприемник.

Каждый из этих типов дренажей может быть совершенным или несовершенным. Совершенный горизонтальный дренаж прорезает водоносный слой до водоупора, и дрена лежит на водоупоре. Несовершенная дрена лежит в водоносном грунте и до водоупора не доходит.

При совершенном вертикальном дренаже колодцы доходят до водоупора, а при несовершенном лишь частично проникают в водоносную толщу.

Горизонтальный дренаж устраивают открытым способом на глубину 5—6 м, реже —8 м, а при закрытом способе на любой практически необходимой глубине. В большинстве случаев горизонтальные дренажи хорошо работают при небольшой глубине водопроницаемых грунтов. Вертикальные дренажи перехватывают воды разнородных по водопроницаемости грунтов при любой их мощности и в этом отношении имеют преимущества перед горизонтальными. Недостатком вертикальных дренажей является непродолжительный срок службы трубчатых колодцев вследствие зарастания фильтров.

В зависимости от расположения дренажей по отношению к дренирующим площадкам и источнику подтопления грунтовых вод различают следующие системы дренажей: систематический, головной, береговой и кольцевой.

Систематический дренаж применяют для равномерного осушения всей территории и состоит он из дрен осушителей и дрен коллекторов (рис. 41). Горизонтальный систематический дренаж применяют при поступлении вод сверху за счет инфильтрации атмосферных осадков в грунт при неглубоком залегании грунтовых вод от поверхности и небольшой мощности водоносного слоя (рис. 41). Вертикальный систематический дренаж применяют при питании водоносного слоя снизу за счет подземных напорных вод при большой мощности водоносного слоя (рис. 42).

Комбинированный систематический дренаж применяют при питании водоносного слоя как водами сверху, так водами снизу. Комбинированный дренаж можно применять и вместо вертикального.

Головной дренаж применяют для снижения уровня грунтовых вод, движущихся на осушаемую территорию в основном с нагорной стороны, т. е. сбоку. Состоит он обычно из горизонтальной дрены, расположенной вдоль верхней границы дренируемой территории. Если дрена расположена на водоупоре, то она перехватывает весь грунтовой поток. Это возможно при неглубоком залегании водоупоров (4—5 м). Если водоупор расположен глубоко, а водоносные слои слабопроницаемые, то лучше устраивать вдоль верхней границы территории вертикальный или комбинированный дренаж (рис. 43, б и в).

Головной дренаж по сравнению с систематическим имеет ряд преимуществ: а) при головном дренаже не надо рыть траншеи на осушаемой территории; б) при нем происходят более равномерное понижение уровня грунтовых вод;

в) получается значительно меньшая длина дренажных линий и, следовательно,

меньшая строительная стоимость.

Однако как при систематическом, так и при головном дренажах обязательно устройство отвода поверхностных вод с осушаемой территории.

Береговой дренаж. Береговой дренаж применяют в том случае, когда в реке поднимается уровень воды при устройстве плотины. Такие случаи встречаются часто при сооружении гидроузлов на больших и средних реках.

Основная задача берегового дренажа — это защита территории, расположенной вдоль берега, от фильтрационных вод, поступающих из водоема в грунт. Кроме того, береговой дренаж должен перехватывать поток грунтовых вод, идущих с нагорной стороны, т. е. выполнять роль головного дренажа. Горизонтальный тип берегового дренажа приведен на рис. 44, а в береговых дренажах чаще всего применяют вертикальный и комбинированный тип дренажа (рис. 44, в). Реже, применяют вертикальный тип (рис. 44, б).

При обваловании территории береговой дренаж устраивают вдоль дамбы.

Кольцевой дренаж служит для защиты от подтопления подвальных помещений отдельных зданий или небольших участков земли. Устраивают его горизонтального и реже вертикального типа (рис. 45).

Кольцевой дренаж вертикального типа применяют в случае необходимости понизить уровень подземных вод на значитель­ную глубину.

Выбор системы и типа дренажей производят сравнением вариантов. При глубоком залегании водоупора и слабопроницаемых слоях вертикальные и комбинированные дренажи предпочтительнее горизонтальных.

Кроме указанных типов и видов устраивают дренажи специального типа: пластовый и постельный, электродренаж и дренаж биологический.











Открытая система осушителей, как об этом было уже сказано, имеет ряд недостатков. Среди них наибольшее значение имеют затруднения при механической обработке полей. Поэтому для понижения уровня грунтовых вод, так же как при систематическом дренаже на городских промышленных площадках в сельском хозяйстве применяют дрены, обеспечивающие норму осушения.

Дрены регулируют влажность почвы, принимают грунтовой поток, отдают его в большие водоотводящие закрытые коллекторы, которые в свою очередь изливают воду в открытые отводящие каналы, а далее через магистральный канал в водоприемник (рис. 107).

Рис 107. Схема осушения траншейным дренажем

1 - дрены; 2 - закрытый коллектор; 3 - открытый отводящий канал; 4 - открытый магистральный канал; 5 – река

Рис. 108. Поперечный разрез траншейной дрены

1 – дренажная засыпка; 2 – гончарная трубка; 3 – мох



Рис. 109. Поперечное сечение дрены



Рис. 110. Поперечное сечение жердяной дрены

1 – дерн; 2 – жерди; 3 – подкладка; 4 – жерди
Дрены на осушаемом участке можно выполнять механическим способом в виде кротовых и щелевых дрен.

Кротовыми дренами называются цилиндрические полости диаметром 620 см, похожие на ходы кротов. Прокладывают их в почве кротовыми плугами на глубину 0,50,7 м на рас­стоянии 2 - 10 м в торфах.

Кротовый плуг ДК-2 (рис. 111) состоит из двух соединенных между собой лыж длиной 4 м, в средней части которых на стойках укреплен вертикальный нож, устанавливаемый на разные глубины. На нижнем конце этого ножа насажан дренер с расширителем, который и прокладывает в почве кротовую дрену. Диаметр дрены колеблется 420 см, но чаще 10 12 см. Тягу осуществляет трактор. Производительность ДК-2 около. 4,56,5 км за смену.

Кротовый плуг можно навесить на трактор и он является основной частью дренажно-кротовой машины (рис. 112).

Гончарные трубы насаживают на трос, прикрепленный к кротовому плугу (рис. 113).

Рис. 111. Кротовый плуг



Рис. 112. Дренажно-кротовая машина ДКН-2



Рис. 113. Закрепление кротовых дрен гончарными трубами


Рис. 114. Кротовая (1) и щелевая (2) дрены


Рис. 115. Дренажно-дисковая машина

  1   2


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации