Конструкции скреперов

Скрепер состоит из 1) рабочего оборудования – включающего заслонку и заднюю стенку – ковш; 2) ходового одноосного или двухосного оборудования; 3) механизмов управления ковшом и заслонкой.

У прицепных и полуприцепных скреперов прибавляется еще сцепное устройство, а у самоходных, кроме того, и силовое оборудование.

Конструктивная схема скрепера с гидравлическим управлением

1- передняя ось; 2 – хобот; 3 - трубчатая балка; 4 -рама скрепера; 5 - ковш; 6 – заслонки;

7 - подвижная задняя стенка ковша (диафрагма) 8 – задняя ось, 9- гидроцилиндр управления диафрагмой; 10 - гидроцилиндр заслонки; 11 - гидроцилиндр подъема ковша; 12 - буфер.

Рабочий процесс скрепера состоит из следующих операций:

- набор грунта,

- транспортирование груженого скрепера,

- разгрузка.

- возвращение порожнего скрепера в забой.

Транспортирование грунта прицепными целесообразно на расстояние 300-700 м (больше значения для скреперов большой емкости)

Конструктивная схема полуприцепного скрепера

1- ковш; 2 - сцепное устройство; 3 - хобот; 4 - трубчатая балка; 5 - упряжная тяга; 6 - заслонка; 7 - гидроцилиндр заслонки; 8- задняя (подвижная) стенка ковша (диафрагма);

9- гидроцилиндр задней стенки; 10 - буфер; 11 - ходовая ось; 12 - гидроцилиндр подъема ковша; 13 -одноосный тягач с самоходными скреперами до 7500 м.

В зависимости от размера скрепера наибольшая толщина срезаемого слоя составляет 0,12 – 0,53 м, а толщина отсыпаемого слоя в рыхлом состоянии 0,15-0,60 м.

Режущие ножи скрепера изготовляют из марганцевистых сталей прямой, ступенчатой и полуупругой формы.

Применение ступенчатых ножей в сравнении с прямыми сокращают время и путь загрузки на 10-15% повышает коэффициент наполнения на 18-20% но ухудшает планирующую способность скрепера.

Ножи криволинейной формы имеют вышеперечисленные показатели еще лучше, чем ступенчатых, хотя планирующие их свойства хуже даже по сравнению со ступенчатыми ножа.

Угол резания изменяется от 25⁰ до 40⁰. Ножи ковша выполняются ступенчатыми. Так что при поломке или быстром износе одной части заменяется только эта часть.

Режущая часть ножа наваривается твердыми сплавом для повышения износостойкости.

Заслонка служит для удержания грунта в ковше и создает условия для интенсивного поступления грунта в ковш. Форма заслонки определяет размер призмы волочения. Заполнение ковша лучше и призма волочения меньше при более выпуклой заслонке.

У совершенных сепараторов применяется заслонки с рычагами располагаемыми как снаружи, так и внутри ковша. Заслонки с внутренним расположением рычагов позволяет на 300-400 мм уменьшать габаритную ширину скрепера.

Задняя стенка предназначена для разгрузки ковша скрепера.

Состоит из коробчатой плоскости 1, направляющей балки 2, и роликов 3.

Максимальное усилие разгрузки имеет место в начале разгрузки и может быть определено по формуле:

- вес груза в ковше;

- коэффициент трения грунта о сталь 0,25-1;

- вес стенки;

- коэффициент сопротивления качению (0,1-0,15).

Элеватор – применяется на самозагружающихся скреперах с целью улучшения условий загрузки и снижения тягового усилия при загрузке. Скреперы с элеваторами могут загружаться без применения толкача. Элеватор выполняется в виде двух шарнирных цепей, к которым с интервалами 300-450 мм крепятся скребки. Ширина скребков 100-200 мм.

Тяговая рама служит для соединения тягача с ковшом скрепера.

Она состоит из: 1 - коробчатой банки (хобота); 2- трубчатой поперечной балки; 3- упряжных тяг; 4- рамы седельного устройства.

На хоботе укреплены также кронштейны для крепления гидроцилиндров подъема и опускания заслонки или ковша (или того и другого).  

Хобот имеет форму кривого бруса. Это вызвано необходимостью прохождения под ним колес тягача при повороте на угол 90⁰ (особенно при неровностях).

Лекция 24

7.3. Определение основных параметров скрепера

Ниже приведены формулы для определения основных параметров прицепных (индекс «пр») и полуприцепным (индекс «пол») в функциях от геометрической емкости и ковша емкости и ковша «q».

1. Емкость ковша с «шапкой», м³

= (0,88-1,12) ∙1,35 q

=(0,9-1,1)∙1,32 q

2. Мощность тягача, л.с

N_пр =(0,79-1,21)(10+15,5 q)

N_пол =(0,87-1,13)24 q

3. Тяговое усилие, кгс

Т_пр =(0,8-1,2)1125 q

4. Вес скрепера, кг

G_пр = (0,78-1,22)1000 q

G_пр = (0,81-1,19)1920 q

5. Габаритные размеры скрепера, мм

- длина

L_пр =(0,92-1,08)(1150+2750) без тяги

L_пол = (0,88-1.22)(400+600)

- ширина

В_пр = (0.86-1.14)1500

В_пр = (0,89-1,11)(1500 - 200)

- высота

Н_пр =(0,8-1,2)1400

Н_пол =(0,84-1,16)(900+1025)

6. База, мм

А_пр =(0,87-1,13)(1200+2000)

А_пол =(0,93-1,07)(1100+2615)

7. Радиус поворота, мм:

R_пр =(0,92-1,08)(1900+3300)

8. Колея, мм

- передних колес

S_{п.пр .}=(0,8-1,12)(-100+900)

S_{п.пол .}=(0,9-1,1)(1000+456)

- задних колес

S_{з.пр .}=(0,86-1,15)(-600+1300)

S_{з.пол .}=(0,9-1,1)(450+780)

9. Габаритные размеры ковша, мм

- длина

L_{к.пр .}=(0,84-1,16)660

L_{к.пол .}=(0,87-1,13)(1050+705)

- ширина

В_к.пр = (0,85-1,15)1380

В_к.пол = (0,87-1,13)(400+1060)

высота боковой стенки

Н_{б.пр .} =(0,83-1,17)(710)

Н_б.пол. =(0,9-1,1)(250+520)

ширина резания

в_{пр =} (0,87-1,13)(400+1200)

в _{пр =} (0,9-1,1)(-500+1620)

10. Толщина отсыпаемого слоя грунта, мм

=(0,75-1,25)(225)

=425-625

11. Диаметр колеса,мм

- передних

D_п.пол =(0,83-1,17)(225+790)

-задних

D_з.пол =(0,87-1,13)(220+820)

12. Максимальная скорость передвижения км/ч

=(0,85-1,15)(12+15,3)

13. Удельная мощность л.с./м³

N_{у.пр .}=(0,85-1,15)[12,5+ ]

N_{у.пол .}=(0,79-1,21)[25,8-1,2)

В выше приведенных формулах q в м³; формулы справедливы для

q =2-16 м³ (прицепные скреперы)

q =1-30 м³ (полуприцепные скреперы)

7.4. Тяговый расчет скрепера

Тяговые усилие, необходимое для перемещения скрепера, рассчитывается для конца копания ковша, когда оно достигает своего максимума.

Тяговое усилие равно:

W=W₁+W₂+W₃+W₄+W₅, ДаН

где W₁ – сопротивление резания породы,

W₂ – сопротивление трения ножа о породу

W₃ – сопротивление наполненного ковша

W ₄ – сопротивление призмы волочения

W₅ – сопротивление перемещению скрепера

W₁ = К_рвh, ДаН

К_р – удельное сопротивление грунта резанию ДаН/см² (К_з =0,5-1 ДаН/см² –мягкие, 1,0-3 - ДаН/см² плотные)

в,h – ширина и толщина стружки, см

W₂ = К_вв f₁ , ДаН

К_в – удельное сопротивление вдавливания (внедрению) лезвия ковша в грунт, ДаН/см² К_в = (0,8-0,95) К_р

- линейный износ лезвия ножа ковша, см (=0,2-0,5)

f₁ - коэф-т трения стали по грунту (0,25-1,2)

W₃= +

– сопротивление подъему породы (= вhHγ) ДаН

в,h- толщина и ширина стружки, м

Н – высота породы в ковше Н-1.2-2 м

– объемный вес породы, ДаН/м³

– опротивление трения, поднимающейся породы о неподвижную

=хвН² , ДаН

где х =

= 0,55-0,65- коэффициент трения породы о породу

W₄=mq, ДаН

m = 0.1-0.25 – отношение объема призмы волочения к объему ковша.

W₅=(G+q), ДаН

где G - вес скрепера, ДаН; G=m_ck 9,81, ДаН, где m_ck - кг;

= 0,1-0,2 – коэффициент сопротивления перекатыванию колес.

В случае работы скрепера на подъем необходимо учитывать еще сопротивление подъему. Однако скреперы чаще работают под уклон, поэтому вышеназванное сопротивление в расчет не вводим.

Мощность двигателя скрепера:

N =

где v - скорость передвижения скрепера, м/сек

7.5. Определение производительности скреперов

Производительность скреперов в плотном теле определяется по формуле

Q_э = м³/ч

где q - геометрическая емкость ковша скрепера, м³

= продолжительность цикла, сек

- коэффициент использования рабочего времени, =0,85-0,90

- коэффициент наполнения ковша, принимаются по таблице = 0,5-1,2

Значение коэффициента для скреперов
грунт	Без толкача	С толкачом
Сухой рыхлый песок Супесь и средний суглинок Тяжелый суглинок и глина	0,5-0,7 0,8-0,9 0,6-0,8	0,8-1,0 1,0-1,2 0,9-1,2

- коэффициент разрыхления грунта =1-1,3

Значение коэффициента

Сухой песок …..1,0-1,2 Влажный песок ….1,1-1,2 Супесь и суглинки...1,2-1,4 Средний суглинок…1,2-1,3 Тяжелый суглинок…1,2-1,3 Сухая глина…1,2-1,3

Продолжительность цикла

Т_ц = + + + + +2

где l₁ – длина пути заполнения, м

l₂ – длина пути транспортирования, м

l₃ – длина пути разгрузки, м

l₄ – длина пути порожнего скрепера, м

v₁ - длина движения скрепера при заполнении, м/сек

v₂ - длина движения груженого скрепера, м/сек

v₃ - длина движения скрепера при разгрузки, м/сек

v₄ - длина движения порожнего скрепера, м/сек

t_c – время на переключение передачи, t_n =6 сек

t_пов – время на один поворот, t_пов =15-20 сек

К прицепным скреперам скорости применяются:
1) наполнение v =(0,65-0,8) v₁; v_{1 -} скорость 1-ой передачи;

2) груженый скрепер v_{2 =}(0,55-0,75) К_max; v_max – скорость высшей перед;

3) порожний скрепер v₄ =(0,75-0,85) v_max;

4) разгрузка от v₁ до 0,75 v_max.

Длина пути наполнения скрепера

l₁ =

где 0,7- коэффициент, учитывающий неравномерность толщины стружки,

К_n – коэффициент, учитывающий потери грунта К_n = 1.2-1.5

- ширина и толщина стружки, м

Длина разгрузки l₃ = (3-10) м.

7.6. Техническая характеристика скреперов

	Прицепные	Полуприцепной
1. Емкость ковша, м^3 2. Ширина захвата ковша, м 3. Глубина резания, м 4. Мощность тягача, л.с 5. Вес скрепера, т 6. Вес скрепера с тягачом, т	6-15 2,5-3,0 0,32-0,35 100-300 6,6-16,2 18-41	4,5-15 2,5-3,0 0,3-0,36 110-375 7,1-15,6 12,6-29,6
Типы скреперов
прицепные	Самоходные полуприцепы
Д-374, Д-532, Д-511	Д-468, Д-357Г, Д-547, Д-392

Дата добавления: 2014-10-17