Скреперы

Скрепер (рис.13.2) является землеройно-транспортной машиной цикличного действия, предназначенной для послойного резания грунта, транспортирования его к месту укладки и разгрузки в сооружение или в отвал. Рациональная дальность продольного перемещения грунта для прицепных скреперов до 500 м и для самоходных - до 2 - 3 км и в отдельных случаях — до 5 км.

Скреперы используются при производстве земляных работ по возведению насыпей, устройству выемок, планировке больших площадей.

 

По сравнению с другими землеройными машинами скреперы, особенно самоходные, имеют ряд достоинств:

- осуществляют тонкослойное резание грунта, что позволяет механизировать мелкие планировочные работы по заданным отметкам;

- могут послойно отсыпать доставляемый грунт при возведении насыпей, дамб, плотин с уплотнением этих слоев колесами скрепера;

- значительно снижают стоимость разработки, транспортирования и укладки грунта в насыпях по сравнению с выполнением этих работ одноковшовыми экскаваторами и автосамосвалами при небольшой дальности транспортирования грунта.

При опускании ковш передней режущей кромкой врезается в грунт. Скрепер непрерывно срезает слой грунта. Заполненный ковш закрывается передней заслонкой.

 

 

 

Рис.13.2. Общий вид скрепера: 1 – кабина; 2 – колесо;

3 – седельно-сцепное устройство; 4 – гидроцилиндры поворота;

5 – гидроцилиндры подъема ковша; 6 – поперечная балка;

7 – упряжные тяги; 8 – заслонка; 9 – ковш; 10 – задняя стенка;

11 – заднее колесо; 12 – задняя рама

 

 

Цикл работы скрепера складывается из следующих операций:

- резания грунта с одновременным наполнением ковша;

- транспортирования грунта;

- разгрузки ковша и возвращения порожнего скрепера к месту разработки.

 

Скреперы разделяются на:

- прицепные, обычно работают с гусеничными тракторами;

- полуприцепные, работают с одноосными (реже двухосными) пневмоколесными тягачами;

- самоходные, имеют собственную силовую установку.

 

Для прицепных и полуприцепных скреперов к гусеничным тракторам максимальные транспортные скорости обычно не превышают 10-15 км/ч, полуприцепных 30-40 км/ч, самоходных 50-60 км/ч.

 

Скреперы классифицируют:

- по объему ковша;

- способам загрузки и разгрузки;

- типу управления и др.

 

По способу загрузки разделяют скреперы:

- с принудительной (транспортером-элеватором) загрузкой;

- свободной (тяговым усилием) загрузкой.

По способу разгрузки разделяют скреперы:

- с принудительной, разгрузка обычно вперед;

- полупринудительной, вперед, назад или в середине, через щель;

- свободной разгрузкой, вперед или назад.

 

Передние заслонки в скреперах могут быть свободно плавающими или управляемыми, с помощью которых можно регулировать зев между заслонкой и ножами. Для скреперов применяют гидравлическое управление.

Ножи на скреперах устанавливаются по одной линии для проведения планировочных операций и с выступающей средней частью – для земляных работ, где такая установка обеспечивает лучшее заполнение, особенно в конце набора ковша.

Схема самоходного скрепера, представляющего собой комбинацию одноосного тягача с одноосным ковшовым прицепом, показана на (рис.13.2). Рабочим органом машины является ковш. Боковым стенкам и днищу для усиления жесткости обычно придают коробчатую форму. Передняя балка обеспечивает жесткость всей конструкции, к ней присоединяют гидроцилиндры подъема и опускания ковша.

Стенки ковша скошены для уменьшения налипания грунта. В лане ковш чаще все несколько сужается назад (на 2-3°). Ковши всех скреперов снабжают буферами – пространственными фермами коробчатого сечения, на которые воздействую толкачи. К балкам фермы приваривают кронштейны для крепления оси задних колес. В буферах устанавливают направляющие балки, по которым на роликах передвигается задняя стенка. Ножи ковша изготавливают составными, что обеспечивает смену только одной части при затуплении и поломке. Режущую часть ножа наплавляют твердыми сплавами для повышения ее износостойкости. Для уменьшения сопротивления при разработке тяжелых грунтов ковши снабжают зубьями.

 

Производительность скрепера в обычных условиях (легких и средних грунтах) можно определить по зависимости

 

П = 3600qk_нk_в / k_рT_ц, м³/ч,

где q – геометрическая емкость ковша скрепера, м³;

k_н – коэффициент наполнения ковша скрепера, зависящий от физико-механических свойств и состояния грунта, а также квалификации водителя;

k_в – коэффициент использования рабочего времени;

k_р – коэффициент разрыхления грунта, равный 1,1 ÷ 1,4;

T_ц – продолжительность цикла, с;

 

T_ц = l₁/υ₁ + l₂/υ₂ + l₃/υ₃ + l₄/υ₄ + t_п + 2t_пов,

где l₁, l₂, l₃, l₄ – длина пути соответственно заполнения, транспортирования грунта, разгрузки и порожнего скрепера, м;

υ₁, υ₂, υ₃, υ₄ – скорости движения при заполнении груженого скрепера, его разгрузке и порожнего, м/сек;

t_п – время на переключение передач;

t_пов – время на повороты скрепера, с.

 

Для повышения производительности скрепера нужно добиваться максимальных значений коэффициента наполнения и уменьшать время рабочего цикла.