 |
Определение производительности скрепера
|
|
|
|
Эксплуатационная сменная производительность скрепера определяется по выражению:
(8.1)
где: q – емкость ковша скрепера, м3;
КН – коэффициент наполнения ковша скрепера (см. [8], таблица IV.51 или таблица 8.1);
КВ – коэффициент использования по времени (для прицепных скреперов КВ=0,8; для самоходных КВ=0,75; см. [2], приложение 4);
КР – коэффициент разрыхления грунта в ковше скрепера (см. [8], таблица IV.52 или таблица 8.2);
ТЦ – время рабочего цикла скрепера, мин;
КЗ – коэффициент, учитывающий зимние условия ([12], табл. 1, для декабря - КЗ=1,06; января и февраля - КЗ=1,08; марта КЗ=1,05. Коэффициенты даны для Брестской, Гродненской, Минской и Гомельской областей).
Таблица 8.1. Коэффициент наполнения ковша скрепера
| Грунт | Без толкача | С толкачом |
| Песок | 0,50–0,70 | 0,80–1,00 |
| Супесь и средний суглинок | 0,80–0,95 | 1,00–1,20 |
| Тяжелый суглинок и глина | 0,65–0,75 | 0,90–1,20 |
(8.2)
где: tН – время набора ковша скрепера, мин;
tГР – время движения груженого скрепера из выемки в насыпь, мин;
tР – время разгрузки ковша скрепера, мин;
tПОР – время движения порожнего скрепера, мин;
tM – время маневрирования скрепера (время, затраченное на повороты), мин.
Таблица 8.2. Коэффициент разрыхления грунта
| Грунт | Коэффициент разрыхления грунта |
| Песок сухой | 1,0…1,2 |
| Песок влажный | 1,1…1,2 |
| Супесь | 1,1…1,2 |
| Суглинок легкий | 1,3…1,4 |
| Суглинок средний | 1,2…1,3 |
| Суглинок тяжелый | 1,2…1,3 |
| Глина | 1,2…1,3 |
(8.3)
где: ℓН – протяженность пути набора ковша скрепера, м;
VН – скорость движения скрепера при наборе грунта, м/мин.
(8.4)
где: КП – коэффициент потерь грунта при наборе (см. таблицу 8.3);
В – ширина захвата ковша, м (таблица 7.2);
Кh – коэффициент неравномерности толщины снимаемой стружки (Кh=0,7…1,1 – меньшие значения следует принимать для плотных грунтов);
|
|
|
hР – толщина снимаемой стружки, м (см. [8], таблица IV.36 или таблица 8.4).
Набор грунта целесообразно производить при движении скрепера в глинистых грунтах под уклон 5…8°, а в песчаных – на подъем 2…3°.
Таблица 8.3. Коэффициент, учитывающий потери грунта при наборе его скрепером
| Емкость ковша, м3 | Песок | Супесь | Суглинок сухой | Суглинок влажный | Глина |
| 6–6,5 | 1,26 | 1,22 | – | 1,1 | 1,1 |
| 8–10 | 1,28 | 1,17 | 1,13 | 1,09 | 1,05 |
| 1,32 | 1,16 | 1,11 | 1,08 | – |
Таблица 8.4. Рекомендуемая толщина снимаемой стружки при наборе ковша скрепера
| Объем ковша скрепера, м3 | При работе без толкача | При работе с толкачом | ||||||
| песок | супесь | суглинок | глина | песок | супесь | суглинок | глина | |
| 3,0 | 0,12 | 0,12 | 0,10 | 0,07 | 0,20 | 0,18 | 0,13 | 0,11 |
| 6,7 | 0,20 | 0,15 | 0,12 | 0,09 | 0,30 | 0,25 | 0,20 | 0,14 |
| 8,0 | 0,23 | 0,16 | 0,14 | 0,11 | 0,30 | 0,26 | 0,21 | 0,15 |
| 9,0 | 0,27 | 0,18 | 0,16 | 0,12 | 0,30 | 0,28 | 0,23 | 0,17 |
| 10,0 | 0,30 | 0,20 | 0,18 | 0,14 | 0,30 | 0,30 | 0,25 | 0,18 |
| 15,0 | 0,34 | 0,24 | 0,20 | 0,15 | 0,35 | 0,35 | 0,30 | 0,22 |
(8.5)
где: ℓР – длина пути разгрузки, м;
– скорость движения скрепера при разгрузке грунта, м/мин;
tР можно также принимать по таблице 8.5 (по указанию руководителя).
(8.6)
где: hОТС – толщина отсыпаемого слоя грунта, которая не должна превышать величины, указанной в таблице 7.2, и принимается равной толщине уплотнения грунта, м (см. таблицы 10.2, 10.3).
(8.7)
где: LСР – среднее расстояние перемещения грунта, м (принимается равным 
, 
в зависимости от объемов грунта, перемещаемых скрепером);
VГР – скорость движения груженого скрепера, м/мин.
(8.8)
где: VПОР – скорость движения порожнего скрепера, м/мин.
(8.9)
где: nПОВ – число поворотов скрепера за один цикл работы скрепера (зависит от принятой схемы движения скрепера), шт;
ТПОВ – продолжительность одного поворота, с (таблица 8.5).
Таблица 8.5. Отдельные параметры скреперов
| Показатель | Для прицепных скреперов при емкости ковша, м3 | Для самоходных скреперов при емкости ковша, м3 | |||||
| Время одного поворота, с | 22,5 | 22,5 | 12,5 | 12,5 | 12,5 | ||
| Время разгрузки ковша, с |
В случае прицепных скреперов набор грунта производится на I передаче (VН), перемещение груженого скрепера (VГР) – на III передаче, разгрузка грунта (VР) – на II передаче, а движение порожнего скрепера (VПОР) – на IV, V передаче. Скорости движения тракторов на различных передачах приведены в таблице 8.6.
|
|
|
Таблица 8.6. Скорости движения отечественных тракторов, км/ч
| Передача | Тракторы | |||||
| ДТ-55А-С2 | ДТ-75, Т-74 | Т-100 | Т-130, Т-140 | Т-180 | ДЭТ-250 | |
| I | 3,59 | 2,25 | 2,36 | 2,54 | 2,86 | 2,6 |
| II | 4,69 | 3,6 | 3,5 | 3,74 | 5,06 | 3,85 |
| III | 5,43 | 5,14 | 4,18 | 5,56 | 6,9 | 5,7 |
| IV | 6,28 | 7,4 | 5,34 | 8,85 | 9,46 | 9,1 |
| V | 7,93 | 9,65 | 10,12 | 12,2 | 13,09 | 17,6 |
| Задний ход | 2,4 | 2,6…8,7 | 2,7…7,6 | 2,2…4,2 | 3,2…8,9 | 3,5…4,5 |
Для самоходных скреперов VН, VГР, VПОР, VР принимаются по таблицам 8.7, 8.8.
Для увеличения толщины снимаемой стружки, сокращения времени набора грунта, а также для уменьшения длины пути набора и лучшего наполнения ковша рекомендуется применять тракторы-толкачи, оборудованные толкающими плитами с амортизаторами. Трактор-толкач необходим также при разработке плотных и тяжелых грунтов, когда не хватает усилия тягача скрепера при наборе грунта.
Таблица 8.7. Технические характеристики одноосных тягачей
| Марка | Мощность двигателя, л.с. | Число передач вперед | Число передач назад | Скорость вперед, км/ч | Скорость назад, км/ч | Дорожный просвет, мм | Масса, т | VН, км/ч |
| МАЗ–529М | 4,0–40,0 | 4,5 | 9,00 | |||||
| МАЗ–529Е | 4,0–45,0 | 5,0 | 9,00 | 2,5 | ||||
| МоАЗ–546 | 4,0–50,0 | 6,0 | 10,00 | |||||
| БелАЗ–531 | 0–55,0 | 0–23,0 | 15,00 | 3,5 |
Таблица 8.8. Скорости движения скреперов по дорогам с различным видом покрытия
| Вид покрытия дороги | Дальность перевозки, км | ||||
| 0,5 | |||||
| Скорость движения, км/ч | |||||
| Асфальтовое, бетонное, железобетонное (плитное) | |||||
| Щебеночное и гравийное | |||||
| Булыжное | |||||
| Грунтовые дороги |
Число скреперов, обслуживаемых одним толкачом, определяется по [8], таблица IV.38 или находится по выражению:
(8.10)
где: tТ – продолжительность рабочего цикла толкача, мин.
(8.11)
где: tОБР – время возвращения толкача в исходное положение, мин (tОБР≈0,25 мин);
|
|
|
tП – время подхода толкача к очередному скреперу, мин (tП≈0,33 мин);
tПП – продолжительность переключения передач, остановки перед началом толкания, мин (tПП≈0,25 мин).
При емкости ковша q=3 м3 рекомендуется в качестве толкача использовать тракторы Т-74, ДТ-75; при q=6…8 м3 – Т-100; при q=10…15 м3 – Т-130, Т-180.
Рисунок 8.1. Виды срезаемых скрепером стружек
а – прямая; б – клиновая; в – гребенчатая; г – клевковая
При разработке грунта скрепером используют следующие способы срезания стружки (см. [8] рисунок IV.11 или рисунок 8.1):
- постоянной толщины тонкой прямой стружкой (рисунок 8.1а) на любых связных грунтах;
- клиновой (рисунок 8.1б), т.е. с переменной толщиной стружки, при разработке любых связных грунтов на горизонтальных участках;
- гребенчатый (рисунок 8.1в) с переменным заглублением и выглублением ковша при разработке сухих суглинистых и глинистых грунтов на горизонтальных участках;
- клевковый (рисунок 8.1г) с переменным заглублением ковша скрепера на возможно большую глубину и последующим его полным выглублением при разработке сухих песчаных и супесчаных грунтов на горизонтальных и наклонных участках.
Грунт при наборе ковша скрепером может срезаться по схемам:
- полоса к полосе (рисунок 8.2а);
- через полосу (рисунок 8.2б), что позволит уменьшить сопротивление резанию грунта полос, расположенных между ранее срезанными полосами.
а) б)
Рисунок 8.2. Схемы срезания скрепером полос грунта при наборе ковша:
а – полоса к полосе; б – через полосу.
Для увеличения наполнения ковша скрепера за счет снижения сопротивления резанию грунта следует применять траншейно-гребенчатый (рисунок 8.3а) или ребристо-шахматный (рисунок 8.3б) способы набора грунта.
Рисунок 8.3. Схемы, снижающие сопротивление резанию грунта:
а – траншейно-гребенчатая; б – ребристо-шахматная.
В практике строительства используют ряд схем движения скреперов (см. рисунок 8.4).
Рисунок 8.4. Схемы движения скреперов при разработке и перемещении грунта:
|
|
|
а – по зигзагу; б – по эллипсу; в – по восьмерке; г – по спирали; д – по челночно-поперечной; е – по челночно-продольной.
Характеристики схем движения скреперов представлены в таблице 8.9.
Таблица 8.9. Схемы движения скреперов
| Схема движения скрепера | Наибольшая высота или глубина земляного сооружения, м | Область применения |
| Зигзаг (рисунок 8.4а) | 2,5…6 2,5…6 | Возведение насыпей из грунтов односторонних выемок (резервов) при длине участка работ ≥200 м. Разработка выемок с укладкой грунта в односторонний или двухсторонний кавальер при длине участка работ ≥200 м. |
| Эллипс (рисунок 8.4б) | 4…5 4…7 1…1,5 | Возведение насыпей из грунтов односторонних резервов при длине участка работ ≤100 м, а также планировочные работы с поперечной разработкой грунта. Разработка выемок с укладкой грунта в насыпь или в кавальер при длине участка работ ≤100 м. Планировочные работы с продольной разработкой грунта. |
| Восьмерка (рисунок 8.4в) | 4…6 1…1,5 | Возведение насыпей из грунтов боковых резервов или разработка выемок с укладкой грунта в насыпь или в кавальер при длине участка работ ≤200 м. Планировочные работы. |
| Спираль (рисунок 8.4г) | 2…2,5 | Возведение широких насыпей из грунтов двухсторонних резервов или разработка широких выемок с укладкой грунта в кавальеры. |
| Челночно-поперечная (рисунок 8.4д) | 4…6 1…1,5 | Разработка выемок с укладкой грунта в двухсторонние отвалы при ширине выемки не менее длины пути набора ковша. Планировочные работы. |
| Челночно-продольная (рисунок 8.4е) | 4…6 | Возведение насыпей из грунтов двухсторонних резервов или разработка выемок с укладкой грунта в двухсторонние отвалы. |
Повысить производительность скреперов можно путем:
- использования ковшей с многощелевой загрузкой ковша;
- оборудованием ковша элеваторным загрузочным устройством;
- использованием скреперных поездов (скреперы при наполнении ковша сцепляются друг с другом, а их загрузка производится поочередно);
- выполнения ковша с газовоздушной смазкой и т.д.
Рассчитанную производительность скрепера (бульдозера) необходимо сравнить с нормативной производительностью, определяемой по формуле 8.22, при этом расхождение не должно превышать 10…30%.
|
|
|
