Вопрос 9.Автогрейдер. Конструкция. Классификация. Назначение. Основные элементы рабочего оборудования.

Гре́йдер (англ. grader, от англ. grade — нивелировать, выравнивать) — прицепная или самоходная машина для планировки и профилирования площадей и откосов, разравнивания и перемещения грунта, снега или сыпучих строительных материалов.

Автогрейдер имеет оригинальную длинно- базовую конструктивную схему, отвечающую как нельзя лучше своему прямому назначению: быть способным качественно планировать и профилировать поверхность грунта за счет расположения рабочего органа (отвала) между разнесенными на значительное расстояние ходовыми колесами. Эта трехосная на пневматических шинах машина, снабженная собственной силовой установкой (дизельным двигателем) для привода ходовой части, управляется одним машинистом. Состоит автогрейдер из следующих основных частей:

-длинной и выгнутой горбом в средней части основной рамы, служащей для установки на ней всех механизмов автогрейдера и опирающейся сзади на заднюю тележку, снабженную балансирами с ведущими пневмоколесами, а спереди — на переднюю ось с управляемыми колесами;

-двигателя, закрепленного сверху рамы над задней тележкой;

-трансмиссии, передающей вращение от двигателя к ведущим колесам и гидронасосам и пр.;

-отвала, расположенного в пространстве под выгнутой узкой в плане частью рамы, называемой хребтовой балкой, на специальной тяговой раме, закрепленной с помощью сферического шарнира на концевой части хребтовой балки над передней осью, и двух гидроцилиндров гидросистемы управления отвалом, установленных также на сферических шарнирах на кронштейнах с двух сторон хребтовой балки в ее самой приподнятой части;

- кабины с органами и пультом управления и сиденьем машиниста, дополнительного оборудования (отвала бульдозера, кир- ковщика и др.) с гидроцилиндрами для их привода;

-капота с откидными стенками, закрывающего двигатель, и электросистемы сигнализации и освещения.

Говоря об особенностях отдельных частей автогрейдера, можно дополнительно отметить, что основная продольная рама, имеющая изгиб в вертикальной плоскости, изготавливается сварной, должна быть прочной и жесткой, способной воспринимать без повреждений все статические и динамические нагрузки, действующие в горизонтальной и вертикальной плоскостях рабочего оборудования автогрейдера и его колес.

Над задней тележкой удачно скомпонованы двигатель с системами его запуска и радиатором охлаждения, закрытыми капотом, элементы трансмиссии (муфта, коробка передач, редукторы и пр.) и кабина со всем оборудованием. При такой компоновке создается полезная нагрузка на ведущие колеса и, кроме того, из кабины машиниста открывается достаточно хороший обзор вперед по ходу машины и на всю зону расположения отвала, что позволяет машинисту автогрейдера непосредственно наблюдать за самим процессом обработки грунта на дороге при любых положениях отвала в пространстве. Причем сиденье машиниста располагается в кабине почти над осью балансиров задней тележки и, таким образом, при любых покачиваниях балансиров при прохождении задними колесами неровностей на дороге положение тела машиниста особенно не меняется, что обеспечивает нормальные условия его работы. Расположение ведущих колес задней тележки непосредственно под двигателем и под кабиной машиниста с расположенными внутри органами управления позволяет также Удачно скомпоновать трансмиссию, сделать несложной систему управления ею.

Основной рабочий орган автогрейдера расположен примерно посередине расстояния между передними колесами и первой парой колес задней тележки. Поэтому при наезде на препятствие передними колесами режущая кромка отвала приподнимается на высоту примерно в 2 раза меньшую высоты препятствия (рис. 5.2, а), а при попадании передних колес в углубление отвал опускается на высоту, меньшую глубины углубления (рис. 5.2, б). Причем наезд на препятствие задних колес, имеющих балансирную подвеску, не приводит к отрыву этих колес от дорожного полотна (рис. 5.2, в). Если же выступы и углубления на грунтовой поверхности оказываются между передними и задними колесами, то выступы срезают отвалом вровень с поверхностью грунта (рис. 5.2,г), а углубления вровень с поверхностью грунта засыпают срезанным ранее грунтом (рис. 5.2, д). В этом заложены высокие планирующие свойства такой длинно- базной машины, как автогрейдер.

Передние колеса у всех автогрейдеров управляемые, а у тяжелых — еще и ведущие. Следовательно, проходимость и тяговые возможности тяжелых автогрейдеров (с колесной схемой 1X3X3) выше по сравнению с автогрейдерами среднего и легкого типа (с колесной схемой 1X2X3).

Рис. 5.2. Особенности использования длиннобазной схемы автогрейдера

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.

ного действия.

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).

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», «Про-филь-20» и «Профиль-30».