По способу загрузки ковша скреперы классифицируют

Главное меню

Строительные работы

Скреперы

Скреперы. Назначение, условия применения

Скрепер — землеройно-транспортная машина периодического действия с ковшовым рабочим органом. Ковш обычно установлен на пневматических колесах, редко — на гусеницах, открыт спереди и сверху и снабжен механизмами опускания для врезания в грунт, подъема в транспортное положение и разгрузки. Спереди ковш имеет заслонку, которая предупреждает высыпание грунта и регулирует толщину его слоя при разгрузке.

Скреперы. Классификация

Скреперы классифицируют по: емкости ковша, способу перемещения машины, способу загрузки ковша, способу разгрузки ковша, управлению рабочими органами и количеству осей.

1. По емкости ковша скреперы разделяются на скреперы малой (до З м 3 ), средней (до 10 — 12 м 3 ) и большой (более 15 -18 м 3 ) емкости.

Емкость современных скреперов увеличивается по мере роста мощности тракторов и колесных тягачей. В европейской практике геометрическая емкость ковша скрепера обычно не превышает 10 — 15 м 3 .

Скрепер полуприцепной. Устройство и принцип работы

Скреперы широко используются в гидротехническом строительстве. Наиболее часто применяются полуприцепные скреперы (Рис.3.1) с ковшами большой емкости и самоходные скреперы.

Полуприцепной скрепер работает в сцепе с одноосным тягачом 2, который имеет дизельный двигатель, механическую коробку передач, встроенные в колеса планетарные редукторы и рулевое управление с гидроусилителем. Управление скрепером гидравлическое. Разгрузка ковша принудительная.

Ковш скрепера своей передней частью соединяется с ведущим мостом тягача 1 при помощи специального устройства, допускающего свободу взаимного поворота в двух плоскостях длятодноосных тягачей и в трех плоскостях — для двухосных. Такое устройство позволяет легко преодолевать боковые

Скреперы двухмоторные и двухковшовые

С целью достижения более высокой производительности и проходимости полуприцепных скреперов, работающих в сцепе с одноосными тягачами, разрабатываются новые конструктивные решения. Помимо увеличения емкости ковша скрепера, достигшей в зарубежной практике уже 46 м 3 , распространение получают двухмоторные скреперы.

У таких скреперов наряду с двигателем одноосного тягача имеется еще специальный двигатель на задней оси с трансмиссией для привода ходовых колес, включаемый при наборе грунта. При этом значительно увеличивается тяговое усилие машины, поскольку заднее колеса становятся ведущими. Двухмоторные скреперы серийно выпускаются зарубежными фирмами «Катерпиллер», «Аллис-Чалмерс», «Эвклид» (США) и др.

Применение скреперов

Подбор скреперов

Принимая для производства работ по каналам скреперы, надо учитывать следующее:

1) грунтовые условия — скреперы плохо работают на сухих сыпучих и тяжелых глинистых грунтах; не могут быть использованы в грунтах с крупными каменистыми включениями при наличии пней, крупных корней;

2) влажность грунтов — на влажных и липких грунтах коэффициент наполнения снижается до 0,3 — 0,5; при наличии грунтовых вод скреперы применять нельзя;

3) дальность перемещения грунта — для прицепных скреперов ко 400 — 800 м, для самоходных до 3000 м;

Технология производства работ скреперами

Скреперы являются машинами цикличного действия. Рабочий цикл их состоит из следующих операций:

1) резания грунта и загрузки ковша;

2) транспортирования грунта к месту укладки;

3) разгрузки ковша с укладкой грунта;

4) передвижения скрепера в забой.

Эффективность применения скреперов в значительной степени зависит от правильности выполнения перечисленных операций.

Схемы движения скреперов

Эффективность работы скреперов в значительной степени зависит от принятой схемы их движения в рабочем цикле. При выборе схемы движения скреперов необходимо учитывать длину забоя и длину пути — разгрузки ковша, а также число поворотов скрепера в одном рабочем цикле. Длина забоя должна быть достаточной для загрузки ковша, длина пути разгрузки — достаточной для полной его выгрузки, а число поворотов скрепера должно быть минимальным.

В зависимости от размеров насыпи или выемки, расположения мест разработки и отсыпки грунта могут быть применены описанные ниже схемы движения скреперов.

При возведении насыпей высотой 4 — 5 м из грунтов односторонних резервов и разработке выемок глубиной 4 — 7 м с укладкой грунта в насыпь или кавальер, а также на планировочных и вскрышных работах с поперечной разработкой грунта при длине участка на всех этих работах до 100 м рекомендуется движение скрепера производить по эллипсу (Рис. 8.1, а).

Производительность скрепера

Полный цикл работы скрепера состоит из следующих операций:

1) резания грунта и наполнения ковша (подъем передней заслонки, регулирование толщины срезаемого слоя грунта путем подъема и опускания ковша, Рис.9.1,а) ; 2)транспортирования грунта (ковш поднят в транспортное положение, передняя заслонка закрыта, Рис.9.1,б) ; 3) разгрузки грунта (подъем передней заслонки и выдвижение задней стенки или опрокидывание днища и задней стенки относительно шарнира в боковых стенках ковша или опрокидывание ковша, Рис.9.1,в); 4) обратного хода скрепера в забой (передняя заслонка поднята, ковш подготовлен к набору грунта).

Производительность скрепера (м 3 /ч) определяется по формуле, общей для всех машин цикличного действия

Организация эффективной эксплуатации скреперов

Практика эксплуатации скреперов показала, что более высокие показатели в работе они имеют, если использовать их группами. С этой целью в строительных организациях создаются специализированные участки по эксплуатации скреперов: в одних из них сосредоточивают самоходные скреперы, в других — прицепные.

Участки состоят из бригад. В состав каждой из них входит 4 — 6 скреперов и толкач. Такая бригада в состоянии выполнить земляные работы по бригадному подряду. В скреперных бригадах работы ведутся, как правило, в две смены.

Источник

По способу загрузки ковша скреперы классифицируют

В США на крупных гидротехнических строительствах с большими объемами земляных работ применяют скреперы с ковшами емкостью 15 — 30 м 3 при мрщности колесного тягача до 515 квт (700 л. с). Емкость сдвоенных ковшей у некоторых скреперных агрегатов достигает 109 м 3 при мощности тягача 880 квт (1200 л. с.) (два дизеля па 440 квт).

Разработка грунта скрепером под уклоном

2. По способу передвижения различают прицепные, полуприцепные и самоходные скреперы.

Прицепные скреперы буксируют гусеничным трактором или двухосным колесным тягачом; они могут быть одноосными — с ковшами малой емкости с разгрузкой преимущественно назад без планировки грунта, и двухосными — с ковшами средней, и большой емкости с разгрузкой грунта вперед с одновременной планировкой грунта нижней кромкой днища ковша.

У прицепных скреперов вес скрепера и грунта в ковше воспринимается ходовыми осями скрепера, не увеличивая сцепного веса трактора (тягача).

Рис. 2.1 Прицепной скрепер Д-458 с гидравлическим управлением
1 — рама; 2 — ось вращения ковша; 3 — ножи; 4 — боковые ножи; 5 — цепь транспортной подвески; 6 — транспортная сцепка; 7 — основная сцепка; 8 — передние колеса; 9 — дышло; 10 — трубопроводы; 11- гидравлический цилиндр; 12 — передняя заслонка; 13- шарнирно-рычажный механизм; 14 — ковш; 15 — задний буфер; 16 — задние колеса

В рабочем цикле прицепного скрепера транспортные операции (груженый и холостой ход) занимают до 80% времени. Низкие скорости гусеничных тракторов (9 — 12 км/ч) ограничивают производительность прицепных скреперов на гусеничной тяге, и потому их целесообразно применять лишь при наличии тяжелых дорожных условий.

Полуприцепные скреперы состоят из двух частей — одноосного (преимущественно) или двухосного пневмоколесного тягача седельного типа и скреперного оборудования. При этом тяговое и скреперное оборудование представляет в целом единую машину. При необходимости колесный тягач может быть отсоединен от скреперного оборудования, с которым он органически не связан, и использован для других целей на строительстве.

Рис.2.2 Полуприцепной скрепер с одноосным тягачем

1 — ведущий мост тягача; 2 — одноосный тягач; 3 — ковш; 4 — днище ковша с ножами; 5 — задняя стенка; 6 — заслонка; 7 — передняя рама; 8 — буфер; 9 — гидравлические цилиндры выдвижения стенки; 10 — подъемные цилиндры; 11 — хобот; 12 — гидроцилиндры поворота скрепера

Рис.2.3 Полуприцепной скрепер с двухосным тягачем (трактором)

1 — трактор; 2 — седельно -сцепное устройство ; 3 — рама; 4 — рукава и трубопроводы ; 5 — гидроцилиндр управления заслонкой ковша ; 6 — механизм управления заслонкой ковша; 7 — гидроцилиндр подъема и опускания ковша; 8 — заслонка ковша ; 9 — ковш; 10 — задняя стенка ковша ; 11 — гидроцилиндр управления задней стенкой ковша

У полуприцепных скреперов часть конструктивного веса скрепера и веса грунта в ковше передается в виде вертикальной догрузки на ведущую ось тягача, увеличивая его сцепной вес и улучшая за счет этого тяговую характеристику машины.

Самоходные скреперы представляют собой машину, у которой двигатель и скреперное оборудование встроены в общую конструкцию и органически с ней связаны. Выделение полуприцепных скреперов к одноосному тягачу в группу самоходных довольно условно, так как по конструкции они могут не отличаться от прицепляемых к двухосному тягачу. Все ходовые колеса самоходных скреперов выполняются приводными. Конструктивный вес, а также вес грунта в ковше распределяются на переднюю и заднюю оси примерно поровну, что наиболее благоприятно сказывается на тяговой характеристике машины.

Наибольшее распространение в современной практике имеют полуприцепные скреперы, использующие типовые одноосные тягачи в качестве силового и тягового оборудования.

3. По способу загрузки (наполнения) ковша различают скреперы с загрузкой под давлением срезаемой стружки грунта (наиболее распространенный способ) и с загрузкой при помощи элеватора. В первом случае наполнение ковша связано с преодолением значительных сопротивлений, во втором случае они снижаются, поскольку подъем грунта в ковш производится элеватором.

Рис.2.4 Принципиальная схема полуприцепного скрепера с элеваторной загрузкой

а — набор грунта; б — нагрузка грунта

Стремление к уменьшению энергоемкости загрузки ковша скрепера привело к созданию скреперов с элеваторной загрузкой ковша, при которой отпадает необходимость в применении бульдозера-толкача. Опытные образцы таких скреперов изготовлены с ковшами емкостью 14-20 м 3 .

Принципиальная схема полуприцепного скрепера с элеваторной загрузкой показана на рис.2.5. Ковш такого скрепера состоит из двух боковых стенок и наклонно приваренных к ним задней и передней торцовых стенок. Над передней стенкой установлен наклонный элеватор с ковшами скребкового типа, поднимающий грунт, срезанный ножами днища ковша. Поднятый элеватором грунт ссыпается в ковш скрепера. Для разгрузки грунта днище ковша гидравлическими толкателями откатывается назад по ходу машины.

Привод элеватора механический, от вала отбора мощности. Элеваторная загрузка обеспечивает высокий коэффициент наполнения ковша независимо от толщины срезаемой стружки грунта и ее физико-механических свойств.

При этом отпадает также необходимость применять вспомогательные бульдозеры для толкания скреперов при наборе грунта (особенно при разработке тяжелых плотных грунтов и использовании скреперов большой емкости).

4. По способу разгрузки ковша различают скреперы со свободной, принудительной, полупринудительной и со щелевой разгрузкой (вниз) (рис. 2.5).

Рис.2.5 Схемы способов разгрузки ковша и типы заслонок
а — свободная (самосвальная) разгрузка вперед; б — разгрузка назад;
в — принудительная разгрузка; г — полупринудительная разгрузка;
д — щелевая разгрузка (вниз); е — плавающая заслонка; ж — постоянно управяемая заслонка;
1- передняя заслонка; 2 — ковш; 3 — нож; 4 — задняя заслонка; 5 — подвижная стенка.

У скреперов со свободной (самосвальной) разгрузкой ковш опрокидывается назад (у одноосных скреперов) либо вперед (у двухосных скреперов). Скреперы со свободной разгрузкой ковша плохо разгружают липкие и переувлажненные грунты.

У скреперов с принудительной разгрузкой грунт выталкивается прямолинейным движением вперед задней подвижной стенки ковша. Скреперы с такой разгрузкой могут работать на любых грунтах, в том числе на грунтах липких и переувлажненных.

У скреперов с полупринудительной разгрузкой днище и задняя стенка конструктивно выполнены как единый узел, который шарнирно подвешен на боковых стенках или к подножевой плите ковша. Для разгрузки днище с задней стенкой опрокидывается вперед, при этом грунт в первоначальной стадии выталкивается из ковша принудительно, а в конце разгружается за счет свободного высыпания под действием собственного веса. При полупринудительной разгрузке стенки ковша не полностью очищаются от липких и переувлажненных грунтов.

При щелевой разгрузке грунта (вниз) днище ковша, поворачиваясь, выводится из-под грунта и становится под углом наклона к горизонту 72-75°. Этот способ разгрузки характеризуется хорошей выгрузкой липких и переувлажненных грунтов и значительно меньшей энергоемкостью механизма выгрузки.

5. По системе управления рабочими органами различают скреперы с канатным, гидравлическим и электроуправлением.

Наиболее широкое и преимущественное распространение получает гидравлическая система управления. Основным достоинством гидравлического механизма является возможность реверсирования действующих усилий. Под воздействием гидравлического цилиндра двойного действия весь вес скрепера может быть сосредоточен на режущих ножах и врезание ковша в грунт осуществляется на минимальном пути. Аналогичный, цилиндр принудительно полностью закрывает заслонку ковша, предотвращая потери грунта при его транспортировании.

Скорость движения полуприцепных и самоходных скреперов предусмотрена в пределах 40 — 50 км/ч т. е. примерно в 6 — 6,5 раза больше, чем у гусеничных.

Источник