Производство работ скреперами.

Скреперы широко применяются на массовых земляных работах и наиболее эффективно, когда сооружение вытянуто в длину и при этом имеет однообразный поперечный профиль.

Эффективность скрепера при ведении работ вертикальной планировки грунта на значительных площадях. Скреперы не эффективно применять глинистых, избыточно увлажненных грунтов, т.к. в этом случае происходит налипание грунта на стенки и днище ковша, и затрудняется его выгрузка.

В заболоченной местности скреперы не применимы при разработке сухих сыпучих грунтов. Набор грунта затруднен, и заполнение ковша происходит на 60-70%. Такие пересушенные грунты увлажняют или же набор грунта осуществляют на подъем. При необходимости переувлажненные грунты подсушивают. В зимнее время использование скрепера малоэффективно, так как они могут срезать стружку грунта до 5 см, а

песчаного (дренирующего) или другого мелкого зернистого грунта до 20 см. При необходимости разработки мерзлых грунтов скреперами их предварительно рыхлят. При этом отдельные комья мерзлого грунта не должны превышать 10-20 см.

При разработке обычных талых грунтов скреперы без предварительного рыхления могут разрабатывать грунты 1 и 2 групп. Более плотные грунты рыхлят, а длина захватки грунта должна быть такой, чтобы в случае неблагоприятных климатических условий грунт до начала разработки не был переувлажнен или был пересушен в жаркое время.

Перед началом разработок необходимо на площадях выемок и карьерах произвести корчевания пней и крупных корней, так как они могут вызвать заклинивание и вызвать поломку. В разрабатываемом грунте не должно быть каменных включений больше или равных 30 см при объеме ковша менее или равном 6 м³ и больше 60 см при объеме ковша больше 6 м³.

Если тяговых усилий не достаточно, то при работе скрепера используют толкач мощностью в 1,5-2 раза больше мощности скрепера. Один толкач обслуживает 2-3 скрепера. Часто толкач используется для увеличения скорости набора грунта и толщины срезаемой стружки.

Технологический процесс возведения насыпи включает в себя разработку и перемещение грунта скреперами, разравнивание его слоем определенной толщины и его уплотнение. Для лучшего использования всех машин комплекса при возведении насыпи из резерва, она делится на 2 захватки по длине. Расстояние между съездами и въездами зависит от рабочих отметок. При отметках менее двух метров оно составляет 65 метров. При рабочих отметках более двух метров расстояние между съездами и въездами составляет от 65 до 135 м.

 В соответствии с пределами дальности перевозки грунта принимаю прицепной скрепер ДЗ-149-5 с трактором К-701 в роли тягача.

Рис.12. Скрепер ДЗ-149-5.

Таблица2. Технические параметры скрепера.

Вместимость ковша, м^3	Трактор	Ширина резания, м	Заглубление, м	Грузоподъёмность, Т	Толщина отсыпае-мого слоя, м	Скорость движения, км/ч	Масса, т
8,8	К-701	2,85	0,15	16,5	0,4	33,8	22,7

 

Тяговый расчет скрепера.

Работа скрепера возможна при условии, выраженном уравнением движения , где - сила тяги тягача или трактора в килоньютонах; - полное сопротивление перемещению скрепера, возникающее в конце наполнения ковша и равное сумме четырёх сопротивлений в килоньютонах:

 

где - сопротивление перемещению груженого скрепера;

- сопротивление резанию грунта;

- сопротивление наполнению ковша;

- сопротивление призмы волочения, образующейся перед заслонкой скрепера.

, где  и - вес скрепера и грунта в ковше скрепера, кН;

-коэффициент сопротивления качению, 0,2.

- уклон поверхности пути (знак плюс соответствует движению на подъём, знак минус- под уклон.),i=0,02.

где - геометрическая ёмкость ковша в , (8,8);

- плотность грунта в естественном залегании,   (1,6);

- гравитационная постоянная ();

- коэффициент наполнения ковша грунтом, (k _Н =0,95)

- коэффициент разрыхления грунта в ковше скрепера, (1,2)

G_г=(8,8*1,6*9,81*0,95)/1,2=109,34 кН

G_c=22,7 кН

W _гс =(109,34 +22,7)(0,2+0,02)=29,05 кН

, - удельное сопротивление резанию ,k=11;

 и - ширина резания и толщина срезаемой стружки в метрах. (b=2,85, h=0,15)

W _рг =11*2,85*0,15=4,7 кН/м²

, где - вес грунта.

- величина, зависящая от угла внутреннего трения грунта. Может быть принята равной 0,4; - высота наполнения ковша в метрах, .

W _нк =2,85*0,15*1,8*15,7+0,4*2,85*1,8²*15,7=70,06 кН/м²

, где - коэффициент объёма призмы волочения перед заслонкой, равный 0,5;

- коэффициент трения грунта по грунту, равный 0,4.

W _пв = 0,5*2,85*1,8²*15,7*0,4=28,99 кН/м²

Σ W = 29,05+4,7+70,06+28,99=132,8кВт

, N- мощность тягача, кВт; N-мощность скрепера (115кВт) v₁=1,6км/ч

η -   коэффициент полезного действия, принимаемый (0,9)

F =2*115*0,95/1,6=136,56кН

Проверка: , 136,56 > 132,8- верно, значит, выбранный скрепер подходит для разработки данного участка.