Каналы нарезают в грунте при строительстве осушительных, оросительных или обводнительных систем. Глубина каналов, их профиль и расположение на осваиваемых участках зависят от назначения системы, типа почв и рельефа местности.
Каналы осушительной сети прокладывают только в выемках (рис. 19.4, а), чтобы вода поступала в канал стоком по поверхности земли или просачивалась через откосы и дно. Поперечное сечение большинства осушительных каналов имеет форму трапеции. Вынутый из канала грунт разбрасывают по обеим сторонам канала тонким слоем (не более 0,3 м) или укладывают в валы (кавальеры) по обеим или одной стороне канала. Чтобы предотвратить осыпание грунта и засорение дна, между бровкой (краем) канала и основанием кавальера формируют горизонтальную площадку (берму) шириной 0,5... 1,5 м.
Рис. 19.4. Каналокопатель КМ-1400М:
а, б, в - профили каналов, г - общий вид каналокопателя, 1 -прицепное устройство, 2, 5 - рамы, 3 - трос, 4 - полиспаст, 6, 9 - отвалы, 7 - открылок, 8 - бермоочиститель, 10, 12 - колеса, 11 - лемех, 13 - нож
Каналы оросительной и обводнительной сетей (рис. 19.4, а, б, в) прокладывают как в выемке, так и в полувыемке, полунасыпи или насыпи, чтобы горизонт воды в их рабочей части был выше поверхности земли. В этом случае вода самотеком может поступать на орошаемые участки или в каналы следующей ступени. Вынутый из канала грунт укладывают в дамбы или кавальеры.
Профиль канала имеет форму трапеции или параболы. Оросительные каналы должны иметь минимальную фильтрацию и быть устойчивыми к размыву и заилению русла.
На поливных участках прокладывают постоянные или временные каналы. Постоянные каналы периодически очищают от отложений и растительности, временные после их использования заравнивают.
Для устройства и ремонта осушительных и оросительных сетей применяют каналокопатели и каналоочистители, для нарезки и заравнивания временных оросительных каналов - специальные каналокопатели - заравниватели.
Плужный каналокопатель КМ-1400М прокладывает за один проход осушительный канал полного профиля в торфяных и минеральных грунтах.
Каналокопатель состоит из ходовой 2 (рис. 19.4, г) и тяговой 5 рам, опорных колес 12, черенкового ножа 13, двухотвального корпуса, лебедки и системы тросов для подъема и опускания тяговой рамы. Корпус, закрепленный на тяговой раме, включает в себя лемех 11, два нижних наклонных 9 и два верхних вертикальных 6 отвалов.
При рытье каналов глубиной 0,6...0,8 м к верхним отвалам крепят бермоочистители 8. Если прокладывают каналы глубиной до 1 м, то бермоочистители заменяют открылками 7. Нижние отвалы снабжены ножами, подрезающими боковые откосы канала.
При движении каналокопателя нож 13 разрезает дернину по оси канала на глубину 20...30 см, лемех подрезает грунт на установленной глубине и формирует дно канала шириной 20 см. Отвалы корпуса поднимают разрезанный ножом грунт и разводят его в обе стороны. Бермоочистители и открылки раздвигают грунт по краям канала и формируют бермы. Глубину хода корпуса до 1 м регулируют, переставляя по высоте серьги прицепного устройства 7. На топких болотах к ходовой раме крепят лыжу, которая скользит по грунту и разгружает колесный ход.
Корпус поднимают лебедкой, прикрепленной к картеру заднего моста трактора. На барабане лебедки закреплен трос 3, противоположный конец которого соединен с ходовой рамой.
В зависимости от сопротивления грунта каналокопатель буксируют одним или двумя тракторами Т-130Б.
Каналокопатель прокладывает до 1,8 км/ч канала с заложением откосов 1: 1 и шириной бермы 0,5 м.
Фрезерный каналокопатель КФН-1200А предназначен для прокладки осушительных каналов в грунтах, содержащих каменистые включения размером до 80 мм. Его навешивают на тракторы Т-100БГС и Т-130Б.
Каналокопатель снабжен комбинированным рабочим органом, составленным из двухотвального корпуса 6 (рис. 19.5, б) и двух дисковых фрез 2. Фрезы установлены наклонно, под углом 45° к горизонтали, и снабжены лопастями 9 и ножами 7. Фрезы получают вращение от вала отбора мощности трактора.
Рис. 19.5. Каналокопатель КФН-1200А:
а - схема рабочего процесса, б - рабочий орган, 1 - нож отвала, 2 - фреза, 3 - насыпной грунт, 4 - рыхлитель, 5 - лемех, 6 – двухотвальный корпус, 7 - ножи, 8 - держатель, 9 - лопасть
Рыхлители 4 (рис. 19.5, а), сваренные из листовой стали, прикреплены к трубам планетарных редукторов.
Двухотвальный корпус делит грунт в выемке на две одинаковые части, равномерно подает его на фрезы и защищает открытый канал от попадания в него грунта. Фрезы разрезают грунт и разбрасывают его по обе стороны канала на расстояние до 10 м. Рыхлители обрушивают подрезанный фрезами грунт.
Для равномерного давления гусениц на поверхность поля впереди на тракторе монтируют противовес. На его раму, прикрепленную к продольным балкам трактора, навешивают грузы общей массой 1970 кг.
Рабочим органом управляют при помощи гидроцилиндров механизма навески и гидроцилиндра разворота, который устанавливают вместо центральной тяги механизма навески трактора. Гидроцилиндрами механизма навески поднимают, опускают и регулируют заглубление рабочего органа, а цилиндром разворота -его наклон.
Глубина каналов до 1,2 м, заложение откосов 1:1, ширина канала по дну 0,25 мм, диаметр фрез (по ножам) 2500 мм, частота вращения фрез 71,5 мин-1. Рабочая скорость агрегата 0,033...0,27 км/ч. Средняя производительность до 150 м/ч.
Каналоочиститель ЭМ-202 предназначен для очистки от заиления и восстановления первоначального профиля каналов глубиной до 2 м с заложением откосов от 1:1 до 1:1,5. Рабочие органы каналоочистителя навешивают на шасси экскаватора ЭМ-152Б.
Рабочий орган поперечного черпания (рис. 19.6, а) состоит из рамы 8 и цепи 9. К звеньям цепи прикреплены ковши с откидными днищами. Цепь приводится в движение гидромотором.
Рис. 19.6. Каналоочиститель ЭМ-202:
а - схема рабочего процесса, б - роторный рабочий орган, 1, 11 - гусеницы, 2 - противовес, 3 - телескопическая балка, 4 - транспортер, 5 - пилон, 6 - подвеска, 7 - кабина, 8 - рама, 9 - ковшовая цепь, 10 - поворотная головка, 12 - стрела, 13 - гидроцилиндр, 14 - рукоятка, 15 - кожух, 16 - ротор
На нижнем конце рамы установлена поворотная головка 10, изменением наклона которой настраивают рабочий орган на восстановление полного профиля канала или очистку дна канала. В первом случае ковши срезают грунт со дна и откоса канала, во втором - только со дна канала.
Каналоочиститель движется вдоль канала, ковши срезают грунт, перемещают его вверх и выгружают на транспортер 4, который сбрасывает грунт на берму канала.
Роторный рабочий орган (рис. 19.6, б) навешивают на шасси с помощью стрелы 12 и рукоятки 14. Стрела и рукоятка соединены шарнирно, их взаимное расположение регулируют гидроцилиндром 13.
Рабочий орган состоит из корпуса, лопастного ротора 16, кожуха 15 и гидромотора. К лопастям ротора прикреплены ножи. Для очистки канала рабочий орган опускают на дно канала и включают гидромотор, который вращает ротор с частотой 550 мин-1. Лопасти с ножами врезаются в грунт, превращают его в пульпу и выбрасывают за бровку канала. Дальность отбрасывания грунта регулируют поворотом кожуха 15.
Рабочая скорость каналоочистйтеля 0,23 и 0,36 м/ч, его производительность 20...40 м3/ч.
Каналокопатель-заравниватель КЗУ-0,3Д снабжен универсальной рамой, на которой монтируют сменные рабочие органы для нарезки и заравнивания временных оросительных каналов и выводных борозд, поделки валиков (пал), разравнивания валиков (пал), глубокого рыхления (чизелевания) почвы, планировки поля. КЗУ-0,ЗД навешивают на тракторы тягового класса 3.
Рама 2 (рис. 19.7) состоит из переднего и заднего брусьев. Передний брус снабжен удлинителями и опирается на колеса 1, переставляя которые по высоте, изменяют глубину хода.
Рис. 19.7. Универсальный каналокопатель-заравниватель КЗУ-0,3Д:
а - для нарезки каналов, б - для заравнивания каналов (вид сверху), в - для поделки пал (вид сверху), г - для разравнивания пал (вид сверху), 1 - опорное колесо, 2 - основная рама, 3, 9 - отвалы, 4, 10 - ножи, 5 - пятка, 6 - держатель, 7 - лемех, 8 - стойка, 11 - разравнивающая доска, 12 - каток, 13 - поперечная балка, 14 - удлинители отвалов
Нарезка временных каналов. К раме 2 (рис. 19.7, а) крепят двухотвальный корпус, который состоит из прикрепленных к стойке 8 правого и левого отвалов 3 и лемеха 7. На приваренный к стойке кронштейн устанавливают пятку 5, уплотняющую дно канала. Высоту установки пятки регулируют, поворачивая держатель 6. К нижним кромкам отвалов болтами крепят ножи 4.
Для нарезки оросительных каналов к стойке корпуса крепят лемех шириной 500 мм, а к отвалам - сменные ножи шириной 110 мм. При нарезке выводных борозд применяют лемех шириной 300 мм и ножи шириной 50 мм.
Каналокопатель «500» нарезает канал трапецеидального сечения с глубиной выемки 0,3 м, шириной по дну 0,5 м и заложением откосов 1:1; каналокопатель «300» - соответственно с глубиной 0,25 м, шириной 0,3 м и откосами 1:1.
Заравнивание каналов. К удлинителям рамы и задней балке 13 (рис. 19.7, б) крепят раствором вперед отвалы 9 под утлом 30° к продольной осевой линии. За отвалами монтируют доску 11 и каток 12. Спереди расстояние между носками ножей может быть 2100, 2500 и 2800 мм. Опорные колеса устанавливают на удлинителях. По высоте их монтируют так, чтобы ножи располагались у основания среза дамбы.
Ножи отвалов срезают дамбы, отвалы перемещают землю в канал, доска разравнивает насыпной грунт, каток его уплотняет.
Поделка валиков (пал) по границам площадок, на которые разбивают поле при поливе затоплением. Положение отвалов остается таким же, как при заравнивании каналов (рис. 19.7, в). Расстояние между носками ножей принимают 2800 мм. На концах отвалов крепят удлинители 14. Опорные колеса устанавливают так, чтобы они перекатывались по нетронутой поверхности поля. Доску и задний каток снимают. Грунт, срезанный при движении агрегата, перемещается отвалами к середине, образуя валик высотой от уровня поля 40 см, шириной на уровне поля 90см и шириной верхней поверхности 10см с заложением откосов 1:1.
Разравнивание пал. Левый и правый отвалы с удлинителями меняют местами (рис. 19.7, г) и располагают их так, чтобы передние обрезы отвалов совместились, а режущие кромки ножей образовали угол 60°. Опорные колеса устанавливают ниже режущих кромок отвалов на глубину резервов.
Глубокое рыхление. Чизель-культиватор выполнен в виде отдельной рамы, к брусьям которой приварены держатели рабочих органов. В держателях стопорными винтами закрепляют стойки лап. На стойках можно монтировать рыхлительные лапы шириной захвата 50 мм или стрельчатые шириной захвата 250 мм. Раму культиватора соединяют с основной рамой каналокопателя хомутами и болтами.
Глубину обработки рыхлительными лапами до 25 см, а стрельчатыми до 12 см изменяют, переставляя колеса по высоте. Ширина захвата агрегата 3 м.
Планировка поля. Планировщиком выравнивают поверхность поля перед посевом и после влагозарядковых поливов. Рамку планировщика, составленную из трех секций, крепят к раме КЗУ-0,ЗД. В рабочем положении секции соединяют жестко, в транспортом - боковые секции поднимают вверх.
Секции снабжены ножами, установленными под углом к направлению движения. Ножи можно регулировать по высоте, перемещая относительно опорных полозков рамы. Ножи срезают выступающие неровности поля и перемещают почву во впадины. Ширина захвата планировщика при работе со всеми секциями 5 м, с одной средней 3 м.
Производительность каналокопателя 4 км/ч, палоделателя 6 км/ч, заравнивателя 5,5 км/ч, разравнивателя 7,0 км/ч, чизеля-культиватора 1,4 га/ч и планировщика 1,8 га/ч.