Nasadenie skrejprov je ekonomicky opodstatnené hlavne v oblastiach, kde treba v pomerne krátkom čase vyťažiť zeminu v požadovanej hrúbke z väčších plôch a odviezť ju na väčšie vzdialenosti. Typickým príkladom vhodného nasadenia je napr. výstavba letísk, terminálov, priemyselných parkov, diaľnic, nákupných a zábavných centier, hlavne v miestach, kde sa na vytýčenom stanovisku nachádza poľnohospodársky využiteľná pôda.
Pracovné technológie
Prepravovanie zeminy v korbe na väčšie vzdialenosti je oveľa výhodnejšie, ako jej hrnutie radlicou dozéra (ekonomická hranica pre premiestňovanie zeminy radlicou dozéra je 60 až 80 m, v prípade U-radlice max. 100 m). Ich praktické nasadenie na stavenisku si vyžaduje však odpovedajúce nároky na organizáciu stavby a budovanie prevádzkových trás.
Vo všeobecnosti možno skrejprami realizovať nasledovné pracovné technológie: odstraňovanie ornice a drnov, ich odvoz na väčšie vzdialenosti a uloženie, vytváranie rôznych výkopov pre zárezy a kanály, ťaženie a rozprestieranie zeminy pri vytváraní násypov, urovnávanie pláne, odoberanie zeminy na miernych svahoch a ich upravovanie, ťaženie materiálu z únosného dna tokov, zahrňovanie rýh a podobne.
Klasifikácia skrejprov
Rozdelenie skrejprov možno vykonať na základe rôznych prevádzkových a technických kritérií nasledovne:
Podľa obsahu korby sa delia na skrejpre:
- s malým obsahom do 6 m3,
- so stredným obsahom od 6 do 15 m3,
- s veľkým obsahom nad 15 m3.
Podľa spôsobu spojenia rozoznávame:
- prívesné (vlečené):
- jednoosový (s vysýpaním dopredu alebo dozadu),
- dvojosový s vysýpaním dozadu (celá hmotnosť aj so zeminou sa prenáša na terén iba skrejprom a nie ťahačom).
- poloprívesné (sedlové):
- k jednoosovému ťahaču,
- k dvojosovému ťahaču.
- samojojazdné (motorové), obr. 1 (korba skrejpra a ťahač tvoria kompaktný celok s vlastným pohonom), sú mobilnejšie a majú lepšie manévrovacie schopnosti.
Ťahač môže byť traktor na kolesovom, alebo pásovom podvozku, z dôvodu zvýšenia efektivity práce môže traktor ťahať až tri prívesné skrejpre za sebou, znázornené sú na obr. 2.
Podľa spôsobu uchytenia korby rozoznávame:
- skrejpre rámovej konštrukcie,
- skrejpre samonosnej konštrukcie.
Podľa spôsobu vyprázdňovania sa rozdeľujú na skrejpre:
- so samovoľným vyprázdňovaním, pri skrejproch malého obsahu (korba sa nakloní smerom dopredu a zemina sa pôsobením vlastnej hmotnosti vysype, pri mokrých zeminách nedochádza k úplnému vyprázdneniu korby),
- s polonúteným vyprázdňovaním (dvíha sa iba dno korby, čím sa zemina odlepí od stien korby, pri vlhkých a lepkavých zeminách sa zle vyprázdňuje),
- so štrbinovým vysýpaním (je menej energeticky náročné, materiál sa nedvíha ako pri polonútenom vyprázdňovaní)
- s núteným vyprázdňovaním, obr. 3 (je najčastejšie používané, dochádza k úplnému vyprázdneniu korby za akýchkoľvek pracovných podmie nok, ale je energeticky náročnejšie, pretože sa realizuje posúvaním celej zadnej steny).
Elevátorové skrejpre
Počas počiatočnej fázy práce skrejpra – pri ťažení sa korba, osadená v spodnej časti reznou hranou a vybavená zdvíhacím dnom, pri pohybe stroja postupne zaplní ťaženou zeminou. Zemina počas jazdy vniká do vnútra korby cez reznú hranu a odklopený predný kryt, ktorý sa po naplnení korby uzavrie a nasleduje fáza prepravy. Na mieste vykládky sa dno nadvihne a zemina sa samovoľne alebo nútene vysýpa z korby cez reznú hranu a následne rozprestiera.
Z hľadiska správneho plnenia a vyprázdňovania korby má rozhodujúci význam konštrukcia jej prednej steny a predného uzáveru korby, rozoznávame tieto druhy uzáverov:
- voľný uzáver (plávajúci),
- ovládaný uzáver (pomocou lineárnych hydromotorov).
Z dôvodu zníženia odporu zeminy pri jej hrnutí do korby boli vyvinuté elevátorové skrejpre, obr. 4, pri ktorých dochádza k nútenému plneniu elevátorom a nie trakciou skrejpra. Znižujú teda nároky na trakčnú silu vo fáze plnenia korby a znižujú odpory od plnenia korby a hrnutia zeminy, čo umožňuje zvýšiť hrúbku rezanej triesky a v normálnych podmienkach nasadenia netreba používať tzv. „pomocný postrk”. Elevátor nahrádzajúci prednú stenu je sklonený pod uhlom 45 ° a pomáha lepšie hrnúť zeminu do korby skrejpra.
V praxi túto funkciu najčastejšie zabezpečujú hrebeňové dopravníky s vlastným hydraulickým pohonom s rýchlosťou 1 až 1,6 m.s-1 a s možnosťou spätného chodu. Lišty elevátora vyhrabujú rozpojenú zeminu v korbe a zároveň ju aj rozmieľajú. Rýchlosť elevátora musí byť vždy minimálne o 50 % vyššia ako rýchlosť skrejpra pri ťažbe zeminy. Korba elevátorového skrejpra sa odlišuje len v tvare prednej časti a v úprave dna z dôvodu umožnenia štrbinového vyprázdňovania. Hlavnou výhodou tejto koncepcie je konštantné zaťaženie motora v procese plnenia, ktoré nie je závislé od hrúbky odrezávanej triesky a lepšie naplnenie korby. Konštrukcia týchto typov je zložitejšia a pri vlhkých a lepivých zeminách dochádza k zalepovaniu elevátora.
Parametre a možnosti
Pracovným orgánom skrejpra je nôž umiestnený na prednej časti dna korby, ktorý odrezáva pri pojazde stroja zeminu postupujúcu dovnútra korby. Tvar noža určuje použitie skrejpra v konkrétnych podmienkách (napr. pre sypké zeminy – priamy nôž, ílovité – stupňovitý nôž). Hrúbka triesky zeminy sa reguluje podľa stavu zaplnenia korby a vlastností rezanej zeminy. Pracovné orgány všetkých skrejprov sú ovládané hydraulicky, čo umožňuje zahĺbenie alebo zdvíhanie noža korby do odoberanej vrstvy zeminy.
Pohon zadnej nápravy môže byť hydrostatický s vlastným spaľovacím motorom alebo s elektromotorom. Rýchlosť skrejprov sa pohybuje pri plnení v rozsahu 20 až 30 km.h-1 a pri vyprázdňovaní 30 až 40 km.h-1. Sú určené na rozpojovanie zemín kategórie 1 až 3 (podľa ČSN 73 3050) s hrúbkou triesky od 0,1 až do 0,5 m.
Ťažná sila – T musí byť väčšia ako celkový odpor v konečnej fáze plnenia korby – F. Veľkosť odporu závisí od vlastností rozrušovanej zeminy, šírky rezania, výšky plnenia korby, rozmerov a tvaru noža, tiaže skrejpra a pod. Tento celkový odpor pozostáva z jazdného odporu – F1, odporu rezania zeminy – F2, odporu plnenia korby zeminou – F3, odporu hrnutia nakypreného materiálu – F4 a odporu noža – F5. Celkový odpor rastie s výškou zeminy v korbe skrejpra, maximum dosahuje v konečnej fáze zaplnenia korby, obr. 5.
Pre ťažnú silu potrebnú pre stanovenie potrebného výkonu motora platí:
T ≥ F = F1 + F2 + F3 + F4 + F5
Pohyb v teréne
Konfigurácia terénu určuje aj pracovný postup a schému prác, pričom je vhodné zvoliť prácu tak, aby ťažba a preprava zeminy prebiehala zo svahu. Čas pracovného cyklu – t [s] zahrňuje trvanie nasledovných operácií so zeminou: čas potrebný na rezanie a plnenie korby –t1, čas potrebný na prepravu –t2, čas potrebný na vyprázdňovania korby a rozprestieranie zeminy –t3, čas potrebný na spiatočnú jazdu –t4 a čas potrebný na otáčanie stroja na začiatku a konci pracovného cyklu –t5. Pohyb skrejpra v teréne pri ťažbe a vyprázdňovaní musí byť dôkladne naplánovaný tak, aby sa zvýšila jeho efektívnosť a nevznikali časové straty pri zbytočnom prejazde po tom istom mieste s prázdnou korbou. Z tohto dôvodu je potrebné navrhnúť vhodnú logistiku pohybu scrapera po stavenisku, aby sa zamedzilo zbytočným a neefektívnym prejazdom v závislosti na rozmeroch staveniska, objeme prác, vzdialenosti medzi miestom ťažby a rozprestierania, prípadne iných situačných podmienok. Najbežnejšími schémami pohybu po stavenisku sú: pohyb v elipse – obr. 6a, pohyb v tzv. osmičke – obr. 6b, pohyb v špirále – obr. 6c, striedavý pohyb – obr. 6d.
Výhody a nevýhody
Na základe prevádzkových možností, konštrukčného vyhotovenia a skúseností z prevádzky možno zhrnúť aj výhody a nevýhody použitia týchto mobilných pracovných strojov. Medzi výhody jednoznačne patria:
- v jednom pracovnom procese spájajú ťažbu, dopravu, vyprázdňovanie, rozprestieranie a zhutnenie zeminy,
- sú konštrukčne jednoduché a ľahko sa ovládajú,
- v ľahkých a stredných zeminách pri ich optimálnej vlhkosti umožňujú dosiahnuť veľkú výkonnosť,
- za pomoci „ pomocného postrku” môžu pracovať i v tvrdých, resp. predtým rozrytých zeminách, obr. 7,
- súčiniteľ časového využitia je vyšší ako u pracovných technológií vykonávaných pri rovnakej práci jednoúčelových strojmi v zostave: nakladač – odvozný prostriedok – dozér – valec,
- v prípade potreby je možné ich použiť len na prevoz a rozprestieranie zeminy, obr. 8,
- ľahko sa premiestňujú z jedného pracoviska na druhé (vlastný pojazd bez ťahača a podvalníka).
K základným nedostatkom tejto skupiny strojov patria:
- nemôžu byť nasadené pri prácach v zeminách s obsahom veľkých kameňov,
- v piesčitých zeminách súčiniteľ naplnenia korby dosahuje nižšiu hodnotu,
- zlé podmienky pre nasadenie v rozbahnenom teréne (preklz kolies),
- sťažené pracovné podmienky pri vlhkosti zeminy väčšej ako 30 % (dochádza k lepeniu zeminy na dno a steny korby).
Výber typu a veľkosti stroja
K základným technickým parametrom skrejprov patria: geometrický objem korby – Vg [m3], výkon motora ťahača – P [kW], prevádzková hmotnosť – mc [kg], šírka záberu rezacej lišty – b [m], maximálna rýchlosť pojazdu – v [km.h-1], prevádzková výkonnosť – Q [m3.h-1] a ekonomická dopravná vzdialenosť – L [m]. Tieto parametre spolu s charakterom predpokladaných podnikateľských zámerov používateľa a pokiaľ sú známe aj s technologickými možnosťami prevádzkového nasadenia rozhodujú v procese výberu a nadobúdania o voľbe najvhodnejšieho typu a veľkosti stroja.
Dôležitú úlohu pre zabezpečenie ekonomického využitia skrejprov zohráva aj skutočnosť, že predstavujú skupinu mobilných pracovných strojov, ktorá z dlhodobého hľadiska vzhľadom na ich „jednoúčelovosť” a sporadické nasadenie dosahuje nižší koeficient využitia. Preto je výhodné ich po nadobudnutí využívať a prevádzkovať aj v spolupráci s inými podnikateľskými subjektami, alebo ponúkať formou „rental-u”.
