МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

КАЗАХСКАЯ ГОЛОВНАЯ

АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ

Факультет общего строительства

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к практическим занятиям, курсовому и

дипломному проектированию «Расчет автогрейдеров»

для специальности 050729 «Строительство»

Алматы 2007

УДК 621. 878 (075.8)

Составители: Бурцев В.В., Мауленов Ж.К., Кенжебаев А.У.

Методические указания к практическим занятиям, курсовому и дипломному проектированию «Расчет автогрейдеров» для специальности 050729 «Строительство». – Алматы: КазГАСА, 2007. – 28 с.

Методические указания к практическим занятиям, курсовому и дипломному проектированию разработаны в соответствии с программой курса «Строительные машины» для студентов инженерно-строительных специальностей и содержат сведения по объему и содержанию проекта, материалы по общему расчету автогрейдера, определению нагрузок на рабочее оборудование автогрейдера и его основных технико-экономических показателей.

Библиограф. 9 назв.

Рекомендовано к изданию Научно-методическим советом Факультета общего строительства, протокол №____ от «____» ______________200__ г.

Печатается по плану издания Казахской головной архитектурно-строительной академии на 2006-2007 уч. год.

Рецензент: Кашкинбаев И.З., канд. техн. наук, ассоц. проф. КазГАСА

Ó Казахская головная архитектурно-строительная академия, 2007

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

Целью курсового проекта является закрепление и практичес­кая апробация знаний, полученных при изучении курса «Строительные машины». Студентам предлагается проектирование наиболее распространенной землеройно-транспортной машины – автогрейдера с основным рабочим оборудованием грейдерным отвалом.

Задания на курсовой проект выбираются из Приложения 1. Цифры указывают порядковый номер студента в списке группы.

Курсовой проект включает пояснительную записку и графическую часть. Пояснительная записка выполняется в объеме 20-25 листов компьютерного текста на стандартной бумаге формата А 4. Графичес­кая часть проекта включает 3-4 листа чертежей и расчетных схем, выполненных на листах ватмана формата А 1.

Пояснительная записка должна содержать введение, обоснова­ние принятого технического решения с указанием выбранного прототипа, краткое описание конструкции, общий расчет автогрейдера, расчет прочности и надежности одного из узлов рабочего оборудования, расчет технико-экономических показателей работы машины в за­данных условиях эксплуатации, список использованной литературы и оглавление. Текстовой материал пояснительной записки обяза­тельно иллюстрируется необходимыми рисунками, схемами и таблицами, выполненными в соответствии с ЕСКД.

Графическая часть проекта должна содержать: лист 1 – общий вид машины со схемами внешних нагрузок, действующих на элементы рабочего обо­рудования при различных режимах работы автогрейдера, схем внешних нагрузок для определения устойчивости машины; лист 2 – конструктивная проработка од­ного из основных узлов рабочего оборудования автогрейдера или сборочный чертеж рабочего органа; лист 3 – сборочный чертеж од­ного из гидроцилиндров; лист 4 – деталировка разрабатываемого узла по согласованию с руководителем проекта.

Исходными данными для выполнения курсового проекта являют­ся: модель базовой машины; группа грунта; коэффициент раз­рыхления грунта К_р; дальность транспортировки грунта S _n , угол наклона (подъема) разрабатываемой поверхности К_у; вид выполняемой работы (устройство насыпей, выемок, планировочные работы). Указанные данные приводятся в задании на проектирова­ние, которое прикладывается к пояснительной записке. Техничес­кие данные автогрейдеров приведены в Приложении 2.

Пояснительная записка и графическая часть проекта должны быть выполнены в строгом соответствии с ЕСКД, соответ­ствующими стандартами и другими нормативными документами.

1. Автогрейдеры

1.1 Общие сведения

Автогрейдер – это самоходная землеройно-транспортная машина на пневмоколесном ходу с отвальным рабочим органом, которая послойно отделяет грунт от массива и перемещает его на незначительные расстояния. Отвал размещается в средней части машины между передними и задними колесами и может устанавливаться под различными углами к трем главным осям: продольной, поперечной и вертикальной, а также выноситься в сторону, это существенно расширяет технологические возможности машины. Все современные автогрейдеры имеют гидравлическую систему управления.

С помощью авто­грейдеров профилируют и планируют поверхности, возводят насыпи высотой до 0,6 м, отрывают и очищают кюветы и канавы треугольного и трапецеидального профилей, сооружают корыта для дорожных оснований, перемешивают и разравнивают грунт, щебень, гравий и вяжущие материалы, а также разрушают дорож­ные покрытия при ремонте дорог, расчищают от снега дороги и площади. Автогрейдером напрямую можно разрабатывать грунты I и II ка­тегории, а с предварительным рыхлением – грунты до IV категории. Современные автогрейдеры имеют общую компоновочную схему, при которой двигатель и кабина расположены в задней части машины, а отвал с механизмом выноса – в середине колесной базы.

Рис. 1. Общий вид автогрейдера

Автогрейдеры классифицируют по массе машины и соответствующей ей мощности двигателя, количеству осей и типу колесной схемы ходовой части, типу системы управления и привода рабочих органов.

По массе и соответствующей ей мощности двигателя они делятся на четыре типа:

легкие – масса 9 т и мощностью двигателя 45…65 кВт;

средние – масса 10…13 т и мощностью двигателя 80…82 кВт;

тяжелые – масса 14-19 т и мощностью до 110... кВт;

особо тяжелые – 20…24 т и мощностью до 180 кВт.

Легкие автогрейдеры применяют на работах по содержанию и мелкому ремонту грунтовых дорог: срезки бугров, засыпки и разравнивания ухабов, придания земляному полотну правильного поперечного профиля, планировки обочин, очистки дорог от снега и т. п.

Средние автогрейдеры, кроме перечисленных выше работ, применяются на работах по среднему ремонту для восстановле­ния полного профиля грунтовых и гравийно-щебеночных дорог с устройством боковых водоотводных канав, для разравнивания песка, гравия и щебня при устройстве дорожных оснований, а также для устройства насыпей из боковых резервов в легких и сред­них грунтах, планировки откосов и на других земляных работах в средних грунтовых условиях.

Тяжелые автогрейдеры применяются для устройства грунтовых, гравийных и щебеночных покрытий, распределения гравийных и щебеночных материалов, устройства усовершенствованных покрытий способом смещения дорожно-строительных материалов, выполнения отделочных работ, удаления снежных завалов и т. п.

Особо тяжелые – на строительстве дорог в тяжелых грунтовых условиях, при планировке аэродромов и др.

По кон­структивному исполнению ходовых устройств они бывают двухосными и трехосными. Колеса передней оси у всех автогрейдеров управляемые, у тяжелых – они еще и ведущие. Особенности конструкции ходового устройства отражаются колесной формулой типа АхВхС, где А, В и С – число осей соответственно управляемых, ведущих и общее. Легкие автогрейдеры имеют колесную формулу 1х2х3 и 1х2х2, средние – 1х2х3 и 2х2х2, тяжелые и особо тяжелые 1х3х3, и 3х3х3.

С увеличением числа осей улучшаются планирующие свойства машины, Увеличение количества ведущих осей повышает тяговые возможности машины, а увеличение числа осей с управляемыми колесами – ее маневренность. Однако автогрейдеры с колесной формулой 1х3х3 и особенно 3х3х3 сложны конструктивно, дороги в изготовлении, их выпуск ограничен и не превышает 4 % от общего количества. Наиболее распространенный в строительстве трехосный автогрейдер с двумя ведущими задними осями и передней осью с управляемыми колесами имеет колесную формулу 1x2x3.

По управлению рабочим органом различают автогрейдеры с механиче­ской (обычно легкие автогрейдеры) и гидромеханической системами привода.

На современных автогрейдерах применяют только гидравлическую систему управления с объемным гидроприводом.

Главными параметрами автогрейдера являются масса машины и мощность двигателя. К основным параметрам относятся: колесная схема, скорости движения, длина В и высота Н отвала, вертикальное давление на нож, колесная база общая L₁, колесная база задней тележки L_о, дорожный просвет h₁, угол резания ножа β, угол срезания откосов γ, угол наклона отвала γ₁, угол захвата α, боковой вынос отвала l, заглубление отвала h, колея передних В_п и задних В_з колес, габаритные размеры: длина А и высота D машины (рис. 2).

Скорости движения автогрейдера не более 4 км/ч для рабочего режима и не менее 30 км/ч для транспортного режима.

Рис. 2. Основные параметры автогрейдера и его рабочих органов

Величины основных параметров автогрейдеров и его рабочих органов приведены в таблице 1.

Таблица 1. Основные параметры автогрейдеров

Показатели	Типы автогрейдеров
	легкие	средние	тяжелые	сверх- тяжелые
Масса, т	8-10	12-14	до 19	до 24
Высота отвала с ножом по хорде Н, мм, не менее	500 - 600		700 - 800
Длина отвала без удлинителя L, мм, не менее	3000-3700	3600-4350
Дорожный просвет в транспортном положении h1, мм, не менее	300	350	400
Угол резания ножа отвала (пределы) β, град	30-70
Боковой вынос отвала относительно тяговой рамы ℓ, мм, не менее	700	800
Заглубление отвала h, мм, не менее	200	250	350
Угол для срезания откосов в обе стороны γ, град	0-70 и более
Угол наклона отвала γ1 , град	0-30
Угол захвата отвала α, град	0-90