1) різання грунту і наповнення ковша (підйом передньої заслінки, регулювання товщини зрізаного шару грунту шляхом підйому і опускання ковша, рис.9.1, а); 2) транспортування грунту (ківш піднято в транспортне положення, передня заслінка закрита, рис.9.1, б); 3) розвантаження грунту (підйом передньої заслінки і висунення задньої стінки або перекидання днища і задньої стінки щодо шарніра в бічних стінках ковша або перекидання ковша, рис.9.1, в); 4) зворотного ходу скрепера до забою (передня заслінка піднята, ківш підготовлений до набору грунту).
Продуктивність скрепера (м 3 / год) визначається за формулою, загальною для всіх машин циклічної дії
де: q- геометрична ємність ковша скрепера в м 3;
n - число циклів скрепера в одиницю часу (в даному випадку за годину);
Робота скрепера зі штовхачем
Рис.9.1 Схема робочого процесу скрепера
а - положення ковша під час набору грунту; б - транспортування грунту; в - вивантаження грунту; г - схема до визначення мінімальної довжини прямої ділянки шляху, необхідного для набору грунту
Кожна операція робочого циклу протікає на певній ділянці шляху при відповідній швидкості руху скрепера. Таким чином, тривалість циклу
Тривалість кожної зі складових циклу визначають наступним чином:
де: Lн. Lг.х. L в. Lх.х - довжини шляхів (м) при наборі грунту, навантаженого скрепера, при розвантаженні і порожнього скрепера; Vн. Vг.х. Vв. Vх.х - відповідні елементам циклу швидкості руху тягача при наборі, розвантаження, завантаженому та порожньому ході, обрані відповідно до тяговими опорами на різних ділянках шляху руху скрепера в м / сек; tп - час на перемикання передачі, прийняте рівним 5 - 6 сек; tпов - час на один поворот, приймається рівним 15 - 20 сек.
Kн - коефіцієнт наповнення ковша (таблиця 9.1)
Таблиця 9.1 Коефіцієнти наповнення ковшів скреперів
Аналіз величин, що входять до складу формули продуктивності скрепера і вирази для тривалості робочого циклу, показує значний вплив експлуатаційних факторів на продуктивність машини і її використання. І дійсно, продуктивність скрепера в основному залежить від ємності ковша, коефіцієнта його наповнення, швидкостей руху на всіх етапах його роботи і від ступеня використання робочого часу.
Найбільш тривалими елементами робочого циклу, є час руху навантаженого і порожнього скрепера; при значній відстані перевезення ґрунтів цей час становить до 85 - 90% загальної тривалості циклу. Тому завдання створення, високопродуктивних скреперів є перш за все завданням освоєння в серійному виробництві базових машин (тракторів, тягачів) з високими тяговими і швидкісними показниками.
Навантажений і холостий хід скрепера необхідно виконувати на вищій передачі трактора (тягача). Наповнення ковша скрепера (копання) проводиться при швидкості руху на першій передачі трактора (тягача). Швидкість руху навантаженого скрепера на рівній ділянці приймається в межах 0,55 - 0,75 швидкості на вищій передачі, а при русі на підйом - на першій передачі. Швидкість руху порожнього скрепера приймається в межах 0,75 - 0,85 швидкості на вищій передачі, а при русі на підйом - на другій передачі
Набір грунту скреперами можна вести тільки на прямолінійних ділянках довжиною, достатньою для розміщення довжини шляху, набору і скреперного агрегату (рис.9.1, г). До моменту початку набору тягач і частина скрепера будуть знаходитися вже на смузі набору грунту. Після закінчення набору тягач і частина скрепера вийдуть за межі дільниці, на якому зрізався грунт. У зв'язку з цим мінімальна довжина прямолінійного ділянки шляху для набору грунту повинна бути не менше
Довжину шляхів набору і вивантаження можна обчислити за формулами, виведеним з умови рівності обсягів зрізаного грунту і грунту, що знаходиться в ковші.
Довжина шляху (м) набору грунту (копання) визначається за формулою:
довжина (м) шляху вивантаження грунту
де: q - геометрична місткість ковша, м 3;
bн - ширина смуги захоплення грунту ножами скрепера (ширина ковша), м;
h - середня товщина стружки грунту за час набору, м);
Кн - коефіцієнт наповнення ковша грунтом;
Кп - коефіцієнт втрат грунту при наборі (дорівнює 1,2);
КH - коефіцієнт нерівномірності товщини стружки (0,7).
Товщина шару укладання грунту залежить від конструктивних особливостей скрепера і вимог, що пред'являються технологією подальшої обробки грунту (розрівнювання, зволоження, ущільнення).