Строительные машины и основы автоматизации

САМОХОДНЫЕ ГРЕЙДЕРЫ (АВТОГРЕЙДЕРЫ)

Автогрейдеры представляют собой самоходные планировоч­но-профилировочные машины, основным рабочим органом кото­рых служит полноповоротный грейдерный отвал с ножами, уста­

новленный под углом к продольной оси автогрейдера и размещен­ный между передним и задним мостами пневмоколесного ходового оборудования. При движении автогрейдера ножи срезают грунт и отвал сдвигает его в сторону.

Автогрейдеры применяют для планировочных и профилировоч­ных работ при строительстве дорог, сооружении невысоких насы­пей и профильных выемок, отрыве дорожного корыта и распределе­ния в нем каменных материалов, зачистки дна котлованов, планировке территорий, засыпке траншей, рвов, канав и ям, а также очистки дорог, строительных площадок, городских магистралей и площадей от снега в зимнее время.

Автогрейдеры используют на грунтах I...III категорий. Процесс работы автогрейдера состоит из последовательных проходов, при которых осуществляется резание грунта, его перемещение, разрав­нивание и планировка поверхности сооружения.

Современные автогрейдеры имеют одинаковую конструкцию и выполнены в виде самоходных трехосных машин с полноповорот­ным грейдерным отвалом, с механической и гидромеханической трансмиссией и гидравлической системой управления рабочими ор­ганами.

Автогрейдеры классифицируют по конструктивной массе, типу трансмиссии, колесной схеме и типу бортовых передач. По конст­руктивной массе автогрейдеры разделяют на легкие (до 12 т), сред­ние (до 15 т) и тяжелые (более 15 т). Колесная схема автогрейдеров определяется формулой АхБхВ, где А — число осей с управляемыми колесами; Б — то же, с ведущими колесами и В — общее число осей. Колесная схема отечественных автогрейдеров легкого и среднего типов 1x2x3, тяжелого типа 1x3x3.

По типу трансмиссии различают автогрейдеры с механической и гидромеханической трансмиссиями. Гидромеханическая трансмиссия обеспечивает автоматическое и плавное изменение скорости движе­ния автогрейдера, механическая — ступенчатое. Бортовые передачи бывают двух типов — в виде бортовых редукторов (у легких и сред­них автогрейдеров) и раздельных ведущих мостов (у тяжелых авто­грейдеров). Каждый автогрейдер состоит из рамы, трансмиссии, ходового устройства, основного и дополнительного рабочего обо­рудования, механизмов с системой управления и кабины машини­ста. Рамы автогрейдеров могут быть жесткими и шарнирно сочле­ненными. Наличие шарнирно сочлененной рамы обеспечивает повышенную маневренность машины.

Основным рабочим органом автогрейдеров является полно­поворотный грейдерный отвал, снабженный сменными двухлез­вийными ножами. Кроме основного рабочего органа автогрей­деры могут быть оснащены дополнительными сменными рабо­чими органами — бульдозерным отвалом для разравнивания грунта, засыпки траншей, распределения строительных материа­лов, удлинителем грейдерного отвала для увеличения ширины захвата, откосниками (укрепляемыми на отвале) для планирова­ния откосов насыпей (выемок) и очистки канав, кирковщиком для взламывания дорожных покрытий и рыхления плотных грунтов. Бульдозерные отвалы навешивают спереди машины, кирковщики — как спереди, так и сзади машины, а также непо­средственно на грейдерный отвал. Управление бульдозерным от­валом и кирковщиком осуществляется гидроцилиндрами двой­ного действия.

Все узлы и агрегаты автогрейдера (рис. 4.12, а), в том числе дви­гатель 3 с трансмиссией, кабина водителя 4, основное и дополни­тельное рабочее оборудование автогрейдера, смонтированы на ос­новной раме 8 коробчатого сечения, которая одним концом опирается на передний мост с управляемыми пневмоколесами 11, а другим — на задний четырехколесный мост 15 с продольно-балан - сирной подвеской парных колес 16. Передние колеса автогрейдера можно устанавливать с боковым наклоном в обе стороны для повы­шения устойчивости движения машины при работе на уклонах (рис. 4.12, в) и уменьшения радиуса поворота.

Основное рабочее оборудование автогрейдера состоит из тяго­вой рамы 7, поворотного круга 12 и отвала 13 со сменными двухлез­вийными ножами. Полноповоротный в плане отвал обеспечивает работу автогрейдера при прямом и обратном ходах машины. Пово­рот отвала в плане осуществляется гидромотором через редуктор. Передняя часть тяговой рамы шарнирно соединена с рамой маши­ны, а задняя часть подвешена на двух гидроцилиндрах 6, с помощью которых грейдерный отвал устанавливают в различные положения: транспортное (поднятое) и рабочее (опущенное). В рабочем положе­нии отвал внедряется в грунт ножами и при движении срезает слой грунта и перемещает его в направлении, определяемом установкой отвала в плане под углом а к продольной оси машины (рис. 4.12, б).

Угол резания отвала в зависимости от категории грунта регули­руется гидроцилиндром 14. Вынос тяговой рамы в обе стороны от продольной оси машины обеспечивается гидроцилиндром 5. Допол­нительное рабочее оборудование автогрейдера включает удлини­тель отвала, кирковщик 1, управляемый гидроцилиндром 2, и буль­дозерный отвал 10, управляемый гидроцилиндром 9.

Гидравлическая система управления рабочим оборудованием ав­тогрейдеров обеспечивает подъем и опускание тяговой рамы вместе с поворотным кругом и отвалом, поворот отвала вместе с поворот­ным кругом в плане на 360°, боковой вынос отвала в обе стороны от продольной оси машины (рис. 4.12, б), установку отвала под углом Р (до 18°) в вертикальной плоскости, боковой вынос отвала для пла­нировки откосов под углом у (до 90°) (рис. 4.12, г), а также совмеще­ние различных установок отвала.

Отдельные автогрейдеры могут оснащаться автоматической сис­темой управления отвалом типа «Профиль», предназначенной для автоматической стабилизации отвала в поперечном и продольном направлениях, что позволяет существенно повысить производитель­ность машины и точность обработки поверхности. На автогрейде­рах устанавливаются автоматические системы «Профиль-10», «Про­филь-20» и «Профиль-30».

Эксплуатационная производительность автогрейдера (м3/ч) при резании и перемещении грунта

Пэ = mmhKJ(tv + t„)n, (4.26)

где В — ширина захвата отвала, м; / — длина участка, м; h — толщина срезаемой стружки; Кв — коэффициент использования машины по времени; tp — время, затрачиваемое на один проход, с; гп — то же, на один поворот; п — число проходов по одному участку.