4.6. Скреперы

Скреперы – ковшовые землеройно-транспортные машины, предназначенные для послойной разработки грунта, перемещения его на расстояние от нескольких сотен метров до нескольких километров (3–5 км) и укладки в другом месте слоями заданной толщины с частичным уплотнением (рис. 4.12–4.16). Благодаря значительной производительности и небольшой удельной металлоемкости скреперы получили широкое применение в строительстве при выполнении больших объемов земляных работ. Они используются для устройства насыпей из боковых резервов, отрытия котлованов с вывозом грунта, планирования трассы, производства вскрышных и других работ.

Скреперами можно разрабатывать грунты прочностью до IV категории, при этом плотные грунты (обычно III и IV категории) предварительно разрыхляют при помощи рыхлителей или бульдозеров с отвалами корчевателей.

Рис. 4.12. Скрепер самоходный (МоАЗ-6014)

Рис. 4.13. Самоходный скрепер с ковшом вместимостью 8 м³: а – общий вид; б – рабочий орган; 1 – тягач; 2 – седельно-сцепное устройство; 3 – гидроцилиндр поворота; 4 – хобот; 5 – гидроцилиндр подъема ковша; 6 – тяговая П-образная рама; 7 – заслонка; 8 – ковш; 9 – гидроцилиндр привода заслонкой; 10 – задняя стенка; 11 – буфер; 12 – гидроцилиндры перемещения задней стенки; 13 – сменные ножи

Рис. 4.14. Схема процесса заполнения ковша скрепера

Рис. 4.15. Способы разгрузки ковша скрепера: а – принудительный; б – полупринудительный; в – свободный; г – скребковый свободный

Рис. 4.16. Схема работы скрепера: I – с принудительной разгрузкой; II – с полупринудительной; III – со свободной разгрузкой; а – загрузка; б – транспортное положение; в – разгрузка

Скреперы бывают прицепные и самоходные полуприцепные. Прицепные скреперы буксируются гусеничными тракторами, а самоходные – колесными тягачами. Наиболее распространенная схема, по которой выполняются самоходные полуприцепные скреперы: одноосный тягач – одноосный ковш. Скреперы, выполненные по этой схеме, отличаются повышенной маневренностью и быстроходностью. Однако в связи с тем, что на ведущую ось тягача передается только 52–55 % веса груженой машины (в случае, если ее ведущими колесами являются только колеса тягача), тяговые возможности скрепера могут быть недостаточными для эффективной загрузки его ковша грунтом, что заставляет в ряде случаев прибегать к помощи дополнительных тягачей-толкачей, подталкивающих его сзади при копании (табл. 4.2).

Таблица. 4.2

Основные технические и технологические характеристики скреперов CATERPILLAR

Параметры	Модели
	611	615С Series II	623G	631G	637G	657Е
Двигатель	3306 Т	3116 T	3406E	3408Е	3408Е2 3306 Т3	3412 ТА2 3408ТА3
Мощность на маховике, кВт/л.с.	197/265	197/265	246/330–272/3651	336/451–365/4901 186/250	336/451–365/4901	410/550–452/6051 298/400–328/4401
Вместимость ковша с «шапкой»	11,0	13,0	17,6	23,7	23,7	33,6
Макс. скорость с грузом, км/ч	44,4	44,4	51,5	53,5	54,9	53,0

Примечания: ¹ Сдвоенный привод.

² Двигатель тягача.

³ Двигатель скрепера.

Рабочий орган скрепера – ковш. Он состоит из тяговой рамы, собственно ковша, заслонки, задней стенки, рычагов и тяг управления. В свою очередь, собственно ковш состоит из боковых стенок, днища, буферной части и передней балки.

Рабочий процесс скрепера протекает следующим образом: подъехав к месту набора грунта, машинист включает пониженную передачу и одновременно опускает ковш, приподнимая заслонку. Ковш, врезаясь в грунт под действием собственного веса, части веса тягача и силы его тяги, а также тяги толкача, срезает стружку грунта, которая постепенно наполняет ковш. Толщина срезаемой стружки определяется прочностью грунта и тяговым усилием скрепера (или скрепера в паре с толкачом) и обычно составляет 0,1–0,35 м. Машинист следит за наполнением ковша, регулируя его вертикальным перемещением толщину стружки в зависимости от загрузки двигателя. Обычно ковш быстро заглубляют на максимальную глубину, а затем постепенно поднимают для того, чтобы поддерживать силу тяги на наиболее эффективном уровне. Когда новый грунт перестает поступать в ковш из-за возросшего сопротивления ранее заполнившего его грунта, машинист поднимает ковш, закрыв его заслонкой от самопроизвольного опорожнения, и направляет скрепер к месту разгрузки. У большинства скреперов разгрузка ковша осуществляется принудительным наклоном его по ходу вперед с регулировкой толщины разгружаемого слоя грунта при помощи заслонки в пределах 0,2–0,6 м. Путь скрепера при операции загрузки ковша составляет от 8 до 35 м, а при выгрузке – 15–40 м. Процесс работы скрепера происходит непрерывно. При больших объемах работ в процессе участвуют группы скреперов по 10–30 машин, которые движутся по замкнутой линии от места загрузки до места разгрузки и обратно.

Применяются три основных способа разгрузки ковша: свободный, полупринудительный и принудительный.

При свободном способе разгрузки грунт может выгружаться вперед или назад. Для этого ковш поворачивается вокруг оси, лежащей вблизи центра тяжести ковша с грунтом. Этот способ пригоден для работы в сыпучих грунтах. Он обеспечивает достаточно точную регулировку толщины разгружаемого слоя. Таким способом можно разгружать грунт под откос (при одноосном выполнении скрепера). Ковши со свободной разгрузкой применяются у скреперов малой вместимости, используемых для вспомогательных работ. При полупринудительном способе грунт выгружается поворотом днища или задней стенки вместе с днищем относительно боковых стенок ковша, и при этом грунт частично выталкивается.