 |
Эксплуатация скреперов: операции рабочего процесса скрепера, способы разработки грунтов, производительность скреперов и мероприятия по её повышению
|
|
|
|
Скреперы предназначены для послойного срезания грунта с поверхности разрабатываемых участков, транспортирования его к месту назначения, послойной отсыпки в возводимые насыпи.
Скреперами выполняются следующие виды земляных работ: разработка грунтов в выемках, котлованах и траншеях с перемещением его в насыпи, кавальеры или отвалы; возведение насыпей из грунтов резервов или земляных карьеров; укладка грунтов в сооружаемые перемычки, дамбы, плотины; планировка строительных и других площадок; срезка грунтов на откосах земляных сооружений при крутизне откосов до 20°.
Скреперами можно разрабатывать самые разнообразные грунты от песчаных до тяжелых глинистых. Преимущественно скреперы применяются на разработке грунтов I и II групп без предварительного их рыхления. При разработке более плотных и твердых грунтов, включая мерзлые грунты, требуется предварительное их рыхление, которое целесообразнее выполнять глубокими бороздами по направлению рабочих ходов скрепера, используя для рыхлителей тракторы большой мощности.
Как правило, скреперы не могут быть использованы: на заболоченных участках; переувлажненных несвязных грунтах; на связных грунтах при влажности более 25%; на сыпучих песках; на участках, не очищенных от кустарника, корней, пней, валунов, а также на плотных и тяжелых грунтах без предварительного их рыхления.
До начала работ необходимо предусмотреть порядок разработки грунта в зоне возможного расположения действующих подземных коммуникаций (электрокабели, газопроводы, нефтепроводы и др.). Предварительно выполняют разбивочные работы, обозначая границы разработки выемок и резервов, границы насыпей, отвалов, а также выносят и закрепляют оси земляных сооружений.
|
|
|
Линейные работы (возведение насыпей, разработка выемок) рекомендуется производить колоннами скреперов, разделяя возводимые сооружения на участки. Земляные работы на крупных объектах целесообразно осуществлять поточным методом, применяя комплекты машин из рыхлителей, бульдозеров, скреперов, тракторов-тягачей. Количество скреперов, тракторов и других машин в комплексных бригадах определяется расчетом в зависимости от объема и характера работ, мощности скреперов, дальности возки, а также сроков выполнения работ.
Экономически целесообразно принимать максимальную дальность транспортирования грунта скреперами: для прицепных скреперов с тракторами на гусеничном ходу при объеме ковша до 6,3 м3 — 300 м, при объеме ковша более 6,3 м3 — до 500 м; для полуприцепных скреперов с тракторами на пневмоколесном ходу при объеме ковша до 10 м3 — не более 1500 м; для самоходных скреперов с одноосными автомобильными тягачами при объеме ковша 10 и 15 м3 — не более 3000 м.
Способы разработки грунта скреперами: Наполнение ковша грунтом производится при прямолинейном движении скрепера по забою с опущенным ковшом и заглубленными ножами. Ковш скрепера начинает заполняться с момента начала резания. Слой срезанного грунта движется по ножу и днищу ковша, доходит до задней стенки, где происходит излом поступившей стружки, образуется новый пласт, который ложится на предыдущий слой и т. д. Как правило, при движении скрепера на I или II передачах ковш в возможно короткое время заглубляют на наибольшую толщину (200—400 мм) для того, чтобы использовать все тяговое усилие трактора-тягача, а затем по мере наполнения ковша и увеличения сопротивления движению (вследствие необходимости проталкивания грунта к задней стенке и в верхнюю часть ковша) ковш скрепера постепенно выглубляют, чтобы не допустить чрезмерного увеличения силы тяги. Одновременно с этим передняя заслонка опускается вниз, препятствуя высыпанию грунта из ковша.
|
|
|
Когда толщина стружки уменьшится настолько, что грунт перестанет поступать в ковш и будет образовывать перед ним призму волочения, ковш на ходу поднимают в транспортное положение с одновременным закрыванием заслонки, после чего скрепер направляют на разгрузку.
Обычно стремятся ковш скрепера наполнять возможно более толстой стружкой, используя при этом полную мощность двигателя базовой машины. Наполнение ковша тонкой стружкой не только снижает производительность скрепера, но и создает трудности заполнения ковша, так как стружка грунта при этом разрушается на мелкие комья, уходит в призму волочения и растекается в боковые валики.
Формы срезаемых ножами скрепера стружек зависят от механических свойств и состояния разрабатываемых грунтов. Стружка мягких и вязких грунтов отделяется от разрабатываемого массива» образуя сплошную ленту, сохраняющую естественную структуру грунта. Стружка твердых сухих грунтов, отделяемая от массива, имеет трещины и разломы, особенно в нижней части. Малосвязные и песчаные грунты при резании распадаются на мелкие час-стицы.
Время и степень заполнения ковша грунтом зависят не только от глубины резания, но и от сопротивления продвижению его в ковш. Сыпучие грунты, как правило, образуют значительную призму волочения и не дают сплошной и прочной стружки, как плотные грунты. Вследствие этого степень заполнения ковша сыпучими грунтами всегда меньше, чем плотными. При применении скреперов с принудительной элеваторной загрузкой степень наполнения, ковша может быть обеспечена с коэффициентом заполнения, равным 1 или более.
Эксплуатационная производительность скреперов (в м3/ч) определяется по формуле
где 
продолжительность цикла работы скрепера, с; q -геометрическая емкость ковша скрепера, м3;
Кн - коэффициент наполнения ковша, зависящий от группы грунта и его состояния, от способа загрузки ковша, работы скрепера без толкача или с толкачом и других факторов (принимается 0,8— 1,2);
Кв -коэффициент использования рабочего времени (принимается 0,85— 0,90);
Кр - коэффициент разрыхления грунта (принимается от 1,1 до 1,5).
|
|
|
Продолжительность полного рабочего цикла скрепера складывается из отдельных операций. Полный цикл работы скрепера может быть выражен зависимостью
где t 1 -продолжительность набора грунта в ковш, с;
t 2 - продолжительность перемещения скрепера к месту укладки грунта, с;
t 3 - продолжительность разгрузки грунта из ковша, с;
t4 - продолжительность перемещения скрепера к месту забоя, с;
t 5 - продолжительность поворотов, переключений передач и другие затраты времени; в среднем принимаются 60 с (на одно переключение дается 2-4 с, на один поворот 10 с).
Значения t 1 — t 4 определяются из следующих соотношений:
где l1 - длина пути наполнения ковша грунтом, м;
l2 - длина пути транспортирования грунта к месту укладки, м;
l3 - длина пути разгрузки грунта из ковша, м;
l 4 - длина пути перемещения порожнего скрепера к месту забоя, м;
vl - скорость движения скрепера при наполнении ковша грунтом, м/с;
v 2 - скорость движения скрепера при транспортировании грунта, м/с;
v 3 - скорость движения скрепера при разгрузке ковша, м/с;
v 4 - скорость перемещения скрепера в порожнем состоянии к месту забоя, м/с.
Величина пути заполнения ковша скрепера l 1 зависит от емкости ковша q, толщины срезаемого слоя грунта h, ширины режущей кромки ножа В, коэффициента наполнения ковша Kн и коэффициента разрыхления грунта Kр. Эта величина определяется зависимостью:
Список используемой литературы
1. А.Т. Шмаков «Эксплуатация и техническое обслуживание дорожно-строительных машин» - М.: Транспорт, 1979
2. Л.И. Епифанов «Техническое обслуживание и ремонт автомобилей» - М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2002
3. Куликов О.Н. «Охрана труда в строительстве» - М.: ПрофОбрИздат, 2002
4. Шелюбский Б.В. «Техническая эксплуатация дорожных машин: справочник инженера-механика» - М.: Транспорт, 1986
|
|
|
