Реферат на тему скреперы
Обновлено: 04.07.2024
Выполнил студент группы № 2 ЭДС1 С.Н. Голев.
Проверил: В.М. Коншин.
2004 учебный год.
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 системе управления и другому.
По емкости ковша (в м 3 ) скреперы можно условно подразделить следующим образом:
1. Скреперы малой емкости, с ковшом емкостью до 4 м 3 .
2. Скреперы средней емкости, с ковшом емкостью 5 – 12 м 3 .
3. Скреперы большой емкости, с ковшом емкостью 15 – 18 м 3 .
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.
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:
V – геометрическая вместимость ковша скрепера, м 3 ;
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).
Для повышения коэффициента наполнения 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.
Скреперы - назначение и классификация
Скрепером называется земле-ройно-транспортная машина, приводимая в движение тягачом или собственным двигателем и предназначенная для послойного срезания грунта, транспортирования и разгрузки его, производимой в большинстве случаев (кроме моделей с разгрузкой назад) с последующими разравниванием и предварительным уплотнением. Скреперы применяют при разработке грунтов до IV категории включительно. Для облегчения процесса копания скрепером грунты выше 2-й категории предварительно разрыхляют рыхлителями.
Дальность транспортирования грунта прицепными скреперами экономически эффективна на расстояние до 300 м и самоходными до 5000 м. Рабочий процесс скрепера состоит из следующих операций: набора грунта, транспортирования груженого скрепера, разгрузки, транспортирования пустого скрепера к забою. С помощью скреперов можно возводить насыпь земляного полотна из боковых резеровов или грунтовых карьеров, устраивать выемки с отвозкой грунта в насыпи или кавальеры, планировать строительные площадки, срезать растительный слой грунта в полосе отвода дороги.
С учетом основных признаков скреперы классифицируются:
1. По емкости ковша (м3) — на скреперы малой емкости, с ковшом емкостью до 5; скреперы средней емкости, с ковшом емкостью до 6—15; скреперы большой емкости с ковшом емкостью более 15;
2. По способу загрузки — на заполняемые за счет подпора грунта при реализации тягового усилия базового тягача и загружаемые с помощью загрузочного устройства. К первому типу относятся скреперы обычного исполнения, а к второму типу — элеваторные, гребковые, роторные.
3. По способу разгрузки — на машины со свободной, принудительной и полупринудительной (комбинированной) разгрузкой. В скреперах со свободной разгрузкой опорожнение ковша осуществляется под действием собственного веса грунта. В скреперах с принудительной разгрузкой полное опорожнение ковша осуществляется с помощью задней стенки. В скреперах с полупринудительной (комбинированной) разгрузкой часть объема грунта высыпается под действием собственного веса, а часть с помощью принудительной очистки.
4. По типу привода — на машины с канатным, электромеханическим и гидравлическим приводом.
Канатный привод состоит из следующих узлов: механической лебедки, системы полиспастов и направляющих блоков, а также рычагов управления. Электрический привод состоит из электродвигателя, шестеренчатого редуктора и зубчатого реечного механизма. К электромеханическому приводу следует отнести также привод, состоящий из электролебедки и канатно-блочного механизма. Гидравлический привод включает насос, бак с жидкостью, гибкие шланги и гидрораспределитель.
5. По способу агрегатирования — на прицепные, полуприцепные, самоходные и скреперные поезда.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
Прицепной скрепер буксируется гусеничным или двухосным колесным трактором. Полуприцепный скрепер находится в сцепке с гусеничным или двухосным колесным трактором (тягачом) передней частью (хоботом) через опорно-сцепное устройство.
Самоходный скрепер представляет собой единую конструкцию с индивидуальной энергетической установкой, обеспечивающей передвижение машины и работу всех агрегатов, в том числе и управление рабочими органами.
6. По типу тягача или самоходного оборудования — на колесные и гусеничные. Самоходные скреперы, как правило, выполнены на пневмоколесном ходу.
7. По типу трансмиссий — на механические, гидромеханические, электрические и гидростатические.
Рис. 1. Схемы скреперов:
а и б — двухосный прицепной и одноосный прицепной к гусеничному трактору; в — прицепной к колесному тягачу; г — полуприцепной к двухосному тягачу; д — полуприцепной к одноосному тягачу или самоходный с мотор-колесами; е — самоходный двухмоторный; ж — самоходный с задним двигателем; з — скрепер-бульдозер; 1 — гусеничный трактор или колесный тягач; 2 —ковш; 3 — заслонка; 4 — буфер; цифры указывают примерное распределение, %, массы скрепера с груженым ковшом по осям
Рис. 2. Схемы разгрузки ковша скрепера:
а — свободная разгрузка вперед; б — свободная разгрузка назад; в — принудительная разгрузка; г — полупринудительная разгрузка через нож; д — щелевая разгрузка; 1 — передняя заслонка; 2 — ковш; 3— нож; 4 — задняя заслонка; 5 — задняя стенка; 6 — диище; 7 — заслонка
Наиболее распространенной для самоходных скреперов является гидромеханическая трансмиссия. Основные конструктивные схемы скреперов показаны на рис. 1.
Устройство. Рабочим органом скрепера является сварной ковш, имеющий на передней кромке днища во всю ширину ступенчатые ножи. В задней части ковша находится буфер, который имеет двоякое назначение. В первом случае он предназначен для упора отвала бульдозера при подталкивании скрепера. Во втором случае центральная балка буфера служит как направляющая хвостовика задней стенки. Боковые стенки ковша изготовлены из стального листа, усиленного балками жесткости. В боковых стенках ковша имеются проушины и кронштейны для крепления гидроцилиндров управления заслонкой, для рычага заслонки, а также имеется опора для крепления упряжного шарнира и гнезда для крепления оси заднего колеса. Задняя стенка ковша представляет собой подвижный щит и по бокам имеет направляющие ролики. Однако эти ролики не удерживают заднюю стенку от опрокидывания при выгрузке грунта. Стенку удерживает и центрирует хвостовик. Заслонка может быть плавающей и управляемой с помощью гидроцилиндров.
Передняя рама скрепера выполнена в виде арки и в своей конструкции имеет шкворень для соединения с тягачом, арку, рычаги и упряжной шарнир. Ковш прицепного скрепера с канатным управлением имеет несколько другую конструкцию. Отличие состоит в том, что сам ковш является одновременно задней рамой скрепера и состоит из двух боковых стенок и днища ковша, служащего одновременно задней стенкой.
На рис. 3 представлены схемы разгрузки ковша скрепера. При свободной разгрузке, а она применяется в ковшах небольшой емкости, ковш опрокидывается и грунт высыпается под действием собственного.веса (рис. 3, а, б).
Скреперные ковши с полупринудительной разгрузкой (рис. 3, г) имеют неподвижные боковые стенки, а разгрузка выполняется при повороте днища и задней стенки вокруг оси. Грунт под собственным весом и напором задней стенки высыпается из ковша.
Способ принудительной разгрузки с помощью задней стенки, приводимой в движение гидроцилиндрами, является прогрессивным, так как полностью очищает ковш от грунта (рис. 69, в). Щелевая разгрузка (рис. 69, д) менее прогрессивна и не нашла широкого применения.
Прицепные скреперы с гидравлическим управлением (рис. 70) состоят из серьги для сцепления скрепера с трактором, шкворневого устройства для поворота передних колес, несущей рамы, ковша, заслонки и задней стенки. Рабочими органами управляют из кабины трактора с помощью рычагов управления трехсекционным гидрораспределителем.
Рис. 4. Скрепер ДЗ-3.3 (Д-569):
1 — трактор; 2—серьга; 3 —шкворневое устройство шарового типа; 4 —рама; 5—рукава и трубопроводы; 6 — гидроцилиндр подъема и опускания ковша; 7 — гидроцилиндр управления заслонкой ковша; 8 — заслонка ковша; 9 — ковш; 10 — задняя стенка ковша; 11 — гидроцилиндр управления задней стенкой ковша; 12 — колеса с шиной; 13, 14 — нижний и боковой ножи; 15 — дышло
Необходимо отметить, что прицепные скреперы обычно применяются в условиях переменного рельефа местности. Прицепной скрепер с канатным управлением имеет полупринудительную выгрузку грунта опрокидыванием днища и задней стенки вокруг шарнира. Самоходный скрепер с принудительной разгрузкой состоит из базового одноосного тягача и одноосного полуприцепного скреперного оборудования.
Полуприцепные и самоходные скреперы с пневмоколесными тягачами имеют большую транспортную скорость: например, скреперы с одноосным тягачом имеют скорость 40—52 км/ч, а при двухосном тягаче до 70 км/ч. Скреперные агрегаты из двух или трех скреперов позволяют резко увеличить производительность этих машин. Важным фактором для повышения производительности скреперов является применение скребкового конвейера, для загрузки ковша. В движение конвейер приводится от электродвигателя или гидродвигателя.
Применение элеваторной загрузки обеспечивает высокий коэффициент загрузки ковша и снижение тягового усилия при заполнении скрепера на 20—25%.
Рис. 5. Принципиальные схемы скреперов со скребковым конвейером: а — набор грунта; б — выгрузка грунта
На тракторе в кабине водителя смонтирован блок и пульт дистанционного управления, а за кабиной размещен электрозолотник управления. На буфере скрепера установлен датчик углового положения, который включен в электросхему управления и регулирует толщину срезаемой стружки грунта.
В зависимости от расположения забоев относительно мест отсыпки грунта движение скреперов может быть организовано по различным схемам. Рациональную схему движения скреперов инженерно-технические работники выбирают заранее в проектах производства работ на основании технико-экономических расчетов, а также с учетом следующих требований:
- путь транспортирования грунта должен быть кратчайшим;
- забой должен быть такой длины, чтобы ковш скрепера загружался полностью;
- длина участка разгрузки должна обеспечивать полную разгрузку ковша;
- при возведении полотна должны быть въезды и съезды.
Скреперами называются землеройно-транспортные машины циклического действия, осуществляющие послойное резание грунта, транспортирование его в ковше (на расстояние от 100 до 500 м) и выгрузку большей частью с одновременным разравниванием и уплотнением.
Скреперы широко используются в автодорожном и железнодорожном строительстве для возведения насыпей и разработки выемок, при строительстве гидротехнических сооружений, на вскрышных и многих других работах.
Скреперами выполняется около 7% земляных работ.
Скреперы классифицируются:
— по способу соединения с тягачом — прицепные и самоходные (в том числе полуприцепные и седельные);
— по геометрической емкости ковша — малой (до 3 м3), средней (от 3 до 10 м3) и большой (свыше Юм3) емкости;
— по способу загрузки ковша — загружаемые тяговым усилием трактора-тягача (и толкача) и с механизированной элеваторной загрузкой;
— по способу разгрузки ковша — со свободной (самосвальной), полупринудительной и принудительной разгрузкой;
— по системе управления рабочим органом — с канатным и гидравлическим управлением.
Все скреперы оборудуются пневмоколесным ходом.
Основным рабочим органом скрепера является ковш с режущим ножом, прикрепленным к передней кромке днища.
При движении скрепера по забою срезаемая ножом стружка грунта подается в ковши благодаря напору грунта.
Ковши, заполняемые первым способом, оборудуются передней заслонкой, закрывающей ковш при транспортировании грунта.
Преимущественно распространены скреперы, загружаемые тяговым усилием — более простые по конструкции и надежные в эксплуатации.
Поскольку тягового усилия тягачей (особенно колесных) для загрузки скрепера недостаточно, при наборе грунта применяются один, два и даже три одновременно работающих толкача. В качестве толкачей обычно используются гусеничные тракторы с толкающим щитом.
Прицепные скреперы с гусеничными тракторами (тягачами) на легких и средних грунтах могут работать без толкачей.
Рис. 6. Схема работы скрепера с загрузкой ковша тяговым усилием: а — набор грунта; б — транспортирование грунта; в — выгрузка
При свободной (самосвальной) разгрузке, применяемой обычно на скреперах малой емкости, ковш, прикрепленный шарнирно к раме скрепера, опрокидывается вперед или назад при помощи канатной или гидравлической системы. Самосвальная разгрузка, отличаясь простотой конструкции, не обеспечивает полного опорожнения ковша при работе на липких и сырых грунтах.
При полупринудительной разгрузке, применяемой на скреперах средней и большой емкостей, ковш опорожняется поворотом вперед (по ходу) днища. Грунт при этом высыпается в щель, образующуюся между ножевой плитой и открытой заслонкой или повернутым днищем. Недостатком является неполная разгрузка ковша при работе на липких и влажных грунтах.
При принудительной разгрузке, применяемой на скреперах средней и большой емкостей, ковш опорожняется движением вперед (по ходу) задней подвижной стенки полностью на любых грунтах.
Разгрузка скрепера вперед позволяет регулировать толщину отсыпаемого слоя (подъемом ковша). При этом грунт планируется ножом или специальным скребком, что создает условия для высококачественного его уплотнения.
Самоходный скрепер ДЗ-11 с ковшом емкостью 9 м3 сконструирован следующим образом.
Одноосный тягач ( МАЗ -529М) седельно-сцепным устройством соединяется с тяговой рамой скрепера. Ковш оснащен передней заслонкой и подвижной задней стенкой для принудительной выгрузки грунта. К передней кромке днища ковша прикреплены съемные режущие ножи. Ковшом, передней заслонкой и задней стенкой управляют при помощи гидроцилиндров. Для обеспечения лучшей проходимости у задних колес скрепера одинаковая с тягачом колея. Тягач относительно скрепера поворачивается гидроцилиндрами. Скрепер оборудован буферным устройством 10 для работы с толкачом.
Прицепные скреперы соединяются обычно с гусеничными тракторами и применяются при тяжелых условиях работы (переменный рельеф, бездорожье и т. п.) и для транспортирования грунта на расстояние 100—500 м (при транспортировке грунта на расстояние менее 100 м целесообразнее использовать бульдозеры).
Применение колесных тягачей позволяет увеличить дальность возки прицепными скреперами в 4—5 раз.
В СССР прицепные скреперы выпускаются емкостью от 3 до 15м3 со всеми имеющимися системами загрузки, разгрузки и управления.
Прицепной скрепер ДЗ-12 емкостью 8 м3 с канатным управлением и полупринудительной системой разгрузки соединяется при помощи дышла с трактором Т-100 М, на котором установлена двухбарабанная фрикционная лебедка ДЗ-З для управления рабочими органами.
Скрепер состоит из следующих основных частей: ковша, днища, передней заслонки, дышла, ходовой части и канатной системы управления.
Канаты управления скрепера запасованы следующим образом. Канат, закрепленный на правом барабане лебедки ДЗ-З, последовательно огибает направляющие блоки и блоки полиспаста подъема ковша и закрепляется на хоботе дышла. Канат с левого барабана лебедки проходит через направляющие блоки и последовательно огибает блоки полиспаста подъема передней заслонки и блоки, передвигающиеся на штанге вдоль трубчатой верхней балки ковша. Обоймы блоков 6 соединяются канатами с задней стенкой ковша. При натяжении каната открывается заслонка, а затем натяжением канатов поворачивается днище, отходит от ножевой плиты и грунт из ковша высыпается в щель, образующуюся между ними.
Читайте также: