Скреперы, устройство, принцип действия, виды

Скрепер - это землеройно-транспортная машина для послойного срезания, перемещения и послойного заключения почвы при возведении насыпей и плотин, планирования строительных площадок, устройство больших каналов при разработке выемок и вскрышных работах на карьерах полезных ископаемых.

Рабочим органом скрепера является установленный на пневматических колесах самозагружающийся и саморазгружающийся ковш. Промышленность выпускает прицепные, полуприцепные и самоходные скреперы.

Прицепные скреперы могут быть одно- и двухосных, сцепленные с гусеничными и реже с колесными тракторами. В прицепных скреперах вес скрепера и почвы, в нем, воспринимается ходовой частью самого скрепера. Трактор может легко отсоединяться от скрепера и использоваться с другими прицепными машинами.

В половине прицепных скреперов часть веса скрепера и почвы, в нем, передается трактору, который работает со скрепером, увеличивая силу сцепления его двигателя с грунтом.

В самоходных скреперах трактор-тягач является органической частью скрепера, его энергетической базой. Самоходные скреперы с механической передачей энергии колесам могут иметь только два ведущих колеса самого тягача, снижает тяговые

возможности, или (при установке второго двигателя на заднюю часть скрепера) все колеса. Самые распространенные самоходные скреперы с дизель-электрическим приводом, в которых колеса приводятся в движение с помощью электрических мотор-колес, которые питаются от дизель генераторной установки одноосного тягача. Различные компоновочные схемы скреперов приведены на рисунке 8.

Рисунок 2.1- Компоновочные схемы скреперов: 1 - прицепной двухосный; 2 - прицепной одноосный; 3 - прицепной двухосный с колесным тягачом; 4 - пол прицепной; 5 - самоходный на базе одноосного тягача с механической передачей; 6 - двухмоторный с механической передачей; 7 - самоходный дизель-электрический (с мотор-колесами); 8 - самоходный двоковшовий дизель-электрический; 9 - прицепной с элеваторным загрузкой; 10 - самоходный с элеваторным загрузкой.

По способу загрузки ковша различают скреперы со свободной загрузкой (за счет тягового усилия) и с принудительной, что выполняется загрузочными устройствами.

По способу управления скреперы могут быть с канатно-блочными, електроканатными и с гидравлическим управлением.

По способу разгрузки различают скреперы со свободной, полупринудительной и принудительной разгрузкой.

Рисунок 2.2 - Скрепер:

1 - одноосный тягач; 2 - тяговая рама; 3 - механизм подъема ковша; 4 - передняя заслонка ковша; 5 - механизм подъема заслонки; 6 - ковш; 7 - буферный устройство; 8 – чем

Чаще всего применяются прицепные и самоходные скреперы со свободной загрузкой, принудительной выгрузкой и с гидравлическим управлением. Один из таких скреперов показано на рис.9.

Рабочим органом скрепера служит открытый сверху ковш. Ковш состоит из жестко соединенных между собой боковых стенок 2 и днища 3, усиленных балками жесткости, одновременно выполняющих такие же функции рамы скрепера. В передней части днища размещена ножевая система, предназначенная для срезания грунта.

Рисунок 2.3 - Схема копта, его загрузки и разгрузки;

1 - передняя заслонка; 2 - боковая стенка ковша; 3 - днище; 4 - задняя стенка; И - начало загрузки; II-конец загрузки; III - транспортное положение; IV - разгрузки.

Как видно из этих схем, для заполнения ковш опускается своей передней частью па почву, передняя заслонка поднимается и в созданную между ножом и передней заслонкой щель под действием веса начинает поступать почву. По мере заполнения ковша грунтом сопротивление продвижению стружки растет, поэтому для его полного заполнения нужно увеличить прочность стружки, увеличив ее толщину. Для этого скрепер должен работать на минимальной скорости и получать дополнительную тягу от толкателя через буферное устройство, которым оборудованы все самоходные и прицепные скреперы.

После заполнения ковша передняя заслонка опускается, закрывая его, а сам он поднимается, переходя в транспортное положение. Транспортировка осуществляется на максимально возможных скоростях, которые зависят от рельефа местности. После окончания транспортировки поднимается передняя заслонка ковша и в щель между днищем и заслонкой, начинает высыпаться почву. Поскольку это происходит в процессе движения скрепера, то почва отсыпается слоем, толщина которого зависит от высоты подъема ковша. Полностью почва удаляется из ковша благодаря выдвижению вперед его задней стенки.

Во время работы в слабых и рыхлых почвах не удается заполнить такой ковш грунтом, даже применяя толкатель. Поэтому для работы в слабых грунтах предназначены скреперы с принудительной загрузкой, при котором после срезания грунта ножом он перемещается в ковш специальным загрузочным устройством. Наиболее пригодны для этой цели скребковые конвейеры, устанавливаемые в передней части ковша. Такие скреперы не нуждаются в толкателях, они могут иметь сравнительно малую тягу.

Скреперы применяются при дальности транспортировки грунта от 100 м до 5 км. Если дальность транспортировки составляет менее 300 м, то целесообразны прицепные скреперы, имеющих минимальную стоимость, а при расстоянии более 5 км - самоходные, имеющих высокие (до 60 км / год) транспортные скорости и не уступают скоростям движения землевозов и автосамосвалов. Экономичнее разрабатывать грунтскреперами, чем экскаваторами с перевозкой автосамосвалов.

Кроме того, почти все скреперы, что есть долго базовыми машинами с ножом, расположенным между передними и задними колесами, обладают достаточной планировочной способностью. Распределяя почву слоями, они могут выполнять весь комплекс земляных работ без применения других машин, обязательных при самосвальной перевозку.

Главным параметром скрепера является емкость его ковша. Скреперы имеют емкость ковша до 50 м³ и оборудуются приборами автоматического управления, позволяющие оптимизировать работу машины и облегчить работу скреперист.