Выемочно-транспортирующие машины

Колесные скреперы, бульдозеры и одноковшовые погрузчики отделяют горную породу от массива или навала (развала), перемещают ее в рабочем органе и укладывают в отвал или грузят в транспортные средства. Погрузчики ведут непосредственную загрузку транспортных средств, а бульдозеры и скреперы – через специальные бункеры.

Рабочим органом колесного скрепера служит ковш с режущей передней кромкой, с помощью которой срезается слой породы. Толщина срезаемой стружки – 0,1–0,3 м. При свободной загрузке слой снимаемой породы заполняет ковш, перемещая ранее поступившую породу внутрь ковша. В этом случае около 40 % тягового усилия расходуют на преодоление сопротивления породы в ковше. Принудительная загрузка идет с помощью элеватора или шнека, установленного вместо передней заслонки. Свободная разгрузка породы происходит за счет опрокидывания ковша вперед или назад, а принудительная – в результате выталкивания породы подвижной задней стенкой ковша.

По способу соединения скреперного оборудования с тягачом различают прицепные с двухслойной ходовой частью, полуприцепные, одноосные, но тягач двухосный и самоходные с одноосным скрепером и тягачом (рис. 4.16). Реже, в плохих условиях, и при расстоянии транспортирования до 300 м используют гусеничные тракторы. По вместимости ковша выделяют скреперы малой вместимости – до 5 м³, средней – от 5 до 15 м³, и большие – более 15 м³.

Стандартные вместимости ковшей прицепных скреперов – 3; 4,5; 8; 10; 15 и 25 м³; самоходных – 8; 10; 15; 25; 40 м³. За рубежом диапазон изменения вместимости ковшей колеблется от 4 до 60 м³. У скреперов стандартной комплектации вместимость ковшей наиболее распространенных моделей колеблется от 8 до 33,6 м³, шнековые скреперы имеют повышенную вместимость ковшей – от 16 до 33,6 м³, скреперы с элеваторной загрузкой – от 6,8 до 17,6 м³ (приложение 9).

Колесные скреперы используют при производстве вскрышных и добычных работ, для снятия плодородного слоя, возведения насыпей, дамб, хвостохранилищ, строительства автомобильных и железнодорожных дорог. Обычно их применяют в мягких, реже полускальных, предварительно разрыхленных пород. Наибольший эффект достигается при небольших объемах работ или при большой концентрации этой техники для выполнения грандиозных объемов земляных работ в короткое время. Например, на строительстве карьера «Твин-Бьютт» (США) 53 колесных скрепера удалили 200 млн. т горной массы за 30 месяцев.

Бульдозер представляет собой гусеничный или колесный тягач с навесным, криволинейным в сечении отвалом, расположенным вне ходовой части машины. Мощные современные бульдозеры оснащены также навесными рыхлителями. Различают бульдозеры с неповоротным, поворотным отвалом и универсальные. Неповоротный отвал установлен перпендикулярно продольной оси машины, а поворотный можно устанавливать и в горизонтальной плоскости под углом до 30^º к продольной оси. Универсальные бульдозеры оснащены отвалом из двух шарнирно-сочлененных половин, помещаемых в горизонтальной плоскости под различными углами к продольной оси машины.

Отвалы всех типов имеют гидравлический или канатный привод для подъема – опускания, поворотов в плане, перекосов в поперечной плоскости, наклона назад – вперед по ходу машины.

Большую часть отечественных бульдозеров в настоящее время выпускают ОАО «Промтрактор» (г. Чебоксары) и ОАО «Челябинский тракторный завод – Уралтрак» (приложение 8). Базовыми тягачами служат дизельные или дизель – электрические тракторы мощностью 132–603кВт.

Зарубежные производители на российском рынке бульдозеров представлены фирмами «Caterpillar» (16 моделей с мощностью двигателей от 123 до 634 кВт с большим диапазоном размеров отвалов), «Dressta» (9 моделей с мощностью двигателей от 55 до 388 кВт), «Komatsu» (6 моделей с мощностью двигателей от 225 до 784 кВт), «Liebherr» (6 моделей с мощностью гидростатических двигателей от 77 до 295 кВт (Приложение 8).

В качестве основной выемочной машины бульдозеры используют при разработке россыпей и на карьерах строительных материалов, т.е. в тех случаях, когда объем работ невелик, а расстояние транспортирования не превышают 80–100 м. Кроме того, они нашли широкое применение для планирования площадок карьеров, складов полезного ископаемого и отвалов, на путевых и дорожных работах, строительстве дамб, плотин, перемычек.

Одноковшовые погрузчики – самоходные мобильные и маневренные погрузочно-транспортные машины с автономным приводом, оборудованные стрелой, на конце которой закреплен ковш (рис. 4.17). Наибольшее распространение получили погрузчики с поворотными, полуповоротными ковшами и фронтальной разгрузкой. Скорость их движения с грузом на дорогах с покрытием достигает 30–35 км/ч, без груза – 40–43 км/ч, а по карьерным дорогам – 10–15 км/ч. Погрузчики оснащают дизельным, дизель-электрическим и дизель-гидравлическим приводами. По мощности двигателя различают мощные (100–502 кВт) и сверхмощные (свыше 515 кВт) машины.

На карьерах России работают отечественные погрузчики с вместимостью ковша 1,5–2,0 м³. Имеется техническая документация на погрузчики грузоподъемностью 15, 25 и 40 т. Однако в настоящее время потребителям могут быть предложены лишь две модели погрузчиков ОАО «Промтрактор» с вместимостью ковшей 5,0–6,7 м³ (Приложение 10) и мощностью двигателя 353–383 кВт.

Машиностроители Белоруссии также рекламируют две модели погрузчиков с вместимостью ковшей 3,7–6,5 м³.

Вне конкуренции ведущие зарубежные фирмы «Caterpillar», «Komatsu», «Kawasaki», «Daewoo» и др., предлагающие большой выбор фронтальных колесных погрузчиков с ковшами малой (1,7–2,5 м³), средней (2,75–6,8 м³) и большой (7,0–31,0 м³) вместимости. На долю последних приходится свыше 80 % машин (приложение 10).

В качестве основного выемочно-погрузочного или выемочно-транспортного оборудования погрузчики нашли применение на карьерах малой и средней производственной мощности. Кроме того, их можно использовать для вспомогательных работ подобно бульдозерам (зачистка берм, площадок, вывозка негабаритных кусков, дорожные работы и др.).