Скреперы

Скрепер – это ЗТМ с ковшом для послойной разработки грунта, его транспортирования и отсыпки в земляные сооружения.

Ими разрабатывают грунты I и II категории, а III и IV – после рыхления.

Не рекомендуется применять для разработки заболоченных, несвязных переувлажненных грунтов, с большими каменистыми включениями.

Дальность возки грунта: гусеничные — 100-800м; колесные – 300-3000м.

Рабочий цикл – копание (заполнение ковша), транспортировка грунта к месту укладки, его отсыпка и возврат на исходную позицию. Емкость ковшей скреперов колеблется от 4 до 46 м³.

Главный параметр скрепера – вместимость ковша. Различают скреперы малой (до 4 м³), средней (5-12 м³), большой вместимости (15 и более м³). Кроме того, грузоподъемность по массе груза в ковше, ширина и глубина резания, толщина слоя отсыпки, тяговый класс трактора, мощность двигателя.

Скрепер состоит из тягача и рабочего оборудования. По способу соединения различают прицепные, полуприцепные и самоходные скреперы.

Устройство и принцип работы скрепера. Тягач соединен с рабочим органом сцепным устройством в виде двух шарниров, что позволяет тягачу поворачиваться и перекашиваться относительно рабочего оборудования. Оно включает ковш (опирается задней частью на колеса, а передняя через тяговую раму опирается на тягач). Ковш ограничен днищем и боковыми стенками. Впереди он закрывается заслонкой гидроцилиндрами, сзади выдвижной стенкой, перемещаемой при разгрузке (рис 7.14).

Наиболее энергоемкая операция копания грунта. Ковш наполняется грунтом ёмкостью 6-15 м³ на длине 9-15 метров при средней толщине стружки 0,09-0,16м (глины) и 0,02-0,35м (пески). Применяют способы разработки грунта: с постоянной толщиной срезки стружки, клиновой, гребенчатый и клевковый. Предельная крутизна спусков для груженых скреперов – 20-25%, порожних – 25-30%. Меньше для самоходных, больше для прицепных.

Техническая производительность скреперов:

, (7.12)

где q – геометрическая емкость ковша;

К_н – коэффициент его наполнения (пески – 0,6...0,9; глины – 1...1,1; супеси, суглинки – 1,1...1,2; черноземы – 1,1...1,25);

t_ц – продолжительность рабочего цикла;

К_р – коэффициент разрыхления грунта.

, (7.13)

где l_к, l_тг, l_р, l_тп – длина путей копания, передвижения груженого, разгрузки и передвижения порожнего;

V_к, V_тг, V_р, V_тп – скорости передвижения на этих путях;

t_п – продолжительность одного поворота (средняя 12-15 сек);

n – число поворотов за рабочий цикл.

Длины путей копая l_k и разгрузки l_p:

_, (7.14)

, (7.15)

где В – ширина ковша;

С_ср – средняя толщина грунтовой стружки;

h – толщина слоя отсыпки грунта;

Эксплуатационная производительность:

, (7.18)

где K_в - коэффициент использования скрепера во времени (K_в =0,8-0,9 – при сменной, 0,5-0,65 – месячной, 0,4-0,5 – годовой производительности). При расчете необходимо учитывать сопротивление скрепера передвижению в зависимости от вида опорной поверхности дороги на всех этапах рабочего цикла.