 |
1.2. Классификация. 1.3. Конструкция
|
|
|
|
1. 2. Классификация
Скреперы классифицируют [5]:
по способу агрегатированияс тяговыми средствами – прицепные, предназначенные для тракторной тяги, (используют промышленные тракторы), полуприцепные – сочетание одноосного тягача и скреперного полуприцепа (они отличаются высокой маневренностью и рабочей скоростью), самоходные – постоянно скомпонованные машинные агрегаты, состоящие из одноосного тягача и скреперного устройства, которое у тяжелых самоходных скреперов имеет самостоятельный привод на ходовые колеса;
по вместимости ковша – машины малой (до 5 м3), средней (5…15м3) и большой (свыше 15 м3) вместимости;
по способу загрузки ковша – с загрузкой движущим усилием, когда срезание грунта осуществляется ножами скрепера, с принудительной (активной) загрузкой с помощью скребкового элеватора 14 (рис. 2. 2, г) или иного аналогичного устройства, подающего грунт в заднюю часть ковша. Скреперы второго типа несколько тяжелее обычных (на 17…20 %) и имеют меньшую транспортную скорость, но при этом во время загрузки работают без толкачей;
по способу разгрузки ковша –со свободной (самосвальной) разгрузкой вперед или назад, с принудительной разгрузкой ковша в сторону выгрузки (рис 1. 1).
Свободную (самосвальную) разгрузку опрокидыванием ковша вперед при открытой заслонке применяют на прицепных скреперах с ковшами малой вместимости (до 5 м3). На прицепных одноосных скреперах средней вместимости, работающих на отсыпке насыпей «с головы», а также на обратной засыпке ям, траншей применяют свободную разгрузку с опрокидыванием ковша назад. В этом случае ковш дополнительно оборудуют задней заслонкой. Недостатком этих схем является неполная разгрузка ковшей из-за налипания грунта на их внутренние поверхности, в связи с чем уменьшается геометрическая вместимость ковшей и, как следствие, снижается производительность скреперов.
|
|
|
Современные скреперы оборудуют устройствами для принудительной разгрузки путем вытеснения грунта из ковша перемещающейся вперед с помощью гидроцилиндров задней стенкой. В конце рабочего хода задняя стенка своими кромками полностью очищает боковые стенки и днище ковша от налипшего грунта;
Рис. 1. 1. Схема разгрузки ковшей скреперов: а – свободная передняя; б – то же, задняя;
в – принудительная
по способу управления – с 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.
Бульдозеры классифицируют [2]:
по назначению – общего назначения, используемые для выполнения основных видов землеройно-транспортных и вспомогательных работ в различных грунтовых и климатических условиях, и специальные, применяемые для выполнения целевых работ в специфических грунтовых или технологических условиях (бульдозеры-толкачи, подземные и подводные бульдозеры);
в зависимости от тягового класса (номинального тягового усилия) базовых машин – малогабаритные (класс до 0, 9), легкие (классов 1, 4…4), средние (классов 6…15), тяжелые (классов 25…35) и сверхтяжелые (класса свыше 35);
по типу ходового устройства – гусеничные и пневмоколесные;
|
|
|
по конструкции рабочего органа – с неповоротным в плане отвалом, постоянно расположенным перпендикулярно продольной оси базовой машины, и с поворотным отвалом, который может устанавливаться перпендикулярно или под углом до 53° в обе стороны к продольной оси машины;
При гидравлической системе управления подъем и опускание отвала осуществляется принудительно одним или двумя гидроцилиндрами двустороннего действия.
1. 3. Конструкция
Рис. 1. 2. Конструкция скреперов: а – самоходный скрепер; б…д – схемы соединения с тягачом;
е – скрепер с принудительной загрузкой ковша скребковым элеватором
У скреперов с загрузкой движущим усилием (рис. 1. 2) рабочим органом является ковш. Скрепер состоит из одноосного тягача 12 и собственно скрепера, соединенных седельно-сцепным устройством 11.
Ковш скрепера 4 имеет боковые стенки из стальных листов, усиленных штампованными накладками. В передней части к выступающим боковым стенкам ковша приварены проушины для шарнирного крепления штоков двух гидроцилиндров подъема ковша 9. Днище ковша снизу усилено накладками. К его передней части приварены подножевые плиты, на которых укреплены ножи 1 прямой, ступенчатой или полукруглой формы, средний нож выдвинут вперед для облегчения резания грунта.
Задняя стенка 7 состоит из щита и толкателя, предназначенного для присоединения штоков гидроцилиндров выдвижения задней стенки. Снизу стенка поддерживается двумя опорными роликами, перекатывающимися по днищу ковша. Принудительная выгрузка грунта, производимая выдвижением задней стенки гидроцилиндрами 3, допускает работу скрепера в грунтах с повышенной влажностью и вязкостью.
Заслонка 8 при помощи рычагов шарнирно прикрепляется к боковым стенкам ковша. К средней части рычагов приварены кронштейны для присоединения штоков гидроцилиндров 5 заслонки. Буфер 6 предназначен для работы с трактором – толкачом.
Тяговая рама скрепера 2 представляет собой П-образную раму, к средней части которой приварен хобот 10 коробчатого сечения. Хобот спереди оканчивается литой головкой с проушинами для соединения скрепера с тягачом.
Конструкция сцепного устройства обеспечивает свободные взаимные повороты скрепера и тягача на кривых, уклонах и неровностях местности. Соединение с тягачом может осуществляться через тележку 13.
|
|
|
У тяжелых самоходных скреперов установлен второй дополнительный двигатель для привода задних колес через гидромеханическую трансмиссию, что позволяет выполнить все колеса машины ведущими. Управление дополнительным двигателем и гидромеханической трансмиссией синхронизировано с управлением тягачом и ведется из кабины машиниста. Одновременную работу обоих двигателей используют при заполнении ковша и транспортировании грунта к месту разгрузки; при выгрузке ковша и обратном ходе используется один двигатель тягача. У таких машин полный вес конструкции и грунта используется в качестве активного сцепного веса, что повышает проходимость агрегата [5].
Рабочий цикл 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 (рис. 1. 3, а) ножи опущенного на грунт ковша 2 срезают слой грунта толщиной h, который поступает в ковш противодавлением находящегося перед ножами несрезанного слоя грунта при поднятой подвижной заслонке 3. Наполненный грунтом ковш на ходу поднимается в транспортное положение (рис. 1. 3, б), а заслонкаопускается, препятствуя высыпанию грунта из ковша. При разгрузке ковша (рис. 1. 3, в), заслонка поднята, а грунт вытесняется принудительно из приспущенного ковша выдвигаемой вперед задней стенкой 5, причем регулируемый зазор между режущей кромкой ковша и поверхностью земли определяет толщину с укладываемого грунта 4, 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 1 (см. рис. 3. 3, а). При наполнении ковша скорость движения скреперов составляет 2…4 км/ч, при транспортном передвижении – 0, 5…0, 8 максимальной скорости трактора или тягача.
|
|
|
Увеличению производительности скреперов способствует объединение их для работы в сцепы по 2…3 машины (рис. 1. 4), управляемые одним водителем.
Рис. 1. 3. Операции рабочего цикла самоходного скрепера
Рис. 1. 4. Скреперные поезда: а – двухковшовый; б – трехковшовый
Бульдозеры выполняют как навесное оборудование на гусеничных (рис. 1. 5, а) и пневмоколесных (рис. 1. 6) тракторах. У гусеничных рабочее оборудование в виде отвала 5 с ножами 4 в его нижней части навешивают на трактор 8 через два толкающих бруса 2 (рис. 1. 5, б) или универсальную раму 3 (рис. 1. 5, в), которые имеют шарнирные соединения 1 с боковыми балками ходовых тележек трактора. У пневмоколесных тракторов соединение осуществляется с кронштейнами их нижней рамы. Вместе с толкающими брусьями и раскосами 6 (см. рис. 1. 5, а) отвал образует жесткую систему, которая с помощью одного или двух гидравлических цилиндров 7 может подниматься и опускаться, поворачиваясь в вертикальной плоскости относительно шарниров 1. При этом режущая кромка ножей отвала всегда остается перпендикулярной оси машины. По второй схеме отвал соединяют с универсальной рамой шаровым шарниром 12 (рис. 1. 5, в) и двумя толкателями 10, задние шарниры 9 которых закреплены в ползунах, перемещающихся по направляющим боковых балок подковообразной универсальной рамы и фиксируемых в требуемых положениях закладными штырями. Горизонтальный поворот отвала с отклонениями в каждую сторону на угол 30…36° выполняют двумя гидроцилиндрами 11. Отвалы, навешенные на базовый трактор по этой схеме, называются поворотными (в плане) в отличие от неповоротных отвалов, навешенных по схеме рис. 1. 5, б. Их применяют для обратной засыпки траншей и котлованов, на планировочных работах, для очистки площадей от строительного мусора и т. п. Замена раскосов 6 постоянной длины винтовыми стяжками (талрепами) или гидроцилиндрами, способными изменять свою длину, обеспечивает регулирование угла резания и поперечный перекос отвала на угол до 12° в каждую сторону (рис. 1. 5, г). Угол резания регулируют одинаковым изменением длин обоих раскосов, а для установки отвала с поперечным перекосом каждому раскосу задают разную длину. С теми же целями в схеме поворотных отвалов изменяют положение шарниров 9 (см. рис. 1. 5, в) по высоте ползунов. За счет поперечных перекосов отвала удается сократить число повторных проходок при планировке поверхностей с поперечными уклонами на косогорах и повысить тем самым производительность машины.
|
|
|
Эффективность работы бульдозеров может быть повышена за счет установки сменного рабочего оборудования, которое также расширяет область применения этих машин. В частности, для работы в плотных грунтах применяют отвалы 13 (рис. 3. 5, д), оборудованные одним передним и двумя задними зубьями. При движении машины задним ходом задние зубья прорезают в грунте прорези, а при последующем движении передним ходом грунт дополнительно разрыхляют передним зубом и захватывают отвалом. Для взламывания асфальтовых покрытий при ремонте дорог применяют отвалы 14, оборудованные киркой в средней части. Мерзлые грунты разрабатывают отвалами 15 с гребенчатыми ножами или с установленными на ножах зубьями. Для одновременной планировки откосов и их подошвы отвал дополнительно оборудуют наклонной наставкой 16 с жестким или шарнирным соединением с основным отвалом. В последнем случае наклон наставки регулируют специально установленным гидроцилиндром. Установка соответствующего профиля наставки в средней части отвала 17 позволяет выполнять очистку и планировку канав. Для перемещения грунта от стен зданий применяют отвальную приставку 18, двигаясь при этом задним ходом. Эффективность работы бульдозера на расчистке поверхностей от кустарника и мелких деревьев существенно повышается за счет установки в средней части отвала кусторезного ножа 19. Установка на отвалы грузовых вил 20 или траверс с подъемными крюками 21 позволяет использовать бульдозеры для грузоподъемных работ.
Все большее распространение получают мощные неповоротные пневмоколесные бульдозеры на базе серийных колесных тракторов и специальных шасси с шарнирно сочлененной рамой, применяемые в основном для разработки легких и средних грунтов на рассредоточенных строительных объектах. Такие бульдозеры, почти не уступая в проходимости гусеничным машинам, обладают значительно большими (в 1, 5…2 раза) рабочими и транспортными скоростями, повышенной маневренностью и производительностью [1].
Рис. 1. 5. Бульдозер на гусеничном ходу:
а – вид сбоку; б – вид в плане на бульдозер с неповоротным отвалом; в – то же, с поворотным отвалом; г – поперечный перекос отвала; д – сменные рабочие органы
Рис. 1. 6. Бульдозер на пневмоколесном ходу:
1 – отвал; 2 – раскос; 3 – гидроцилиндр; 4 – кронштейн для крепления гидроцилиндра рабочего органа;
5 – толкающий брус; 6 – кронштейн для крепления бульдозерного оборудования
|
|
|
