Скреперы

Это землеройно-транспортные машины, предназначенные для послойной разработки грунтов до I категории включительно (грунты III и IV категорий после предварительного разрыхления), перемещения грунта, из забоя в отвал и отсыпки в отвале слоями заданной толщины. Дальность рационального перемещения грунта составляет 0,5 - 1 км для прицепных и 1,5 - 3 км для самоходных скреперов.

Скреперы классифицируют по способу агрегатирования с тягачом, загрузки ковша, выгрузки грунта из ковша.

По способу агрегатирования скреперы делятся на самоходные полуприцепные и прицепные.

Самоходные скреперы имеют собственную силовую установку, обеспечивающую передвижение машины и управление рабочим органами. Для самоходных скреперов используют одноосный колесный тягач.

Полуприцепные скреперы характеризуются тем, что в качестве тягача используется двухосный колесный трактор. Они по своим параметрам (транспортная скорость, дальность транспортирования) не отличаются от самоходных скреперов.

Прицепные скреперы агрегатируют с гусеничными тракторами Ковш прицепного скрепера опирается на две собственные оси так, что нагрузка, в том числе от силы тяжести грунта в ковше, передается на опорную поверх через колеса скрепера.

По способу загрузки различают скреперы, загружаемые подпором грунта, создаваемым за счет тягового усилия, и скреперы загружаемые при помощи специальных загрузочных устройств - элеваторов (элеваторная загрузка).

По способу выгрузки грунта из ковша различают скреперы со свободной разгрузкой путем опрокидывания ковша и высыпания грунта под действием сил тяжести, с принудительной разгрузкой путем перемещения задней стенки при поднятой заслонке и с полупринудительной разгрузкой путем опрокидывания вперед задней стенки и днища ковша, выполненных в виде единого сварного узла.

Наиболее широкое распространение получили самоходные двухосные одномоторные скреперы с одной ведущей осью и загрузкой за счет тягового усилия ввиду простоты конструкции меньшей стоимости по сравнению с другими типами самоходных скреперов. Особенность эксплуатации таких скреперов - необходимость использования толкача при загрузке. Несмотря на дополнительные затраты на содержание толкача (бульдозер с коротким отвалом) и некоторые потери времени на его ожидание, одномоторный самоходный скрепер эффективен при разработке связных грунтов с транспортированием на расстояние до 2200 - 2500 м по трассам с подъемами до 6%.

Конструктивная схема прицепного скрепера приведена на рис. 5.

Рис.5. Прицепной скрепер с принудительной разгрузкой

1 - дышло; 2 - тяговая рама; 3 - гидроцилиндры подъема ковша; 4 - передняя заслонка; 5 - гидроцилиндры подъема заслонки; 6 - ножи; 7 - боковые стенки ковша; 8 - задняя подвижная стенка ковша; 9 - буфер; 10 - гидроцилиндры выдвижения задней стенки

Выпускаемые отечественной промышленностью скреперы представляют собой конструктивно-подобный типоразмерный ряд с ковшом вместимостью 4,5-25 м³.

Основным узлом скрепера является ковш, состоящий из днища, боковых стенок 7, передней заслонки 4 и задней стенки 8. Он служит емкостью для разрабатываемого, грунта и является несущей рамой машины, воспринимающей весовые и тяговые на грузки, возникающие при работе скрепера. Боковые стенки и днище выполнены как одно целое. Для обеспечения необходимой прочности и жесткости ковша боковые стенки с наружной стороны имеют усиление в виде коробок жесткости. В передней части днища на подножевой плите установлены ножи 6 пластинчатого типа. У них может быть полукруглая или ступенчатая форма режущей кромки, за счет этого средней частью ножа срезается стружка большей толщины, что улучшает процесс наполнения ковша.

Ковш упряжными шарнирами соединен с тяговой рамой 2, которая шаровой опорой связана с передней осью. Ковш с тягачом сопрягается при помощи дышла 1.

Для обеспечения совместной работы скрепера с толкачом в конструкции предусмотрено буферное устройство 9, к которому прикреплена задняя ось с колесам.

Привод всех элементов рабочего оборудования осуществляется гидроцилиндрами (3 - подъема и опускания ковша, 5 - привода подъемной заслонки, 10 - выдвижения задней стенки), для чего используется гидросистема трактора, в частности насос, распределительная и предохранительно-регулирующая аппаратура. Для того чтобы груженый ковш при транспортировании грунта не мог самопроизвольно опуститься, он фиксируется в поднятом положении специальными замковыми устройствами.

Самоходный скрепер (рис. 6) конструктивно выполнен так же, как и прицепной, за исключением того, что тяговая рама 1 заканчивается хоботом, опирающимся на опорно-сцепное устройство 2 одноосного тягача 3. На ведущей оси тягача смонтированы двигатель с трансмиссией, кабина управления, гидросистема и система управления.

Рис.6. Самоходный одномоторный скрепер

1 - тяговая рама; 2 - опорно-сцепное устройство; 3 - одноосный тягач

Опорно-сцепное устройство позволяет осуществлять поворот тягача относительно ковша на угол 90° в плане и на угол 15° в продольном направлении. Это обеспечивает высокую маневренность скрепера при значительных габаритных размерах и хороший контакт всех колес с поверхностью дороги. Для исключения самопроизвольного опускания груженого ковша в гидролинии цилиндров управления ковшом предусмотрен гидрозамок одностороннего действия.

Техническую производительность скрепера П_т, м³/ч определяют по формуле

П_т = 60V_kk_n / Т_цk_р

_k - вместимость ковша скрепера, м; k_n - коэффициент наполнения ковша, k = 1,15; k_р - коэффициент разрыхления грунта, k =1,2; Т_ц - продолжительность цикла, мин.

Продолжительность цикла Т мин, составляет

Т_ц = 0,06(l₁/v₁ + l₂/v₂ + l₃/v₃ + l₄/v₄) + (t_с + t_n + 2t_пов)

l₁, v₁ - путь набора грунта и скорость скрепера при копании; l₂, v₂ - путь и скорость скрепера при разгрузке; l₃, v₃ - путь и скорость движения груженого скрепера; l₄, v₄ - путь и скорость порожнего скрепера; t_c - время стыковки толкача, t_c от 0,4 до 0,5 мин; t_n - время переключения передач, t_n от 0,5 до 0,1 мин; t_пов - время поворота скрепера, t_пов от 0,2 до 0,3 мин.

В будущем большую долю скреперного парка составят скреперы с принудительной загрузкой грунта (элеваторной или шнековой). Дальнейшее развитие получат самоходные скреперы с активной задней осью, приводимой от дополнительного двигателя. Произойдет увеличение единичной вместимости ковша до 40 м³ хотя основной парк будет состоять из машин с вместимостью ковша 10 - 18 м улучшатся условия труда машиниста за счет внедрения автоматических систем управления и контроля, созданных на основе микропроцессорной техники; повысится комфорт кабин управления за счет снижения вибрационных нагрузок, установки кондиционеров и других элементов, улучшающих эргономические показатели машин.

Дата добавления: 2015-10-21