По тяговому классу трактора грейдеры делят на легкие (тяговый класс 3 и 4) и тяжелые (тяговый класс 10). В последнее время этот признак потерял смысл, так как грейдеры могут агрегати-роваться с тракторами разных тяговых классов.

По способу агрегатирования грейдерного оборудования с базовым трактором грейдеры делят на прицепные и полуприцепные. К прицепным, по аналогии со скреперами, относят машины, буксируемые гусеничными или колесными тракторами. У таких грейдеров вся масса и нагрузки воспринимаются собственными колесами. Полуприцепные грейдеры часть нагрузок передают на трактор. У них улучшена проходимость и маневренность. Они имеют меньшую массу и потребность в шинах.

По типу привода оборудования грейдеры делят на механические и гидравлические.

Автогрейдеры классифицируют по следующим основным признакам: классу мощности, колесной схеме, типу задней тележки, типу трансмиссии.

Класс мощности является основным признаком, по которому все автогрейдеры делят на три группы—100, 160 и 250.

Колесная схема оказывает существенное влияние на тяговое усилие и его планирующие способности. Колесная схема автогрейдера определяется формулой А—Б—В, где А — число осей с управляемыми колесами; Б — число осей с ведущими колесами; В — общее число осей.

Колесная схема выпускаемых автогрейдеров — 1×2×3 и 1×3×3, т. е. трехосные автогрейдеры с 2 или 3 ведущими осями. У всех автогрейдеров передние колеса управляемые. Автогрейдеры класса 100 и 160 оборудуют двумя задними ведущими осями, класса 250 — всеми тремя.

По типу задней тележки автогрейдеры бывают: с балансирами, в которые встроены бортовые редукторы заднего ведущего моста; с балансирами в виде балок, соединяющих раздельные задние ведущие мосты. Первая схема более распространена и используется на автогрейдерах класса 100 и 160. Вторую схему применяют только на автогрейдерах класса 250.

Тип трансмиссии существенно влияет на конструкцию и общую характеристику автогрейдера. Выпускают автогрейдеры с механической и гидромеханической трансмиссией.

Земляные сооружения создаются путем разработки естественно залегающего грунта, причем целью такой работы может быть устройство выемок либо насыпей разнообразных форм и размеров, соответствующих назначению сооружения. К основным видам земляных сооружений относятся: площадки для зданий, стадионов и др., земляное полотно дорог, каналы, плотины, дамбы, водоемы, котлованы, траншеи и т. д.

Грейдеры применяются, в основном, при планировке площадей, при сооружении земляного полотна дорог, профилировании и ремонте грунтовых дорог.
Земляным полотном называется элемент доро ги, на котором устраивается проезжая часть.

Полосы земляного полотна, не занятые проезжей частью, называются обочинами. Назначение обочин — служить упором для одежды проезжей части дороги, а также сделать полотно дороги (проезжую часть) более устойчивым, не поддающимся разрушению от неблагоприятных климатических условий и от действия нагрузок, возникающих при движении транспорта по дороге. Обочина также служит для укладки материалов в период строительства, ремонта дорог, для движения пешеходов. Кроме того,, на широких дорогах обочины используются для остановки машин, а иногда для движения по ним тракторов и других специальных машин.

Бровкой дороги называется линия, отделяющая поверхность полотна от его откосов. Бровки бывают внутренние и наружные.

Канавы, идущие параллельно полотну и примыкающие непосредственно к нему, называются боковыми канавами, или кюветами.

Вся полоса земли, занятая дорогой (проезжей частью, обочинами, канавами и обрезами) называется дорожной полосой, или полосой отвода.

Места на дорожной полосе, из которых во время строительства дороги берут землю для образования насыпей, называются резервами, или кювет-резервами.

Резервы могут быть заложены в стороне от дороги.

Рис. 1. Земляное полотно в насыпях высотой от 0,6 до 1,0 м.

Части полосы отвода между наружными бровками кювета и границей полосы отвода называются обреза- м и. Служат они для хозяйственных целей, а также для складирования на них строительных материалов.

Земляное полотно устраивается в насыпях или выемках. Если дорогу требуется устраивать выше поверхности земли, то делается насыпь (рис. 1), если ниже поверхности земли — выемка (рис. 2).

Рис. 2. Земляное полотно в мелких выемках глубиной 1,5 м н менее. Слева раскрытая выемка; справа выемка, разделанная под насыпь.

В поперечном разрезе насыпи и выемки представляют собой трапеции, горизонтальная часть которых является полотном, а наклонные части — откосами.

Крутизна откосов зависит от угла естественного откоса грунта. Грунты в выемках сохраняют свою естественную связность и плотность и поэтому допускают большую крутизну, чем разрыхленные грунты, перемещенные в насыпь.

Откосы насыпей высотой до 1,0 .ад обычно имеют крутизну, равную 1:3, а в насыпях выше 1,0 м— 1:1,5.

Кюветы в зависимости от количества проточной воды и рода грунта имеют глубину 0,60—0,80 м.

Земляным полотном в нулевых отметках (рис. 3) называется такое полотно дороги, которое проходит в минимальных насыпях в пределах от 0 до 0,20 м. Площадь поперечного сечения такого полотна равна площади сечения двух кюветов.

Материалом для устройства земляного полотна служат грунты. Грунты состоят из отдельных минеральных частиц, по-разному связанных между собой. Для оценки пригодности грунтов определяют их свойства, основными из которых являются: связность, водопроницаемость, размываемость, разрыхляемость, способность держаться на откосе и др.

Рис. 3. Земляное полотно в нулевых отметках с треугольным (слева) и трапецеидальным (справа) кюветом.

Связность грунтов определяется силой сцепления между частицами, из которых состоят грунты. Связность грунтов (кроме сыпучих) увеличивается при уменьшении влажности.

Водопроницаемость — способность грунта пропускать воду (или дренировать).

Размываемость — способность грунта разрушаться под действием протекающей воды.

Разрыхляемость — способность грунта увеличиваться в объеме при разработке вследствие потери связи между частицами.

Грунт, укладываемый в насыпь, ложится на откосах под определенным углом, который зависит от вида грунта и степени насыщения его влагой. При сооружении насыпи или разработке выемки грунт будет держаться на откосе до тех пор, пока крутизна этого откоса не превзойдет определенной величины.

Для того, чтобы грунт на откосе насыпи или выемки не обрушился, откос не следует делать круче, чем это допускается углом естественного откоса.

Грунты по степени связанности между частицами, то есть по степени прочности делятся на три группы:
1. Легкие, у которых частицы очень слабо связаны друг с другом и легко отделяются;
2. Тяжелые, у которых частицы плотно связаны друг с другом;
3. Скальные, у которых частицы очень твердые и прочно связаны между собой.

К легким грунтам относятся пески, а к тяжелым — глины.

Трудоемкость разработки грунтов различна и зависит от разловидности грунта и его состояния, от способа разработки грунта, а также инструментов и машин, с помощью которых производится разработка.

В строительной классификации грунтов, разделяющей все грунты на 16 категорий, применяется условный способ разработки ручными инструментами каждой категории грунта.

По типу привода управления различают грейдеры:
1) с ручным приводом,
2) с механическим приводом от двигателя с гидравлическим или механическим устройством.

Рис. 4. Грейдер среднего типа Д-241.

Рис. 5. Грейдер тяжелого типа Д-20-А.

Рис. 6. Грейдер тяжелого типа Д-165.

Рис. 7. Грейдер тяжелого типа Д-165-А.

С механизированным приводом управления изготовляются, главным образом, грейдеры тяжелого типа.

—-

Главными узлами грейдеров (рис. 4.23) являются основная и тяговая рамы с отвалом, дышло, ходовое оборудование и механизмы управления.

Основная рама обычно выполнена (грейдеры ДЗ-1 и ДЗ-6) из двух продольных гнутых швеллеров, связанных между собой поперечными балками. С передним мостом рама соединена посредством шарового шкворня, обеспечивающего свободу их взаимных перемещений; с задним мостом она соединена жестко. На тяжелых грейдерах рама может сдвигаться относительно моста вправо и влево. В плане рама имеет вид равносторонней трапеции, суживающейся к передней части.

Рис. 4.24. Схема рабочего органа грейдера:
1 — штурвал; 2 — соединительный вал; 3 шестерни; 4 телескопический вал; 5 — шарнирное звено; 6 — защелка; 7 — редуктор; 9 — зубчатый сектор; 10 — поворотный круг; 11 — тяговая рама; 12 — отвал; 13 — проушина; 14 — палец; 15 гребенка; 16 — шкворень; 17 — тяга

В середине ее предусмотрены кронштейны для установки редукторов и корпусов подшипников механизмов управления, а также рабочей площадки машиниста.

У тяжелого грейдера ДЗ-58 основная рама представляет собой балку из трубы. К передней части балки приварена отливка коробчатого сечения, имеющая в нижней части сферическую поверхность, которой она опирается на шаровую пяту кронштейна переднего моста. Грейдер оснащен гидравлическим управлением рабочими органами, поэтому его основная рама в средней части имеет два кронштейна для установки рычагов гидроцилиндров подъема и опускания рабочего органа; .на задней части рамы размещен бункер с балластом, увеличивающим массу грейдера.

Рабочий орган (рис. 4.24) состоит из отвала с ножами, поворотного круга и тяговой рамы. Отвал с ножами крепится к поворотному кругу при помощи проушин, гребенок и пальцев. Поворотный круг соединен с тяговой рамой шкворнем, на котором посредством редуктора он поворачивается относительно тяговой рамы.

Тяговая рама передней частью соединена шарнирным звеном с основной рамой грейдера, а задней подвешена к кривошипам механизма подъема и опускания отвала двумя телескопическими тягами (или цилиндрами), устанавливаемыми на основной раме. Защелка предназначена для фиксации отвала на нужном угле захвата.

Рис. 4.28. Грейдер Д3=58:
1 — кабина; 2 — задний мост; 3 в основная рама; 4 — вистема гидропривода; 5 — тя-говая рама; 6 — передний мост; 7 «в дышло; 8 — откидная опора; 9 «-» поворотный круг; 10 — отвал

Отвал имеет сварную коробчатую конструкцию, в нижней части которой установлен нож. Нож имеет двустороннюю заточку и крепится к отвалу болтами с потайной головкой. Установка отвала при работе характеризуется углами захвата а, наклона (зареза-ния) (3 и резания у (рис. 4.25).

Отвал, в зависимости от конструкции поворотного устройства, бывает полуповоротным в плане или может поворачиваться на 360°. При помощи механизмов его можно перемещать вверх, заглублять в грунт, устанавливать в плане на требуемый угол, выдвигать относительно тяговой рамы в обе стороны, изменять его установку для изменения угла резания, а также выносить нож в сторону вместе с тяговой рамой и устанавливать под различными поперечными углами, что необходимо при разработке косогоров и кюветов.

Механизм поворота отвала служит Для установки последнего под нужным углом захвата путем вращения круга в плоскости тяговой рамы. В грейдерах ДЗ-1, ДЗ-6 для изменения угла захвата воздействуют тягой на защелку и освобождают поворотный круг. Затем вращением штурвала поворачивают круг на необходимый угол и, опустив тягу, запирают защелку на ближнем отверстии круга. Грейдер с гидроуправлением ДЗ-58 отличается наличием гидроцилиндра для поворота отвала.

Механизм подъема и опускания отвала (грейдеры ДЗ-1, ДЗ-6) состоит из двух одинаковых конструктивных частей независимого управления подъемом и опусканием каждого конца отвала. Для подъема и опускания отвала вращают штурвал, закрепленный на валу червяка редуктора, в результате чего через промежуточные элементы цепи управления поворачивается кривошип, имеющий в нижней части шаровую опору, к которой присоединен одним концом шатун; другой его конец присоединен к тяговой раме. На гидравлических грейдерах (ДЗ-58) подъем и опускание отвала производятся двумя гидроцилиндрами от двух секций распределителя.

Механизм выноса отвала в сторону (грейдеры ДЗ-1, ДЗ-6) состоит из штурвала, насаженного на вал, червяка, находящегося в зацеплении с червячным колесом, и цилиндрической шестерни, установленной на валу червячного колеса. Шестерня закрепляется с рейкой, которая может скользить по направляющей балке, укрепленной на основной раме. Рейка имеет два ушка, в одно из них вставляется крюк тяги, соединенный другим концом с тяговой рамой. При вращении штурвала рейка с тягой перемещаются в ту или другую сторону, увлекая за собой тяговую раму. Грейдер снабжается двумя тягами, которые могут быть разной длины: короткую тягу применяют при срезании откосов, длинную — во всех остальных случаях.

Рис. 4.25. Углы установки отвала грейдера

У грейдеров с гидроуправлением (ДЗ-58) вынос отвала осуществляется гидроцилиндром, корпус которого закреплен на основной раме, а шток — на тяговой раме.

Ходовая часть грейдера представляет собой передний и задний мосты с колесами.

Передний мост (грейдеры ДЗ-1 и ДЗ-58) представляет собой балку, по концам которой шарнирно закреплены кривошипы с полуосями. На последние посредством роликовых подшипников насажены колеса. Концы кривошипов соединены поперечиной. На балке установлена шаровая пята, являющаяся опорой для передней части основной рамы. Колеса имеют возможность наклоняться в обе стороны на угол до 20°, что предохраняет грейдер от сдвига в сторону при действии на него боковых нагрузок. Такие нагрузки возникают при срезании откосов и работе на откосах или когда одно колесо находится, например, в кювете, а другое на обочине дороги. Передний мост у других грейдеров (ДЗ-6) не имеет наклона колес и представляет собой балку коробчатого сечения, по концам которой вварены цапфы для колес.

Задний мост грейдера выполнен по схеме переднего моста, но без дышла, и из-за отсутствия балансирной подвески без шаровой пяты. Кроме того, задние мосты грейдеров различаются конструкцией привода механизма наклона колес и наличием (только у тяжелых грейдеров ДЗ-1 и ДЗ-58) механизма выноса основной рамы в сторону — вдоль оси задних колес.

В зависимости от условий эксплуатации грейдера устанавливают металлические или пневматические колеса.

Для передачи тягового усилия от трактора к грейдеру ось переднего моста имеет дышло и прицепное устройство. При помощи дышла трактор можно установить со смещением к продольной оси грейдера, что позволяет грейдеру двигаться за ним, смещаясь в ту или другую сторону со следа трактора, а машинисту хорошо видеть сооружаемую дорогу.

Балка коробчатого сечения выполнена из двух угольников или швеллеров. С передним мостом она соединена шкворнем и двумя тягами, длина которых может изменяться с помощью натяжных муфт. Меняя длину тяг, можно поворачивать дышло в горизонтальной плоскости в любую сторону на угол до 20° от своего среднего положения. В передней части дышла расположена прицепная серьга для присоединения грейдера к трактору. Серьга крепится осью к шкворню, а последний проходит через вкладыш, приваренный к коробке дышла, и закрепляется предохранительным штифтом.

Механизм наклона передних колес (грейдер ДЗ-1) позволяет с рабочего места вращением штурвала наклонять колеса в нужную сторону и на требуемый угол; от штурвала вращение и крутящий момент через ряд звеньев передаются шестерне и зубчатому сектору, чем обеспечивается перемещение поперечины, шарнирно связанной с кривошипами и полуосями моста, и наклон колес. Механизм наклона задних колес (грейдеры ДЗ-1 и ДЗ-6) не имеет шаровой пяты на оси моста и соединительного вала.

У грейдера ДЗ-58 наклон колес производится с рабочего места при помощи одной секции гидрораспределителя через гидроцилиндр, прикрепленный одним концом к кронштейну шаровой пяты моста, а другим — к кривошипу цапф.

Грейдеры для выполнения различных работ оснащают дополнительным оборудованием: удлинителем отвала, откосником и планировщиком откосов.

Удлинитель отвала навешивают на отвал при перемещении и разравнивании грунта. Это дает возможность разрабатывать участок дороги более широкой полосой, максимально использовать мощность трактора, а следовательно, повысить производительность грейдера. Удлинитель представляет собой «отрезок» отвала с ножом того же профиля и крепится к отвалу болтами с потайными головками. Таким удлинителем обрабатывают кюветы треугольного и трапецеидального сечения.

Откосник представляет собой специальный треугольный отвал, предназначенный для профилирования треугольных и трапецеидальных боковых канав. Работа откосников производится с правой стороны по движению грейдера е заглублением откосника механизмом подъема отвала.