Строительные и дорожные машины

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

Производство работ скреперами

Скреперы применяются преимущественно для разработки грунтов I и II групп. Более плотные и твердые грунты требуют предварительного рыхления бороздами по направлению рабочих ходов скрепера. Причем глубина рыхления должна быть несколько больше наибольшей глубины резания ножа скрепера, которым предусматривается выполнение ск

реперных работ. Мелкое рыхление грунта в процессе скреперных работ вызывает образование призмы волочения перед ковшом скрепера, что замедляет и ухудшает наполнение ковша, значительно снижая производительность скрепера.

Как правило, скреперы не могут быть использованы на заболоченных участках; переувлажненных несвязных грунтах; на связных грунтах при влажности более 25 %; на сыпучих песках. Перед работой участок должен быть очищен от леса, кустарника, пней, корней, камней и т. д.; обеспечен водоотвод; устроены временные дороги от мест разработки грунта к местам его отсыпки; предусмотрено освещение на участках разработки и укладки грунта, а также и по трассе временных землевозных дорог при производстве работ в ночное время. До начала работ выполняют разбивочные работы, обозначают границы разработки выемок и резервов, границы насыпей, отвалов, а также выносят и закрепляют оси возводимых сооружений, устанавливают на местах отсыпки насыпей разбивочные знаки.

Максимальную дальность транспортирования следует принимать, для прицепных скреперов с тракторами на гусеничном ходу при ковше до 6,3 м3 до 300 м; более 6,3 м3 – до 500 м; для полуприцепных скреперов с тракторами на пневмоколесном ходу при ковше до 10 м3 – не более 1500 м; для самоходных скреперов с одноосными автомобильными тягачами при ковше 10 и 15 м3 – не более 3000 м.

Операции, выполняемые скреперами. Наполнение ковша грунтом происходит при прямолинейном движении скрепера по забою с опущенным ковшом и заглубленными ножами. При этом скорость скрепера должна находиться в пределах 2 – 4 км/ч в зависимости от толщины срезаемой стружки грунта. Длина пути наполнения ковша должна быть 15 – 25 м. Обычно стремятся наполнять ковш скрепера возможно более толстой стружкой, используя при этом полную мощность двигателя базовой машины. Срезание тонкой стружки не только снижает производительность скрепера, но и создает трудности заполнения ковша грунтом, так как стружка при этом разрушается на мелкие комья, уходит в призму волочения и растекается в боковые валики

Формы срезаемых ножами скрепера стружек зависят от механических свойств и состояния разрабатываемых грунтов. Стружка мягких и вязких (легкоразрабатываемых) грунтов отделяется от массива, образуя сплошную ленту; стружка твердых сухих (трудноразрабатываемых) грунтов имеет трещины и разломы в нижней части. Малосвязные и песчаные грунты при резании и наполнении ковша распадаются на мелкие частицы.

Время и степень заполнения ковша грунтом зависят не только от глубины резания, но и от сопротивления грунтов продвижению в ковш. Сыпучие грунты, как правило, образуют значительную призму волочения и не дают такой сплошной и прочной стружки, как вязкие плотные грунты. Вследствие этого степень заполнения ковша сыпучими грунтами всегда меньше, чем плотными. При использовании скреперов с принудительной элеваторной загрузкой степень наполнения ковша сыпучим грунтом может быть обеспечена такой же, как и при разработке плотных грунтов, т. е. коэффициентом заполнения, равным или более 1. Для ускорения и улучшения набора грунта в ковш скрепера целесообразно эту операцию, особенно при работе в выемках, выполнять под уклон в 3 – 6°. При большем уклоне трудно обеспечить хорошее наполнение ковша грунтом, так как часть его будет накапливаться перед ковшом, затрудняя работу скрепера. Для увеличения производительности скрепера при разработке сухих песчаных грунтов целесообразно предварительно их увлажнять (до 1,5 % влажности) или выполнять работу на подъем (до 3°).

Зарезание грунта скрепером осуществляется следующими основными способами: с постоянной толщиной стружки (рис. 4.1-а); с переменной толщиной стружки (рис. 4.1-б); гребенчатое (рис. 4.1-в); «клевками» (рис. 4.1-г). Наиболее эффективен гребенчатый способ зарезания грунта.

Рис. 4.1. Способы зарезания грунта скреперами (стрелкой показано направление движения скрепера)

Зарезание грунта гребенчатым способом выполняют волнообразно с попеременным заглублением и выглублением ковша. Каждый последующий гребень меньше предыдущего по длине примерно в 2 раза, а по высоте – в 1,5 раза. В начале загрузки ковша следует срезать грунт более толстой стружкой. Толщина срезаемой стружки за один набор ковша в зависимости от группы грунта меняется в 2,5 – 5,0 раза. Для получения более ровного забоя каждое последующее зарезание грунта следует производить на одной и той же полосе с перекрытием гребней, для чего каждый следующий набор грунта начинают, отступив на 2—3 м от начала предыдущего. При гребенчатом способе зарезания ковш загружается полнее, что позволяет рациональнее использовать мощность двигателя трактора-тягача.

Для увеличения объема заполнения ковша в песчаных грунтах применяют метод многократного резания грунта "клевками" (см. рис. 4.1-г), заключающийся в том, что в период загрузки ковш скрепера на ходу несколько раз (от 3 до 5) наклоняют, заглубляя его, и получаются как бы "клевки". При этом вследствие движения ковша вверх грунт несколько раз сдвигается к задней стенке, в результате чего заполнение ковша увеличивается на 10 – 15 %.

Для облегчения заполнения ковша скрепера в плотных неразрыхленных грунтах применяют ребристо-шахматную схему набора грунта. Ребристо-шахматный способ резания грунта – разработка грунта последовательными рядами проходов, одинаковыми по длине и расположению, но сдвинутыми один по отношению к другому в шахматном порядке. Между проходами первого ряда оставляют полосы нетронутого грунта, шириной около половины ширины ножа L/2 скрепера. Разработку второго ряда начинают, отступая от начала первого ряда на половину длины зарезания L/2, при этом ось движения скрепера совпадает с осью оставленных полос грунта после прохода первого ряда (рис. 4.2-а). При резании грунта шахматным способом стружка имеет прямоугольное сечение постоянной толщины. Начиная со второго ряда, стружка на первой половине длины равна ширине ковша, а на второй половине – вдвое меньше (рис. 4.2-б). Такая форма стружки уменьшает сопротивление резанию в конце набора грунта в ковш, обеспечивая при этом хорошее его наполнение.

Рис 4.2. Ребристо-шахматная схема зарезания грунта

1 – 12 – проходы скрепера; I – III – ряды проходов скрепера

Для увеличения коэффициента наполнения ковша скрепера следует применять тракторы-толкачи, боковые щитки к ковшу, зубья-рыхлители и ножи, установленные в ступенчатом порядке, предварительное рыхление плотных грунтов на глубины от 10 – 15 до 20 – 30 см.

 Скачать реферат