4.2 Скреперы

Скрепер является самоходной или прицепной (к гусеничному или колесному трактору, колесному тягачу) землеройно-транспортной машиной, рабочим органом которой служит ковш на пневмоколесах, снабженный в нижней части ножами для срезания слоя грунта. Скреперы предназначены для послойного копания, транспортирования, послойной отсыпки, разравнивания и час­тичного уплотнения грунтов I...IV категорий при инженерной подготовке территории под застройку, планировке кварталов, возведении насыпей, разработке широких траншей и выемок под различные сооружения и искусственные водоемы и др. Наиболее эффективно скреперы работают на непереувлажненных средних грунтах (супесях, суглинках, черноземах), не содержащих круп­ных каменистых включений. При разработке скреперами тяжелых грунтов их предварительно рыхлят на толщину срезаемой струж­ки. Главным параметром скреперов является геометрическая вме­стимость ковша (м³), которая лежит в основе типоразмерного ряда этих машин.

Скреперы классифицируют:

• по вместимости ковша — машины малой (до 5 м3), средней (5... 15 м3) и большой (свыше 15 м3) вместимости;

• по способу загрузки ковша — с пассивной загруз­кой движущим усилием срезаемого слоя грунта, с принудительной загрузкой с помощью скребкового элеватора;

• по способу разгрузки ковша — с принудительной разгрузкой при выдвижении стенки ковша вперед (основной спо­соб), со свободной (самосвальной) разгрузкой опрокидыванием ков­ша вперед по ходу машины;

• по способу агрегатирования с тяговыми средствами — прицепные к гусеничным тракторам и двухос­ным колесным тягачам; самоходные, агрегатируемые с одноосными и двухосными колесными тягачами;

• по способу управления рабочим — с канатно-блочным (механическим), гидравлическим и электрогидравличе­ским управлением.

Выпускаемые в настоящее время скреперы имеют гидравлическую или э лектрогидравлическую систему управления рабочим органом, ко­торая обеспечивает принудительное опускание, подъем и разгрузку ковша, изменение глубины резания, подъем и опускание передней за­слонки ковша с помощью гидроцилиндров двойного действия. Прину­дительное заглубление ножей ковша в грунт позволяет довольно точно регулировать толщину срезаемой стружки, сокращать время набора грунта и эффективно разрабатывать плотные грунты.

Рабочий процесс Скрепера состоит из следующих последова­тельно выполняемых опера­ций (рис.12) : резание грунта и наполне­ние ковша, транспортирова­ние грунта в ковше к месту ук­ладки, выгрузка и укладка грунта, обратный (холостой) ход машины в забой. При на­боре грунта (рис. 12, а) ножи опущенного на грунт ковша 2 срезают слой грунта толщиной А, который поступает в ковш при поднятой подвижной за­слонке 3. Наполненный грун­том ковш на ходу поднимается в транспортное положение (рис. 12, б), а заслонка 3 опускается, препятствуя высы­панию грунта из ковша. При разгрузке ковша (рис. 12, в) заслонка 3 поднята, а грунт вытесняется принудительно из приспущенного ковша выдви­гаемой вперед задней стенкой 5 ковша, причем регулируемый зазор между режущей кромкой ковша и поверхностью земли определяет толщину с укладываемого слоя грунта 4, который разравнивается (планируется) ножами ковша и частично уплотняется колесами скрепера. При холостом ходе порожний ковш поднят в транспорт­ное положение, а заслонка опущена. Для увеличения тягового уси­лия скрепера при наполнении ковша в плотных грунтах обычно ис­пользуют бульдозер-толкач 1 (см. рис12, а). При наполнении ков­ша скорость движения скреперов составляет 2...4 км/ч, при транс­портном передвижении — 0,5...0,8 максимальной скорости трактора или тягача.

У некоторых моделей скреперов для уменьшения сопротивлений при работе в ковше устанавливают наклонный скребковый конвей­ер (элеватор), осуществляющий принудительную загрузку срезанно­го ножом слоя грунта в ковш и его выгрузку. Скреперы с элеватор­ной загрузкой наиболее рационально используются на сыпучих грунтах при выполнении небольших объемов работ.

В зависимости от вида и объема выполняемых земляных работ применяют различные схемы движений скрепера в плане — по эл­липсу, восьмеркой, челночно-поперечное и др. Схему движения по эллипсу применяют при разработке выемок и широких траншей, челночно-поперечное и восьмеркой — при копании неглубоких, но больших по площади котлованов.

Прицепные скреперы к гусеничным тракторам, обладающие вы­сокой проходимостью, способны работать в плохих дорожных усло­виях. Низкие транспортные скорости этих машин (не более 10... 15 км/ч) ограничивают экономически целесообразную даль­ность транспортировки грунта 500...800 м. Самоходные скреперы характеризуются более высокими мобильностью, маневренностью, транспортными скоростями (до 50 км/ч) и производительностью (в 1,5...2,5 раза) по сравнению с прицепными машинами той же вме­стимости.

Дальность транспортировки грунта самоходными скреперами экономически эффективна на расстояние до 5000 м.

В строительстве используют самоходные скреперы с ковшами вместимостью 4,5, 8,3, 15, 16 и 25 м³.

На скреперах с ковшами вместимостью 16 и 25 м³ установлен второй дополнительный задний двигатель для привода задних колес через гидромеханическую трансмиссию, что позволяет выполнить все колеса машины ведущими. Управление дополнительным двига­телем и гидромеханической трансмиссией синхронизировано с управлением тягачом и ведется из кабины машиниста. Одновремен­ную работу обоих двигателей используют при заполнении ковша и транспортировании грунта к месту разгрузки; при выгрузке ковша и обратном ходе используется один двигатель тягача.

С амоходный скрепер (рис. 13) представляет собой двухосную пневмоколесную машину, состоящую из одноосного тягача 15 и по­луприцепного одноосного скреперного оборудования, соединенных между собой универсальным седельно-сцепным устройством 14. На тягаче смонтированы два гидроцилиндра / для его поворота отно­сительно рабочего органа в плане. Седельно-сцепное устройство обеспечивает возможность относительного поворота тягача и скре­пера в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Для толкания скрепера бульдозером-толкачом в процессе набора грунта имеется буферное устройство 8.

Основным узлом скрепера является ковш 5 с двумя боковыми стен­ками и днищем, опирающийся на колеса 7. К подножевой плите ковша крепят сменные двухлезвийные ножи 2 — два боковых и средние. Ковш снабжен выдвижной задней стенкой 10 для принудительной раз­грузки, а в передней части — заслонкой 11, поднимающейся при набо­ре и выгрузке грунта. Заслонка служит для регулирования щели при загрузке ковша и закрывает ковш при транспортировании грунта. Ковш двумя шарнирами 4 соединен с тяговой П-образной рамой 3, же­стко соединенной с хоботом 13. Гидравлическая система управления рабочим оборудованием обеспечивает подъем и опускание ковша 5, заслонки 11, выдвижение задней стенки 10 и возврат ее в исходное по­ложение с помощью трех пар гидроцилиндров 6, 9 и 12. Насосы гидро­системы рабочего оборудования приводятся в действие от коробки отбора мощности базового тягача. Раздельное управление гидроци­линдрами осуществляется золотниковым распределителем, установ­ленным в кабине машиниста.