Скрепер. Прицепной с гидроуправлением, емкость ковша 7-8 м3. Тяговый расчет прицепного скрепера

      Особенности работы скреперов в условиях низких температур. Понижение температуры и снегопады значительно осложняют земляные работы. Замерзший грунт трудно поддается разработке земляные сооружения, отсыпанные из мерзлого грунта, при оттаивании   дают неравномерную осадку; снег, попадающий в грунт, образует в теле сооружения водяные мешки, вызывающие оползни и сплывы эксплуатация механизмов затрудняется. Однако опыт ряда строительных организаций показал, что скреперами   в зимних условиях можно разрабатывать выемки и котлованы предварительно предохраненные от промерзания, возводить насыпи из сухих несвязных грунтов и насыпи ограниченной высоты из связных   грунтов. Для успешной работы скреперов в зимних условиях до наступления морозов выполняют подготовительные работы, включающие в себя восстановление и закрепление оси сооружения; разбивку земляного сооружения; подготовку грунта к разработке в зимних условиях; приведение в порядок существующих и при необходимости строительство новых землевозных дорог; устройство нагорных и водоотводных канав; подготовку машин к работе в зимних условиях и заготовку для них зимних сортов топливно-смазочных материалов; подготовку помещений для обогрева и приема пищи рабочими, снабжение рабочих зимней спецодеждой. Грунты при температуре окружающего воздуха - 40...50°С перед разработкой должны быть подготовлены. Основной способ подготовки промерзшего грунта к разработке скреперами - его рыхление с помощью бульдозера-рыхлителя.  Грунт вначале рыхлят продольными гонами длиной до 60 м при расстоянии между полосами рыхления 40...50 см, а затем в поперечном направлении таким образом, чтобы разрыхленные куски были не более 40...50 см. Более крупные куски грунта затрудняют загрузку скреперов и работу машин, так как движение по глыбам мерзлого грунта замедляет их скорость и может вызвать поломку ходовой части. Разрабатывают грунт слоями в загонах, причем один загон рыхлят, а с другого, где бульдозер-рыхлитель уже прошел, непрерывно вывозят грунт скреперами. В противном случае грунт в течение 8...12 ч снова смерзается, превращаясь в глыбы. Повторно рыхлить и разрабатывать его труднее. В зимних условиях скреперы должны работать круглосуточно непрерывно всю рабочую неделю. Практически грунт разрабатывают скреперами при температуре до -35...45 °С. Если необходимо прекратить работу из-за глубокого промерзания котлована, то в конце смены забой закрывают "шубой" - сухим черноземом или песком слоем '0...25 см. После перерыва в работе снег и утепляющие материалы убирают за пределы забоя бульдозером. Чтобы избежать увеличения глубины промерзания грунта, забой очищают небольшими участками, площадь которых определяется сменной производительностью комплексной бригады скреперистов. Число скреперов в одном забое должно быть достаточным для поддержания такой интенсивности разработки грунта, при которой он не успевал бы промерзнуть. Чтобы предотвратить выход из строя скреперного оборудования при зимней эксплуатации, ковш очищают от грунта и комьев. Таким образом можно избежать скапливания и смерзания грунта на стенках, днище, а также за задней стенкой ковша. Это выполняют при пересменках   в течение 10...15 мин, что оправдано, несмотря на затраты времени. Выемки разрабатывают скреперами в зимнее время с низовой стороны на полную ширину поверху и понизу без окончательной     планировки откосов. Чтобы сократить путь и время наполнения ковша грунтом, разрабатывают выемку под углом 10...13° к горизонту.  Вынутый из забоя грунт должен быть доставлен к месту укладки, выгружен и уплотнен раньше, чем произойдет его смерзание. Время начала смерзания вынутого из забоя влажного грунта в зависимости от температуры наружного воздуха приведено ниже.  Для возведения насыпей в зимнее время без ограничения используют предварительно разрыхленные скальные грунты, гравий, щебень крупный и средней крупности песок, глинистые грунты. Из всех грунтов, кроме предварительно разрыхленных скальных возводят насыпь горизонтальными слоями на полную ширину поперечного   сечения с уплотнением каждого слоя. В зимнее время возведение насыпи скреперами организуют на двух захватках (картах): на первой захватке ведут отсыпку грунта второй захватке - уплотнение ранее отсыпанного слоя грунтоуплотняющими   машинами. Длину захваток отсыпаемой насыпи выбирают таким чтобы окончательное уплотнение грунта в насыпи заканчивалось температуре воздуха до -10 °С не позднее 3 ч после наполнения ковша скрепера в выемке, при температуре воздуха -20 °С - не позднее 2 ч и при температуре воздуха от -20 до -30 °С - не позднее 1 ч. '1` Температура тура талого грунта в момент окончания уплотнения должна быть положительной (не ниже 2 °С). Отсыпают и уплотняют грунт в насыпи с интенсивностью, исключающей его промерзание. Высота насыпей, возводимых из глинистых грунтов и время, не должна превышать указанной в таб. 4.

Если  полная высота насыпи больше значений, приведенных   в таб.4, то часть насыпи, возводимую в зимнее время, отсыпают дренирующим   грунтом (скальным, гравием, щебнем, крупным и средней крупности     песком). При отсутствии дренирующих грунтов разрабатывают индивидуальный проект насыпи из глинистого грунта. В процессе возведения насыпей в зимнее время на месте работ наблюдают за температурой воздуха, грунта, состоянием мёрзлого грунта, укладываемого в насыпь, количеством осадков, направлением и скоростью ветра. Данные наблюдений заносят в журнал работ. Кроме того, контролируют состояние насыпи в весенне-летний период до полного оттаивания грунта. Окончательно планируют откосы насыпи и сливной призмы после полного оттаивания грунта. Существует также менее эффективный способ использования скреперов в зимний период путем их загрузки экскаватором с последующей  перевозкой и выгрузкой грунта на необходимых участках земляных сооружений. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Тяговый расчет прицепного скрепера.

               Одной из главных задач общего расчета скреперов является проведение тягового расчета, проверка его устойчивости при работе и определение производительности. В настоящее время в практике проектирования скреперов наибольшее применение получил тяговый расчет, предложенный Е. Р. Петерсом. По нему определение сопротивления передвижению скрепера ведется для конца наполнения ковша грунтом:

                Р₀₁ = Р_р + Р_т + Р_н + Р_пр, 

  где Р_Р - сопротивление резанию;

Р_Т - сопротивление передвижению скрепера с груженым ковшом;

 Р_н - сопротивление наполнению ковша;

  Р_пр, - сопротивление перемещению призмы волочения.

Сопротивление (кН) передвижению скрепера

                  Р_т = g(m_c+m_г)(f+i), 

 где mс - масса скрепера, т;                                    

m_г - масса грунта в ковше, т;

f - коэффициент сопротивления перемещению движителя ;

i - преодолеваемый уклон.

Сопротивление (кН) резанию грунта

                      Р_p = к^’₁B_с 

где k₁ - удельное сопротивление грунта резанию;

 В - ширина ковша, м; с - толщина стружки, м, для конца копания с = 0,05=0,2, м, соответственно для ковшей 3 и 25 м³.  Сопротивление Р_Н наполнению складывается из сопротивления Р_п „ силы тяжести поднимаемого столба грунта и сопротивления Р_тр трению грунта в ковше.

        3авершается тяговый расчет скрепера проверкой условия   сцепления движителей машины е основанием. При нормальной нагрузке на ведущие колеса или гусеницы машины и коэффициенте их сцепления с грунтом φ_сц это условие имеет вид

                                         С_сц ≥ Р₀₁

      Значение С_сц зависит от распределения веса машины на оси - ходового устройства. У прицепных скреперов при загруженном ковше на передние колеса приходится примерно 40°/о, а на задние - 60°/о общего веса машины. Остальной вес машины передается на сцепное устройство тягача.

     На стадии проектирования скрепера, когда вес его неизвестен, его ориентировочно принимают в зависимости от вместимости ковша q (м^з).

                        G_c = (1,0/ 1,2) q; 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                  Заключение.

       В процессе работы приходим  к тому, что для каждого скрепера  имеет значение максимальной  толщины   стружки, а также длины пути набора грунта и различная вместимость ковшей. Общим для всех типов скреперов является то, что они состоят из двух основных частей - скреперного оборудования и базовой машины. Что существует  несколько видов технологических схем движения скреперов и каков состав имеют рабочие циклы скрепера. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                            Список литературы.

1). Забегалов  Г.В., Ронинсон Э.Г. - Бульдозеры, скреперы, грейдеры. – Москва. «Высшая школа»/1991г./с.259-278. 
 

2).Строительные машины: Учебн. Для вузов по спец. С86 ПГС/ Д.П. Волков, Н.И. Алешин, В.Я. Крикун, О.Е. Рынсков; под ред. Д.П. Волкова. – Москва.: высш. Шк., 1988. – 319с.: ил. 
 

3).М.И. Гальперин, Н.Г. Домбровский Г17 Строит. машины: Учебик для вузов. – 3 – е изд, перераб. И доп. – М.: Высш. Школа, 1980. – 344с., ил. 

4).Домбровский Н.Г., Гальперин М.И. Д66 Строит. машины (в 2 – х ч.) ч.II:Учебн. Для студентов вузов, обучающихся по спец. “Строит. и дор. машины и оборудование” – М.: высш. Шк., 1985. – 224с., ил.