Строительные машины и оборудование, справочник





Автогрейдеры, грейдеры

Категория:
   О дорожно-строительных машинах


Автогрейдеры, грейдеры

В Советском Союзе, кроме основных магистралей, сооружается разветвленная сеть грунтовых дорог без усовершенствованных покрытий.

Грунтовые дороги строятся обычно в насыпях высотой 0,5— 0,6 м и более, сооружаемых цз грунта, вынимаемого из боковых кюветов глубиной 0,6—0,7 м. Такие дороги нуждаются в периодическом ремонте, который заключается в заравнивании колей и ухабов, образуемых колесами автотранспорта в дождливое время года и при затяжных дождях в летнее время; эта работа называется профилированием дорожного полотна. Кроме того, такие дороги в зимнее время необходимо очищать от снега.

Работы по строительству, профилированию, ремонту и содержанию грунтовых дорог и их кюветов выполняются грейдерами прицепными и самоходными (автогрейдерами).



При строительстве дорог с твердым покрытием грейдеры и автогрейдеры могут выполнять ряд других земляных работ, а именно: возведение насыпей высотой 0,8—2 м из боковых резервов; устройство на косогорах дорожного полотна, а также террас для лесонасаждений;1 нарезку нагорных и других канав глубиной до 0,8 м; планирование земляного полотна; устройство в полотне корыта для дорожной одежды и планирование дна корыта; планирование откосов выемок и насыпей; очистка и профилирование боковых кюветов; профилирование обочин и т. п.

Кроме того, грейдеры и автогрейдеры ‘применяют для перемещения и разравнивания каменных материалов на полотне дороги, а также для перемешивания каменных материалов с вяжущими (битумом, дегтем) .непосредственно на полотне дороги.

Рабочий орган и принцип его работы одинаковы у прицепных грейдеров и автогрейдеров. Разница между двумя этими типами машин заключается в том, что прицепные грейдеры работают на буксире гусеничных тракторов и имеют ручной привод механизмов управления рабочими органами, а автогрейдеры—двигатель для самопередвижения и механизированное управление рабочими органами, использующее отбор мощности от этого двигателя.

Рис. 99. Схема рабочих положений отвала грейдера:
а — повороты отвала в плане; б — резание горизонтальной стружки; в — наклонное положение отвала; г — вырезание треугольной стружки; д — переме- шивание каменных материалов с вяжущими; а—угол поворота в плане; Т —угол резания отвала; 2— направление движения; 3 — различная ширина полосы захвата отвала; 4 — призма волочения; 5 — ножи

Основным рабочим органом грейдеров и автогрейдеров является отвал с режущими ножами, укрепленными на его нижней кромке. Отвал 1 может быть повернут (рис. 99, а) в плане под углом а к направлению 2 движения. В этом случае он будет захватывать грунт на различной ширине полосы 3 и смещать его в сторону с полосы захвата. Если угол а — 90°, то грунт будет срезаться стружкой толщиной h и перемещаться перед отвалом (рис. 99, б). Угол резания у может изменяться в зависимости от грунта.

Отвал (рис. 99, в) может быть наклонен под углом |3 к горизонту; если при этом погрузить его в грунт, то будет вырезаться треугольная стружка грунта (рис. 99, г), которая будет перемещаться в сторону от места среза.

Каменные материалы с вяжущими перемешивают отвалом (рис. 99, (Э), установленным ножами на поверхность полотна дороги. Кривизна отвала вызывает вращение призмы перемещаемого материала, благодаря чему обеспечивается его перемешивание.

Для производства различных работ можно совмещать отдельные установки отвала, например боковой наклон и поворот в плане, боковой вынос и поворот в плане и т. д.

Промышленностью выпускаются два типа прицепных грейдеров и два типа автогрейдеров.

Прицепные грейдеры

Прицепной грейдер Д-20Б изображен на рис. 100. Отвал грейдера подвешивается под рамой между передними и задними ходовыми колесами. Отвал крепится к кронштейнам поворотного круга. Последний закреплен на тяговой раме, связанной шкворнем с передней частью рамы.

Тяга от трактора к грейдеру передается сцепным устройством и дышлом. При помощи механизма дышло можно устанавливать под углом к продольной оси машины, благодаря чему грейдер может двигаться за трактором, сместившись в ту или другую сторону с его следа; механизм приводится от штурвала.

Передняя ось соединяется с рамой шаровым шкворнем, обеспечивающим свободу их взаимных перемещений. Передние колеса могут наклоняться в обе стороны относительно оси, что улучшает путевую устойчивость при боковых нагрузках на отвал.

Соединение тяговой рамы с рамой позволяет поднимать, опускать и наклонять отвал вправо или влево штурвалами при помощи подъемных механизмов и выносить отвал вправо или влево от оси машины посредством механизма бокового выноса. Поворот отвала в плане осуществляется специальным механизмом, расположенным на поворотном круге.

Задние колеса смонтированы на задней оси, конструкция которой обеспечивает боковой наклон обоих колес и вынос их вместе с осью вправо или влево относительно рамы 6 машины.

Сиденье грейдериста укреплено на рабочей площадке; над площадкой перед сиденьем размещены все штурвалы и рукоятки ручного привода механизмов управления.

Рама грейдера выполнена из двух гнутых швеллеров, соединенных между собой поперечными связями.

Рис. 100. Тяжелый прицепной грейдер Д-20Б:

В процессе работы грейдерист стоит на рабочей площадке и придает отвалу и колесам нужное положение, соответствующее выполняемой операции.

Для подъема отвала (рис. 101) имеются два симметрично расположенных механизма, приводимые в действие штурвалами. При повороте штурвала червяк вращает червячное колесо, а вместе с ним вал с кривошипом. Кривошип перемещает тягу, связанную шаровым шарниром с поперечной балкой поворотного круга, на нижних консолях которого крепится отвал.

Рис. 101. Механизм подъема отвала:
1 — штурвал; 2 — червячное колесо; 3 — червяк; 4 — блок; 5— улитка; 6 — вал кривошипа; 7 — пружина; 8 — кривошип; 9 — тяга; 10 — гребенка крепления отвала; II — отвал; 12 — поворотный круг

Вращение штурвала в зависимости от его направления вызывает подъем или опускание поворотного круга, а следовательно, и отвала. Противоположно направленное вращение штурвалов вызывает спуск одной и подъем другой стороны отвала; таким образом осуществляется боковой наклон отвала (см. рис. 99, виг). При вращении только одного штурвала (рис. 101) перемещается только одна сторона отвала.

Тяги выполнены телескопическими (раздвижными), благодаря чему можно менять исходную высоту отвала и, следовательно, его глубину зарезания в грунт.

Пружины, соединенные друг с другом цепями, огибающими блоки, служат для облегчения подъема отвала. При спуске отвала цепи наматываются на улитки и пружины растягиваются, увеличивая усилие на штурвалах. Наоборот, при подъеме отвала пружины способствуют вращению штурвалов и, таким образом, уменьшают усилие, прилагаемое грейдеристом к их ободам.

Отвал связан с поворотным кругом гребенками, позволяющими изменять угол резания отвала (см. рис. 99, б). Для регулировки болты гребенок ослабляют и, поворачивая отвал на шарнирах консолей поворотного круга, устанавливают нужный угол резания. Затем болты гребенок снова затягивают, фиксируя, таким образом, отвал в заданном положении.

Рис. 102. Распределительная коробка: а — конструкция коробки: б — схема коробки; 1 — ведомая шестерня наклона колес; 2 —карданный шарнир; 3 — ведомая шестерня поворота отвала; 4— штурвал поворота дышла; 5 — рукоятка; о—механизм переключения передач; 7— ведущая шестерня; 8 — корпус

Управление наклоном передних колес, поворотом дышла и поворотом отвала осуществляется от общей распределительной коробки (рис. 102).

Вал штурвала проходит внутри полого вала рукоятки и оканчивается карданным шарниром, к которому присоединяется вал привода механизма поворота дышла.

На полом валу рукоятки посажена на скользящей шпонке шестерня, которая при помощи механизма переключения может передвигаться по валу и включаться в зацепление либо с шестерней привода механизма поворота отвала, либо с шестерней привода механизма наклона передних колес. Шестерни смонтированы внутри литого корпуса, прикрепленного болтами к гнутой скобе на поперечной связи рамы грейдера.

Вращение штурвала приводит в действие механизм поворота дышла, а вращение рукоятки — либо механизм поворотного круга, либо механизм наклона передних колес, в зависимости от того, с какой шестерней — правой или левой — находится в зацеплении ведущая шестерня.

Механизм поворота отвала в плане показан на рис. 103, а. От рукоятки вращение через распределительную коробку передается телескопическим карданным валом цилиндрическому редуктору и далее коническому редуктору, а от него конечной передаче, состоящей из ведущей шестеренки, сидящей на валу ведомой конической шестерни, и зубчатого венца, укрепленного на поворотном круге.

Рис. 103. Механизмы перестановок отвала: а — механизм поворота отвала в плане; б — механизм бокового выноса отвала; 1 — рукоятка; 2 — распределительная коробка; 3 — ручка стопора; 4— карданные валы; 5 — редуктор; 6 — рычаги стопора; 7 — стопор; 8 — конический редуктор; 9 — конечная зубчатая передача; 10— поворотный круг; 11 — рама грейдера; 12 — рейка; 13 — ведущая шестерня; 14 — червячное колесо; 15—червяк; 16 — карданный вал; 17 — штурвал; 18 — тяга;
19 — отвал; 20 — поворотный круг; 21 — тяговая рама

Поворотный круг фиксируется в требуемом положении пружинным стопором. Стопор выключается с места грейдериста ручкой, связанной канатиком с рычагами включается стопор под воздействием пружины.

Боковой вынос отвала (рис. 103, б) осуществляется штурвалом, вращающим карданный вал и червячный редуктор, состоящий из червяка и червячного колеса. На оси червячного колеса укреплена ведущая цилиндрическая шестерня, входящая в зацепление с рейкой, скользящей в направляющих, прикрепленных к раме грейдера. Рейка связана тягой с поперечиной тяговой рамы, на которой укреплен поворотный круг отвала. При вращении штурвала в ту или в другую сторону рейка движется вправо или влево и посредством тяги выносит тяговую раму вместе с поворотным кругом и отвалом в сторону от оси симметрии грейдера.

Рис. 104. Устройство и крепление откосников на грейдере Д-20Б:
а—вид в плане; 6 — откосник для трапецеидальных канав; в — откосник для треугольных канав; 1 — отвал; 2 — рама; 3— поддерживающий угольник; 4 — стяжная гайка; 5 — цепь; 6 — откосник

Операции опускания и подъема отвала, поворота в плане и бокового выноса в ту или другую сторону могут быть совмещены; например, отвал выносится вбок за раму и ставится наклонно Для зачистки откосов или размещается горизонтально с поворотом в плане для распределения материалов на полотне дороги. Возможны и другие комбинации установок отвала.

Кроме бокового выноса отвала при помощи рейки, имеется еще возможность выноса отвала путем перестановки его на консольных держателях поворотного круга. Эту операцию выполняют вручную.

На дорожностроительных работах отвал грейдера часто оснащают откосником (рис. 104, а), который применяют для зачистки канав трапецеидального (рис. 104, б) и треугольного (рис. 104, в) сечения; иногда ставят также удлинитель, являющийся продолжением отвала и служащий для перемещения дорожностроительных материалов при их распределении в корыте земляного полотна или при их смешении с вяжущими материалами на полотне дороги.

Откосник прикрепляется к торцу основного отвала болтами и конец его прикрепляется к угольнику, другой конец которого приболчивается к раме машины. Кроме того, при помощи цепи откосник прикрепляется к передней части рамы; длина цепи регулируется гайкой.

Передние колеса грейдера (рис. 105) предназначаются для направления машины при работе и транспортировании.

Для тяги, направления и горизонтальных поворотов грейдера служит дышло (рис. 105, а), соединенное с передней осью шаровым шкворнем. Дышло относительно передней оси поворачивается при помощи механизма, приводимого в действие вращением штурвала. Вращение штурвала 6 преобразуется во вращение звездочки посредством карданных валов, конической и червячной передач, заключенных в общем корпусе (на рисунке не показан), укрепленном на дышле.

При вращении звездочки, посаженной на общем валу с червячной шестерней, происходит перетягивание цепи, соединенной растяжками с передней осью, благодаря чему дышло поворачивается относительно передней оси.

Рис. 105. Управление дышлом и наклоном передних колес:
а — механизм поворота дышла; б — схема механизма наклона передних колес; 1 — дышло; 2 — ведущая звездочка; 3 — червячная передача; 4— коническая передача; 5 — карданные валы; б—штурвал; 7 — передняя ось; 8 — цепь с растяжками; 9 — рукоятка; 10— распределительная коробка; 11 — карданные валы; 12 — коническая передача; 13 — вертикальный вал; 14 — шаровой шкворень; 15 —кулак-, 1С— колесо; 17 — червячная передача; 18 — ведущая шестерня; 19 — передняя ось; 21—тяга; 22 —

При работе грейдера с отвалом, повернутым в плане или вынесенным вбок, появляются боковые нагрузки, стремящиеся сместить грейдер в сторону от направления его движения. Для лучшей сопротивляемости боковым нагрузкам и устойчивости движения передние и задние колеса грейдера могут наклоняться вбок в обе стороны. Наклон передних колес (рис. 105, б) производится механизмом, действующим от рукоятки. Вращение этой рукоятки через распределительную коробку и карданные валы передается коническому редуктору, заключенному в корпусе, смонтированном на переднем конце рамы машины.

Вертикальный вал. конического редуктора опущен вниз и проходит внутри шарового шкворня, сочленяющего раму грейдера с его передней осью. Внутри шкворня помещается карданный шарнир, соединяющий вал с карданным валом, приводящим во вращение вал червяка червячной передачи, смонтированной в корпусе, прикрепленном к передней оси. На валу шестерни червячной передачи укреплена ведущая шестерня, входящая в зацепление с сектором, приболченным к верхней тяге. Тяга соединяет кулаки, на консолях которых вращаются колеса.

При вращении рукоятки вращается шестерня и двигает вправо или влево сектор вместе с тягой, благодаря чему кулаки наклоняются вместе с колесами относительно оси.

Наклон задних колес (рис. 106, а) выполняется механизмом, подобным механизму наклона передних колес. От рукоятки посредством конической пары и карданного вала вращение передается червяку. От червяка приводится во вращение червячное колесо и посаженная с ним на общем валу шестерня, входящая в зацепление с сектором. Червячная пара смонтирована в корпусе, который укреплен на задней оси, а сектор приболчен к верхней тяге. Задние колеса смонтированы на консолях кулаков, шарнирно соединенных с задней осью и верхней тягой.

При вращении рукоятки наклон задних колес выполняется аналогично наклону передних колес.

Повороты дышла и наклоны задних и передних колес могут производиться с рабочего места грейдеристом как на стоянке, так и при движении машины.

Для выполнения некоторых операций необходим вынос задних колес по отношению к раме машины в сторону от оси симметрии грейдера. Для этого задняя ось (рис. 106, б) выполнена скользящей относительно задней поперечной связи рамы грейдера.

Рис. 106. Механизмы управления задними колесами:
а — схема механизма наклона задних колес; б — механизм бокового смещения задней оси; 1—колесо; 2— червячное колесо; 3 — рама грейдера; 4— червяк; 5 — верхняя тяга; 6—кулак; 7— задняя связь рамы грейдера; 8— задняя ось; 9 —рейка; 10 — ведущая шестерня; 11 и 12 — рукоятки; 13 — коническая передача; 14 — вал; 15 — червяк; 16 — ведущая шестерня; 17 — сектор

Рис. 107. Средний прицепной грейдер Д-241:
а — прицепной двухосный грейдер; б — полуприцепной грейдер-террасник; 1 — сиденье; 2—механизм наклона задних колес; 3 — механизмы управления отвалом; 4—рама; 5 — тяговая рама; 6 — дышло; 7 — поворотный круг; 8 — отвал

Механизм для смещения задней оси приводится от рукоятки, вращение которой посредством червяка и червячного колеса преобразуется во вращение шестерни, посаженной на общем валу с червячным колесом.

Рис. 108. Кинематические схемы механизмов управления прицепных грейдеров:
а —грейдера Д-20Б; б — грейдера Д-241; 1 — механизм наклона задних колес; 2 — механизм бокового выноса задней оси; 3 — механизмы подъема отвала; 4 — механизм поворота дышла; 5 — рукоятка поворота отвала в плане и бокового наклона передних колес; 6 — механизм бокового выноса отвала; 7 — механизм поворота отвала в плане: 8— механизм наклона передних колес

Эти смещения могут производиться грейдеристом только при неподвижной машине; для этого грейдерист должен сходить со своего рабочего места на землю.

Прицепной грейдер Д-241 (рис. 107) отличается от грейдера Д-20Б более простой конструкцией, меньшими размерами и меньшим весом. Грейдер Д-241 выпускается в двух модификациях — обычной, в виде двухосной прицепной машины (рис. 107, а), и изготовляемой по особому заказу полуприцепной одноосной машины (рис. 107, б), называемой грейдером террасником.

Грейдер Д-241 рассчитан на работу с гусеничным трактором ДТ-54. У него отсутствуют механизмы поворота дышла, наклона передних колес и выноса задней оси.

Остальные механизмы управления грейдера Д-241 подобны механизмам грейдера Д-20Б.

Для сравнения на рис. 108 приведены кинематические схемы прицепных грейдеров Д-20Б и Д-241.

Червячные и шестеренные редукторы, карданные валы и шарниры обоих грейдеров унифицированы. Размещение рычагов и штурвалов управления на обеих машинах примерно одинаковое, а поэтому и работа грейдериста на них почти идентична.

Автогрейдеры (самоходные грейдеры)

Автогрейдеры (самоходные грейдеры) в отличие от прицепных, как правило работающих на жестких металлических колесах, имеют пневматический колесный ход и не связаны с тихоходным трактором, благодаря чему могут развивать большие скорости при холостых транспортных пробегах, что повышает их маневренность и улучшает оперативность использования.

Автогрейдер Д-144 показан на рис. 109. Задние колеса автогрейдера Д-144 являются ведущими, а передние — рулевыми; задних ведущих колес четыре, передних рулевых — два.

Привод к задним колесам осуществляется от двигателя через муфту сцепления, коробку перемены передач, демультипликатор (ходоуменынитель) и карданный вал, которые передают вращение главной передаче заднего моста и затем через передачи в балансирах колесам. Коробка перемены передач имеет четыре передачи для движения вперед и одну передачу для движения задним ходом; демультипликатор имеет две передачи. Таким образом, сочетание коробки перемены передач и демультипликатора обеспечивает восемь скоростей движения вперед и две скорости заднего хода. Из этих скоростей три первые передние и обе задние являются рабочими, а остальные передачи используются для движения при холостых транспортных пробегах.

Передние рулевые колеса автогрейдера Д-144 поворачиваются в плане червячным рулевым механизмом, приводимым в действие штурвалом с рабочего места водителя. Механизм управления подобен рулевым механизмам грузовых автомобилей.

Кроме того, передние колеса автогрейдера Д-144 имеют механизм бокового наклона, необходимый для увеличения устойчивости машины в работе; этот механизм похож на одноименный механизм прицепного грейдера Д-20Б.

Рабочее оборудование автогрейдера Д-144 состоит из отвала, укрепленного на тяговой раме, и кирковщика, служащего для рыхления грунтов и ремонтируемых твердых дорожных покрытий.

Кирковщик имеет кирок (зубьев) с наконечниками из износостойкой стали. Держатель кирок двумя боковыми тягами присоединяется к упряжным шарнирам на передней головке рамы. Для подъема и опускания кирковщика служит кривошипно- рычажный механизм с приводом от конического и червячного редукторов, объединенных в одном общем корпусе.

Для подъема и опускания отвала имеются два редуктора, размещенных по бокам в середине пролета основной рамы. Боковой вынос отвала осуществляется реечно-зубчатым механизмом. Отвал поворачивается в плане при помощи редукторов и зубчатого венца поворотного круга.

ОТвал автогрейдера полноповоротный, т. е. поворачивается на 360°. Поэтому на автогрейдере можно работать и при заднем ходе машины. Угол резания отвала регулируют так же, как у прицепных грейдеров.

Все механизмы управления рабочим оборудованием приводятся карданными валами от коробки управления, смонтированной на колонке отбора мощности.

Автогрейдер Д-144 имеет колодочные гидравлические тормоза на двух задних ведущих колесах для торможения при движении и центральный ручной дисковый тормоз, смонтированный на вторичном валу демультипликатора, включаемый на стоянках и используемый как аварийный.

Топливный бак для горючего располагается под сиденьем водителя, перед которым размещены рычаги управления.

Отбор мощности автогрейдера Д-144 выполнен независимым (рис. 110), т. е. так, что все механизмы управления рабочими органами и наклоном передних колес могут работать при работающем двигателе независимо от переключений главного сцепления и коробки перемены передач.

Валик отбора мощности соединен шлицованным хвостовиком с диском, приболченным к маховику, и проходит внутри первичного вала, на котором смонтированы муфта сцепления и ведущие шестерни коробки перемены передач. Валик 2 посредством конических шестерен 22 приводит нижний вертикальный валик, соединенный с верхним валиком муфтами, к предохранительной шпилькой. На верхнем конце вала укреплена ведущая шестерня, входящая в зацепление с реверсивными шестернями 15, изготовленными заодно с цилиндрическими шестернями 16, подобно, тому как это сделано у грейдер- элеватора Д-192.

Реверсирование раздаточных валов, вращающих карданные валы, производится переключением кулачковых муфт при помощи рычажков управления. Пружины на скалках переключения возвращают рычажки и кулачковые муфты в нейтральное положение, как только водитель снимает руку с рычажков.

При перегрузке управления в результате повышения сопротивления на рабочем органе предохранительная шпилька 6 срезается, благодаря чему коробка отключается от привода и, таким образом, исключается возможность поломок механизмов управления и отбора мощности.

Стояночный центральный тормоз состоит из неподвижного диска, вращающегося диска, посаженного на вторичном валу демультипликатора и оснащенного фрикционными накладками 30, нажимного диска и кожуха.

При повороте рычага диск прижимает фрикционные накладки к неподвижному диску, сжимая при этом пружины, связанные с тягами. Вследствие такого зажима дисков прекращается их вращение, а вместе с этим вращение диска и вторичного вала демультипликатора. Так как ходовые колеса жестко связаны со вторичным валом демультипликатора посредством валов и зубчатых передач, то торможение диска передается задним колесам; движение машины сначала замедлится, а затем прекратится.

Рычаг для включения тормоза поворачивается рычагом, который стопорится в положении «заторможено» (на себя) собачкой и зубчатым сектором, подобно тормозному устройству автомобилей. При повороте рычага в положение «расторможено» (от себя) пружины тягами отводят диск в исходное положение и освобождают диск.

На рис. 110 показаны также педали (левая служит для выключения сцепления, а правая — для включения гидравлических тормозов колес), рычаги переключения передач и штурвал рулевого управления.

Привод ведущих колес (рис. 111) состоит из главной передачи и двух бортовых передач. В главную передачу входят зубчатая цилиндрическая пара шестерен, ведущая шестерня которой приводится от карданного вала, промежуточная коническая пара шестерен и цилиндрическая пара, ведомая шестерня которой приводит во вращение полуоси заднего моста. Главная передача, состоящая из трех зубчатых пар шестерен, заключена в литой картер заднего моста, соединенный чулками с балансирами бортовых передач.

Ведущие шестерни бортовых передач приводятся от полуосей и через паразитные шестерни передают вращение шестерням, связанным с полуосями ведущих колес.

Шестерни заключены в сварной коробке балансира, который может качаться относительно полуоси и чулка заднего моста. Благодаря этому задние колеса легче обходят вертикальные препятствия, а боковая качка машины при встрече колес с препятствиями уменьшается.

Рис. 110. Коробка передач, демультипликатор, отбор мощности и коробка управления автогрейдера Д-144:
1— диск; 2 — валик отбора мощности; 3—маховик двигателя; 4 — муфта сцепления; 5 — первичный вал; 6 — предохранительная шпилька; 7—ножные педали; 8 — рычаг тормоза; Р —рычаги переключения передач; 10—верхний валик; 11 — рулевой штурвал; 12 — рычажки управления; 13 — коробка управления; 14 — кулачковая муфта; 15 — конические шестерни; 16 — цилиндрические шестерни; 17—раздаточные валы; 18 — ведущая коническая шестерня; 19 и 20 — соединительная муфта; 21 — нижний валик; 22 — конические шестерни отбора мощности; 23 — неподвижный диск; 24 — нажимной диск; 25 — нажимные рычаги; 26 — вращающийся диск; 27 — кожух; 24 — пружина; 29 — тяга пружины; 30 — фрикционные накладки

Тормоза колес автогрейдера (рис. 113) двухколодочные реверсивные, автомобильного типа с гидравлическим управлением.

Колодки с приклепанными тормозными накладками монтируются на диске. Колодки раздвигаются и прижимаются к тормозному барабану исполнительным цилиндром, также укрепленным на диске. Тормозная жидкость нагнетается в исполнительные цилиндры из рабочего цилиндра под воздействием поршня, на который нажимает толкатель. Движение толкателю передается от педали в кабине водителя рычажным механизмом, присоединенным к проушине, ввернутой в головку толкателя. Полость рабочего цилиндра уплотнена кольцевым уплотнением и защищена от попадания пыли и грязи мягким ограждением. Рабочий цилиндр выполнен в общей отливке с резервуаром; полость цилиндра соединена с цилиндрами жесткими и мягкими трубопроводами, компенсирующими качания балансиров относительно рамы машины. Резервуар заполняется через пробку.

Рабочий цилиндр с резервуаром и принадлежащими к ним деталями крепится под полом рабочего места водителя и соединяется рычажным механизмом с ножной тормозной педалью.

При снятии водителем ноги с педали пружина возвращает поршень, а вместе с ним толкатель и рычажный механизм в исходное положение, причем масло откачивается из исполнительных цилиндров в рабочую полость цилиндра. Клапан предназначен для смягчения изменения давления масла при включении и выключении тормозов.

При откачивании масла из цилиндров тормозные колодки отводятся внутрь пружинами и отходят от тормозных барабанов колес.

Для компенсации износа тормозных накладок служит регулировочное устройство. Вращением гайки с двухзаходной резьбой тормозные колодки разводятся друг от друга и приближаются к рабочей поверхности тормозного барабана, уменьшая зазор между поверхностями трения.

Передние управляемые колеса автогрейдера (рис. 114) тормозов не имеют. В целях улучшения управляемости машины ступицы имеют приливы, служащие для увеличения веса передних колес. Шины и обода передних и задних колес одинаковы.

Ступицы вращаются на шипах поворотных кулаков, укрепленных на шкворнях, шипы которых поворачиваются в гнездах державок. Державки соединены с передней осью шарнирами и с соединительной тягой верхними шарнирами.

К тяге приболчен сектор, который находится в зацеплении с шестерней, приводимой во вращение червячной парой. При вращении червяка от коробки управления шестерня поворачивает сектор, а вместе с ним двигает тягу и державки кулаков, придавая боковой наклон передним колесам.

Рис. 113. Гидравлические тормоза:
1 — резервуар; 2 — пробка; 3 — рабочий цилиндр; 4— поршень; 5 — ограждение; 6—проушина; 7— толкатель; 8 — уплотнение; 9— регулировочная гайка; 10— стяжная пружина; 11 — колодка; 12 — тормозная накладка; 13 — диск; 14 — исполнительный цилиндр; 15 — возвратная пружина; 16 — мягкий трубопровод; 17 — жесткий трубопровод; 18 — клапан; 19 — возвратная пружина

Рис. 114. Передняя ось (вид спереди): 1 — шина; 2 —обод; 3— тяга; 4—сектор; 5—ведущая шестерня; 6 — червячный редуктор; 7— передняя ось; 8 — державка; 9 — шкворень; 10 — поворотный кулак; —ступица; 12— сошка; 13 — рулевая тяга; 14 — центральный шарнир;
15 — шарнир державки; 16 — шарнир тяги

Передние колеса поворачиваются при помощи сошек, закрепленных в ступицах кулаков и соединенных шаровыми шарнирами с рулевыми тягами. Обе тяги объединены центральным шарниром, в отверстие которого входит палец рулевой сошки, поворачиваемой рулевым штурвалом через редуктор.

Вследствие наклонного положения шкворней и кулаков передние колеса становятся наклонно, благодаря чему центры контактных площадей шин совпадают с продолжением геометрических осей шкворней, что уменьшает усилие, потребное для поворота колес в плане.

Кинематическая схема автогрейдера Д-144 представлена на рис. 115.

Рис. 115. Кинематическая схема автогрейдера Д-144:
1— двигатель; 2— муфта сцепления; 3— коробка перемены передач; 4 — коробка управления; 5—механизм подъема отвала; 6—механизм поворота отвала; 7—механизм подъема кирковщика; 8— механизм выноса отвала; 9— механизм наклояа передних колес; 10 — демультипликатор; 11 — главная передача; 12 — балансир

Кроме автогрейдера Д-144, серийно изготовляется автогрей- дер Д-265 меньшей мощности и меньшего веса, основным назначением которого является ремонт грунтовых дорог и их сооружение в легких грунтовых условиях.

Авто грейдер Д-265 (рис. 116) имеет компоновку основных узлов и рабочих органов, подобную компоновке автогрейдера Д-144. Главная передача, балансиры и задние колеса устроены так же, как и у автогрейдера Д-144. Передние колеса автогрейдера Д-265 в отличие от колес автогрейдера Д-144 не имеют бокового наклона и поворачиваются только в горизонтальной плоскости. Механизмы поворота передних колес приводятся от рулевого штурвала.

Коробка управления приводится в действие редуктором из цилиндрических шестерен.

Мощность на управление отбирается от первичного вала коробки перемены передач, т. е. зависит от муфты сцепления; при выключении муфты отбор мощности на управление прекращается и коробка управления 22 не работает.

Механизмы управления и коробка защищены от поломок многодисковой фрикционной муфтой, которая пробуксовывает при перегрузках рабочих органов.

Основным рабочим органом автогрейдера является отвал, подвешенный на поворотном круге тяговой рамы. Отвал автогрейдера Д-265 неполноповоротный; боковой вынос и наклон отвала выполняются так же, как и на автогрейдере Д-144. Механизмы управления отвалом подобны по конструкции таким же механизмам автогрейдера Д-144.

Автогрейдер Д-265 имеет дополнительный сменный рабочий орган — кирковщик, который для работы устанавливают на место отвала на консолях поворотного круга.

Рис. 116. Автогрейдер средний Д-265:
а — общий вид; б — кинематическая схема; 1 — двигатель; 2— топливный бак; 3 — сиденье водителя; 4—рулевой штурвал; 5 — рычаг переключения передач; 6—рычаг центрального тормоза; 7— рычаг демультипликатора; 8 — рычаги коробки управления; 9 — рама; 10 — механизм подъема отвала; 11— поворотный круг; 12 — тяговая рама; 13 — переднее колесо; 14 — отвал; 15 — механизм бокового выноса отвала; 16 — заднее колесо; 17—балансир; 18 — муфта сцепления; 19 — педаль сцепления; 20 — коробка перемены передач; 21 — предохранительная муфта; 22 — коробка управления; 23 — редуктор; 24 — механизм поворота отвала; 25 — промежуточный редуктор; 26—механизм бокового выноса отвала; 27 — рулевая трапеция; 28 — рулевой редуктор; 29 — центральный тормоз; 30 — смазочный насос; 31 — главная передача
филактического ремонта машин, а также от квалификации обслуживающего персонала; V—геометрический объем призмы грунта, перемещаемой отвалом при продольном или поперечном перемещении за один рабочий ход, в ж3; t—время рабочего цикла грейдера в час;

Эксплуатация грейдеров и автогрейдеров

Для обеспечения высокой производительности грейдеров и автогрейдеров необходимо стремиться к сокращению времени рабочего цикла, т. е. работать на наибольших возможных скоростях движения. Также надо добиваться увеличения объема грунта в призме, перемещаемой отвалом. Однако не следует перегружать машину и доводить до буксования гусеницы трактора, буксирующего грейдер, или ведущие колеса автогрейдера. При буксовании ходовой части увеличиваются износы и всегда теряется время, а если еще появляется необходимость переключать муфту сцепления и коробку перемены передач, то потери рабочего времени становятся чрезмерными и резко снижают производительность.

Последовательность работы грейдеров и автогрейдеров при сооружении и профилировании грунтовых дорог одинакова (рис. 117).

Рис. 117. Схема профилирования грунтовой дороги за 15 проходов (цифры с 1 по 15 указывают последовательность проходов),

При первом проходе намечается разбивка дороги по ширине и направлению и поэтому первый проход является наиболее ответственным; целесообразно перед первым проходом размечать внешние края кюветов колышками, которые облегчают водителю сохранять направление при движении.

При последующих проходах боковые кюветы углубляют и вырезанный из них грунт перемещают на дорожное полотно. Последними проходами дорожное полотно планируют (выравнивают) и профилируют, т. е. его поверхности придают поперечные уклоны (см. рис. 117, 15) обеспечивающие сток воды в боковые кюветы.

Как правило, грейдеры делают проходы вкруговую, т. е. за первую половину каждого прохода обрабатывают одну сторону Дорожного полотна, а за вторую половину прохода в обратном направлении — вторую его сторону. Таким образом, грунтовую Дорогу с боковыми кюветами сооружают за 15 проходов туда и обратно.

Обычно грунтовые дороги строят участками длиной 0,5—1 км. Чем длиннее участок, тем меньше относительная потеря времени на непроизводительные повороты в конце проходов. Автогрейдер Д-144 сооружает от 1,5 до 1,8 км грунтовой дороги за смену.

Прицепными грейдерами и автогрейдерами можно строить дорожные насыпи высотой до 2 м из боковых резервов (рис. 118).

Автогрейдер вырезает последовательно слои грунта из резервов и параллельными проходами перемещает их в насыпь (рис. 118, а). Работа производится такими же круговыми проходами, как и при сооружении грунтовых дорог.

Рис. 118. Схемы возведения дорожной насыпи:
а — автогрейдером Д-144; б и в — сцепом из пятилемешного плуга и трех грейдеров Д-20Б, буксируемых трактором С-80. Арабские цифры указывают последовательность проходов машин; I — грейдеры; II — пятилемешный плуг; III — буксирный трактор; IV — буксирные канаты; V — деревянные распорки

Дорожные насыпи можно сооружать сцепом пятилемешного плуга и трех грейдеров Д-20Б, буксируемых одним трактором С-80. Этот способ строительства предложен для равнинных местностей украинскими инженерами А. А. Карховым и Т. И. Пияр- ским и внедрен ими в производство в 1950 г.
Пятилемешный плуг и грейдеры (рис. 118, б) прицепляют к трактору III длинными канатами IV, которые предохраняются от соприкосновения с передними колесами грейдеров деревянными распорками V.

Плуг разрыхляет грунт, а отвалы грейдеров, поставленные в плане под острым углом к направлению движения, сдвигают грунт вбок и перемещают его в насыпь. Отвалы для этих работ оснащают удлинителями.

Длина такого сцепа достигает 30 м, но поворот даже при такой длине производится радиусом 20 м, что вполне допустимо в равнинных местностях. Время поворота сцепа на обратный ход не превышает 3 мин.

Дорожные насыпи можно строить одиночными прицепными грейдерами, но их производительность в 4—5 раз меньше, чем производительность сцепа пятилемешного плуга и трех грейдеров Д-20Б.

Насыпи и их откосы планируют планировщиком откосов, а также отвалом, вынесенным за раму.

Грейдер, двигающийся по насыпи, выравнивает отвалом (рис. 119, а) поверхность дорожного полотна и смещает срезанный грунт вбок к бровке насыпи. Прикрепленный к отвалу планировщик срезает неровности откоса и сбрасывает весь срезанный грунт вниз к подошве насыпи.

Рис. 119. Схема планирования насыпей:
а — грейдером Д-20Б с планировщиком откосов; б — двумя грейдерами Д-20Б; 1 — отвал с планировщиком откосов; 2— грейдер Д-20Б с ножом, вынесенным за раму; 3— грейдер Д-20Б с отвалом и планировщиком откосов

У высоких насыпей (рис. 119, б) второй грейдер с отвалом, вынесенным за раму, зачищает подошву откоса, следуя сзади грейдера, идущего по насыпи, и также сбрасывает грунт вниз, откуда избыток грунта удаляют в сторону бульдозером или те-ми же грейдерами. Работа производится круговыми проходами.

Эта работа может также выполняться автогрейдерами.

Грейдеры и автогрейдеры осуществляют выемку и планировку корыта под дорожное покрытие в готовом земляном полотне (рис. 120). При этом объем грунта, вынутого из земляного полотна, должен равняться объему грунта в обочинах.

Корыто вырезают круговыми проходами по дорожному полотну. Грунт вырезают из корыта и перемещают на обочины; затем обочины и дно корыта планируют и профилируют, придавая им поперечные уклоны для стока воды.

Планирование и профилирование поверхностей производится отвалом, повернутым под углом 50—60° к направлению движения; при этом небольшие бугры срезаются, а мелкие выемки и ямы засыпаются срезанным грунтом. Таким образом поверхность выравнивается.

Рис. 120. Схема устройства корыта в готовом земляном полотне:
I, III, V, VI, VII — зарезание; II и IV — перемещение; III— разравнивание дна корыта (вверху показано сечение готового корыта)

Старые дорожные одежды и грунты киркуют рядом последовательных проходов. Глубина киркования выбирается водителем и зависит от величины сопротивления киркуемого материала.

—-

Грейдерами называют прицепные машины, работающие в сцепе с гусеничными тракторами или тягачами, автогрейдерами — самоходные машины. Грейдеры и автогрейдеры предназначены для профилирования грунтовых дорог с устройством боковых канав, для возведения дорожных насыпей, дамб, валов из боковых резервов, планировки земляного полотна, откосов, устройства дорожного полотна и террас на крутых склонах, а также корыта в готовом полотне для сооружения основания дорог. Средние и тяжелые грейдеры и автогрейдеры применяют для смешения грунтовых и гравийно-щебеночных материалов с вяжущими добавками на полотне дороги, при устройстве и очистке оросительных каналов, а также для ремонта и содержания дорог.

Рабочий орган грейдера — отвал с ножом, располагающийся между передней и задней осями колес, — может иметь различные установки в плане и вертикальной плоскости, а также значительный вынос в сторону, что позволяет выполнять разнообразные рабочие операции по резанию и перемещению грунта и сыпучих материалов (песка, гравия, снега и пр.).

Рис. 4.22. Схема системы типа сАвтоплан» автоматического упз равления отвалом бульдозера ДЗ-54:
1 — трубопровод слива в бак; 2 — трубопроводы подвода жидкости под давлением; 3 — обратный клапан с дросселем; 4 — трубопровод подачи жидкости под давлением; 5 — датчик частоты вращения двигателя; 6 — маятниковый датчик углового положения; 7 — пульт управления; 8 — блок перегрузки; 9 — блок управления; 10 — аккумулятор; 11 реверсивный электрозолотник; 12 — дренажный трубопровод

Грейдеры легкого типа для работы с тракторами должны быть рассчитаны на тяговое усилие 3—4 тс при скорости 2—4 км/ч, а грейдеры тяжелого типа — на усилие 10—12 тс при скорости 2—3,5 км/ч. Грейдеры характеризуются длиной основного отвала: легкие грейдеры имеют отвал до 3 м, тяжелые — свыше 3 м.

По ходовому оборудованию различают грейдеры на металлических колесах и пневмоколесные. Преимущество металлических колес—низкая стоимость, простота устройства и обслуживания; недостатки — невысокая скорость (не более 5—6 км/ч). Пневмоколесные машины могут транспортироваться своим ходом со скоростью до 30 км/ч. По типу управления рабочими органами выделяют грейдеры с механическим и гидравлическим управлением.

Автогрейдеры классифицируют по массе (главному параметру), числу колесных осей и типу колесной схемы, системе управления рабочими органами, типу трансмиссии и управления поворотом колес.

ГОСТ 9420—69 предусматривает три типа автогрейдеров: легкие (типа ДЗ-99) массой 9 т для патрульных и планировочных работ; средние (типа Д3-31) массой 13 т для профилировки, реконструкции дорог и смешения материалов на месте; тяжелые (типа ДЗ-98) массой 19 т для строительства дорог и для земляных работ. Мощность их составляет соответственно 75—90, 120—150 и 250—300 л. с.

Автогрейдеры различают по принятой для их ходовой части колесной схеме, которая определяется в зависимости от колесной формулы А X Б X X В, где А — число осей с управляемыми колесами; Б — число ведущих осей; В — общее число осей.

Привод механизмов управления основным рабочим органом автогрей-Дера — отвалом с ножом может быть механическим или гидравлическим.

По типу трансмиссии различают авто-грейдеры с механической и гидромеханической трансмиссией. Для поворота управляемых колес на автогрейдерах устанавливают гидравлическое или механическое рулевое управление. Механическое управление часто снабжается гидравлическим или пневматическим усилителем.

Автогрейдеры имеют такие преимущества, как высокая мобильность, маневренность и возможность применения на различных работах по строительству, ремонту и содержанию дорог. Грейдеры уступают автогрейдерам в производительности и маневренности. Применение грейдеров экономически оправдано их конструктивной простотой, небольшой стоимостью и возможностью использовать для них сельскохозяйственные тракторы классов 3 и 10 тс.

Серийно выпускаются легкий автогрейдер ДЗ-99 (Д-710Б) в различных модификациях, в том числе с двигателем 90 л. е., с ручным управлением (ДЗ-99-1-4), с системой автоматики «Профиль-1» (ДЗ-99-1-2), с системой автоматики «Профиль-2» (ДЗ-99-1-1) и с двигателем 60 л. е., с системой автоматики «Профиль-1» (ДЗ-99-2-2), с ручным управлением (ДЗ-99-2-4), а также модификация с двигателем 90 л-, с. с гидромеханической трансмиссией (ДЗ-99А-1-4); средний автогрейдер ДЭ-31-1 (Д-557-1) и его модификация с гидромеханической трансмиссией (ДЗ-31-2); тяжелый автогрейдер ДЗ-98 (Д-395В) и его модификация с двигателем 165 л. с. (ДЗ-98-1С). Кроме того, в парке строительных организаций имеются автогрейдеры ДЗ-40 (Д-598), ДЗ-2А (Д-144А) и ДЗ-14А (Д-395А).

Из грейдеров серийно выпускаются тяжелый ДЗ-1 (Д-20БМ) и легкий ДЗ-6 (Д-241А); осваивается тяжелый грейдер с гидроуправлением ДЗ-58 (Д-700).

Читать далее:

Категория: - О дорожно-строительных машинах

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины