Скрепер для чего он предназначен
Скрепер
Скреперы используют для разработки разнообразных грунтов I—III 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. [источник не указан 235 дней]
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.
Обзор основных видов скреперов
 |
Скреперы предназначены для послойного копания, транспортирования, послойной отсыпки, разравнивания и частичного уплотнения грунтов I-IV категорий при инженерной подготовке территории под застройку, планировке кварталов, возведении насыпей, разработке широких траншей и выемок под различные сооружения и искусственные водоемы. Наиболее эффективно скреперы работают на непереувлажненных средних грунтах (супесях, суглинках, черноземах), не содержащих крупных каменистых включений. При разработке скреперами тяжелых грунтов их предварительно рыхлят на толщину срезаемой стружки.
Главным параметром скрепера является геометрическая вместимость его ковша (м3). Данный параметр и лежит в основе типоразмерного ряда скреперов. По вместимости ковша скреперы подразделяют на машины малой (до 5 м3), средней (5-15 м3) и большой (свыше 15 м3) вместимости. По способу загрузки ковша различают скреперы с пассивной (тяговой) загрузкой движущим усилием срезаемого слоя грунта и скреперы с принудительной загрузкой с помощью скребкового элеватора. По способу разгрузки ковша различают скреперы с принудительной разгрузкой при выдвижении стенки ковша вперед (основной способ) и скреперы со свободной (самосвальной) разгрузкой опрокидыванием ковша вперед по ходу машины.
По способу агрегатирования с тяговыми средствами различают скреперы прицепные к гусеничным тракторам и двухосным колесным тягачам и скреперы самоходные, агрегатируемые с одноосными и двухосными колесными тягачами. Наконец, по способу управления рабочим органом различают скреперы с канатно-блочным (механическим), гидравлическим и электрогидравлическим управлением. Выпускаемые в настоящее время скреперы имеют гидравлическую или электрогидравлическую систему управления рабочим органом, которая обеспечивает принудительное опускание, подъем и разгрузку ковша, изменение глубины резания, подъем и опускание передней заслонки ковша с помощью гидроцилиндров двойного действия.
Принудительное заглубление ножей ковша в грунт позволяет довольно точно регулировать толщину срезаемой стружки, сокращать время набора грунта и эффективно разрабатывать плотные грунты. Рабочий процесс скрепера состоит из следующих последовательно выполняемых операций: резание грунта и наполнение ковша, транспортирование грунта в ковше к месту укладки, выгрузка и укладка грунта, обратный (холостой) ход машины в забой. При наборе грунта ножи опущенного на грунт ковша срезают слой грунта определенной толщины, который поступает в ковш при поднятой подвижной заслонке. Наполненный грунтом ковш на ходу поднимается в транспортное положение, а заслонка опускается, препятствуя высыпанию грунта из ковша. При разгрузке ковша заслонка поднята, а грунт вытесняется принудительно из приспущенного ковша выдвигаемой вперед задней стенкой ковша, причем регулируемый зазор между режущей кромкой ковша и поверхностью земли определяет толщину с укладываемого слоя грунта, который разравнивается (планируется) ножами ковша и частично уплотняется колесами скрепера. При холостом ходе порожний ковш поднят в транспортное положение, а заслонка опущена.
Для увеличения тягового усилия скрепера при наполнении ковша в плотных грунтах обычно используют бульдозер-толкач. При наполнении ковша скорость движения скреперов составляет 2-4 км/ч, при транспортном передвижении — 0,5-0,8 максимальной скорости трактора или тягача. В ковшах некоторых моделей скреперов для уменьшения влияния противодействующих факторов устанавливают наклонный скребковый конвейер (элеватор), осуществляющий принудительную загрузку срезанного ножом слоя грунта в ковш и его выгрузку. Скреперы с элеваторной загрузкой наиболее рационально используются на сыпучих грунтах при выполнении небольших объемов работ.
Наша группа в Telegram
Быстрая связь с редакцией в WhatsApp!
Классификация скреперов с учетом основных признаков
Скреперы применяют при разработке грунтов до IV категории включительно. Для облегчения процесса копания грунты выше 2-й категории предварительно разрыхляют рыхлителями.
Дальность транспортирования грунта прицепными скреперами экономически эффективна на расстояние до 300 м и самоходными до 5000 м. Рабочий процесс техники состоит из следующих операций: набора грунта, транспортирования груженого скрепера, разгрузки, транспортирования пустогй машины к забою. С помощью такого рода техники можно возводить насыпь земляного полотна из боковых резеровов или грунтовых карьеров, устраивать выемки с отвозкой грунта в насыпи или кавальеры, планировать строительные площадки, срезать растительный слой грунта в полосе отвода дороги.
С учетом основных признаков скреперы классифицируются:
1. По емкости ковша (м3) — малой емкости, с ковшом емкостью до 5; средней емкости, с ковшом емкостью до 6—15; большой емкости с ковшом емкостью более 15;
2. По способу загрузки — на заполняемые за счет подпора грунта при реализации тягового усилия базового тягача и загружаемые с помощью загрузочного устройства. К первому типу относятся скреперы обычного исполнения, а к второму типу — элеваторные, гребковые, роторные.
3. По способу разгрузки — на машины со свободной, принудительной и полупринудительной (комбинированной) разгрузкой. В скреперах со свободной разгрузкой опорожнение ковша осуществляется под действием собственного веса грунта. При принудительной разгрузке полное опорожнение ковша осуществляется с помощью задней стенки. В технике с полупринудительной (комбинированной) разгрузкой часть объема грунта высыпается под действием собственного веса, а часть с помощью принудительной очистки.
4. По типу привода — на скреперы с канатным, электромеханическим и гидравлическим приводом.
Канатный привод состоит из следующих узлов: механической лебедки, системы полиспастов и направляющих блоков, а также рычагов управления. Электрический привод состоит из электродвигателя, шестеренчатого редуктора и зубчатого реечного механизма. К электромеханическому приводу следует отнести также привод, состоящий из электролебедки и канатно-блочного механизма. Гидравлический привод включает насос, бак с жидкостью, гибкие шланги и гидрораспределитель.
5. По способу агрегатирования — на прицепные, полуприцепные, самоходные и скреперные поезда.
Самоходный скрепер представляет собой единую конструкцию с индивидуальной энергетической установкой, обеспечивающей передвижение машины и работу всех агрегатов, в том числе и управление рабочими органами.
6. По типу тягача или самоходного оборудования — на колесные и гусеничные. Самоходный скрепер, как правило, выполнен на пневмоколесном ходу.
7. По типу трансмиссий — на механические, гидромеханические, электрические и гидростатические.
Рис. 1. Схемы скреперов:
а и б — двухосный прицепной и одноосный прицепной к гусеничному трактору; в — прицепной к колесному тягачу; г — полуприцепной к двухосному тягачу; д — полуприцепной к одноосному тягачу или самоходный скрепер с мотор-колесами; е — самоходный двухмоторный; ж — самоходный с задним двигателем; з — скрепер-бульдозер; 1 — гусеничный трактор или колесный тягач; 2 —ковш; 3 — заслонка; 4 — буфер; цифры указывают примерное распределение, массы скрепера с груженым ковшом по осям.
Рис. 2. Схемы разгрузки ковша скрепера:
а — свободная разгрузка вперед; б — свободная разгрузка назад; в — принудительная разгрузка; г — полупринудительная разгрузка через нож; д — щелевая разгрузка; 1 — передняя заслонка; 2 — ковш; 3— нож; 4 — задняя заслонка; 5 — задняя стенка; 6 — диище; 7 — заслонка
Наиболее распространенной для самоходных машин является гидромеханическая трансмиссия. Основные конструктивные схемы скреперов показаны на рис. 1.
Устройство. Рабочим органом данного типа техники является сварной ковш, имеющий на передней кромке днища во всю ширину ступенчатые ножи. В задней части ковша находится буфер, который имеет двоякое назначение. В первом случае он предназначен для упора отвала бульдозера при подталкивании машины. Во втором случае центральная балка буфера служит как направляющая хвостовика задней стенки. Боковые стенки ковша изготовлены из стального листа, усиленного балками жесткости. В боковых стенках ковша имеются проушины и кронштейны для крепления гидроцилиндров управления заслонкой, для рычага заслонки, а также имеется опора для крепления упряжного шарнира и гнезда для крепления оси заднего колеса. Задняя стенка ковша представляет собой подвижный щит и по бокам имеет направляющие ролики. Однако эти ролики не удерживают заднюю стенку от опрокидывания при выгрузке грунта. Стенку удерживает и центрирует хвостовик. Заслонка может быть плавающей и управляемой с помощью гидроцилиндров.
Передняя рама скрепера выполнена в виде арки и в своей конструкции имеет шкворень для соединения с тягачом, арку, рычаги и упряжной шарнир. Ковш прицепного скрепера с канатным управлением имеет несколько другую конструкцию. Отличие состоит в том, что сам ковш является одновременно задней рамой скрепера и состоит из двух боковых стенок и днища ковша, служащего одновременно задней стенкой.
На рис. 2 представлены схемы разгрузки ковша скрепера. При свободной разгрузке, а она применяется в ковшах небольшой емкости, ковш опрокидывается и грунт высыпается под действием собственного.веса (рис. 2, а, б).
Скреперные ковши с полупринудительной разгрузкой (рис. 2, г) имеют неподвижные боковые стенки, а разгрузка выполняется при повороте днища и задней стенки вокруг оси. Грунт под собственным весом и напором задней стенки высыпается из ковша.
Способ принудительной разгрузки с помощью задней стенки, приводимой в движение гидроцилиндрами, является прогрессивным, так как полностью очищает ковш от грунта (рис. 2, в). Щелевая разгрузка (рис. 2, д) менее прогрессивна и не нашла широкого применения.
Прицепные скреперы с гидравлическим управлением (рис. 3) состоят из серьги для сцепления скрепера с трактором, шкворневого устройства для поворота передних колес, несущей рамы, ковша, заслонки и задней стенки. Рабочими органами управляют из кабины трактора с помощью рычагов управления трехсекционным гидрораспределителем.
Рис. 3. Скрепер ДЗ-3.3 (Д-569):
1 — трактор; 2—серьга; 3 —шкворневое устройство шарового типа; 4 —рама; 5—рукава и трубопроводы; 6 — гидроцилиндр подъема и опускания ковша; 7 — гидроцилиндр управления заслонкой ковша; 8 — заслонка ковша; 9 — ковш; 10 — задняя стенка ковша; 11 — гидроцилиндр управления задней стенкой ковша; 12 — колеса с шиной; 13, 14 — нижний и боковой ножи; 15 — дышло
Необходимо отметить, что прицепные скреперы обычно применяются в условиях переменного рельефа местности. Прицепной скрепер с канатным управлением имеет полупринудительную выгрузку грунта опрокидыванием днища и задней стенки вокруг шарнира. Самоходная машина с принудительной разгрузкой состоит из базового одноосного тягача и одноосного полуприцепного скреперного оборудования.
Полуприцепной и самоходный скрепер с пневмоколесными тягачами имеют большую транспортную скорость: например, с одноосным тягачом имеют скорость 40—52 км/ч, а при двухосном тягаче до 70 км/ч. Скреперные агрегаты из двух или трех машин позволяют резко увеличить производительность этих машин. Важным фактором для повышения производительности данного типа техники является применение скребкового конвейера (рис. 4), для загрузки ковша. В движение конвейер приводится от электродвигателя или гидродвигателя.
Применение элеваторной загрузки обеспечивает высокий коэффициент загрузки ковша и снижение тягового усилия при заполнении машины на 20—25.
Автоматизация работы скрепера значительно облегчает условия работы и повышает производительность. С помощью автоматического регулирования можно поддерживать оптимальный режим работы двигателя, а также тяговое усилие машины на постоянном уровне регулированием толщины стружки грунта. Автоматическая система и устройства, применяемые на скреперах, аналогичны системам, приведенным в разделе «Бульдозеры».
Для повышения точности планировочных работ при отделке дорожных насыпей и выемок применяют систему автоматического управления «Стабилоплан-I», которая обеспечивает автоматическую стабилизацию продольного углового положения ковша скрепера при выполнении планировочных работ.
Рис. 4. Принципиальные схемы скреперов со скребковым конвейером: а — набор грунта; б — выгрузка грунта
На тракторе в кабине водителя смонтирован блок и пульт дистанционного управления, а за кабиной размещен электрозолотник управления. На буфере скрепера установлен датчик углового положения, который включен в электросхему управления и регулирует толщину срезаемой стружки грунта.
Технологические схемы работы. Для разработки грунта заранее составляют схему, по которой будет работать скрепер. Производительность зависит от того, насколько полно используется емкость ковша и рационально выбирается схема резания и набора грунта. Рекомендуется набирать грунт на передаче базовой машины при скорости 2—3 км/ч, при толщине срезаемой стружки от 7 до 35 см, что в свою очередь определяется категорией грунта и мощностью базового тягача и толкача. Трактор-толкач обеспечивает полную загрузку ковша скрепера в плотных грунтах. Наполнение ковша с постепенным выглуб-лением ножа производят при постоянной толщине стружки и ширине резания. Этот способ используют при планировке грунта. Для сокращения времени набора грунта используют ступенчатый способ наполнения ковша. Зарезание грунта при устройстве выемок и разработке резервов ведут по ребристо-шахматной схеме, по которой разработка грунта ведется последовательными рядами проходок, одинаковыми по длине и расположению. При работе скрепера по этой схеме между проходами первого ряда оставляют полосы неразработанного грунта шириной не более 1,3 м. Второй ряд разработок ведется на расстоянии половины длины проходки от первого и расположен по оси оставленных полос грунта. Работа по этой схеме увеличивает заполнение ковша до 110% его геометрической емкости, сокращая при этом на 10—15% путь и время набора грунта. По этой схеме скрепер может работать без трактора-толкача. При работе в рыхлых сыпучих грунтах применяют способ, называемый «клевок». По этому способу величина заглубления ковша в 2 раза больше той, которая соответствует устойчивой работе двигателя с полной нагрузкой. При работе базового тягача на неустойчивой характеристике двигателя ковш выглубляется, в это время двигатель снова набирает нужные обороты, и так повторяется до тех пор, пока ковш будет полным.
В зависимости от расположения забоев относительно мест отсыпки грунта движение скреперов может быть организовано по различным схемам. Рациональную схему движения скреперов инженерно-технические работники выбирают заранее в проектах производства работ на основании технико-экономических расчетов, а также с учетом следующих требований:
Наиболее распространенными схемами движения скреперов являются: эллиптическая, восьмеркой и зигзагообразная. Кроме этих схем применяют следующие: схему «спираль», поперечно-челночную, продольно-челночную.
Наша группа в Telegram
Быстрая связь с редакцией в WhatsApp!
Скрепер
Содержание
Скрепер – разновидность землеройно-транспортной машины. Ее основное предназначение заключается в послойной резке грунтов, их последующей транспортировке и отсыпке в специально подготовленные сооружения. Так как в процессе движения машина уплотняет колесами отсыпанные слои грунта, отпадает необходимость в использовании вспомогательного оборудования, которое выполняет эту же задачу.
Назначение
Скреперы применяют для разработки грунта I−III категорий – от чернозема до глины. Также это может быть горная масса. В таком случае применяют скреперы с угольным ковшом. Еще один вариант использования – разработка недр с целью добычи полезных ископаемых.
Непосредственно в работе участвует ковш с передней режущей кромкой, которая укреплена на раме. При помощи дышла он присоединяется к гусеничному трактору или пневмоколесному тягачу, хотя также имеются и самоходные модели.
Опускаясь, ковш врезается в грунт тонкой передней кромкой. Передвигаясь, он поочередно срезает его тонкими слоями. Таким образом, ковш постепенно наполняется и закрывается специальной заслонкой. Далее следует транспортировка грунта и его выгрузка, после чего скрепер возвращается к месту разработки.
Оптимальный способ перемещения машины – по эллиптической траектории или «восьмерке». Оператор периодически (по своему усмотрению) меняет направление движения на обратное. Это делается для того, чтобы исключить односторонний износ ходовых частей.
Классификация
Существует большое количество скреперов, которые различаются количеством осей, емкостью ковша, способом его загрузки и разгрузки, особенностями перемещения и управления. Конкретную модель выбирают в зависимости от предполагаемых условий эксплуатации.
Вместимость ковша может быть:
В зависимости от способа передвижения выделяют такие скреперы:
Способ загрузки также определяет разновидность скрепера. Процесс может осуществляться следующим образом:
В первой категории представлены скреперы обычного исполнения. Во второй преобладают модели элеваторного, гребкового и роторного типов.
В зависимости от способа выгрузки грунта скрепером доступны следующие варианты:
По типу управления рабочими органами скреперы классифицируют следующим образом:
Самый популярный класс скреперов – с гидравликой. Главное преимущество этого механизма заключается в возможности реверсирования действующих усилий.
Преимущества
На фоне других землеройно-транспортных машин скреперы имеют ряд преимуществ. К ним относится:
Производительность
Техническую производительность скреперов определяют объемом работ, которые выражены в кубических метрах грунта или породы, выполненных за единицу времени. Это одна из главных характеристик этой землеройно-транспортной машины.
Для часовой производительности разработана формула Пт = 3600 qK/(TцКp), где:
3600 — число секунд в 1 ч;
q — полезный объем ковша в кубических метрах;
Кн — коэффициент его наполнения;
Кр — показатель разрыхления грунта.
Длина цикла в секундах напрямую зависит от того, на какое расстояние будет перемещен груз и какова скорость передвижения машины.
Средняя годовая норма выработки скрепера определяется географическими и другими особенностями места проведения работ и составляет 5−12 м 3 на каждый кубический метр вместимости ковша.
Скреперы Cat®
Caterpillar – ведущий производитель дорожного и землеройного оборудования. В его ассортименте представлены скреперы нескольких видов: с угольным и открытым ковшом, а также с элеваторной загрузкой. Эта продукция знакома покупателям под брендом Cat®, логотип которого стойко ассоциируется с надежной и высокопроизводительной техникой. У скреперов данного производителя высокая мощность (до 500 л. с.) и объемные ковши (вместимостью до 33 м 3 ). Для них характерно повышенное удобство технического обслуживания, улучшенные амортизаторы, усилители рулевого управления, эффективная защита от переполнения и попадания материала на тяговые брусья, усовершенствованная кабина оператора, гибкие регулировки скоростью передвижения машины. Узнать больше о возможностях и эксплуатационных характеристиках скреперов бренда Cat® можно здесь.
Самоходные скреперы. Общее описание
Самоходные скреперы — землеройно-транспортные машины, предназначенные для послойной разработки и отсыпки грунта слоем заданной толщины с частичным уплотнением. При загрузке самоходных скреперов используют трактор-толкач, так как тягового усилия, развиваемого самим скрепером, недостаточно для заполнения ковша. Работают самоходные скреперы отрядами, в которых один толкач обслуживает от 3 до 7 скреперов в зависимости от дальности транспортирования грунта.
Самоходный скрепер представляет собор шарнирно сочленённую машину, она состоит из одноосного тягача и ковша, соединенных между собой седельно-сцепным устройством и тяговой рамой. На раме одноосного тягача размещается двигатель и силовая передача, предназначенная для передачи вращательного усилия (крутящего момента) коленчатого вала двигателя через ведущий мост ведущим колесам. Рабочее место машиниста расположено в передней части тягача и смещено влево от оси машины.
С помощью гидроцилиндров и седелно-сцепного устройства тягач можно поворачивать относительно ковша до 90° в каждую сторону для управления поворотом скрепера. Кроме того, предусмотрен поперечный наклон тягача относительно ковша до 12-15°, благодаря чему сохраняется постоянный контакт всех колес скрепера с неровностями пороги.
Ковш — основной рабочий орган скреперов. Он предназначен для набора и выгрузки грунта. Ковш состоит из боковых стенок и днища. В передней части днища крепятся ножи, предназначенные для срезання слоя грунта. Спереди и сзади ковша размещены подвижные заслонка и задняя стенка.
Ковш самоходного скрепера заполняется за счет тягового усилия, вызывающего передвижение машины, при положении ковша, опущенном до заглубления ножей в грунт. Передняя заслонка в это время приподнимается, образуя щель, через которую срезаемый слой грунта в виде стружки поступает в ковш. По мере заполнения ковша заслонка закрывается, а ковш поднимается в транспортное положение. Разгружается ковш выдвижением грунта задней стенкой через щель, образованную полностью поднятой заслонкой. Такой способ разгрузки ковша называется принудительным. Положение ковша, заслонки н стенки изменяют гидроприводом рабочего оборудования с помощью гидроцилиндров.
Технические характеристики
Для общего представления о машине, её технических и эксплуатационных показателях составляют технические характеристики. Рассмотрим основные параметры-показатели самоходных скреперов, включаемые в характеристики.
Геометрическая вместимость ковша-объём, ограниченный днищем, боковыми стенками, заслонкой и задней стенкой. Вместимость ковшей самоходных скреперов регламентируется ГОСТ 10055-75 и составляет типоразмерный ряд 8; 10; 15; 25 и 40 м3. Иногда в характеристиках указывают вместимость ковша с «шапкой» — наполненного грунтом выше уровня боковых стенок. В этом случае обычно вместимость на 20% больше геометрической.
Масса снаряжённого скрепера представляет собой массу полностью заправленной машины без груза в ковше. Грузоподъёмность — это максимально допустимая масса груза в ковше скрепера. Ширина резания ковша — расстояние между внешними горцами крайних ножей скрепера. Максимальная величина заглублення — расстояние от кромки ножа максимально опущенного ковша скрепера до опорной поверхности передних и задних колес. Дорожный просвет под ножами — расстояние от кромки ножей до опорной поверхности колес скрепера при ковше, максимально поднятом в транспортное положение.
Для того, чтобы скрепер передвигался по опорной поверхности, к нему необходимо прикладывать определенную движущую силу. Причем величина этой силы непостоянна и зависит от общего сопротивления движению, определяемого характером работы скрепера. Источником движущей силы самоходного скрепера является двигатель. Коленчатый вал двигателя через механизмы силовой передачи передает вращение и вращательное усилие на ведущие колеса одноосного тягача. В месте контакта ведущих колес с дорогой от крутящего момента благодаря силе сцепления шин колес с опорной поверхностью дороги создаемся касательная реакция, называемая тяговой силой.
Для самоходного скрепера наиболее характерны два режима работы — транспортный и набор грунта. При транспортном режиме сопротивление движению складывается главным образом из сопротивления качению н сопротивления подъёму. Сила сопротивления качению возникает вследствие деформации шин и поверхности дороги в зоне их контакта. Сила тяжести скрепера распределяется между осями и воспринимается машиной в виде реакций на передних и задних колесах.