Лек Автогрейдеры (Классификация СДМ)

ГПОУ «Читинский техникум отраслевых технологий и бизнеса»

Лекция – презентация по дорожным машинам

«Автогрейдеры» »

Разработал: Батуев Б. Н. – преподаватель

Чита - 2015

Автогрейдеры

• Автогрейдер предназначен для окончательного выравнивания поверхностей перед укладкой покрытия или другими строительными процедурами, разработки и перемещения грунтов и перемешивания материалов на начальных стадиях подготовки строительных площадок, ремонта, профилирования и выравнивания поверхности грунтовых и щебеночно-гравийных дорог общего и специального назначения, профилирования откосов насыпей и выемок, прокладки и очистки водосточных канав и кюветов, разрушения прочных грунтов и твердых покрытий, очистки дорожного полотна от снега, снегового наката и льда.

• Автогрейдер - самоходная, пневмоколесная, обычно трехосная, машина с невысоким длинным отвалом (длина больше высоты в 5... 7 раз), расположенным между передней и средней осью машины. Грейдерный отвал - основной, но не единственный рабочий орган машины. Как правило, автогрейдер оборудуется еще одним постоянным рабочим органом: бульдозерным отвалом, устанавливаемым перед машиной, кирковщиком, размещаемым перед передними колесами, сразу за ними или за грейдерным отвалом, или рыхлителем, устанавливаемым сзади машины. Дополнительный рабочий орган выполняет вспомогательные рабочие операции, призванные обеспечить бесперебойную работу грейдерного отвала и сократить непроизводительные простои машины.

2- несущая (хре-бтовая) балка; 5- тяговая рама; 7- поворотный круг; 6- отвал; 1- гидроцили-ндры подъе-ма/опускания тяговой рамы; 3- кирковщик (дополнитель-ный отвал или без);

4,8- передние и задние колеса;

Автогрейдер с рыхлителем

• Основная рама автогрей-дера:
• 1- задняя связь, повыша-ющая жесткость рамы;
• 2- подмоторная рама;
• 3- арка рамы, восприни-мающая изгибающие и крутящие усилия;
• 4 - хребтовая балка;
• 5– оголовок рамы, к ко-торому крепится тяговый шарнир

• Основная рама автогрейдера: 1 - задняя связь, повышающая жесткость рамы; 2 - подмоторная рама; 3 - арка рамы, воспринимающая изгибающие и крутящие усилия; 4 - хребтовая балка; 5 – оголовок рамы, к которому крепится тяговый шарнир

• Основная рама автогрейдера: 1- задняя связь, повышающая жесткость рамы; 2- подмоторная рама; 3- арка рамы, воспринимающая изгибаю-щие и крутящие усилия; 4 - хребтовая балка; 5– оголовок рамы, к которому крепится тяговый шарнир

Автогрейдер с кирковщиком, установленным между колесами передней оси и грейдерным отвалом: а - вид сбоку; 6 - вид спереди

• Степени свободы грейдерного отвала: вращение вокруг оси Х- изменение угла резания; вращение вокруг оси Y - изменение угла зарезания; вращение вокруг оси Z -изменение угла захвата; смещение dX вдоль оси X - выдвижение отвала относительно поворотного круга в сторону

• Подвеска грейдерного отвала допускает его вращение вокруг трех ортогональных осей (рис. 5.40) и поступательное перемещение вдоль собственной продольной оси. Таким образом, отвал может вращать­ся в горизонтальной плоскости на 360 ° в любом направлении, ста­новиться вертикально справа или слева от автогрейдера (рис. 5.41), выдвигаться вправо или влево от машины более чем на треть своей длины и поворачиваться вокруг собственной режущей кромки. Вращением вокруг оси Х меняется угол резания, вокруг оси Y -угол зарезания, вокруг
• оси Z - угол захвата. Перемещаясь вдоль оси X, отвал выдвигается вправо или влево от автогрейдера.

• Грейдерный отвал - часть узла, основой которого является тяговая рама автогрейдера. Это А-образная (рис. 5.42) или Т-образная (рис. 5.43) в плане металлоконструкция, сваренная из балок коробчатого сече­ния и соединенная с основной
• рамой (рис. 5.44) тяговым шарниром, расположенным над осью передних колес (рис. 5.45). Тяговый шарнир позволяет тяговой раме отклоняться во все стороны и вращаться вокруг собственной продольной оси. К тяговой раме крепятся фиксаторы, удерживающие поворотный круг. Между поворотным кругом и тяговой рамой устанавливаются антифрикционные накладки.

• 45 Соединение тяговой и основной рам автогрейдера:
• _ тяговая рама; 2 - фланец крепления шарнира; 3 - оголовок основной рамы

Рабочее оборудование

Узлы А-подвески грейдерного отвала:

1 - стойки поворотного круга; 2 - зубчатое колесо с внутренним зацеплением; 3 - анти­фрикционные накладки (плоские крепятся к тяговой раме, уголковые - к поворотному кругу); 4 - А-образная тяговая рама; 5 - тяговый шарнир; 6 - поворотный круг

• Узлы Т-подвески грейдерного отвала: 1 - гидроцилиндры подъема/опускания отвала; 2 - гидроцилиндры, вращающие пово­ротный круг, двигаясь в противофазах; 3 - поворотный круг и зубчатое колесо с внешни** зацеплением; 4 - гидроцилиндр выноса тяговой рамы в сторону; J - тяговая

• Подвеска тяговой рамы к раме автогрейдера:
• 1 - гидроцилиндры подъема/пускания отвала;
• 2 - гидроцилиндр выноса тяговой рамы в сторону

• Рис. 5.41. Грейдерный отвал в вертикалъ- ° с а тяговой рамы в сторону. ном положении

• Рис. 5 50 Крепление гидроцилиндров подъема/опускания отвала и выноса
• тяговой рамы к скобе, вращающейся вокруг хребтовой балки автогрейдера:
• 1 - хребтовая балка; 2 - механизм фиксации скобы; 3 - вращающаяся скоба

• К серповидным стойкам поворотного круга шарнирно прикреплены боковые кронштейны (рис. 5.47, 5.48) с отвалом, удерживаемые гидроцилиндрами наклона отвала или болтами, которые заменяют направляющие при изменении угла резания вручную. Верхняя и нижняя кромки задней пли­ты отвала входят в пазы в боковых кронштейнах так, что отвал может скользить относительно кронштейнов под действием гид-роцилиндра, установленного вдоль задней стенки отвала.

• Рис. 5.47. Крепление отвала к поворотному кругу - вид сзади:
• 1 - отвал; 2 - задняя плита отвала; 3 - гидроцилиндр выдвижения отвала; 4 - боковой кронштейн; 5 -фиксирующий болт; 6 - стойка поворотного круга

Рис. 5.48. Механизм крепления грейдерного отвала: 1— сменные ножи; 2- лобовая поверхность отвала; 3- гидроцилиндр выдвижения отвала в сторону; 4- гидроцилиндр наклона отвала; 5- направляющая бокового кронштейна; 6- боковой кронштейн; 7- ось крепления бокового кронштейна к стойке поворотного круга; 8 - задняя плита отвала; 9 - коробка жесткости

ДЗ-98

ДЗ-98

• Поворотный круг вместе с отвалом может вращаться отно­ сительно тяговой рамы гидро- Мотором или гидроцилиндром. Кроме тягового шарнира тяго­ тя рама поддерживается еще Двумя гидроцилиндрами подъе­ в/опускания отвала (левым и Равьщ) и гидроцилиндром вы- Рис. 5.41. Грейдерный отвал в вертикалъ- ° с а тяговой рамы в сторону.

• На виде спереди (или сзади) гидроцилиндры подъема/опуска­ния отвала выглядят как два стержня, на которых покачивается задний конец тяговой рамы с поворотным кругом и отвалом. Же­сткость этому рычажному параллелограмму придает гидроци­линдр выноса тяговой рамы, образующий его диагональ (рис. 5.49). Приведение отвала в любое доступное положение облегча­ется, если гидроцилиндры подъема/опускания отвала и гидроци­линдр выноса тяговой рамы крепятся к скобе (рис. 5.50), способной вращаться вокруг хребтовой балки машины. Это происходит под действи­ем гидроцилиндра выноса тя­говой рамы, когда отвал опи­рается на грунт, а механизм фиксации скобы разблоки­рован.

• Для привода основного и вспомогательного рабочего °°орудования, поворота уп­равляемых колес и «излома»
• …
• ходовой трансмиссии наиболее часто применяется гидромехани­ческий привод с гидротрансформатором и планетарной коробкой передач.

• Особенности компоновки движителя автогрейдера отражаются его колесной формулой, состоящей из трех цифр, разделенных ко­сым крестом. Первая цифра соответствует числу управляемых колес одного борта (т. е. левых или правых), вторая - числу ведущих колес одного борта, третья - общему числу колес одного борта. Наиболее популярна сегодня компоновка движителя автогрейдера с колесной формулой 1x2x3, которая означает, что с одного борта машины расположены три колеса, в том числе одно - управляемое и два - ведущих. Также выпускаются (или выпускались ранее) машины с движителем 1x2x2, 2x2x2, 1x3x3.

• У трехосных автогрей­деров ступицы средних и задних колес одного бор­та монтируются на разне-сенных вторичных валах бортового редуктора (зуб­чатого или цепного), со­единенного с рамой авто­грейдера подшипниковым
• Уз…
• Колодочные рабочие тормоза монтируются на ступицах колес. Совре-МСННЫС МНОГОДИСКОВЫС МаСЛОПОГруЖНЫС рабочие

• тормоза (рис. 5.51) устанавли­ваются между шестерней или звездочкой редуктора и ступи­цей колеса. Редуктор в сборе с колесами называется балансир-ной тележкой. Благодаря под­шипниковому соединению ба-лансирной тележки с рамой опорная нагрузка на ее колеса распределяется равномерно, что обеспечивает им одинако­вые тяговые усилия, а автогрей­деру - повышение планирую­щей способности, так как при наезде на препятствие средне­го или заднего колеса отвал приподнимется только на часть высоты этого препятствия. Роль первичного вала бортово­го редуктора играет полуось заднего моста, ось которой со­впадает с осью подшипниково­го узла, соединяющего редук­тор и раму автогрейдера.

• Рис. 5.51. Многодисковый маслопогруженный тормоз, встроенный в колесную ступицу балансирноЙ тележки автогрейдера: 1- пакет ведущих и ведомых дисков тормоза; 2- полуось; 3 - звездочка цепного редуктора

• Задний мост большинства современных автогрейдеров оснащается блокируемыми дифференциалами или дифференциалами повышенного трения. Их использование обеспечивает равномерное распределе-ние крутящего момента между разными бортами автогрейдера, повышая тем самым проходимость в сложных грун-товых условиях, а в транспортном режиме сохраняет хорошую управляемость, снижает расход горючего и износ протектора покрышек.

• Передние управляемые колеса могут наклоняться вправо или влево от вертикали на угол до 20 °, что улучшает курсовую устойчивость машины при боковых и внецентровых нагрузках. Наклон передних колес также осуществляется гидроцилиндрами. На ведущие передние колеса крутящий момент с переднего моста передается с помощью шарниров равных угловых скоростей (в случае механической и гидромеханической трансмиссии), обеспечивающих поворот и наклон колес. Передняя ось (или мост), а с ней и передние колеса могут отклоняться относительно рамы автогрейдера до 35 °, что выравнивает их давление на опор­ную поверхность и развиваемую ведущими колесами силу тяги.

• планирующая способность автогрейдера, обусловлен­ная длинной колесной базой, сопряжена с плохой маневренностью машины из-за большого радиуса поворота. Поэтому значительная часть современного парка автогрейдеров изготавливается с шар-нирно-сочлененной рамой, а некоторые модели машин выпуска­ются в двух вариантах: с моноблочной и шарнирно-сочлененной рамой. Шарнирно-сочлененная рама улучшает маневренность ма­шин и позволяет расширить перечень технологических приемов ра­ботой с боковым смещением передних колес и отвала (рис. 5.52).

Рис. 5.52. Технологические приемы, доступные благодаря шарнирно-сочлененной раме: а - отделка поверхности (благодаря сдви­гу передних колес все колеса идут по вы­ровненной поверхности); б - работа на откосе: сдвиг наклоненных передних колес под уклон повышает устойчивость маши­ны; в - профилирование откоса: движение задних колес по горизонтальной поверх­ности повышает точность профилирования; г - копание прочных грунтов: размещение зарезающего конца отвала по продольной оси машины уменьшает усилия, разворачива­ющие машину, и повышает ее силу тяги; д - засыпка выемки: перекатывание передних колес по дну выемки предотвращает боковой увод и повышает точность отделки, так как задние колеса двигаются по ровной поверхности

Технологические приемы, доступные благодаря шарнирно-сочлененной раме:

• а - отделка поверхности (благодаря сдвигу передних колес все колеса идут по вы­ровненной поверхности);

• б - работа на откосе: сдвиг наклоненных передних колес под уклон повышает устойчивость маши­ны;

• в - профилирование откоса: движение задних колес по горизонтальной поверх­ности повышает точность профилирования;

• г - копание прочных грунтов: размещение зарезающего конца отвала по продольной оси машины уменьшает усилия, разворачива­ющие машину, и повышает ее силу тяги;

• д - засыпка выемки: перекатывание передних колес по дну выемки предотвращает боковой увод и повышает точность отделки, так как задние колеса двигаются по ровной поверхности

• При этом повышается курсовая устойчивость машины и предотвра­щается прохождение задних колес по отделанной поверхности.
• В автогрейдерах шарнирное сочленение, как правило, соединя­ет хребтовую балку, к которой крепится передняя ось, тяговая рама, отвал и гидроцилиндры управления ими, и моторную раму, на ко­торой размещаются двигатель, трансмиссия, кабина и органы уп­равления. Поворот хребтовой балки относительно моторной рамы на угол до ±30° обеспечивается двумя гидроцилиндрами.

• У автогрейдера система управления «изломом» рамы не являет­ся следящей, так как не участвует в маневрировании машины. Она используется только при необходимости уменьшения радиуса по­ворота или при движении «крабом» (т. е. с боковым смещением пе­редних колес относительно балансирной тележки), поэтому ее ра­бота не синхронизирована с поворотом передних колес.
• Практически все современные автогрейдеры оборудуются ав­томатическими системами управления, основной функцией кото­рых является сохранение заданной ориентации грейдерного отва­ла в пространстве. Положение грейдерного отвала, заданное в на­чале движения машины, должно сохраняться независимо от коле­баний автогрейдера.

Технические характеристики отечественных грейдеров и автогрейдеров

Марка

ДЗ-201

Масса, т

6,3

ДЗ-176

Колесная формула

Мощность , кВт

1x1x2

5,7

Гп

Длина отвала, мм

56,6

1x1x2

5,4

ДЗ-80

250

8,0

56,6

Полуприцеп

ДЗ-180

1x1x3

3040

—

А- 120

13,5

3744

57,4

1x1x3

ДЗ-122

14,2

3040

ДЗ-200

1x2x3

99

14,6

ДЗ-98В.1

15,0

3740

1x1x3

- 100

100

3750

1x1x3

19,5

3740

125

1x3x3

3864

198

4270

• Реальные автоматические системы профилирования обеспечи­вают ровность в пределах допусков, предписываемых строитель­ными нормами и правилами. Для создания независимой системы координат грейдерного отвала могут использоваться маятнико­вые, копирныё (проволочные и лазерные) и гироскопические задат-чики.
• Эффективность автоматической системы профилирования оп­ределяется соотношением ее цены и производительности автогрей­дера, получаемой с ее помощью.

• Технические возможности автогрейдера характеризуются общей и сцепной массой машины (для колесной формулы 1x3x3 сцепная масса равна общей), мощностью двигателя при номинальных обо­ротах и его максимальным крутящим моментом, габаритными раз­мерами, углами излома шарнирно-сочлененной рамы, наклона пе­редних колес и качания передней оси, расстоянием между передним и задним мостами (база машины), базой балансирной тележки, раз­мерами отвала.

Автогрейдеры легкие

Автогрейдеры средние

ГС-14.03

А-120

Автогрейдеры тяжелые

ГС-18.05 ГС-18.07

ГС-25.09 ДЗ-98.01

Автогрейдер особо тяжелые

Марка

ДЗ-298

Масса (т)

Колесная формула

24

Двигатель

1х3х3

Мощность в кВт

Cummins

172

Длина отвала (мм)

4600

ДЗ-98

ДЗ-98

Механические коробки передач

Гидромеханическая коробка передач ДЗ-122А

Гидромуфта:

1- ведущий вал;

2- насосное колесо;

3- турбинное колесо;

4- ведомый вал.

Гидротрансформатор:

1- обгонная муфта; 2- реакторное коле-со;

3-. насосное коле-со;

4- турбинное коле-со

ДЗ-98

Рабочее оборудование

Список использованных источников

1. Волков Д.П., Крикун В.Я. Строительные машины и средства малой механизации. Учебник для сред. Проф. образования /Д.П.Волков, В.Я.Крикун. – М.: Издательский центр «Академия», 2002. – 480 с.

2. Шестопалов К.К. Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины и оборудование: Учеб. пособие. – М.: Мастерство, 2002. – 320 с.

3. Автор и источник заимствования неизвестен.

Конец