VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Скрепер – землеройно-транспортная машина, предназначенная для послойной разработки грунта и транспортирования его с целью укладки в земляное сооружение. Операция разгрузки скрепера как правило сочетается с разравниванием грунта при движении по свежеотсыпанному слою. Согласно существующим рекомендациям рациональное расстояние перемещения грунта для прицепных скреперов составляет 500 – 700 м; полуприцепных – 1000 – 2500; самоходных – до 3000 – 5000 м. При больших расстояниях используют комплект «экскаватор – автосамосвал». Скреперами можно разрабатывать грунты до IV категории включительно, при этом для работы самоходных скреперов с грунтами II – IV категории требуется предварительное рыхление на глубину копания или применение толкача.

Критериями для расчета экономической целесообразности применения скреперов является дальность транспортирования грунта, тип машины и состояние дорог, по которым осуществляется транспортирование. Ее границы устанавливаются величиной удельных приведенных затрат. На рис.1 изображены границы области рационального применения скреперов, связывающие дальность транспортирования грунта, коэффициент сопротивления движению и уклон местности.

Рис.1. - Области рационального применения скреперов различных типов.

Область применения А рекомендуется для прицепных скреперов в агрегате с базовым гусеничным трактором-тягачом. Их целесообразно применять для работы в условиях переменного рельефа, бездорожья на расстоянии до 200 м для машин малой вместимости и до 800 м для более мощных машин.

Области Б и В рекомендуются для самоходных скреперов на базе одноосных колесных тягачей и полуприцепных на базе двухосных тягачей. Скреперы с двухосными тягачами целесообразно применять при транспортировании грунта на большие расстояния по хорошим дорогам, т.к. они обладают пониженной маневренностью по сравнению с одноосными, но имеют большие скорости передвижения и меньший износ покрышек.

Область Г рекомендована для двухмоторных скреперов, которые преодолевают большие подъемы (до 40%) и обладают повышенной проходимостью. Эти скреперы целесообразно применять на рассредоточенных на объектах с небольшими объемами работ и затяжных транспортных подъемах.

Область применения Д рекомендуется для самозагружающихся скреперов с элеваторной загрузкой (без толкача). Скрепер который загружает ковш сам, с помощью элеватора, является примером «100-процентно сбалансированной» группы скреперов. Однако такие скреперы весьма дороги и имеют большие затраты на эксплуатацию.

Эффективность использования любых скреперов падает при разработке песков и работе на переувлажненных грунтах и грунтах, содержащих валуны, корни и прочие включения.

Использование толкачей способствует уменьшению пути набора грунта, позволяет более эффективно использовать объем ковша и соответственно повысить производительность скреперного агрегата. Целесообразность применения толкачей можно определить по удельной себестоимости производимых работ, которые определяются следующим выражением:

, (1)

где , – стоимость эксплуатации машиносмены скрепера и толкача соответственно; – коэффициент, учитывающий расходы по доставке машины; – сменная эксплуатационная производительность скрепера; – нормативный коэффициент капиталовложений; , – стоимость скрепера и толкача соответственно; – количество машиносмен работы скрепера.

Зная условия объекта строительства сначала необходимо произвести тяговый расчет скрепера с целью определения возможности работы скрепера без толкача. В случае если тяговое усилие достаточно для работы скрепера и толкач не требуется, определяют себестоимость производства работ скреперного парка. Как было сказано ранее применение толкача позволяет повысить производительность самоходного скрепера. Следовательно необходимо по формуле 1 произвести расчет себестоимости работ с учетом использования толкача, и соответственно возросшей производительностью парка скреперов. Анализируя полученные данные определяют целесообразность использования толкача в каждом конкретном случае.

Однако следует заметить тенденцию сокращения работ производимых скреперами не только в России, но и в ряде стран. Все чаще скрепер заменяют комплектом «экскаватор – автосамосвал»

На рубеже 1980-1990-х годов ежегодно рынок потреблял более 1800 машин, с середины 1990-х годов объемы сократились до нескольких десятков единиц в год. В настоящее время емкость российского рынка скреперов оценивается в несколько десятков самоходных и прицепных машин в год. Например, в I-III кварталах 2013 года было импортировано 10 прицепных скреперов и один самоходный, кроме того, предположительно поставлено порядка 10 скреперов МоАЗ (оценочно).

Мировое производство скреперов за последние годы также значительно сократилось. Отсутствие спроса на такую технику вынудило ряд фирм прекратить ее производство. Так, сравнительно недавно скреперы исчезли из производственных программ фирм Terex и Bell. Сейчас официально самоходные скреперы в России предлагает только Caterpillar. Прицепные скреперы присутствуют в номенклатуре техники таких фирм, как John Deere, Holcomb Scrapers, Stehr. Хотя тот же John Deere, имеющий в России представительство, не предлагает скреперы на нашем рынке.

Можно также заметить, что если доля строительной и дорожной техники выработавшей свой ресурс в России составляет в среднем около 40%, то доля скреперов, подлежащих списанию, составляет более 75% в целом по стране, а в отдельных регионах 100% парка скреперов полностью выработали свой ресурс.

Скорее всего дело здесь в общем развитии автомобильной техники. В «эпоху использования скреперов» самый грузоподъемный и распространенный самосвал в СССР был КрАЗ-256, грузоподъемностью порядка 12 тонн, позже появился КамАЗ (карьерные самосвалы учитывать не стоит, так как их в дорожном строительстве использовать весьма проблематично). На этом фоне скрепер с его грузоподъемностью 16-тонн давал определенный выигрыш в производительности, несмотря на все минусы, связанные с его неуниверсальностью и металлоемкостью.

В настоящее время рынок насыщен автосамосвалами грузоподъемностью 20 и более тонн, они весьма универсальны. Экскаваторы также стали мощнее и производительней, их ассортимент просто впечатляет. То есть скреперов просто выбили из их ниши. Старые машины выработали давно свой ресурс или находятся на грани списания, а новых заказывать уже смысла нет.

Список литературы

1. Исаков В.С. Основы производственного сервиса строительных, дорожных и коммунальных машин. 2003г., 153 стр.

2. Интернет ресурс http://stroy-technics.ru/;

3. Пермяков В.Б. Комплексная механизация строительства 2005г. 98 стр.

4. Баловнев В.И. Определение оптимальных параметров и выбор землеройных машин в зависимости от условий эксплуатации 2010г., 129 стр.

5. Журнал « Основные средства» №12 «Редеющие ряды. Мировое производство скреперов.» /2008г., 142 стр.

Код для цитирования: Скопировать