Схемы, показанные на рис. 111,6 и в, наиболее рациональны, так как на два рабочих цикла приходится всего по два поворота, т. е. агрегаты перемещаются с минимально возможным числом поворотов и, следовательно, с наибольшей возможной скоростью, причем повороты выполняют на порожнем ходу.

По аналогичным схемам профилируют трассы при строительстве магистральных водных каналов на пересеченной местности, планируют большие площади — срезают послойно холмы и бугры и засыпают их грунтом впадины, овраги, лощины. Так же, как и при смягчении профилей дорог и каналов, смежное расположение забоя и отвала необязательно. Но средние расстояния между забоями и отвалами должны быть в пределах допускаемых дальностей перемещения грунта для применяемых типоразмеров скреперов.

Возведение дорожных и гидротехнических насыпей из боковых резервов. Для скреперных агрегатов должны быть созданы съезды на откосах резерва и насыпи, причем по мере углубления резерва и возведения насыпи съезды и въезды должны сохранять уклоны, приемлемые для безотказного движения агрегатов. Съезды и въезды сооружают самими скреперными агрегатами, которые срезают излишние массы грунта при порожнем ходе и досыпают по мере надобности при движении с грунтом. При небольшом числе одновременно работающих скреперных агрегатов съезд и въезд часто устраивают в одном месте резерва или насыпи. Места для съездов и въездов выбирает производитель работ.

Сооружение котлованов. Под крупные гидротехнические и промышленные объекты эту операцию организуют аналогично разработке резервов с обязательным устройством съездов и въездов на откосах котлована и кавальера (если последний отсыпают).

Отсыпка насыпей — подходов к земляным сооружениям (мостам или эстакадам). Сквозной проезд скреперов здесь исключается. Такие насыпи отсыпают «с головы» скреперами с помощью бульдозеров. Постепенно насыпи приближают к земляному сооружению. Скрепер разгружается на некотором удалении от «головы» насыпи, а бульдозер смещает выгруженный грунт по поверхности насыпи в ее «голову». При этом должна быть обеспечена возможность разворота скреперного агрегата по насыпи на 180° для обратного хода. Если ширина насыпи не позволяет агрегату развернуться, то для него должны быть предусмотрены съезды на откосе насыпи.

Вспомогательные работы. К ним относятся удаление растительного слоя грунта, транспортирование сыпучих грузов и планировочные работы.

Растительный слой удаляют при строительстве любых земляных сооружений со всей площади их основания. Если размеры основания искусственного сооружения в плане большие, эту работу выполняют скреперными агрегатами. Скреперы срезают растительный слой грунта и отвозят его за пределы основания сооружения в отвал или в местную естественную впадину (например, овраг, лощину).

Транспортные работы выполняют скреперными агрегатами в перерывах основных скреперных работ или зимой, когда скреперные работы прекращают.

Скреперные агрегаты перевозят грунты, щебень, гравий и другие сыпучие грузы, не вызывающие затруднений при выгрузке. Погружают эти грузы в ковши скреперов экскаваторами, одно- или многоковшовыми погрузчиками. Для этого используют также бункера и эстакады. Разгружают скреперы в отвалы или штабеля, а при устройстве соответствующих эстакад — ив различную тару.

При планировочных работах срезают мелкие неровности (бугры, кочки) и засыпают срезанным грунтом впадины и ухабы. Скреперы могут планировать площади и линейные объекты, в том числе и пути для собственного движения по строительному объекту. В последнем случае скреперные агрегаты планируют поверхность, перемещаясь порожняком.

Для планирования ножи порожнего скрепера опускают на уровень опорной поверхности, заслонку поднимают вверх до отказа, а разгружающую стенку устанавливают в крайнее переднее положение. Приведенный в такое положение скрепер при движении вперед срезает ножами местные выступы или неровности 4 и срезанным грунтом при дальнейшем движении засыпает впадины или ухабы, разравнивая (планируя) таким образом поверхность на пути движения. Нож и разгружающая стенка ковша в приданном им положении работают как бульдозерный отвал.

Пути движения скреперы планируют за несколько параллельных проходов (2—4 по одному следу) при порожнем движении из отвала в забой. Пониженная скорость порожнего движения компенсируется ускоренным груженым ходом и общим повышением производительности скреперов благодаря улучшению транспортных путей. Планируют пути по мере надобности, например после обильных атмосферных осадков, разрушения путей колесами движущихся машин.

Площади планируют скреперами лишь в виде исключения, так как подобные работы бульдозерами выполнять быстрее и лучше. Скреперы планируют площадь рядами смежных продольных и поперечных проходов, причем перекрытие соседних проходов должно быть минимальным (10—12 см) или перекрытия проходов не делают совсем.

Технологические операции основного рабочего цикла. Загрузка ковша — первая и основная операция рабочего цикла. Цель загрузки — максимально наполнить ковш грунтом «с шапкой», так как от наполненности зависит производительность машины за данный рабочий цикл.

По мере наполнения ковша непрерывно увеличиваются сопротивление движению, сопротивление призмы волочения и сопротивление продвижению грунта в ковш. Поскольку движущее скрепер усилие, развиваемое тягачом и толкачом, почти не изменяется (при постоянном сцеплении их движителей с поверхностью забоя), то, следовательно, компенсировать увеличение перечисленных сопротивлений можно только уменьшением сопротивления от срезания стружки грунта. Снизить это сопротивление можно путем уменьшения сечения стружки, что при ее постоянной ширине, равной ширине ковша, можно обеспечить только снижением высоты (толщины) стружки. Для этого уменьшают глубину резания ножей ковша или, как принято говорить, выглубляют ножи.

Таким образом, в процессе загрузки глубина резания (толщина стружки) грунта должна непрерывно и плавно снижаться соответственно степени наполнения ковша. Однако практически непрерывно уменьшать глубину резания в процессе загрузки не удается из-за несовершенства управления.

В начальной стадии загрузки при максимальной для данного грунта толщине стружки срезанный грунт легко продвигается в ковш. Затем перед ковшом образуется призма волочения, повышающая сопротивление движению скрепера. Это вызывает соответственно увеличение буксования движителей тягача и толкача, что служит сигналом для выглубления ножей путем воздействия на рычаги управления рабочими органами скрепера.

Машинист не может точно выглубить ножи. Вследствие этого за ножами загружающегося скрепера в забое почти всегда остается ступенчатая полоса поверхности срезанного грунта. Таким образом, к концу загрузки стружка значительно уменьшается по толщине и не обладает должной прочностью для проталкивания грунта в ковш. Поэтому в конце загрузки скрепера интенсивность поступления грунта в ковш значительно сокращается, т. е. замедляется процесс наполнения. Загрузку прекращают, оценивая наполненность ковша на глаз.

Своевременное прекращение загрузки ковша имеет важное значение для повышения производительности скреперного агрегата. Если машинист стремится увеличить «шапку» наполнения ковша, то он значительно увеличит путь и время загрузки при малом поступлении грунта в ковш, поскольку интенсивность наполнения к концу загрузки резко снизится. Наоборот, своевременно прекратив загрузку, машинист хотя немного потеряет в наполнении ковша, но значительно сократит путь и время загрузки. Это благоприятно скажется на производительности скреперного агрегата в данном рабочем цикле. Своевременность прекращения загрузки ковша целиком зависит от опыта и умения машиниста оценить предел загрузки ковша на данной разновидности грунта.

Чтобы повысить интенсивность поступления грунта в ковш в конце загрузки, на скреперах применяют ступенчатые ножи. У них средняя треть режущей кромки выступает вперед и вниз относительно кромок крайних секций ножей, поэтому средняя часть сечения, стружки утолщена по сравнению с крайними частями при общей площади сечения стружки, соответствующей суммарному усилию тягача и толкача. Благодаря этому в конце загрузки средняя часть сечения стружки сохраняет толщину, а следовательно, и прочность, достаточные для интенсивного проталкивания грунта в ковш, что улучшает его наполнение.

Способ загрузки скреперов с постепенным ступенчатым выглублением ковша к концу наполнения применяют только на связных несыпучих грунтах.

Во время работы на песчаных сыпучих грунтах, особенно на сухих песках, применяют гребенчатый способ загрузки; при нем после прохода скрепера на поверхности забоя остается полоса, состоящая из чередующихся поперечных гребней.

При гребенчатом способе в начале загрузки переднюю заслонку ковша полностью поднимают, ковш опускают до максимального заглубления ножей и движение осуществляется до почти полного буксования движителей тягача и толкача. Затем заслонку опускают на образовавшуюся призму волочения, а ковш поднимают до высоты, позволяющей прекращать буксование движителей. Операцию подъема — опускания ковша повторяют до предельно возможного наполнения его грунтом.

При таком способе сыпучий грунт лучше поступает в ковш порциями (в моменты резкого заглубления ножей в грунт), чем при непрерывном движении без изменения глубины резания или с постепенным ступенчатым уменьшением глубины. Механизмы управления скрепера нагружаются интенсивнее, поэтому нужно не допускать перегрева масла в гидросистеме.

Во время работы на плотных грунтах в достаточно широких забоях можно повысить производительность на 3—5%, разрабатывая забой параллельными проходами и оставляя между соседними выемками несрезанные полосы шириной, несколько меньшей ширины ковша. Выемки образуют двумя-тремя проходами скрепера и тогда удается снять оставленные полосы за один-два прохода машины. Это и обуславливает прирост производительности, так как при срезании выступающих полос отсутствует сопротивление на боковых ножах и, следовательно, увеличивается глубина резания, а также уменьшаются потери грунта в боковые валики.

Применение толкачей сокращает путь и время наполнения ковша, соответственно повышая производительность скреперов.

Рациональная организация работы отряда скреперов с толкачом заключается в создании ритмичного заезда скреперов в забой с интервалом, обеспечивающим четкую поочередность загрузки. Очередной скрепер заезжает в забой в позицию, располагающуюся впереди участка наполнения загружаемого скрепера и с некоторым уступом в сторону. После загрузки скрепера толкач, не прекращая движения и смещаясь в сторону, приступает к загрузке скрепера. Продолжающееся движение только что наполненного скрепера ему не мешает.

Если забой допускает разработку встречными смежными проходами скреперов, то толкач, развернувшись на 180°, может выполнять загрузку очередной машины, что вызывает минимальные потери времени на нерабочее маневрирование толкача. Если же забой не допускает встречных проходов скреперов, то тягач вынужден маневрировать задним ходом или с разворотом для возврата в исходное положение.