Скрепер

Скрейпер, скрепер (англ. scraper, от scrape «скрести») землеройно- транспортная машина, предназначенная для послойного (горизонтальными слоями) копания грунтов, транспортирования и отсыпки их в земляные сооружения слоями заданной толщины. Кроме того, при движении по насыпи скреперы своими колёсами уплотняют отсыпанные слои грунта, благодаря чему сокращается потребность в специальных грунтоуплотняющих машинах. Скреперы используют для разработки разнообразных грунтов IIII категорий от чернозёма до тяжёлых глин. Очень плотные грунты предварительно разрабатывают рыхлителями. Применение скреперов определяется дальностью возки грунта. Прицепные скреперы в агрегате с базовыми гусеничными тракторами используют при дальности транспортирования от 100 до 800 и максимально до 1000 м. Чем больше вместимость скрепера, чем быстроходнее его базовый трактор, тем на большей дальности транспортирования целесообразно применять агрегат. Однако уже при дальности транспортирования 1 км прицепные скреперы уступают в рентабельности автомобилям самосвалам, загружаемым одноковшовыми экскаваторами. Если дальность транспортирования грунта менее 100 м, выгоднее применять более простые и дешёвые землеройные машины, такие как бульдозеры на базе гусеничных тракторов. Самоходные скреперы, агрегатируемые с базовыми, быстроходными колёсными тягачами, применяют в благоприятных условиях при дальности транспортирования от 300 до 3000 м и более. При дальности транспортирования более 3000 м по бездорожью скреперы рентабельнее самосвалов, загружаемых экскаватором. По типу ходовой части базовой машины различают скреперы на гусеничном и колёсном ходу. По способу загрузки ковша грунтом различают скреперы с загрузкой движущим усилием, то есть тягой базовой машины и тягача (в случае применения последнего) и скреперы с принудительной загрузкой скребковым элеватором, установленным на самом скрепере.

Характеристики скреперов габариты: длина до мм, ширина до 4500 мм, высота до 4300 мм масса до 115 т мощность двигателя более 470 к Вт вместимость ковша до 25 т база скрепера 8000 мм размер шин 37,5 99 грузоподъемность до 45 т расстояние перемещения горной массы до 5000 м глубина резания до 0,4 м ширина резания до 3,9 м колея колёс: передних до 2900 мм, задних до 2900 мм дорожный просвет до 750 мм

Применение скреперов послойная разработка грунта транспортировка грунта отсыпка грунта разравнивание грунта уплотнение грунта

а - самоходный скрепер; б - набор грунта в ковш; в - груженый ход; г - разгрузка ковша

Классификация скреперов по геометрической ёмкости ковша скреперы малой вместимости (до 3 м³) скреперы средней вместимости (от 3 до 10 м³) скреперы большой вместимости (более 10 м³)

По способу агрегатирования с тягачом прицепные скреперы (агрегатируются с гусеничными тракторами) полуприцепные скреперы (агрегатируются с колёсными одноосными тракторами)

По способу загрузки ковша скреперы, загружающиеся за счет тягового усилия базовой машины скреперы, загружающиеся принудительно скреперы, загружающиеся посредством скребкового элеватора По способу выгрузки породы из ковша скреперы со свободной (самосвальной) выгрузкой (опрокидывание ковша вперед или назад)скреперы со свободной (самосвальной) выгрузкой (опрокидывание ковша вперед или назад) скреперы с полупринудительной выгрузкой (опрокидывание днища и задней стенки вперед)скреперы с полупринудительной выгрузкой (опрокидывание днища и задней стенки вперед) скреперы с принудительной выгрузкой (выдвигание задней стенки вперед)скреперы с принудительной выгрузкой (выдвигание задней стенки вперед)

По конструкции ковша скреперы с одностворчатым ковшом скреперы с двустворчатым ковшом скреперы с грейферным ковшом скреперы с телескопическим ковшом По способу выгрузки породы из ковша скреперы одноосные скреперы одноосные скреперы двухосные скреперы двухосные скреперы трехосные скреперы трехосные

Операции рабочего цикла самоходного скрепера

Определение потребной силы тяги Тяга, развиваемая ведущими колесами скрепера и толкачом, должна быть достаточной для преодоления сопротивлений, воз­никающих на заключительной стадии наполнения ковша. Мето­дика расчета этих сопротивлений разработана подробно. Наиболее распространенным в настоящее время является расчет по методу Е. Р. Петерса. Опытные коэффициенты, входящие в формулы Е. Р. Петерса, проверены рядом других исследований и являются наиболее достоверными.

Полное тяговое сопротивление при наборе грунта равно:, кг, где - сопротивление перемещению груженого скрепера; - сопротивление грунта копанию скрепером. Сопротивление перемещению груженого скрепера опреде­ляется по формуле:, где - общий вес скрепера, кг; - вес грунта в ковше, кг; - коэффициент сопротивления качению; - уклон поверхности движения (плюс при подъеме, ми­ нус - при спуске). Вес грунта в ковше скрепера будет равен:, кг, где - объем грунта в ковше скрепера, м 3; - объемный вес грунта в плотном теле, кг/м 3; - коэффициент разрыхления грунта.

Сопротивление грунта копанию скрепером будет равно: кг, где - сопротивление грунта резанию; - сопротивление наполнению ковша грунтом; - сопротивление перемещению призмы волочения. Сопротивление грунта резанию определяется по формуле:, кг, где - толщина срезаемой стружки, м; - коэффициент сопротивления грунтов резанию, кг/м 2. Из конструктивных соображений толщину срезаемой стружки определим по формуле:, мм, где - высота ковша скрепера, мм.

Сопротивление наполнению ковша:, кг, где - сопротивление силы тяжести грунта, поступающего в ковш; - сопротивление трению грунта в ковше. Сопротивление силы тяжести грунта определяется выражением:, кг, где - высота грунта в ковше (принимаем максимальную высоту грунта в ковше равной высоте ковша). Сопротивление трению грунта в ковше определяют по формуле:, кг, где - объемный вес рыхлого грунта, кг/м 3; -коэффициент, зависящий от свойств грунтов. Объемный вес рыхлого грунта определим по формуле:, кг/м 3 Сопротивление перемещению призмы волочения определяют по формуле:, кг, где - коэффициент объема призмы волочения перед заслонкой и ножами ковша; - коэффициент трения призмы волочения по грунту забоя; при расчетах принимают.