НАЗНАЧЕНИЕ, УСТРОЙСТВО И КЛАССИФИКАЦИЯ СКРЕПЕРОВ

Скрепер является землеройно-транспортной машиной цикличного действия, выполняющей в процессе ее движения резание грунта, накопление его в ковше, транспортирование и выгрузку, иногда с разравниванием и уплотнением, в грунтовый отвал или сооружение. Эти машины широко применяют в дорожном строительстве для возведения насыпей и разработки выемок, в гидротехническом строительстве для рытья котлованов и сооружения дамб и плотин, в промышленном и гражданском строительстве для разработки котлованов, траншей и площадок, на вскрышных работах для срезки и рекультивации верхнего слоя грунта при добыче полезных ископаемых, а также на различных вспомогательных работах.

Скреперы используют чаще всего при разработке грунтов 1-ой и 2-ой категорий. При предварительном рыхлении они могут разрабатывать и грунты 3-ей и 4-ой категорий. Для ускорения заполнения ковша и увеличения производительности скреперы иногда работают вместе с толкачом.

Скреперы (Рис. 2.1) представляют собой комбинацию тягача 1 с тележкой 2, оснащенной ковшом 3, имеющим форму ящика, открытого спереди и сверху. Резание грунта осуществляется ножом 5, закрепленным на передней части днища. Толщина стружки изменяется в пределах 0,12...О,5 м в зависимости от размеров скрепера. Передняя часть ковша имеет шарнирно прикрепленную заслонку 6. Скреперы различают по виду соединения тягача с тележкой, по вместимости ковша, схеме соединения ковша с рамой, способу загрузки ковша.


Рис. 2.1. Самоходный скрепер.

По виду соединения тягача с тележкой скреперы бывают прицепные, полуприцепные и самоходные.

Прицепные скреперы имеют одно- или двухосную тележку (Рис. 2.2, а, б). Их применяют обычно с гусеничными тягачами при работе на сильно пересеченной местности с дальностью транспортирования до 0,6 км и подъемах не более 10°. Масса скрепера и грунта в ковше у этих машин в основном передается на ходовую часть тележки скрепера.

У полуприцепных скреперов (Рис. 2.2, в, г), как и у самоходных, масса машины и грунта в ковше передается примерно поровну на колеса и тележки. Эти машины применяют при подъемах до 15° и значительной дальности транспортирования. Обычно для полуприцепных машин последнюю принимают не более 1,5км и самоходных - не более 2 км. Однако в ряде случаев дальность транспортирования может быть экономически целесообразной и до 5. . .8 км.

Самоходные скреперы обычно изготовляют на базе одно -или двухосных тягачей. Для увеличения сцепного веса, что позволяет машине преодолевать большие подъемы и развивать


- 33 -

Рис. 2.2. Прицепной и полуприцепной скреперы.

более высокие скорости, у этих машин часто устанавливают двигатель как на передней, так и на задней осях. Синхронность вращения колес на всех ведущих осях в этом случае достигается применением гидромеханических трансмиссий, имеющих гидротрансформаторы на каждом двигателе. На машинах с ковшом вместимостью 25 м3 и более в дополнение к этому привод всех колес выполнен также дизель-электрическим или дизель-гидравлическим с мотор-колесами.

По вместимости ковшей скреперы делят на малые с ковшом вмес­тимостью до 4м3, средние - до 5...12 м3 и большие - более 12 м3.

По схеме соединения ковша с рамой машины скреперы делят на рамные (Рис. 2.1) и безрамные. В первом случае ковш с рамой соединен шарнирно. Передача тягового усилия тягача здесь в основном осуществляется через раму. При безрамной конструкции тяговое усилие воспринимается ковшом. Прочность и пространственная жесткость у него • обеспечиваются благодаря продольным и поперечным ребрам.


- 34 -

Загрузка ковшей может быть свободной и принудительной. В первом случае срезанная стружка грунта поступает в ковш за счет приложения тягового усилия. Это имеет место в процессе всего заполнения ковша. Во втором случае ковш наполняется с помощью скребкового элеватора (Рис. 2.3, а, б) или шнеков (Рис. 2.3, в-д).




Рис. 2.3. Скреперы с принудительной загрузкой ковшей.

В зависимости от схемы загрузки ковша различаются скреперы со свободной, полупринудительной, принудительной и щелевой загрузкой. При свободной загрузке грунт выгружается из ковша самотеком после открытия заслонки и наклона ковша в сторону режущей кромки или в обратном направлении. Во втором случае загрузка грунта достигается наклоном днища ковша вместе с задней стенкой относительно боковых стенок. При принудительной выгрузке грунт выталкивается из ковша перемещением его задней стенки по направлению заслонки. При щелевой загрузке грунт выгружается из ковша путем раздвижки его днища. В некоторых конструкциях раздвижка днища сопровождается и наклоном смещающейся его части.


- 35 -

2.2. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ СКРЕПЕРОВ И ИХ РАСЧЁТ

В качестве главного параметра скрепера условно принята геометрическая вместимость (емкость) ковша.

Основными параметрами являются мощность двигателя, масса машины, её габаритные размеры, ширина и максимальная толщина срезаемого слоя грунта, колёсная база скрепера, рабочая и транспортная скорости, распределение силы тяжести по осям скрепера и др.

У прицепного скрепера как порожнего, так и загруженного на переднюю ось приходится в среднем 45 % общей массы, а на заднюю ось - около 55 % .

У самоходного порожнего скрепера на переднюю ось падает около 70 % общей силы тяжести, а на заднюю ось - около 30 % ; у загруженного - общая сила тяжести распределяется на переднюю и заднюю оси примерно поровну.

На заполнение ковша грунтом оказывают существенное влияние свойства и состояние грунта, толщина стружки, форма и установка ножа и геометрические параметры ковша, а именно: ширина ковша, соотношение между шириной резания и шириной ковша, высота и длина и продольный профиль ковша.

Геометрическая форма ковша должна быть такой, чтобы на заключительной стадии его наполнения требовалась возможно меньшая удельная сила тяги (сила тяги, соотнесённая к 1 м3 грунта, набранного в ковш). При выборе формы ковша необходимо также учитывать требования снижения металлоёмкости и обеспечения хорошей манёвренности скрепера, так как удлинение ковша вызывает увеличение базы скрепера, и тем самым ухудшает его маневренность.


- 36 -

В основе методики определения основных параметров ковша (по К.А.Артемьеву) лежит предложение придания ковшу такого продольного профиля, который соответствовал бы контуру грунта, заполняющего ковш в условиях, когда задняя стенка не стесняет поступления грунта в ковш. Это достигается при условии, что высота задней стенки Н3 составляет 45 % от высоты наполнения, то есть Н3 = 0,45 Н.

Указанное требование вызывает необходимость соблюдения определённых соотношений между основными размерами ковша - его высотой, шириной и длиной.

Рис. 2.4. Продольный профиль ковша скрепера.

Максимальный объём ковша (Рис. 2.4), который может быть заполнен при данной силе тяги, определяется возможной высотой наполнения Н, положением точек контура В и С, углами б0> v и ф под которыми откладывается грунт в ковше, внутренней шириной В, между боковыми стенками ковша.


- 37 -

За основной параметр, в зависимость от которого поставлены все элементы продольного профиля, принята высота ковша (высота наполнения). Под высотой ковша Н принимается расстояние от линии стыка ножа с днищем до наиболее высокой точки ковша, измеренной по вертикали. Для определения высоты ковша при заданной его ёмкости необходимо наметить соотношение между шириной и высотой ковша,

В

m = ---------- . (2.1)

Н

Величина этого соотношения оказывает большое влияние на удельное сопротивление в конце наполнения ковша. Чем больше т, тем меньше удельное сопротивление, возникающее при наборе грунта в ковш на заключительной стадии его наполнения.

Падение удельных сопротивлений особенно интенсивно происходит по мере увеличения отношения m в пределах 1...3. При дальнейшем увеличении этого отношения снижение удельного сопротивления становится менее интенсивным.

Падение удельных сопротивлений по мере возрастания m тем больше, чем больше ёмкость ковша.

В существующих скреперах соотношение между шириной ковша В и высотой ковша Нк составляет т= 1,40... 1,78. ,

Таблица 2.1

Рекомендуемые отношения между шириной ковша и высотой наполнения

 

Ёмкость ковша q, м3
m 1,7 1,9 2,2 w , \J

- 38 -

Ширина ковша в конечном счёте ограничивается допустимыми габаритами грузов для железнодорожого состава. Скреперы большой емкости перевозятся по железной дороге в разобранном виде.

Габаритная ширина скреперов Вг и внутренняя ширина ковша В связаны следующей зависимостью

Вг = В + 2А , (2.2)

где А - сумма толщины боковой стенки и её накладок жесткости

толщины несущей боковой тяги нередка и зазоров,

необходимых для взаимных перемещений узлов в работе, мм:

А = 175...265 мм.

Ширину ковша скрепера определяют в зависимости от колеи его

тягача по зависимости

В = Кт + Вш + 26 , (2.3)

где Кт - колея тягача, мм;

Вы - ширина пневмомашины или гусеницы, мм;

5 - зазор между наружным краем шины или гусеницы и

боковой стенкой ковша, обычно б = 30...60 мм. Высоту и длину ковша обычно принимают:

Н = (0,4 * 0,6) В; L = (1,4 * 1,8) Н. (2.4)

Высоту передней и хвостовой частей ковша берут в

зависимости от Н:

высоту передней части ковша берут Я1 > О,7Н; высоту хвостовой части ковша берут Н2 > О,6Н.


- 39 -

Между ёмкостью ковша qva, приходящейся на 1 м его ширины, и высотой наполнения ковша Н при Н3 = 0.45Н при работе на супесях и суглинках существует следующая зависимость, полученная экспериментальным путём:

q1 = 0,54 + 0,48Н + Н2 в м3 на 1 пог.м ширины ковша.

При ширине ковша В = m • Н

qK = qtВ = m ■ (0,54Н + 0,48Н2 + Н3) , м3 (2.5)

Техническую производительность (м3/ч) скрепера определяют по

зависимости

Пт = 3600-qK -KH/(tu-Kp), (2.6)

где qK - геометрическая вместимость ковша, м3; Кн - коэффициент наполнения ковша; Кр - коэффициент разрыхления грунта в ковше: для песка и супеси Кр = 1,1... 1,2; для суглинка и глины Кр = 1,2...1,4. Продолжительность (с) рабочего цикла

Ц = Ц + '"п . г ++ Ц . П '

где tK - время копания, зависящее от разрабатываемого грунта, размера машины, условий работы,

Ц -"-к / VK

где 1к - длина пути при копании;

vCK - скорость движения при копании;


- 40 -

ЪП:г> tn.n ~ продолжительность движения с груженым и порожним ковшом,

^п . п = ^-п'vn

где 1п - длина пути при обратном ходе;

vn - скорость движения при обратном ходе; tp - время разгрузки ковша и маневрирования, tp = lp/vp , где 1р - длина пути при разгрузке;

vp - скорость движения при разгрузке.








Дата добавления: 2015-06-10; просмотров: 1517;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.018 сек.