Тема 30

Скреперы, их классификация и конструктивные схемы. Область применения и технико-эксплуатационные показатели скреперов.

Скрепер - землеройно-транспортная машина, предназначенная для послойной разработки грунтов до IV категории включительно (для III и IV категории после рыхления), перемещения грунта из забоя в отвал и отсыпки в отвал слоями заданной толщины, при этом скреперы частично уплотняют отсыпанный грунт. Дальность рационального перемещения грунта скреперами составляет 0,5 - 1 км для прицепных и 1,5 - 3 км для самоходных скреперов.

Рабочим органом является ковш, снабженный механизмами опускания, подъема и разгрузки, приводимые в действие лебедкой или гидроприводом.

Классифицируются скреперы: по способу загрузки ковша — с пассивной загруз­кой движущим усилием срезаемого слоя грунта, с принудительной загрузкой с помощью скребкового элеватора; по способу разгрузки ковша — с принудительной разгрузкой при выдвижении стенки ковша вперед (основной спо­соб), со свободной (самосвальной) разгрузкой опрокидыванием ков ша вперед по ходу машины; по способу агрегатирования с тяговыми средствами — прицепные к гусеничным тракторам и двухос ным колесным тягачам; самоходные, агрегатируемые с одноосными и двухосными колесными тягачами; по способу управления рабочим — с канатноблочным (механическим), гидравлическим и электрогидравлическим управлением.

Рабочий процесс представляет собой ряд последовательно повторяющихся операций: резание и набор грунта, транспортирование к месту укладки, выгрузка и возвращение к месту набора. Набор грунта в ковш осуществляется во время движения скрепера, при этом сам ковш опущен и заслонка ковша открыта. Наполненный ковш поднимается на ходу в транспортное положение, заслонка закрывается и скрепер перемещается к месту выгрузки. Наибольшее усилие, необходимое для перемещения скрепера во время набора грунта определяется по формуле

,

где - сопротивление грунта резанию, - сопротивление движению призмы волочения; - сопротивление от веса срезаемого слоя; - сопротивление от внутреннего трения грунта о ковш; - сопротивление движению скрепера.

Сопротивление грунта резанию

,

где - удельное сопротивление грунта резанию, = 0,1- 0,12 мПа.

Сопротивление движению призмы волочения

,

где у - отношение высоты призмы волочения к высоте грунта в ковше; при этом большее значение принимают для песчаных грунтов, у= 0,5 - 0,7; h - высота слоя грунта в ковше, м (табл.1) -удельный вес материала, кг /; g = 9,81; - коэффициент трения грунта по грунту = 0,3=0,5; i - уклон местности.

Сопротивление от веса срезаемого слоя, движущегося в ковше

,

Сопротивление от внутреннего трения грунта в ковше

,

где x - коэффициент, учитывающий влияние рода грунта.

Сопротивление движению скрепера

,

где G -вес скрепера; - вес грунта в ковше; - удельное сопротивление колес скрепера качению.

При работе скреперов минимальное преодолеваемое сопротивление обычно ограничивается силой сцепления ведущих колес самоходного скрепера, гусеницами ведущих колес тягача с грунтом; поэтому необходимо сделать проверку силы сцепления по уравнениям

;

,

где - сцепной вес скрепера.

Производительность скрепера определяется по следующей зависимости:

, м²/ч

где q - емкость ковша, м3; k _н- коэффициент наполнения ковша, зависящий от физико-механических свойств и состояния грунта, наличия толкачей, а также квалификации оператора, k _н= 0,8-1,2; КР- коэффициент разрыхления грунта, = 1,1 - 1,3; - длительность цикла, с.

Длительность цикла равна

,

где Lк, Lт, Lр, соответственно длины заполнения ковша, транспортировки грунта, разгрузки и возврата скрепера (холостой ход);

- соответственно скорости движения скрепера при заполнении, транспортировании груженого скрепера, разгрузки и транспортировки порожнего скрепера; - время стыковки толкача.