Министерство транспорта Российской Федерации.
Московский автомобильно–доржный институт
(Государственный технический университет).
Кафедра сервиса дорожно–строительных машин.
Реферат.
«Скреперы».
По предмету: «Строительная техника».
Выполнил студент группы № 2 ЭДС1 С.Н. Голев.
Проверил: В.М. Коншин.
г. Москва.
2004 учебный год.
Содержание.
Страница.
1. Назначение и классификация скреперов. 3.
2. Рабочий цикл и производительность скреперов. 7.
3. Назначение толкача. 9.
Список использованной литературы. 10.
Назначение и классификация скреперов.
Скрепер – землеройно–транспортная машина циклического действия, предназначенная для послойного вырезания грунта с набором его в ковш, транспортирования набранного грунта и отсыпки его слоями или в отвал с частичным уплотнением ходовыми колесами или гусеницами. Скреперы могут разрабатывать грунты I – IV групп прочности (III и IV группы – с предварительным разрыхлением).
В дорожном и аэродромном строительстве скреперы используют для возведения насыпей и разработки выемок, сооружения подходов к искусственным сооружениям, вскрытии грунтовых карьеров и карьеров строительных материалов, а также на различных вспомогательных работах – планировке, зачистке, подсыпке грунта и т. п. В исключительных случаях – в качестве землевозных тележек, загружаемых экскаваторами. Широко применяют скреперы на вскрышных работах, строительстве газо– и нефтепроводов, при рекуперации почвенных слоев, сооружении каналов.
Скрепер состоит из рабочего оборудования (ковша), ходового одноосного или двухосного оборудования, механизмов управления ковшом и заслонкой.
Рисунок 1. Строение самоходного скрепера.
1 – одноосный тягач; 2 – седельно–сцепное устройство; 3 – гидроцилиндр поворота; 4 – дышло (арка–хобот); 5 – гидроцилиндр подъема ковша; 6 – ковш; 7 – гидроцилиндр заслонки; 8 – задняя подвижная стенка; 9 – заднее колесо; 10 – буфер для толкача; 11 – гидроцилиндр выдвижения задней стенки; 12 – днище ковша; 13 – тяговая рама; 14 – нож; 15 – передняя заслонка.
Современные скреперы можно классифицировать по емкости ковша, способу передвижения, схеме подвески ковша, способу загрузки и разгрузки, по виду передней заслонки, по системеуправления и другому.
По емкости ковша (в м3) скреперы можно условно подразделить следующим образом:
1. Скреперы малой емкости, с ковшом емкостью до 4 м3.
2. Скреперы средней емкости, с ковшом емкостью 5 – 12 м3.
3. Скреперы большой емкости, с ковшом емкостью 15 – 18 м3.
По способу передвижения скреперы подразделяют на прицепные, полуприцепные и самоходные.
1. Прицепным скрепером называется скрепер, вся весовая нагрузка которого (собственный вес и вес грунта в ковше) передается на опорную поверхность через ведомые колеса.
2. Полуприцепные скреперы – это скреперы, у которых часть его весовой нагрузки передается гусеничному или одноосному (преимущественно) или двухосному колесному тягачу.
3. Самоходным скрепером называется скрепер со встроенным двигателем (обычно расположенным сзади), у которого конструктивный вес всей машины и вес грунта в ковше полностью передаются на опорную поверхность через колеса или гусеницы скрепера.
По схеме подвески ковша скреперы подразделяются на скреперы рамной конструкции, у которых ковш шарнирно подвешен к основной раме, и скреперы безрамной конструкции, у которых вес ковша передается непосредственно на ось.
По способу загрузки скреперы можно подразделять на скреперы, у которых наполнение ковша происходит под давлением срезаемой стружки (этот способ связан с преодолением значительных сопротивлений наполнению), и на скреперы с элеваторной загрузкой, когда подъем грунта в ковш производится элеватором, благодаря чему сопротивление наполнению ковша снижается.
По способу разгрузки скреперы можно разделить на скреперы со свободной разгрузкой вперед или назад, с принудительной или полупринудительной разгрузкой и со щелевой разгрузкой – с разгрузкой вниз. На скреперах с элеваторной загрузкой применяется донная разгрузка.
1. Свободная разгрузка применяется в машинах малой емкости; недостатком свободной разгрузки является неполная разгрузка ковша при работе в вязких и влажных грунтах.
2. Принудительная, полупринудительная и щелевая разгрузки применяются главным образом в машинах средней и большой емкости. При принудительной разгрузке обеспечивается наилучшая очистка ковша.
Недостатком полупринудительной разгрузки является неудовлетворительная очистка ковша при работе на липких и переувлажненных грунтах.
3. При щелевой разгрузке днище, поворачиваясь, выводится из–под грунта и в конечном положении наклоняется к горизонту под углом 72 – 75°, вследствие чего происходит лучшая очистка ковша.
Этот способ наименее энергоемок, так как исключает подъем грунта, имеющий место при полупринудительной разгрузке.
По виду заслонки различают скреперы двух типов: с плавающей и управляемой заслонками. У плавающей заслонки шарниры подвески отнесены назад по ходу и расположены ниже, чем у управляемой заслонки.
Режущие ножи бывают прямой, ступенчатой, полукруглой формы. По сравнению с прямоугольными ножами применение ступенчатых ножей сокращает время и путь загрузки скрепера на 10 – 15%, повышает коэффициент наполнения на 18 – 20%, но ухудшает планирующую способность скрепера.
По системе управления рабочими органами различают скреперы с гидравлическим и канатно–блочным управлением.
Основным достоинством гидравлического механизма управления следует считать возможность принудительного заглубления ножа.
У канатно–блочной системы управления подъем рабочего органа производится принудительно, а спуск ковша и заглубление ножа в грунт осуществляются за счет собственного веса, что ухудшает условия работы скрепера во время заглубления на твердых грунтах и удлиняет путь загрузки, а также приводит к неполному закрытию заслонки по окончании загрузки и потерям грунта при его транспортировании.
Недостатком канатных систем является передача части силы тяги от трактора к скреперу через канат подъема ковша. При этом канат подвергается перегрузкам. Этот недостаток устраняют введением специальных механизмов, разгружающих канат подъема ковша при транспортировании.
Рабочий цикл и производительность скреперов.
Рабочий цикл скрепера состоит из последовательно повторяющихся операций: резания грунта и наполнения ковша, перемещения груженого скрепера к месту разгрузки, разгрузки ковша с укладкой грунта и возвращения в забой. Перечисленные операции производятся при непрерывном поступательном движении самого скрепера.
Транспортирование грунта прицепными скреперами целесообразно на расстояние до 300 м и самоходными до 5000 м.
Скорость движения скрепера при наборе грунта обычно не превышает 2,5...3,5 км/ч. Длина пути набора составляет 20...50 м. Большие значения относятся к прочным тяжелым грунтам, при копании которых стружка имеет меньшую толщину.
Скорость груженого и порожнего скрепера определяют с учетом типа и состояния грунта и уклонов транспортных путей. В реальных условиях эксплуатации скорость обычнее не превышает 6…8 км/ч для прицепных скреперов и 30…35 км/ч для полуприцепных и самоходных.
В зависимости от размеров скрепера наибольшая толщина срезаемого слоя составляет 0,12…0,53 м, а толщина отсыпаемого слоя в рыхлом состоянии 0,15…0,60 м.
Ковш скрепера заполняется при движении по прямой. Длина пути заполнения зависит от объема ковша, от плотности грунта и способа зарезания. Она колеблется от 25 до 90метров. при работе с толкачом длина пути сокращается примерно на 1/3.
Схема разработки грунта скрепером.
Наиболее рациональной схемой разработки грунта является шахматно–гребенчатая схема.
По этой схеме разработку грунта ведут последовательными рядами проходов, одинаковыми по длине и расположению, но сдвинутыми один относительно другого в шахматном порядке. Между проходами 1 ряда оставляют полосы нетронутого грунта, шириной около половины ширины ножа скрепера.
Разработку второго ряда начинают отступив от начала 1 ряда на половину длинны длины зарезания – L/2, при этом ось движения скрепера совпадает с осью оставленных полос грунта.
L/2 | L/2 | L | ||||||
one; border-bottom: 1px solid #000000; border-left: 1px solid #000000; border-right: none; padding-top: 0in; padding-bottom: 0in; padding-left: 0.01in; padding-right: 0in;"> | ||||||||
В | ||||||||
В/2 | ||||||||
При резании грунта начиная со 2 ряда, стружка на первой половине длины равна ширине ножа, на 2 половине вдвое меньше. Такая схема разработки грунта уменьшает сопротивление резанию в конце набора грунта, обеспечивая при этом евеличение его наполнения на 10 – 15% при сокращении времени набора на 15 – 25%.
Техническая производительность скреперов определяется по формуле:
, где
V – геометрическая вместимость ковша скрепера, м3;
Тц – продолжительность цикла, с;
Кн – коэффициент наполнения ковша грунтом в зависимости от типа грунта и способа заполнения, Кн = 0,8...1,2;
Кр – коэффициент разрыхления грунта, Кр= 1,2...1,35.
В соответствии со структурой рабочего цикла его продолжительность представляет собой сумму продолжительности отдельных операций:
где t1, t2, t3, t4, t5 – соответственно продолжительность набора грунта в ковш, движения груженого скрепера, разгрузки скрепера, движения порожнего скрепера и дополнительных операций, включающих повороты, переключения передач и другие затраты времени (обычно до 60 с).
Назначение толкача.
Для повышения коэффициентанаполнения ковша скрепера а также для увеличения производительности набор грунта скрепером производится с помощью трактора–толкача или бульдозера.
Число самоходных скреперов па один трактор–толкач зависит от дальности транспортирования грунта (3 – 5 скреперов па трактор).
Список использованной литературы.
1. Алексеева Т.В. и др. «Дорожные машины. Машины для земляных работ». Издательство «Машиностроение». Москва 1972 год.
2. Шарц А.З. и др. «Машины для строительство содержания и ремонта автомобильных дорого и аэродромов». Издательство «Машиностроение». Москва 1985 год.