Середні значення довжин шляхів набору і вивантаження ґрунту

Показники	Місткість ковшів скреперів, м3
	2,75...3	6...8	10	15
Довжина шляху набору, м Довжина шляху вивантаження, м	15...25 4...8	20...50 6...15	30...60 9...23	35...70 12...24

Ефективність переміщення ґрунту скреперами у великій мірі залежить від умов їх пересування, тобто від стану шляхів. З погіршенням дорожніх умов знижується ефективність використання самохідних скреперів, тому вигідно застосовувати для польових доріг — причіпні до гусеничних тягачів.

Розробка ґрунту у виїмці можлива двома способами — поздовжнім і поперечним. Останній застосовують при ширині виїмки, достатньої для набору ґрунту.

При будівництві земляних споруд великої протяжності (канали, греблі, дороги) робочі пересування скреперів можливі по одній з наступних схем: по кільцю, вісімці, змійці.

При русі по кільцевій схемі скрепером зазвичай відсипається ґрунт на тій же довжині ділянки виїмки, на якій ведеться його розробка.

Залежно від відстані між осями виїмки і насипу можуть бути різні випадки середніх положень шляхів набору і різні контури шляхів переміщення на поворотах.

Таблиця 10.8

Місткість ковшів скреперів, м3	Граничні відстані перевезення ґрунту, м
	автосамоскидами	скреперами
Причіпних q = 3 q = 8 q = 10 q = 15 Самохідних q = 9...10 q = 15 q = 25 q = 40	250 350 550 800 2000 3000 — —	30–120 100–250 120–350 180–500 — — 5000 5000

Граничні відстані перевезення ґрунту автосамоскидами і скреперами

Рис. 10.30. Області застосування скреперів залежно від відстані перевезення і стану шляхів: 1 — причіпних на гусеничних тракторах; 2 — самохідних; 3 — самохідних з елеваторним завантаженням

Рис. 10.31. Робочий процес скрепера: а — положення ковша під час набору ґрунту; б — транспортування грунту; в — вивантаження ґрунту; г — схема визначення мінімальної довжини прямої ділянки шляху, необхідного для набору ґрунту.

Граничні ухили ділянок шляхів для руху скреперів мають наступні значення: підйоми — 0,12…0,15; спуски — 0,25…0,3; поперечні ухили шляхів — 0,08…0,12. Менші значення ухилів відносяться до самохідних скреперів.

З укосами виїмки або насипу виїзди можуть сполучатися під прямим кутом до бровок або розташовуватися вздовж укосу. Останні вимагають виконання менших обсягів додаткових робіт. Число виїздів і частота їх розміщення істотно впливають на обсяг додаткових робіт.

При будівництві протяжних об’єктів, в’їзди і з’їзди розміщують на відстанях, кратних довжині набору.

Основним показником при виборі тієї або іншої схеми руху скреперів служить середня дальність транспортування. За середню дальність транспортування ґрунту приймають довжину, рівну половині всього шляху, пройденого скрепером за один цикл.

Продуктивність скреперів. Її підраховують (м³/год) за формулою, загальною для всіх машин циклічної дії:

П = q n Kн Kв / Kр, (10.31)

де q — геометрична місткість ковша, м³; n — число циклів скрепера за одиницю часу (в даному випадку за годину); К_н — коефіцієнт наповнення ковша (0,85…0,95); К_р — коефіцієнт розпушування грунту; Кв — коефіцієнт використання робочого часу.

Число циклів за годину:

n = 3600 / tц, (10.32)

де t_ц — тривалість циклу, с.

У свою чергу t_ц складається з ряду елементів циклу:

tц = tн + tг.x + tв + tx.x , (10.33)

де t_н, t_г.x, t_в, t_x.x — відповідно тривалості набору ґрунту, навантаженого ходу, вивантаження, порожнього ходу.

Тривалість кожної з складових циклу визначають діленням відповідної довжини шляху на швидкість руху:

(10.34)

де l_н, l_в , l_г.x, l_х.x — довжини ділянок шляху набору, вивантаження, навантаженого і порожнього ходу, м; v_н, v_в, v_г.x, v_х.x — відповідні елементам циклу швидкості руху тягача при наборі, вивантаженні, навантаженому і порожньому ході, вибрані відповідно до тягових опорів на різних ділянках шляху руху скрепера, м/с; К_з — коефіцієнт, що враховує збільшення тривалості елементів циклу за рахунок розгону при рушанні з місця, уповільнення при зупинці і перемиканні передач, пробуксовка при русі по ґрунту, К₃=0,85.

Змінну експлуатаційну продуктивність можна визначити і за іншою формулою:

(10.35)

де Т — тривалість зміни; q — геометрична місткість ковша, м³; К_н — коефіцієнт наповнення ковша скрепера (табл. 10.9); К_в — коефіцієнт використання змінного часу, К_в = 0,8; Т_ц — тривалість циклу роботи скрепера:

Tц = lн /vн + lгр /vгр + lр /vр + lп /vп + Тпов , (10.36)

Тут l_н — довжина шляху, що проходить скрепер при наборі ґрунту, м. Значення l_н можуть бути прийняті з табл. 10.10; v_н — швидкість руху скрепера при наборі ґрунту:

vн = (0,65 − 0,8) v_max; (10.37)

v₁ — паспортна швидкість тягача на першій передачі коробки швидкостей, м/хв; l_гр — довжина шляху, що проходить завантажений скрепер (визначається за кресленнями споруд відповідно до прийнятої схеми роботи скрепера), м; v_гр — швидкість руху завантаженого скрепера, м/хв:

vгр = (0,50 − 0,75) vmax , (10.38)

v_max — найбільша паспортна швидкість тягача, м/хв; l_р — довжина шляху, що проходить скрепер при розвантаженні ковша, м:

lр = qKн /ha ; (10.39)

h — товщина шару ґрунту (у розпушеному стані), що укладається, м. Визначається технічними характеристиками скрепера і машини, що ущільнює ґрунт (з двох значень вибирається найменше); а — ширина захоплення ковша скрепера (паспортні дані), м; v_р — швидкість руху скрепера при розвантаженні ковша, м/хв:

vр = 0,75 vmax ; (10.40)

l_п — довжина шляху, що проходить порожній скрепер, м. Визначається за кресленнями споруд відповідно до прийнятої схеми роботи скрепера; v_п — швидкість руху порожнього скрепера, м/хв:

vп = (0,75 − 0,85) vтах ; (10.41)

Т_пов — час, що витрачається на повороти скрепера, хв:

(10.42)

n — число поворотів (залежить від прийнятої схеми руху скрепера); t₁ = 12…15 с — тривалість одного повороту; К_р — коефіцієнт розпушування грунту в ковші скрепера.

Як видно з формул, продуктивність скрепера може збільшитися за рахунок більшої місткості ковша і ступеня його наповнення, за рахунок підвищення швидкості руху, кращого використання скрепера по часу та інших чинників.

Досвід роботи скреперів показав, що тривалість навантаженого і холостого ходів, навіть при невеликій дальності переміщення, складає приблизно 70–80% від часу циклу, тому особливо важливо добитися економії часу на цих операціях (рис. 10.33).

Крім збільшення швидкості пересування скреперів, на скорочення часу циклу впливає вибір схеми руху скрепера. Відомо — декілька раціональних схем, основні з них: еліптична, «вісімка», зигзагоподібна, спіральна, поздовжньо-човникова і поперечно-човникова.

Рух по еліпсу (рис. 10.33 а) рекомендується при зведенні невеликих насипів (1…1,5 м) з бічних резервів при короткому фронті робіт або при влаштуванні виїмок, якщо кавальєри розташовуються з одного боку виїмки.

Таблиця 10.9