Скреперы

Министерство транспорта Российской Федерации.

Московский автомобильно–доржный институт

(Государственный технический  университет).

Кафедра сервиса дорожно–строительных машин.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат.

 

«Скреперы».

 

По предмету: «Строительная техника».

 

Выполнил студент группы № 2 ЭДС₁ С.Н. Голев.

 

Проверил: В.М. Коншин.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г. Москва.

2004 учебный год.

 

Содержание.

 

Страница.

1. Назначение и классификация  скреперов. 3.

2. Рабочий цикл и производительность скреперов. 7.

3. Назначение толкача. 9.

 

Список использованной литературы. 10.

 

Назначение  и классификация скреперов.

Скрепер – землеройно–транспортная машина циклического действия, предназначенная для послойного вырезания грунта с набором его в ковш, транспортирования набранного грунта и отсыпки его слоями или в отвал с частичным уплотнением ходовыми колесами или гусеницами. Скреперы могут разрабатывать грунты I – IV групп прочности (III и IV группы – с предварительным разрыхлением).

В дорожном и аэродромном  строительстве скреперы используют для возведения насыпей и разработки выемок, сооружения подходов к искусственным сооружениям, вскрытии грунтовых карьеров и карьеров строительных материалов, а также на различных вспомогательных работах – планировке, зачистке, подсыпке грунта и т. п. В исключительных случаях – в качестве землевозных тележек, загружаемых экскаваторами. Широко применяют скреперы на вскрышных работах, строительстве газо– и нефтепроводов, при рекуперации почвенных слоев, сооружении каналов.

Скрепер состоит из рабочего оборудования (ковша), ходового одноосного или двухосного оборудования, механизмов управления ковшом и заслонкой.

Рисунок 1. Строение самоходного скрепера.

1 – одноосный тягач; 2 – седельно–сцепное устройство; 3 – гидроцилиндр поворота; 4 – дышло (арка–хобот); 5 – гидроцилиндр подъема ковша; 6 – ковш; 7 – гидроцилиндр заслонки; 8 – задняя подвижная стенка; 9 – заднее колесо; 10 – буфер для толкача; 11 – гидроцилиндр выдвижения задней стенки; 12 – днище ковша; 13 – тяговая рама; 14 – нож; 15 – передняя заслонка.

Современные скреперы можно  классифицировать по емкости ковша, способу передвижения, схеме подвески ковша, способу загрузки и разгрузки, по виду передней заслонки, по системе управления и другому.

По емкости ковша (в м³) скреперы можно условно подразделить следующим образом:

1. Скреперы малой емкости, с ковшом емкостью до 4 м³.

2. Скреперы средней емкости, с ковшом емкостью 5 – 12 м³.

3. Скреперы большой емкости, с ковшом емкостью 15 – 18 м³.

По способу передвижения скреперы подразделяют на прицепные, полуприцепные и самоходные.

1. Прицепным скрепером называется скрепер, вся весовая нагрузка которого (собственный вес и вес грунта в ковше) передается на опорную поверхность через ведомые колеса.

2. Полуприцепные скреперы – это скреперы, у которых часть его весовой нагрузки передается гусеничному или одноосному (преимущественно) или двухосному колесному тягачу.

3. Самоходным скрепером называется  скрепер со встроенным двигателем (обычно расположенным сзади), у  которого конструктивный вес  всей машины и вес грунта в ковше полностью передаются на опорную поверхность через колеса или гусеницы скрепера.

По схеме подвески ковша скреперы подразделяются на скреперы рамной конструкции, у которых ковш шарнирно подвешен к основной раме, и скреперы безрамной конструкции, у которых вес ковша передается непосредственно на ось.

По способу загрузки скреперы можно подразделять на скреперы, у которых наполнение ковша происходит под давлением срезаемой стружки (этот способ связан с преодолением значительных сопротивлений наполнению), и на скреперы с элеваторной загрузкой, когда подъем грунта в ковш производится элеватором, благодаря чему сопротивление наполнению ковша снижается.

По способу разгрузки скреперы можно разделить на скреперы со свободной разгрузкой вперед или назад, с принудительной или полупринудительной разгрузкой и со щелевой разгрузкой – с разгрузкой вниз. На скреперах с элеваторной загрузкой применяется донная разгрузка.

1. Свободная разгрузка применяется в машинах малой емкости; недостатком свободной разгрузки является неполная разгрузка ковша при работе в вязких и влажных грунтах.

2. Принудительная, полупринудительная  и щелевая разгрузки применяются  главным образом в машинах средней и большой емкости. При принудительной разгрузке обеспечивается наилучшая очистка ковша.

Недостатком полупринудительной разгрузки является неудовлетворительная очистка ковша при работе на липких и переувлажненных грунтах.

3. При щелевой разгрузке днище, поворачиваясь, выводится из–под грунта и в конечном положении наклоняется к горизонту под углом 72 – 75°, вследствие чего происходит лучшая очистка ковша.

Этот способ наименее энергоемок, так как исключает подъем грунта, имеющий место при полупринудительной разгрузке.

По виду заслонки различают скреперы двух типов: с плавающей и управляемой заслонками. У плавающей заслонки шарниры подвески отнесены назад по ходу и расположены ниже, чем у управляемой заслонки.

Режущие ножи бывают прямой, ступенчатой, полукруглой формы. По сравнению с прямоугольными ножами применение ступенчатых ножей сокращает время и путь загрузки скрепера на 10 – 15%, повышает коэффициент наполнения на 18 – 20%, но ухудшает планирующую способность скрепера.

По системе управления рабочими органами различают скреперы с гидравлическим и канатно–блочным управлением.

Основным достоинством гидравлического механизма управления следует считать возможность принудительного заглубления ножа.

У канатно–блочной системы управления подъем рабочего органа производится принудительно, а спуск ковша и заглубление ножа в грунт осуществляются за счет собственного веса, что ухудшает условия работы скрепера во время заглубления на твердых грунтах и удлиняет путь загрузки, а также приводит к неполному закрытию заслонки по окончании загрузки и потерям грунта при его транспортировании.

Недостатком канатных систем является передача части силы тяги от трактора к скреперу через канат  подъема ковша. При этом канат  подвергается перегрузкам. Этот недостаток устраняют введением специальных  механизмов, разгружающих канат подъема ковша при транспортировании.

 

Рабочий цикл и производительность скреперов.

Рабочий цикл скрепера состоит из последовательно повторяющихся операций: резания грунта и наполнения ковша, перемещения груженого скрепера к месту разгрузки, разгрузки ковша с укладкой грунта и возвращения в забой. Перечисленные операции производятся при непрерывном поступательном движении самого скрепера.

Транспортирование грунта прицепными скреперами целесообразно на расстояние до 300 м и самоходными до 5000 м.

Скорость движения скрепера при наборе грунта обычно не превышает 2,5...3,5 км/ч. Длина пути набора составляет 20...50 м. Большие значения относятся к прочным тяжелым грунтам, при копании которых стружка имеет меньшую толщину.

Скорость груженого  и порожнего скрепера определяют с учетом типа и состояния грунта и уклонов транспортных путей. В реальных условиях эксплуатации скорость обычнее не превышает 6…8 км/ч для прицепных скреперов и 30…35 км/ч для полуприцепных и самоходных.

В зависимости от размеров скрепера наибольшая толщина срезаемого слоя составляет 0,12…0,53 м, а толщина отсыпаемого слоя в рыхлом состоянии 0,15…0,60 м.

Ковш скрепера заполняется  при движении по прямой. Длина пути заполнения зависит от объема ковша, от плотности грунта и способа  зарезания. Она колеблется от 25 до 90метров. при работе с толкачом длина пути сокращается примерно на 1/3.

Схема разработки грунта скрепером.

Наиболее рациональной схемой разработки грунта является шахматно–гребенчатая схема.

По этой схеме разработку грунта ведут последовательными  рядами проходов, одинаковыми по длине и расположению, но сдвинутыми один относительно другого в шахматном порядке. Между проходами 1 ряда оставляют полосы нетронутого грунта, шириной около половины ширины ножа скрепера.

Разработку второго  ряда начинают отступив от начала 1 ряда на половину длинны длины зарезания – L/2, при этом ось движения скрепера совпадает с осью оставленных полос грунта.

		L/2	L/2	L
								В
								В/2

При резании грунта начиная  со 2 ряда, стружка на первой половине длины равна ширине ножа, на 2 половине вдвое меньше. Такая схема разработки грунта уменьшает сопротивление  резанию в конце набора грунта, обеспечивая при этом евеличение его наполнения на 10 – 15% при сокращении времени набора на 15 – 25%.

Техническая производительность скреперов определяется по формуле:

, где

V – геометрическая вместимость ковша скрепера, м³;

Т_ц – продолжительность цикла, с;

К_н – коэффициент наполнения ковша грунтом в зависимости от типа грунта и способа заполнения, К_н = 0,8...1,2;

К_р – коэффициент разрыхления грунта, К_р= 1,2...1,35.

В соответствии со структурой рабочего цикла его продолжительность представляет собой сумму продолжительности отдельных операций:

где t₁, t₂, t₃, t_4, t₅ – соответственно продолжительность набора грунта в ковш, движения груженого скрепера, разгрузки скрепера, движения порожнего скрепера и дополнительных операций, включающих повороты, переключения передач и другие затраты времени (обычно до 60 с).

 

Назначение  толкача.

Для повышения коэффициента наполнения ковша скрепера а также для увеличения производительности набор грунта скрепером производится с помощью трактора–толкача или бульдозера.

Число самоходных скреперов  па один трактор–толкач зависит от дальности транспортирования грунта (3 – 5 скреперов па трактор).

 

Список использованной литературы.

1. Алексеева Т.В. и др. «Дорожные машины. Машины для земляных работ». Издательство «Машиностроение». Москва 1972 год.

 

2. Шарц А.З. и др. «Машины для  строительство содержания и ремонта  автомобильных дорого и аэродромов».  Издательство «Машиностроение». Москва 1985 год.