工作曲麵的構成,Mauenypo采用類似於壁犁曲麵的水平元線法:曲麵導線通過溝截麵中線。其起土角的變化,為了平順地抬升土垡,下部宜小而往上逐步增長:鏟刃處,壁麵頂部最大達a=90,以免犁通過後落土。角a的變化規律確定曲導線的形狀;曲導線越陡,比阻越大,上部太斜則土垡移動距離長,易傷溝坡;鏵式開溝器的曲導線隨溝坡斜率而不同,由經驗確定。
二、壁板式牽引開溝器
犁式開溝器所能開挖的溝渠截麵一般較小,溝坡較陡,並且不能變動;雖然近年來市場上有較大型號出現,但為了能用牽引力開挖出截麵較大的、溝底寬度可變、斜率較小並可變的溝坡,能分層挖土、修築不同尺寸的埂墊的溝渠,可采用所示的由幾塊相互銜接、球鉸聯結的壁板組成、一次或幾次連續通過成溝的壁板式開溝器。壁板固定在機架上,與機架一起升降;壁板用球鉸聯接於機架或壁板上,用油缸和連杆改變其工作幅寬,從而改變溝底寬度;壁板切出溝坡,用水平鉸聯與壁板尾端聯接;壁板的上端與具有銷槽的塑料齒板4聯結,其位置高低可調。
6.5.2旋轉式開溝
利用動力直接驅動、旋轉銑切開溝,具有牽引阻力小、溝形規則等優點;適用於不過大的溝渠、或如長江下遊麥田排水用窄縫豎直深溝這類特種小型溝渠的開挖。旋轉切土部件的工作過程在第五章的有關章節中已有敘述,這裏隻討論旋轉開溝的一些特點。
開挖V形溝、具有雙斜置圓盤銑刀的旋轉開溝機的一例,其結構:破土刀沿拖拉機前進方向在溝中間破土,兩斜置刀盤按斜置坡度和相互間的距離銑出兩側溝坡和溝底,並將銑下的垡片從溝內拋出;當左右兩刀盤上麵罩有擋板時,刀盤自溝內拋出的土被擋在溝壁兩側而成埂;當不需築埂時,將左右擋土板掀起,此時土被撒布在溝的兩側地帶。在機架後部有彎曲的箱形穩定板,開溝時,穩定板兩個側壁和底麵緊壓在溝壁和溝底上,起清理溝底的作用,同時減少開溝機的振動;在穩定板後部裝有由單作用油缸控製的尾輪,運輸時尾輪將機架抬起,工作時尾輪浮動;牽引式的破土刀在工作時切入兩個刀盤中間未被銑切的三角土中,擠壓之,使其不斷地塌落,從而使左右兩刀盤負荷均勻。
一、工作過程
開V形溝時,兩個斜置圓盤銑刀銑切了溝壁附近的土壤,對於兩刀盤之間的一個三角麵積沒有銑切到,當土壤砂鬆時,王角土可連續塌落.這時刀片切土寬度可以減少,以便降低銑切功耗;當土壤粘重時,結持力強,兩銑切刀盤之間的三角土不易塌落,而一經塌落,刀盤負荷將急速增加,嚴重時影響正常作業。這時須加寬刀盤寬度,減少三角土的麵積,使刀盤負荷均勻。土壤適應性較廣的旋轉開溝機采用較寬的刀盤。
二、刀盤銑拋功耗與參數的關係
旋轉開溝機作業時總功耗包括傳動損失功耗及機組移動。
三、參數的選擇
我國一些需要改良鹽堿的地區,排水溝的深度往往要求在1m以上,為了降低單位土方量的功耗,需要低速的較大功耗的拖拉機配套。
在保證所需拋土性能的前提下,選用較低的銑拋線速可降低功耗。我國研製的旋轉開溝機,線速達7.85m/s時,仍出現拋土不淨,溝邊積土過高,溝底回土亦多。線速過高,則比阻急劇增高,似宜選擇8-9m/s,但國外有采用6.4m/s的。
四、用轉輪式、鬥輪式挖掘機開溝的特點
轉輪式和鬥輪式挖掘機與旋轉開溝機一樣,都是用動力直接驅動工作部件旋轉切土的,不同點在於前兩者是沿拖拉機前進方向縱向挖土,而切土部件都作成鏟鬥形,以便兜土。鏟滿土的鏟鬥提升到頂部時卸土入漏鬥,再由帶式運輸裝置卸土於溝旁。轉輪式挖掘機的鏟鬥裝在可轉動但軸心固定的輪子的圓周上,可用於開挖各種溝槽。鬥輪式挖掘機的鬥輪則裝在可俯仰的臂杆上,而整個臂杆結構裝在轉台上,可作360度回轉,這樣,開挖工作麵範圍大,可適應不同形狀掌子麵的要求。
鏟鬥式旋轉切土部件銑削土層後並不利用離心力拋土,而是利用鬥盛土、提升到頂部位置時卸土,其工作過程和功耗有別於旋轉開溝機。
在銑切土壤過程中,開始時鏟鬥無土,新進入鏟鬥的土粒受到鬥壁的摩擦力作用,速度V從零增至鏟鬥的旋轉線速;當鏟鬥裝到半滿時,新入鬥的土粒除了鬥壁摩擦力之外,還可能受到鬥壁的壓力或已在鬥中的土的壓力的作用(已在鬥中的土已具有一定的速度,而新人鬥的土的速度則從零起增加);土粒在鬥中相對運動的阻力消耗於使新人土粒的速度達到鬥的速度。若忽略鬥中碎土和發熱所消耗能量不計,則鏟鬥式部件的埴升+壤功耗包括部分:①伸新人鬥1的土粒達到鬥的速度;②將土升運至卸土位置的高度,③鬥中土壤由於鏟鬥無側壁而沿擋槽移動時所消耗的摩擦力。
6.6暗管的鋪設和暗溝的開挖
6.6.1排水設施概述
在土壤沒有鹽堿問題的內陸低窪地區,土壤粘重、排水不暢、下雨易澇地區或濱海沼澤地區的旱田、水田、菜田、果林、人工及自然草場等地塊,需要及時排除地表的明水(排瀝)和及時降低根區的地下水位(排潰),以保植株成活以及提高土壤透氣性和地溫,為作物根係的生長發育創造良好的環境。灌溉地區,以水洗鹽治堿地區或如擬議中的南水北調工程及任何水庫渠道工程周圍的農田,在土壤有鹽堿問題的情況下,則需及時進行地下排水以控製地下水的上升,防止次生鹽堿化。為此,或是開挖明溝,或是開鑿豎井,或是鋪設暗管,在粘性土情況下還可開挖暗溝來排水。實施地下灌溉時也需要鋪設暗管。
明溝排瀝排漬有排水迅速的特點;在以水洗鹽的場合下,由於有一部分灌溉水將不滲流過深處土層便已進入排溝,洗鹽治堿效果較暗管及豎井差,地下水位下降緩慢,占用耕地可多達10%-30%,而且易於撤塞、塌坡,難於維持設計性能,開挖和維護耗工亦較多。由於多數作物都能耐澇一段短時間,明排防瀝多按在24小時內將地表水以平均排速排出為設計標準。
采用明溝防潰時,溝渠的設計以所種作物對防漬的要求為依據:例如玉米、小麥,3天以後地下水埋深不宜高於0.8m,菜園為0.6m,葡萄園為0.7m。采用明溝抑製返鹽時,最高潛水埋深(在明溝間距的中線處),一般取粘土須大於1.2m,壤質土大於1.4m,輕質土大於1.7m。可見排漬明溝要比排瀝明溝深,排鹽明溝又要比排潰明溝深。