Zgarniarka

Zgarniarka samojezdna CAT 631G

Zgarniarka - maszyna stosowana przy robotach ziemnych, związanych z budową dróg i obiektów inżynierskich w górnictwie odkrywkowym. Zgarniarki są przeznaczone do odspajania gruntu oraz jego załadunku do własnej skrzyni, przewożenia i wyładowania urobku w dowolnym miejscu. Maszyny te łączą cechy urządzeń urabiających i transportujących, pozwalając tym samym osiągnąć najkorzystniejsze wskaźniki kosztów w porównaniu z innymi maszynami, jak na przykład ze spycharkami lub koparkami współpracującymi z wywrotkami.

Budowa

Zgarniarki składają się z takich elementów jak:

• ciągnik,

• rama - konstrukcja nośna, spawana, osadzona z jednej strony w przegubie ciągnika, a z drugiej w czopach skrzyni,

• układ podnoszenia skrzyni (poprzez siłowniki hydrauliczne):

- bezpośredni,

- pośredni,

• skrzynia (pojemnik),

• zasłonka (przednia ściana pojemnika zamykająca urobek na czas transportu),

• układ opróżniania,

• układ ładowania.

Podział

Zgarniarka pchana przez spycharkę gąsienicową

Zgarniarki ciągnione przez ciągniki kołowe i gąsienicowe

Zgarniarki można podzielić ze względu na:

• układ jezdny:

- przyczepne,

- naczepne,

- samojezdne (kołowe lub gąsienicowe),

- zestawy zgarniarek (rozłączne w czasie transportu i nierozłączne),

- z popychaczem (dodatkowo zgarniarkę popycha ciągnik gąsienicowy),

• przeniesienie napędu:

- na jedną oś ciągnika,

- na dwie osie ciągnika,

- na wszystkie osie zgarniarki,

• sterowanie układów roboczych:

- hydrauliczne,

- mechaniczne,

• na sposób ładowania urobku:

- oddolny (oddzielana struga gruntowa napełnia skrzynię od dołu poprzez napór),

- wspomagany układem: przenośnika, wieloczerpakowym, skrzyń teleskopowych, popychacza (przesuwającego urobek wgłąb skrzyni), chwytakowym, urabiania dwuwarstwowego, aktywnym (układy napowietrzające, wibracyjne),

• sposób wyładunku:

- przez przechył pojemnika wraz z urobkiem (opróżnianie grawitacyjne): obrotowy, do przodu, do tyłu,

- przez obrót lub przesuw płyty dennej,

- przez obrót lub przesuw elementu wygarniającego.

Praca

Zgarniarek używa się przy pracach ziemnych w lekkich i średnich gruntach przy odległości transportu 150 - 5000 m. Grubość załadowywanej warstwy wynosi od 20 do 60 cm. Reguluję się ją opuszczaniem lub podnoszeniem skrzyni. Droga wyładunku odbywa się na 15 - 40 m. Materiały twarde i brylaste dają małe napełnienie, wymagają dużych uciągów i mocno obciążają konstrukcję. Pracę zgarniarki w takich gruntach wspomagają pchacze, którymi zazwyczaj są spycharki.

Zespołem roboczym zgarniarki jest skrzynia, mająca na całej szerokości przedniej krawędzi dna nóż, za pomocą którego skrawa warstwę gruntu zapełniającego skrzynię. Sam proces napełniania można podzielić na trzy fazy.

- I faza - ruch gruntu w kierunku przeciwnym do ruchu skrzyni,

- II faza - gdy określona część objętości skrzyni zostanie zapełniona, grunt zaczyna się przemieszczać w kierunku ruchu skrzyni,

- III faza - w ostatniej fazie grunt zaczyna przemieszczać się w górę skrzyni.

Zgarniarki pracują w cyklu przerywanym, a czas cyklu pracy wyraża się poniższym wzorem:

gdzie:

l₁, l₂, l₃, l₄ - długość drogi (odpowiednio): napełniania, transportu, opróżniania i powrotu zgarniarki [m],

v₁, v₂, v₃, v₄ - odpowiednie prędkości jazdy [km/h],

t₁ - czas zmiany biegu (jeśli konstrukcja zgarniarki nie zezwala na zmianę biegów pod obciążeniem), [min],

t₂ - czas nawracania [min].

Dla uzyskania wysokiej wydajności należy dążyć do osiągania maksymalnych wartości współczynnika napełnienia oraz do skrócenia czasu cyklu.

Bibliografia

• Henryk Hawrylak, Marian Jarząbek, Aleksander Sieczyński, Roman Sobolski, MASZYNY I PRACE POMOCNICZE W GÓRNICTWIE ODKRYWKOWYM, Wydawnictwo "Śląsk", Wyd. 1.