9. TECHNIKA PRACY SPYCHARKAMI
Technika pracy spycharek przy realizowaniu zadań roboczych sprowadza się do:
Ø płynnego i łagodnego sterowania maszyną w czasie pracy oraz nie przeciążania mechanizmów, ponieważ te nieprawidłowości zmniejszają żywotność eksploatacyjną maszyny i powodują przestoje wskutek awarii;
Ø możliwie najlepszego wykorzystania maszyny przez ciągłe dążenie do uzyskania wysokiej wydajności i jakości wykonywanej pracy.
Powyższe warunki spełnia maszynista, który posiadł wysoką wiedzę i kulturę techniczną oraz umiejętności prawidłowego wykonywania poszczególnych operacji roboczych.
Wpływ na podwyższenie wydajności spycharek mają:
Ø sposób odspajania gruntu - właściwy dla istniejących warunków, umożliwiający szybkie i maksymalne napełnienie lemiesza;
Ø przemieszczanie urobku - umożliwiający zwiększanie objętości gruntu wypełniającego lemiesz w trakcie przemieszczania;
Ø wybór właściwej organizacji, metod i systemów pracy umożliwiających zwiększenie efektywności pracy.
Zwiększenie efektywnego wykorzystania czasu pracy, a przez to dodatkowe zwiększenie wydajności spycharki, można uzyskać przez:
Ø skracanie czasu trwania cyklu pracy;
Ø zmniejszenie strat czasu podczas poszczególnych operacji jednego cyklu pracy;
Ø łączenie niektórych operacji (wzrost wydajności o 5-10%):
o podnoszenie lemiesza należy łączyć z jego opróżnianiem i wyrównywaniem wysypanego gruntu;
o opuszczanie lemiesza łączyć ze zmianą biegów i rozpoczynaniem ruchu roboczego.
W czasie jednego cyklu pracy największą część czasu zużywa się na:
Ø skrawanie gruntu;
Ø przemieszczanie urobku;
Ø ruch jałowy.
W celu zmniejszenia czasu trwania przemieszczania urobku należy dążyć do skracania odległości przesuwania i stosowania możliwie dużych szybkości jazdy. Dlatego droga powinna być możliwie najkrótsza , równa lub wyrównana.
Opróżnianie lemiesza może następować:
Ø jednorazowo (np. zasypywanie) – krótki czas opróżniania;
Ø stopniowo (np. rozściełanie, wyrównywanie).
Ruch powrotny powinien odbywać się na wysokich biegach wstecznych. Jedynie podczas pracy na stromych wzniesieniach (10-15%), należy stosować I i II bieg wsteczny.
Nawrót i powrót spycharki przodem jest celowy przy przemieszczaniu urobku na odległość ponad 75-100m lub w przypadku spycharek bez wysokich biegów (szybkości) wstecznych.
Sterowanie spycharką należy tak realizować, aby ograniczyć do minimum ilość nieefektywnych operacji i manewrów.
9.1. ODSPAJANIE GRUNTU I NAPEŁNIANIE LEMIESZA
W czasie odspajania występuje niewielka siła składowa gruntu Q1 skierowana prostopadle do powierzchni skrawania, która powoduje zwiększenie zagłębienia lemiesza. Jej wielkość zależy od:
Ø rodzaju urabianego gruntu;
Ø grubości warstwy odspajania;
Ø stopnia napełnienia lemiesza;
Ø kąta skrawania.
Całkowita siła powodująca zagłębienie lemiesza Pc (rys. 9.1a) wywierana w kierunku pionowym wynosi dla spycharek:
Ø mechanicznych
Ø hydraulicznych
gdzie:
Pc – siła ciężkości lemiesza [kN];
Ph – siła nacisku hydraulicznego [kN];
Q1 – siła składowa gruntu [kN].
W procesie napełniania lemiesza siła naporu spycharki Pn jest zużytkowana na pokonanie oporów skrawania gruntu Ps oraz oporów przemieszczania urobku Q2, które zwiększają się w miarę napełniania lemiesza.
Siła oporów skrawania zależy od:
Ø spoistości gruntu;
Ø wielkości kąta skrawania α (rys. 9.1b).
Im grubsza warstwa odspajania (im bardziej zostanie zagłębiony lemiesz) tym większe będą opory skrawania. Opory skrawania zwiększają się także przy wzroście kąta skrawania (przechylenie górnej krawędzi lemiesza w przód - rys. 9.1c). Dlatego w celu zmniejszenia oporów skrawania podczas pracy w gruntach bardziej spoistych, należy odspajać cieńszymi warstwami i przy mniejszym kącie skrawania α, przechylając górną krawędź lemiesza do tyłu. Nadmierne przechylenie w tył powoduje wzrost siły tarcia między dolną płaszczyzną noża lemiesza a płaszczyzną skrawania oraz utrudnia zagłębianie lemiesza – ślizganie (rys. 9.1d). Dalsze przechylanie lemiesza spowoduje jego wychodzenie z gruntu (rys. 9.1e).
W gruntach mało spoistych i sypkich celowe jest odspajanie grubszymi warstwami, przy większym kącie skrawania, dzięki czemu skróceniu ulegnie czas napełnienia i zwiększy stopień napełnienia lemiesza. Należy przy tym pamiętać, że przy zmianie kąta skrawania zmienia się nieznacznie wysokość lemiesza (rys. 9.1f), a przez to jego pojemność.
W pewnych warunkach spycharki z lemieszem ustawionym skośnie nie odspajają gruntu całą szerokością lemiesza lecz tylko częścią wysuniętą do przodu.
Rys. 9.1. Wpływ sposobu sterowania i ustawienia lemiesza na opory napełniania
oraz stopień napełnienia lemiesza
Odspajanie gruntu i nagarnianie urobku
Odspajanie płaskie (rys. 9.2) – polega na opuszczeniu krawędzi tnącej noża lemiesza średnio na głębokość 10-15cm w zależności od spoistości gruntu. Po przejechaniu 6-8m (w zależności od grubości skrawanej warstwy) lemiesz zostaje napełniony. Zalecany przy gruntach mało i średnio spoistych oraz na spadkach terenu.
Rys. 9.2. Odspajanie płaskie
Odspajanie grzebieniowe (rys. 9.3) – polega na kilkakrotnym opuszczaniu i podnoszeniu lemiesza w miarę przesuwania się spycharki. Na początku skrawania lemiesz opuszcza się na maksymalną możliwą głębokość (zależne od spoistości gruntu), aż do momentu wykazywania przez silnik wyraźnych objawów słabnięcia. Wówczas rozpoczyna się podnoszenie lemiesza do 80% osiągniętej głębokości. Z kolei następuje drugie zagłębienie do możliwie największej głębokości 9mniejszej od poprzedniej ze względu na wzrost oporów przemieszczania) i ponowne podnoszenie do 80% osiągniętej głębokości.
Rys. 9.3. Odspajanie grzebieniowe
Przy urabianiu gruntów spoistych (rys. 9.3a) zagłębienia wynoszą średnio:
I – 20cm
II – 15cm
III – 10cm.
Odległość całkowitego napełnienia lemiesza 6-8m.
Przy urabianiu gruntów piaszczystych (rys. 9.3b) zagłębienia wynoszą średnio:
I – 30cm
II – 20cm.
Odległość całkowitego napełnienia lemiesza 5-7m.
Odspajanie schodkowe (rys. 9.4) - polega na kolejnym zmniejszaniu grubości warstwy skrawania w miarę napełniania lemiesza:
I – 15-20cm
II – 10-15cm
Rys. 9.4. Odspajanie schodkowe
Odspajanie klinowe (rys.9.5) – początkowa grubość warstwy skrawania 15-30cm zależna od rodzaju i spoistości gruntu, ulega stopniowemu zmniejszaniu. Po przejechaniu 5-8m lemiesz zostaje wyprowadzony do powierzchni terenu.
Rys. 9.5. Odspajanie klinowe
9.2. PRZEMIESZCZANIE UROBKU
Przemieszczanie urobku spycharkami jest ściśle związane ze:
Ø sposobem ustawienia lemiesza;
o skośnym;
o czołowym;
Ø sposobem i odległością przemieszczania;
Ø warunkami pracy.
Przy skośnym ustawieniu lemiesza urobek bez przerwy przesuwa się po powierzchni lemiesza ku cofniętej krawędzi, tworząc wał ziemny. Przemieszczanie ściśle związane jest z koniecznością ciągłego odspajania lub nagarniania gruntu. Odległość bocznego przemieszczania urobku, podczas jednorazowego przejścia, jest stała dla danego typu spycharki i nie zależy od długości odcinka roboczego.
Spycharki z lemieszem ustawionym czołowo, po odspojeniu, przemieszczają urobek zgodnie z kierunkiem ruchu maszyny. Przemieszczanie może przebiegać niezależnie od odspajania i nagarniania, ponieważ urobek wystarczająco dobrze utrzymuje się na lemieszu (poza materiałami sypkimi, drobnoziarnistymi, kruszoną skałą, itp.). W przypadku spycharek czołowych odległość przemieszczania jest czynnikiem wpływającym na wydajność maszyny.
Dla spycharek średniej wielkości (pojemność lemiesza około 2m3) ekonomiczna odległość przemieszczania urobku nie powinna przekraczać 60m. Dla spycharek o mniejszej pojemności lemiesza odległość ta powinna być odpowiednio mniejsza, a dla większych od średnich odpowiednio większa.
Sposoby przemieszczania urobku
W celu zmniejszenia strat urobku podczas przesuwania i zwiększania ilości jednorazowo przemieszczanego gruntu – zależnie od konstrukcji lemiesza, rodzaju robót, ukształtowania terenu, właściwości urabianego gruntu, odległości przemieszczania) w praktyce można zastosować następujące sposoby przemieszczania urobku (rys. 9.6-9):
Ø zwykły;
Ø z dopełnianiem grzbietowym;
Ø z dopełnianiem cienką warstwą;
Ø łożyskowy:
o płytki;
o głęboki.
Sposób zwykły (rys. 9.6) – ze względu na znaczne straty urobku wysypującego się z bo...
szormy