Торфяные машины и комплексы

ТОРФЯНЫЕ МАШИНЫ И КОМПЛЕКСЫ (а. peat machines and соmplexes; н. Тоrfstechmaschinen und — Ausrustungen; ф. engins et соmplexes а tourbe; и. maquinas у соmplejos para extraer turba) — система взаимодополняющих друг друга машин для подготовки торфяных месторождений к эксплуатации, добычи, сушки, уборки, погрузки и транспортировки торфа. Необходимость постоянного перемещения на больших площадях по неровному, неоднородному грунту в условиях повышенной влажности, переработка разного по структурно-механическим свойствам торфа-сырца (в зависимости от степени разложения, влажности и типа залежи), а также сравнительно короткий рабочий период, связанный с сезонностью торфяного производства, предъявляют к конструкциям торфяных машин и комплексов особые требования: высокую проходимость и манёвренность, небольшие удельные давления на грунт, повышенную прочность, износостойкость, простоту сборки и взаимозаменяемость деталей, наличие в конструкциях предохранительных устройств, предупреждающих поломку деталей рабочих органов, и др.

Различают машины для осушения торфяных месторождений, подготовки их к эксплуатации, ремонта производственных площадей, добычи фрезерного торфа и кускового торфа, погрузки и транспорта.

Предварительное осушение сильно обводнённых месторождений осуществляют машинами, состоящими из самоходного шасси на арочных шинах, рабочего органа — конической шнек-фрезы, дизельного двигателя, трансмиссии с гидропередачей. Для рытья и ремонта проводящей осушительной сети (коллекторные, нагорные, валовые и магистральные каналы) используют одноковшовые торфяные экскаваторы, регулирующей осушительные сети (картовые каналы, дрены) — кроме экскаваторов применяют прицепные к трактору машины непрерывного действия с дисковыми фрезами (например, МТП-91) или самоходные машины, работающие по принципу экскавации, с рабочим органом в виде многоковшового элеватора.

Подготовку поверхности залежи к эксплуатации в зависимости от типа растительного покрова и характера месторождения проводят двумя комплексами машин. Комплекс машин для подготовки поверхности с диаметром деревьев до 310 мм включает: дизель-электрические машины для сведения леса, работающие по принципу косилки с подрезкой оснований деревьев дисковой фрезой и укладкой их в навалы; машины для разборки стволов из навалов, обрезки сучьев и погрузки их в транспортные средства; прицепные машины для корчевания пней с активным ротором, снабжённым клыками (например, МТП-26), прицепные к трактору корчеватели с навесными одиночными или групповыми крюками; иногда торфяные экскаваторы с корчевательными клыками на рукояти; самоходные машины для сбора и погрузки выкорчеванных пней в гусеничные прицепы-самосвалы, с активным подборщиком, сепаратором, транспортёром, машины для корчевания с одновременной погрузкой пней (например, МТП-84). При диаметре деревьев до 120 мм используют машину для глубокого фрезерования залежи вместе с мелколесьем. Активный фрезерующий ротор машины снабжён чашечными ножами для сплошной переработки поверхности вместе с древесными включениями на глубине до 0,5 м. Применяют также машины с сепарацией древесных включений (например, МП-20).

Ремонт производственных площадей производят машинами для корчевания, погрузки и транспорта пней; машинами для сбора мелких пней, работающими по принципу накалывания; профилировщиками торфяными, машинами для углубления картовых каналов с активной коническй шнек-фрезой (например, PK-OA) или машинами глубокого фрезерования.

Добыча торфа фрезерным способом осуществляется тремя комплексами машин. Скреперно-бункерный комплекс, предназначенный для уборки торфа механическим способом из расстила в бункер с последующей выгрузкой в штабель, включает прицепные к трактору скреперно-бункерные торфоуборочные машины. Скреперно-перевалочный комплекс для механической уборки торфа последовательной перевалкой из одного валка в другой — самоходные перевалочные уборочные машины. Пневмобункерный комплекс для уборки фрезерной крошки пневматическим способом из расстила в бункер и выгрузки в штабель — прицепные пневматические машины или бункерные самоходные гусеничные пневматические комбайны (см. Пневматическая торфо-уборочная машина), оборудованные системой рециркуляции воздуха и фрезером для последующего послойно-поверхностного фрезерования залежи. Эту операцию в первых двух комплексах выполняют прицепные к трактору фрезбарабаны, имеющие секционные фрезы с режущими элементами, трансмиссию и раму с опорным прицепным и регулирующим устройствами. Для ускорения сушки фрезерного торфа во всех трёх комплексах применяют ворошилки торфяные, для формирования валков в первых двух комплексах используют валкователи торфяные. Операция штабелевания торфа выполняется в первом и третьем комплексе штабелюющими машинами (см. Штабелевание торфа), в скреперно-перевалочном комплексе — уборочной машиной.

При раздельный методе добычи фрезерного торфа из наращиваемых укрупнённых валков используют фрезер-валкователь, комбайнированный на тракторе (валкователь — отвального типа, фрезер — активный со штифтовыми фрезерами), либо отдельно пассивный фрезер (типа дисковых борон) и валкователь; ворошилку скоростного типа, полунавесной погрузчик на тракторе, колёсный прицеп-самосвал, оборудованный (в сезонный период) металлическими опорными катками, в межсезонье — арочными колёсами для вывозки торфа потребителям; бульдозер-штабелер на тракторе.

Добыча кускового коммунально-бытового торфа в зависимости от метода выемки его из залежи производится двумя комплексами машин: глубинным добывающим и щелевым. При работе первого комплекса торф поднимают из карьера глубиной до 4,5 м многоковшовым экскаватором, оборудованным торфоперерабатывающим механизмом (перетирателем), промежуточным шнеком-формователем и бункером-накопителем с разгрузочным скребковым конвейером. Фрезформовочный комбайн второго комплекса действует по принципу щелевого фрезерования залежи на глубине 0,4-1 м. Первый комплекс кроме добывающих машин включает машины для формования и стилки рассечённых на куски торфяных лент на полях сушки (см. Стилочная машина). Оба комплекса включают машины для переворачивания и укладки подсохших кусков в фигуры сушки, уборочно-транспортирующие машины с ребристым валиком, наклонным транспортёром и подвижным бункером или транспортёром. Погрузка торфа на полях производится полноповоротными кранами, экскаваторами и др. (см. Погрузочные машины). Торф транспортируется автотранспортом или по железнодорожной узкой колее (750 мм) в металлических вагонах. Для строительства и ремонта узкоколейных железнодорожных путей используют комплекс путевых машин.

Историческая справка. Первые механизмы, облегчающие ручную добычу торфа резным способом, появились в начале 19 века. Наличие в залежах древесины затрудняло применение торфорезок различных конструкций и широкого использования они не нашли. В 70-х гг. 19 века были созданы первые торфоперерабатывающие машины (прессы) и скребковые элеваторы. Объединив эти механизмы в единую конструкцию, жестко закреплённую на платформе с локомобилем, получили элеваторную установку на рельсовом ходу. Она использовалась на торфоразработках до 20-х гг. 20 в. В 1914 русские инженеры Р. Э. Классон и В. Д. Кирпичников предложили новый способ добычи — гидравлический, осуществлённый в начале 20-х гг. Они сконструировали специальные машины — торфососы, засасывающие предварительно размытый торф. Один агрегат гидроторфа, включающий систему гидромониторов, торфосос, массопроводы и аккумуляторы, заменял до 10 элеваторных машин и до 300 рабочих. Изготовленные в 1927 мощные агрегаты "сверхстандарта" гидроторфа заменяли до 18 элеваторных установок. Одновременно с гидроторфом были начаты работы в области реконструкции машиноформовочных, элеваторных установок и по механической выемке экскаваторным способом. Появилась усовершенствованная элеваторная установка с электрифицированным приводом, коленчатым и канатным конвейерами, что повысило её производительность в два раза. Для экскаваторного способа добычи были созданы: экскаватор с четырёхрядной ковшовой цепью — "самогреб Панкратова" (1921), экскаватор системы Бирюкова с шестирядной ковшовой цепью (1925), багер с четырёхрядной ковшовой цепью и канатным транспортёром (1928), стилочные машины, багерно-элеваторные машины, многоковшовый неполноповоротный экскаватор (1934-36), машина по укладке торфяных кирпичей в фигуры сушки (1956), комплект машин по уборке воздушно-сухого торфа (1957-59), уборочный комбайн (1964). Были механизированы все операции экскаваторного способа добычи.

Внедрение фрезерного способа добычи началось с создания инженером И. А. Роговым машины для поверхностно-послойного фрезерования торфа вместе с древесиной (1925). Основной рабочий орган — фреза длиной 1800 мм, состояла из круглых плоских пил, жёстко посаженных на вал под углом к его оси. Одновременно Г. Б. Красиным и Н. А. Ушаковым была спроектирована машина для фрезерования поверхностного слоя залежи с одновременным формованием крошки в кирпичи. Распространение этих машин сдерживалось отсутствием мощных тракторов в отечественном тяжёлом машиностроении. Первые механизмы для добычи торфа фрезерным способом (1928-31) монтировались на маломощном (20 л. с. — 14,7 кВт) тракторе "Фордзон-Путиловец", заменённом в 1933-34 на более мощный (30 л. с. — 22 кВт) колёсный трактор СХТЗ-1. Развитие отечественного тракторостроения, моторостроения, сварочной техники позволило перейти на прогрессивную технологию и механизацию новых процессов добычи торфа. Маневренность, проходимость торфяной машины на легкодеформируемой поверхности залежи достигались изготовлением гусеничных ходовых устройств с широкими, но лёгкими штампованными траками сварной конструкции. В 1929-31 были спроектированы и сделаны первые фрезерные комбайны, выполнявшие одновременно уборку сухой торфяной крошки, её транспорт за пределы рабочего поля и фрезерование залежи. Один комбайн производил сбор фрезерной крошки механическим способом при помощи щётки с резиновыми лепестками (MK-1), другой — пневматическим способом (ПК-1). В 1933-34 выпущена всасывающе-нагнетательная машина с активным соплом. В 1937-40 сделано несколько прицепных машин к новому трактору СТЗ-НАТИ мощностью 52 л. с. (37,1 кВт): дисковая фреза для дренажных работ на пнистой залежи; навесной бульдозер — универсальное орудие для подготовительных работ; уборочная машина для фрезерного торфа; машина для перекатки картовых труб и прицепная скреперно-формовочная машина. Из самоходных машин наиболее широко использовались формующая гусеница ФГ-2 (1940) для гидроторфа и торфяной экскаватор ТЭ-1-универсальная машина для выполнения болотно-подготовительных работ. В годы первых пятилеток активно проводились работы по механизации осушительных и подготовительных процессов, а также операций по сушке и уборке кускового торфа.

В 40-х гг. возникло новое направление в торфяном машиностроении — электрификация торфяных машин, созданы дренажно-винтовая машина (ДВМ), состоящая из гусеничного электротрактора с навесным винтовым рабочим органом; электрифицированная стилочная машина с кабельным питанием; перевалочная машина. В 1952 изготовлен комплект машин для уборки кускового торфа, состоящий из уборочной машины (УКБ) и саморазгружающегося самоходного кузова (CKC-2); в 1956 — машина для ворочки кускового торфа, укладки его в валки и укрупнения валков; в 1955 — машина глубокого дренирования для интенсивного понижения влажности залежи.

В 60-70-х гг. проводились работы по агрегатированию машин. Были созданы и внедрены: пневмоуборочный комбайн с фрезерующим устройством (например, БПФ), машина для сведения леса с одновременной укладкой стволов в валы (например, ЭСЛ) и др. Процесс агрегатирования рабочих операций добычи торфа в одной машине дополняется частичной автоматизацией, а в некоторых производственных процессах и сокращением числа необходимых операций. Задача следующего этапа механизации добычи торфа — создание высокопроизводительных агрегатов при комплексной механизации и автоматизации операций.