§ 3. Планировка площадок скреперами

Скрепер является высокопроизводи­тельной машиной цикличного действия, выполняющей комплекс земляных ра­бот — разработку, транспортирование*и укладку грунта слоем заданной тол-

Рис. III.7. Планировка площадок бульдозерами:

а — схемы резания грунта; б — траншейный способ разработки грунта; в — групповая работа бульдозеров;

₍1 —• резание тонкой стружкой одинаковой толщины; 2 — то же, клиновидным профилем*. 3 — то же, гребенча-

I тым; 4 — грунт, перемещенный одиночным бульдозером; 5 — дополнительный объем грунта, перемещаемого

двумя бульдозерами, двигающимися рядом; 1...VII — последовательность разработки траншей

щины с частичным уплотнением его. По сравнению с другими землеройно-транспортными машинами скреперы бо­лее удобны в эксплуатации, легки в уп­равлении, надежнее в работе.

Прицепные скреперы (с гусеничными тракторами) с ковшом вместимостью до 5 м³ применяют при транспортировании грунта на расстояние до 300 м; с ков­шом вместимостью 6... 10 м³ —до 750 м и с ковшом вместимостью 15 м³ — до 1000 м. Полу прицепные скреперы с ко­лесными тягачами и самоходные скрепе­ры целесообразно использовать при пе­ремещении грунта на 0,5...5 км. Эти скреперы, в отличие от прицепных, име­ют высокую скорость передвижения и мобильность.

Чтобы быстрее и более полно («с шап­кой») заполнить ковш прицепного или самоходного скрепера, ввиду недоста­точного сцепного веса, применяют трак­тор-толкач (гусеничный или колесный трактор мощностью до 330 кВт), обо­рудованный спереди толкающим уст­ройством. Число скреперов, обслужи­ваемых одним трактором-толкачом, за­висит от их типа, скорости движения и расстояния перемещения грунта.

По трудности разработки скреперами грунты делят на две группы: I — расти­тельный слой грунта и легкие суглин­ки всех видов, II — глины, тяжелые суглинки и песчаные грунты. Разрых­ленные полускальные и скальные грун­ты в зависимости от их кусковатости относятся к отдельной группе.

Резание грунта и наполнение ков­ша — наиболее сложные операции в цикле работы скрепера. Как и при ра­боте бульдозеров, скреперами грунт можно резать стружкой прямоуголь­ного сечения, клиновидным и гребенча­тым профилем (см. рис. III.7, а).

Резание стружкой прямоугольного се­чения толщиной 10...25 см производят в песчаных грунтах и при снятии расти­тельного слоя, а также при наполнении ковша под уклон.

Резание стружкой клиновидного про­филя при максимальном заглублении ножа (до 30 см) сокращает путь реза­ния и является наиболее производитель­ным, но осуществить подобный режим работы скрепера довольно трудно. По­этому чаще всего грунт режут струж-

кой гребенчатого профиля. Для этого машинист скрепера, ориентируясь на обороты двигателя, маневрирует ков­шом в зависимости от хода его наполне­ния. Вначале ковш врезается в грунт на максимально возможную глубину (30...40 см), но как только двигатель начинает сбавлять число оборотов (это заметно по шкале тахометра) вследст­вие увеличения веса скрепера и соп­ротивления наполненного ковша, ма­шинист выглубляет ковш примерно на 70 %. После восстановления нормаль­ной работы двигателя ковш снова вре­зается в грунт. Так в процессе резания эти операции повторяются несколько раз до полной загрузки ковша грунтом.

Последовательность скреперных про­ходов может быть весьма разнообраз­на, но на практике обычно применяют схемы: полоса рядом с полосой, через полосу, ребристо-шахматным порядком (рис. Ш.8, а).

Разработка грунта по схеме полоса рядом с полосой прицепными или полуприцепными

скреперами с обычными прямо­угольными ножами не эффективна из-за потерь грунта в виде боковых валиков. Разработка проходками через полосу и по ребристо-шахматной схеме умень­шает рассыпание грунта при резании и улучшает условия наполнения ков­ша. При ребристо-шахматной разра­ботке стружка со второго ряда прохо­док к концу наполнения ковша умень­шается по ширине, что снижает сопро­тивление резанию и наполнению ковша, способствует энергичному поступ­лению грунта в ковш и его наполнению «с шапкой».

Резание грунта самоходными скреперами производят по схе­мам полоса рядом с полосой и через по­лосу (рис. II 1.9, а). Ступенчатая фор­ма ножа позволяет вырезать стружку с утолщенной средней частью, образую­щей небольшую траншею, которая не дает грунту рассыпаться по сторонам.

Наполнение ковша при чрезмерно тол­стой стружке или значительном заглуб­лении ковша приводит к буксованию колес или гусениц тягача и трактора-толкача и к остановке двигателя, по­этому важно поддерживать оптималь­ную глубину резания, при которой

Рис. 111.8. Планировка площадок скреперами:

I — схемы разработки грунта (цифрами показана последовательность разработки полос); б — схема работы {скреперов по спирали на участке с чередующимися насыпями и выемками; в — то же. по эллипсу при планирво-Ike площадки; г — схема загрузки скреперов «по цепочке»; / — разработка грунта по схеме полоса рядом с по-Ьпсой; 2 — то же, через полосу; 3,4 — схемы взаимодействия трактора-толкача со скрепером; 5 — то же, ребрис-Ею-шахматными проходками; 6 — форма стружки; 7, 7' — набор грунта; 8, 8' — разгрузка; /, //, /// — учас­тки набора грунта скреперами №№ 1, 2, 3; IV, V, VI — порожний ход скреперов №№ 1, 2, 3

колеса скрепера не буксуют. Работа на таком выгодном режиме возможна, если на скрепере установить автоматический прибор типа «Стабилоплан», который, кроме этого, позволяет более рациональ­но использовать мощность двигателя и облегчить труд машиниста.

При наборе грунта с помощью тракто­ра-толкача холостой ход его должен быть как можно меньше (рис. Ш.8, а, 3, 4). Если фронт работ достаточно велик, ускорение перехода трактора-толкача от одного скрепера к другому дости­гается при загрузке «по цепочке» {рис. Ш.8, г).

Самоходные скреперы, в том числе и скреперы с мотор-колесами, набира­ют грунт только с помощью трактора-толкача. Пневмоколесный трактор-тол­кач (рис. III.9, в) с буфером-амортиза­тором может начинать процесс толка­ния с ходу при скорости 10... 12 км/ч.

В скреперных поездах из двух-трех скреперов (рис. III.9, б) лучше, чем в одиночных скреперах, используется сцеп­ной вес ввиду большего числа веду­щих колес; благодаря этому они могут

разрабатывать грунт без помощи толкача.

Для повышения производительности скрепера используют уклон местности естественный или создаваемый. При дви­жении скрепера под уклон 5... 12 % грунт можно резать более толстым сло­ем и заполнять ковш на более коротком пути; при этом время наполнения ков­ша сокращается в 1,3—1,5 раза по сравнению с резанием горизонтальными слоями. Песчаные грунты для увеличе­ния заполнения ковша рекомендуется разрабатывать на подъеме до 5 %.

При планировке площадок скреперы движутся по кривым, напоминающим эллиш^-»л¥""спираль (рис. Ш.8, в).

Грунт в насыпь разгружают горизон­тальными слоями толщиной 100...350 мм в зависимости от свойств грунта и средств его уплотнения. Разгрузку целесооб­разно начинать с ближних мест для того, чтобы при отсыпке более отдален­ных мест проходками скрепера частич­но уплотнять ранее отсыпанный грунт.

Сменную эксплуатационную произво­дительность скрепера, м³/смену, опре-

58

Рис. Ш.9. Планировка площадок самоходными скреперами:

о — схема резания грунта; б — схема загрузки, скреперного поезда без толкача; в — схема загрузки скрепера трактором-толкачом; I...X — последовательность разработки; 1 — резание по схеме полоса рядом с поло­сой; 2 — то же, через полосу; 3 — загрузка переднего скрепера, задний действует как толкач; 4 — загрузка заднего скрепера, передний выполняет роль тягача; 5 — путь возврата толкача в исходную позицию; в — участ­ки пути скрепера и толкача перед началом загрузки

деляют по формуле

Гц

где с — продолжительность смены, ч; q—вместимость ковша, м⁸; ^ = kj k_p — коэффициент наполнения ковша плотным грунтом (k_H — коэффициент на­полнения ковша рыхлым грунтом; k_p — коэффициент разрыхления грунта в ков­ше); kh — коэффициент влияния глу­бины выемки и высоты насыпи на произ­водительность самоходного скрепера(для прицепных скреперов kh = 1); k_B — ко­эффициент использования скрепера по времени; /_ц — длительность цикла при разработке первых горизонтов и отсып­ке первых слоев, с:

'ц = К + t, + t_p + t_n + t_noB; (111.42)

здесь U, t_r, t_p, t_n, t_noB — продолжитель­ность загрузки ковша, движения груже­ного скрепера, разгрузки скрепера, дви­жения порожнего скрепера и время на повороты, с.

Окончательную планировку произво­дят при помощи тех же скреперов, ко­торыми выполняли основные земляные работы. Опущенный ковш ножом среза­ет мелкие неровности и засыпает сре­занным грунтом небольшие углубления, тем самым выравнивая поверхность грунта.