Повышение производительности скреперов

При отсыпке грунта ровным слоем время разгрузки в среднем составляет 100 с, т. е. значительно меньше, чем при его наборе. Таким образом, повышение эффективности использования скреперов связано со снижением продолжительности набора грунта и с повышением скорости их движения, что и определяет их эксплуатационную производительность.

Чтобы повысить производительность скрепера, в землеройный отряд включают: рыхлитель, автогрейдер для разравнивания отсыпаемого грунта, бульдозеры для толкания скреперов и в случае надобности поливочную машину для увлажнения грунта до оптимального значения. Требуемое число дорожных машин определяют расчетом оптимальных параметров потока (см. гл. 3.4). Производительность скрепера существенно зависит и от схемы его движения. Выемку разрабатывают по одной из схем: эллиптической, змеевидной или «восьмеркой» с перемещением грунта в смежную насыпь, в две насыпи, находящиеся по обе стороны выемки (рис. 12.18), или в насыпь, расположенную между двумя соседними выемками. В последнем случае на каждый поворот скрепера при движении его по сквозной эллиптической схеме приходится одна операция набора грунта; между тем при остальных схемах движения количество поворотов удваивается. Но возможна работа скреперов и по челночной схеме, целесообразной лишь при объеме грунта выемки, равном не менее половины его потребности в насыпи.

Рис. 12.18. Схема работы скреперов а, б— возможные продольные профили с планами улиц; в—д — их поперечный профиль до вертикальной планировки; 1 — участок загрузки; 2 — разгрузки; 3 — проектный профиль; 4 —  рельеф местности; 5 — линяя застройки

В настоящее время изготовляют скреперы различной конструкции, что позволяет в зависимости от свойств и состояния грунтов применять соответствующий тип, наиболее оправданный в конкретных условиях (рис. 12.19).

Рис. 12.19. Рабочие органы скреперов :
а — гребковый захват; б — шнековый загружатель; а — роторное погрузочное устройство со шнеком; г — телескопический ковш; д — ковш с подвижным днищем; е — элеваторный загружатель; ж — роторный метатель; з — скрепер с газодинамическим интенсификатором заполнения

Использование газодинамических устройств для разрушения грунта при наборе его в ковш скрепера существенно снижает силы трения о поверхность рабочего органа, а также устраняет его залипание [1].

Кроме того, для повышения эффективности ковшовых рабочих органов скреперов теперь используют подгребающие устройства, элеваторные и метательные загружатели, телескопические ковши и газодинамические интенсификаторы (см. рис. 12.19).

Расположение режущих частей ковшей скреперов также существенно влияет на их производительность (см рис. 12.2). При применении ковшей традиционного типа производительность их составляет 98 м³/ч, в случае же работы скрепера с двухножевой системой она заметно повышается (рис. 12.20). Между тем, удельный расход топлива в обоих случаях почти одинаков и составляет около 0,4 л/м³.

Рис. 12.20. Схема работы скрепера с двухножевой системой копания грунта и управляемым задним ножом :
а — копание передним ножом; б — копание двумя ножами; в — разгрузка грунта и его планировка

При оборудовании ковша скрепера типа Д-357П двухножевой системой разработки и гидравлической системой управления его производительность в связных суглинистых грунтах повышается на 20—22 %, а в слабосвязных (супесчаных) на 10—15 % по сравнению с традиционным ковшом, сокращается путь набора грунта в ковш на 19—22 % и увеличивается его объем в ковше на 10—12 %. Процесс зарезания протекает более эффективно, так как грунт разрабатывается только передней ножевой системой, которая вырезает узкую толстую стружку, интенсивно заполняющую ковш. Кроме того, уменьшается материалоемкость и энергоемкость соответственно на 16,7 и 17,4%. Приведенные затраты также снижаются в среднем на 17,2%.