14.3.7. Производительность скреперов и пути ее повышения.

Эксплуатационную производительность скрепера определяют по формуле:

м³/ч; (14.91)

где q_к – геометрическая вместимость ковша, м³; К_в – коэффициент использования рабочего времени; к_н – коэффициент наполнения ковша (к_н=0,5…1,2 в зависимости от вида грунта и использования толкача); t_ц – продолжительность цикла, с; к_р – коэффициент разрыхления грунта (к_р=1,0…1,3).

Продолжительность цикла:

; (14.92)

где L_р – длина пути наполнения скрепера; L_пер – длина пути транспортирования грунта; L_у – длина пути разгрузки скрепера; V_ц,V_х,V_к,V_mp – скорость скрепера при разгрузке и обратном ходе, копании и транспортировании, м/с; t_пов – время на один поворот, t_пов=15…20 с; t_пп – время на переключение передач, t_пп=6…8 с; t_оп – время на операции с ковшом, t_оп=7…10 с.

Длину пути наполнения скрепера определяют из выражения:

; (14.93)

0,7 – коэффициент, учитывающий неравномерность стружки; К_п – коэффициент потери грунта при образовании призмы волочения и боковых валиков К_п=1,2…1,6; В_к – длина режущей кромки, м;

h – глубина резания, м.

Из формулы (14.91) следует, что производительность скрепера тем выше, чем больше объем грунта, захватываемого ковшом, и чем меньше длительность рабочего цикла.

К технологическим мероприятиям по увеличению объема грунта, захватываемого ковшом, относится применение толкача при загрузке ковша, загрузка при движении под уклон, работа по гребенчатой системе вырезки грунта в забое.

К конструктивным мероприятиям относится применение различных режущих кромок ковша, которые могут быть прямолинейной, ступенчатой, полукруглой формы, с зубьями или без них.

Нож с прямолинейной кромкой нерационален с точки зрения энергоемкости резания и степени заполнения; его следует применять лишь при планировочных работах. Энергоемкость резания ступенчатыми и полукруглыми ножами меньше, а толщина среза грунта в средней части ковша больше, что улучшает условия продвижения стружки сквозь грунт в ковше и способствует его заполнению.

Постановка зубьев затрудняет продвижение стружки в ковше, но снижает энергоемкость резания. Их рекомендуется применять в скреперах с элеваторной загрузкой, когда отрицательное влияние измельчения грунта зубьями не влияет на заполнение ковша и при том же тяговом усилии ускоряется загрузка ковша. Зубьями целесообразно оснащать режущую часть ковша также при разработке грунтов с твердыми включениями.

Определенный эффект может быть достигнут за счет оптимизации формы ковша, применения телескопической системы заполнения ковшей, двухщелевой загрузки, подгребания грунта в ковше, использования элеваторов для заполнения ковшей, применения газовой смазки ковша и ряд других.

Дальнейшее совершенствование скреперов определяется задачами комплексной механизации и автоматизации строительства: увеличения единичной мощности машин, автоматизации управления, расширения применения гидропривода, увеличения выпуска машин в северном исполнении, замены устаревшей землеройной техники. Предусматривается повышение энергонасыщенности и рабочих скоростей агрегатов традиционного исполнения при неизменных размерах оборудования, рост типоразмеров и создание крупных и сверхтяжелых агрегатов, разработка новых методов взаимодействия скреперов с грунтом.

Рост энергонасыщенности скреперов и их типоразмеров возможен за счет роста рабочих и транспортных скоростей, мощности двигателей, применения электронного и гидропневматического оборудования и систем автоматического управления.