Прицепной грейдер – малозатратный аналог автогрейдера

Related Articles

Виды и применение ленточных конвейеров

30 октября, 2020

Преимущество 3Д печати

28 февраля, 2020

Экскаватор на гидравлике

25 февраля, 2020
На строительных площадках бывает сложно обойтись стандартными решениями и машинами, такими как бульдозеры и трактора. В ряде случаев их использование требует дополнения специальными устройствами, например, прицепными грейдерами. Они имеют очень ограниченную область применения, тем не менее, от их использования отказываются не часто.

Где используются прицепные грейдеры

Буксируемые тракторами грейдеры создавались как землеройные машины для формирования полотна дорог, подготовки поверхности к укладке асфальта и бетона. Используют прицепные агрегаты также на строительстве промышленных сооружений, объектов социальной инфраструктуры, в сельском и коммунальном хозяйстве:

• для создания насыпей, профилирования их поверхности;
• в выравнивании полотна дорог в грунтовом и насыпном исполнении;
• при перемешивании щебёночных, гравийных материалов, грунтов различных категорий между собой и с вяжущими добавками;
• для планирования по проектным отметкам земельных участков, откосов, выемок, кюветов;
• в распределении по поверхности рабочей зоны и выравнивания слоя щебёночных, гравийных, песчаных материалов;
• при работах в коммунальном секторе, включая снегоочистку и уборку мусора.

На всех работах, где необходимо выровнять поверхность, придать ей однородность, применение грейдерных устройств эффективно и экономически оправдано.

По массе машины различают легкие, средние и тяжелые автогрейдеры. Принятая для ходовой части колесная схема определяется в зависимости от колесной формулы А X Б X В, где А — число осей с управляемыми колесами, Б — число ведущих осей, В — общее число осей. Легкие авто грейдеры могут иметь колесную формулу 1×2×3 и 1×2×2; средние — 1 X 2 х 3 и 2×2×2, тяжелые —1×2×3, 1×3×3 и 3×3×3. Наибольшее распространение получили автогрейдеры всех типоразмеров с колесной формулой 1×2×3.

Привод механизмов управления отвалом с ножом может быть механическим или гидравлическим. По типу трансмиссии различают автогрейдеры с механической и гидромеханической трансмиссией. Для осуществления поворота управляемых колес на автогрейдерах устанавливают либо гидравлическое, либо механическое рулевое управление. Механическое управление часто снабжается гидравлическим или пневматическим усилителем.

Таблица 1 Техническая характеристика грейдеров

Примечания: 1. На базе модели ДЗ-99-1 могут выпускаться модификации с ручным управлением ДЗ-99-1-4, с системами автоматики «Профиль 1» ДЗ-99-1-2 и «Профиль 2» ДЗ-99-1-1, с двигателем мощностью 60 л. с. ДЗ-99-22 в аналогичном исполнении, с гидромеханической трансмиссией ДЗ-99А-1-4. 2. На базе модели ДЗ-31-1 могут ввгаускаться модификации с гидромеханической трансмиссией (ДЗ-31-2). 3. На базе модели ДЗ-98 могут выпускаться модификации ДЗ-98-1 с двигателем мощностью 165 л. с.

Прицепные грейдеры для работы с тракторами должны изготовляться двух типов: I — рассчитанные на работу с тяговым усилием 3—4 тс при скорости 2—4 км/ч; II — рассчитанные на работу с тяговым усилием 10—12 тс при скорости 2—3,5 км/ч. Серийно выпускаются тяжелый грейдер ДЗ-1 (Д-20БМ) и легкий ДЗ-б (Д-241А).

ГОСТ 9420—69 предусматривает три типа автогрейдеров: легкий — массой Эти мощностью 75—90 л. с. для патрульных и планировочных работ; средний — массой 13 т и мощностью 120— 150 л. с. для профилировки, реконструкции дорог и смешения материалов на месте; тяжелый — массой 19 т и мощностью 250 — 300 л. с. для строительства дорог и земляных работ.

В настоящее время серийно выпускаются: — легкий автогрейдер ДЗ-99 (Д-710Б) в различных модификациях, в том числе с двигателем мощностью 90 л. с; с ручным управлением (ДЗ-99-1-4) с системой автоматики «Профиль 1» (ДЗ-99-1-2), с системой автоматики «Профиль 2» (ДЗ-99-1-2); — с двигателем мощностью 60 л. с: с системой автоматики «Профиль 1» (ДЗ-99-2-2), с ручным управлением (ДЗ-99-2-4), а также модификация с двигателем мощностью 90 л. с. с гидромеханической трансмиссией (ДЗ-99А-1-4); средний автогрейдер ДЗ-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 мощностью 165 л. с. (ДЗ-98-1).

Осваивается производство средних (ДЗ-122) и тяжелых автогрейдеров с гидромеханической трансмиссией (ДЗ-105).

Краткая техническая характеристика грейдеров и автогрейдеров приведена в табл. 1.

—

Автогрейдеры — самоходные машины, оборудованные высокоподвижным отвалом, что определило их широкое применение для профилирования и отделки земляного полотна, возведения невысоких насыпей (до 0,6 м) с подачей грунта из боковых резервов, выполнения планировочных и других работ.

В зависимости от мощности установленного двигателя и массы машины автогрейдеры подразделяются на четыре типа: легкие (63 л. е., 7—9 т), средние (100 л. е., 10—12 т), тяжелые (160 л. е., 13—15 т) и особо тяжелые (250 л. с. и более, 17—23 т).1

Автогрейдеры различают и по колесной схеме (формуле) ходового оборудования, обозначаемой А X Б X В (А — число осей с управляемыми колесами; Б — число осей с ведущими колесами: В — общее число осей машины). Наиболее распространена схема 1 X 2 X 3, но применяются также и схемы: для легких автогрейдеров 1×2×2, средних 2×2×2, тяжелых 1 х 3 X 3 и особо тяжелых 3×3×3.

На автогрейдерах применяются механическая и гидравлическая системы управления. Наиболее распространена гидравлическая система. Кроме основного рабочего оборудования — отвала, на автогрейдеры устанавливают дополнительное оборудование (удлинители отвала, откосники, кирковщики), а также сменные рабочие органы (бульдозерный отвал, снегоочиститель, дорожную фрезу и т. д.)

Легкие автогрейдеры используются в основном для ремонта и содержания дорог, средние — для строительства дорог в легких и средних грунтах и среднего ремонта дорог, тяжелые — при больших объемах дорожных работ, для планирования больших площадок и работы на тяжелых грунтах.

Автогрейдеры выпускаются с единой конструктивной схемой и состоят (рис. 136) из основной рамы, тяговой рамы, поворотного круга с отвалом, двигателя, ходового оборудования и системы управления.

Основная рама оснащена трехточечной подвеской и состоит из передней части, изготовленной из стальной трубы, и задней части, состоящей из двух соединенных между собой продольных лонжеронов.

К трубе рамы приварены кронштейны крепления гидроцилиндров подъема и выноса отвала. Спереди смонтированы передний мост , тяговая рама, отвал бульдозера и гидроцилиндры управления.

На лонжеронах рамы закреплены двигатель, кабина управления, кронштейн блока трансмиссии и балансиры заднего моста.

Рабочие органы автогрейдера приводятся в действие следующим образом. От двигателя через муфту сцепления движение передается на коробку передач, а от нее через главную передачу и бортовые редукторы — на ходовые колеса.

Трехточечная подвеска рамы, отсутствие дифференциала в механизме привода колес и объединение их в балансирные тележки обеспечивают автогрейдеру плавность движения на неровностях, высокую проходимость и хорошие тяговые возможности.

Тяговая рама автогрейдера ДЗ-40 соединена с передней головкой основной рамы шаровым шарниром и подвешена к подъемным гидроцилиндрам на шаровых цапфах, что обеспечивает ей подвижность в двух плоскостях. Разнонаправленным включением подъемных гидроцилиндров поворачивают тяговую раму с отвалом в пределах до 90°. Тяговую раму в горизонтальной плоскости перемещают (вынос отвала в сторону) гидроцилиндром, соединяемым (в зависимости от направления выноса) с одной из шаровых цапф.

Поворотный круг с зубчатым венцом подвешен к тяговой раме при помощи трех поддерживающих башмаков. Он центрируется регулировочными болтами 18. Гидромотором через червячный редуктор поворотный круг с отвалом можно повернуть в плане на 360°.

Отвал автогрейдера изготовлен из листовой стали. К нижней и боковым кромкам его рабочей стороны прикреплены съемные ножи, а к тыльной стороне — трубчатые штанги, обхватываемые направляющими кронштейнов поворотного круга и зубчатых гребенок.

Рис. 1. Автогрейдер ДЗ-61А с гидравлическим управлением рабочими органами

Рис. 2. Кинематическая схема автогрейдера Д3-31

Рис. 3. Рабочее оборудование автогрейдера ДЗ-40

Включением гидроцилиндра, соединенного с шаровой цапфой, отвал перемещен поперек тяговой рамы, что увеличивает его вынос в сторону.

Перестановкой шаровой цапфы на отвале вынос можно увеличить.

Угол резания в пределах 30—70° регулируют перестановкой зубчатой гребенки.

Прикрепленный к кронштейнам поворотного круга кирковщик, предназначенный для предварительного рыхления плотных и тяжелых грунтов, фиксируется в-транспортном положении пальцами.

Для увеличения боковой устойчивости .ведомые оси автогрейдеров оснащаются обычно механизмом наклона колес в вертикальной плоскости.

Для работы в тяжелых условиях (сложный профиль, глинистые влажные грунты, и т. д.) продолжают использовать прицепляемые к гусеничным тракторам грейдеры, оборудуемые гидравлическим управлением рабочими органами.

—

Автогрейдеры предназначают в основном для производства профилировочных работ при возведении земляного полотна автомобильных и железных дорог. Автогрейдерами можно выполнять и ряд других работ: планировать площадки аэродромов и строительные; отсыпать насыпи высотой до 0,6 м из боковых резервов, рыть и очищать кюветы и канавы трапецеидального и треугольного профиля, отрывать и планировать корыта для дорожных оснований; перемешивать грунт, щебень или гравийные материалы с вяжущими — битумом и цементом, а также разрушать дорожные покрытия, зачищать и планировать откосы насыпей и выемок; очищать улицы и дороги от снега.

Автогрейдеры классифицируют по мощности двигателя и по соответствующей ей массе машины, по количеству осей и типу колесной схемы, по типу привода рабочих органов. Главным параметром этих машин по ГОСТ 9420—69 является их масса, которая определяет не только основные показатели, но и область применения на дорожно-строительных работах.

Привод рабочих органов автогрейдера может быть механическим, гидравлическим или комбинированным (пневмогидравлическим). Наиболее распространены автогрейдеры с управлением объемным гидроприводом.

Колесную схему, характеризующую конструктивную компоновку машины, обозначают буквами А-Б-В, где А — число осей с управляющими колесами; Б — число ведущих осей; В —общее число осей автогрейдера.

С увеличением числа осей улучшаются планирующие свойства машины, увеличение числа ведущих колес повышает тяговые возможности машины, а увеличение числа осей с управляемыми колесами— ее маневренность. Однако автогрейдеры с колесной формулой 3X3X3 и 1X3X3 сложны конструктивно, дороги в изготовлении, в связи с чем выпуск их в настоящее время не превышает 4%, от общего количества

Автогрейдер состоит из силовой установки, трансмиссии, основной и тяговой рам, рабочих органов, ходовой части и механизмов управления рабочими органами и ходовой частью. К последним относят механизмы передвижения, подъема и опускания правого и левого концов отвала, его поворота в горизонтальной плоскости, выноса тяговой рамы в сторону, бокового перемещения отвала, изменения угла резания, наклона колес в вертикальной плоскости и поворота их в горизонтальной плоскости. Передняя ось имеет поперечную балансирную подвеску. Задние колеса предусмотрены парные с продольно-балансирными подвесками, что позволяет автогрейдеру сохранять хорошие планирующие свойства при движении по неровной поверхности.

Рабочим органом машины является отвал. К нему прилагают иногда сменное оборудование в виде удлинителя и откосника, которые нужны для увеличения ширины захвата при отделке откосов насыпей. В комплект автогрейдера входит также кирковщик, который используется для рыхления старого покрытия или грунта. Для выполнения автогрейдером различных работ изменяют положение отвала в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Передние колеса (у автогрейдеров со всеми управляемыми колесами и задние) могут наклоняться относительно вертикальной оси, что облегчает работу машины на косогорах, а при планировании откосов обеспечивает ее устойчивость. Изменяют положения отвала в горизонтальной плоскости вращением поворотного круга вокруг его вертикальной оси, а в вертикальной плоскости — подъемом или опусканием правого или левого концов тяговой рамы. Отвал можно также выносить в стороны. Для этого тяговая рама, к которой подвешен поворотный круг, специальным гидроцилиндром (или механизмом) может поворачиваться в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси крепления ее передней точки (шарнира). Передние колеса автогрейдера могут наклоняться относительно своей оси, что облегчает работу машины на косогорах. Задние мосты машины подвешены к основной раме посредством опорных балансиров и реактивных штанг, передний мост — посредством шкворня. Наличие шкворня и балансиров позволяет автогрейдеру плавно передвигаться по неровной местности.

Рис. 4. Конструктивная схема автогрейдера: 1 — рыхлитель; 2, 5 — гидроцилиндры; 3, 12 — карданные валы; 4 — основная рама; 6 — вал рулевого колеса; 7 — кабина; 8 — двигатель; 9 — радиатор; 10 — задний мост; 11 — сцепление; 13 — коробка перемены передач; 14—отвал; 15 — поворотный круг; 16 — рама поворотного круга, 17 — цапфа переднего моста; 18 — передний мост

Основным видом работ, для которых предназначен автогрейдер, является профилирование земляного полотна последовательными проходами по планируемой поверхности. Рабочий процесс машины состоит из операций вырезания грунта и перемещения его вдоль отвала при движении автогрейдера. Рабочий процесс выполняется за несколько проходов с различными установками отвала.

Для расширения области применения и увеличения времени использования машины я течение года автогрейдеры снабжают сменным рабочим оборудованием различного назначения: бульдозерным, снегоочистителями плужным и роторным, грейдер-элеватором, дорожной фрезой, распределителем цемента.

В качестве силовых установок на автогрейдерах обычно используют двигатели внутреннего сгорания. В узел трансмиссии входят многоступенчатая коробка перемены передач, раздаточная коробка, демультипликатор, главная передача и балансирные редукторы, что обеспечивает до десяти рабочих и транспортных скоростей. Выпускают автогрейдеры с гидромеханической трансмиссией, а также машины с гидромотор-колесами.

Основные рамы автогрейдеров изготовляют преимущественно однобалочные трубчатого или коробчатого сечения. Ось рамы совпадает с продольной осью машины, что дает возможность в широких пределах изменять углы установки отвала в вертикальной плоскости и облегчает операцию по его выносу в стороны.

Рис. 5. Схема отвала автогрейдера

Рис. 6. Схема к расчету усилий, действующих на автогрейдер

В процессе работы автогрейдера на его рабочий орган и колеса действуют силы, величина которых зависит от физико-механических свойств грунта, параметров рабочего органа и технологического процесса работы.

Рис. 7. Схема для определения усилий подъема отвала автогрейдера

Рис. 8. Схема сил, действующих на переднюю ось автогрейдера на косогоре

Прицепные и полуприцепные агрегаты – в чем различия

В прицепном грейдере между передней осью и задним мостом на основной раме монтируются тяговая рама с поворотным круговым механизмом и отвалом. Колёсная ось соединена с буксирной скобой трактора дышлом. Управляет установкой отвала оператор при помощи штурвального механического привода или рычагов золотникового устройства гидросистемы.

Рисунок 1 Прицепной грейдер со штурвальным управлением машинистом

У полуприцепного грейдера передний мост, как правило, отсутствует, длина машины меньше. Основная рама соединяется с прицепным устройством трактора через узел шарового шарнира. Управление гидравлическим приводом установки отвала осуществляет оператор тягового трактора.

Оба агрегата буксируются гусеничным или колёсным трактором. Cтоимость прицепных устройств значительно ниже чем самоходных аналагов.

Рисунок 2 Трактор Т-150 и полуприцепной гидрофицированный грейдер СД-105А

Прицепной грейдер конструктивно сложен, малоэффективен в применении. Недостатком является управление, помимо тракториста, оператором агрегата. Подобные машины со штурвальным механизмом установки отвала не выпускаются и заменены на более производительные полуприцепные грейдеры с гидравлическим приводом исполнительного оборудования, управляемые машинистом трактора:

• СД-105А для тяговых гусеничных и колёсных машин ДТ-75, Т-150К, К-701;
• ДЗ-168 под трактор Т-150К.

1950-е

Автогрейдер Д-395. В конце 50-х годов Челябинский завод создал тяжелый грейдер Д-395 весом 17,5 т. В те годы машина являла собой образец технического прогресса — все 6 колес машины были ведущими, а мощность двигателя 2-Д6 равнялась 150 л.с. Давление в шинах регулировалось из кабины, а рулевое управление было снабжено пневматическим усилителем. За все эти и другие инновации Д-395 получил на международной выставке в Брюсселе золотую медаль в 1958 году. Правда, в начале 60-х годов выпуск пришлось прекратить из-за выявленных в работе конструктивных дефектов.

Модель усовершенствовали, и в 1965 году вышла модификация Д-395А с гидроусилителем руля и новой трансмиссией. Еще раньше появился «младший брат» — Д-394 с ведущими задними мостами и возможностью поворачивать колеса только в горизонтальном положении. Через 6 лет модель постигли очередные изменения — всю механику управления рабочими органами грейдера заменили на гидравлику. В таком виде грейдер поступил на службу с индексом Д-395Б.

Автогрейдер Д-426. Первая модель грейдера, разработанная на Орловском заводе и увидевшая свет в 1957 году. Отличался от всех ранее выпущенных другими советскими производителями двумя осями (вместо трех) и полностью гидравлическим управлением. 9-тонная машина приводилась в движение за счет 110-сильного дизеля ЯАЗ-204Д. Правда, распространения новинка не получила из-за выявленных массовых дефектов и была снята с производства.

Автогрейдер Д-473. Эта модель по праву можно назвать первым трансформером в спецтехнике, произведенным Орловским заводом. Фактически это был 20-тонный тягач с присоединяемой к передней части рамой с оборудованием для работы отвалом. Конструктор оснащался гидравлическим приводом механизмов, гидротрансмиссией и дизельным двигателем Д-12А мощностью 300 л.с. Но разработка не получила признания, и после выхода нескольких десятков экземпляров производство остановилось.

Автогрейдер Д-547. В конце 1950-х годов Орловский завод закончил тестировать свою новую разработку с индексом Д-547. Она относилась к грейдерам тяжелого типа, комплектовалась 150-сильным дизелем У-2Д6 и весила 12 тонн. К сожалению, также оказалась невостребованной.

Технические параметры несамоходных грейдеров

Советские грейдеры 1980-х годов

По действующему в 1980-х ГОСТу автогрейдеры подразделялись на три группы: лёгкие (масса 9-10 тонн), средние (масса 10-13 тонн) и тяжёлые (масса 13-19 тонн). Основным советским автогрейдером лёгкого класса был ДЗ-99 производства Брянского завода дорожных машин (ныне — ). Ранние модификации этой модели, поставленной на производство ещё в 1969 году, носили индекс Д-710. На рубеже 1960-х — 1970-х изменилась система индексации дорожной техники, одна буква «Д» сменилась на две, из которых вторая стала означать назначение дорожной машины: подготовительное, землеройное, уплотнительное, строительное или эксплуатационное. Грейдеры относятся к землеройным машинам и соответственно стали носить индексы ДЗ-…

На автогрейдерах ДЗ-99, в зависимости от модификации, устанавливались дизельные двигатели АМ-41Г (90 л.с.) или Д60К-С1 (60 л.с.), масса машины составляла 9,5 тонн. С производства эта модель была снята ещё в 1980-х, но выпустили их много и встречаются они у дорожников до сих пор, тем более что некоторые машины проходили капитальный ремонт.

В 1984 году Брянский завод запустил в производство автогрейдер среднего класса ДЗ-143, массой 13 тонн, оборудованный двигателем А-01МС мощностью 130 л.с.

ДЗ-143 был оборудован рыхлителем-кирковщиком, расположенным в задней части машины. На фото хорошо видно раму рыхлителя и гидроцилиндр, служащий для её опускания, а вот все три зуба рыхлителя сняты.

Последней моделью автогрейдера, запущенной в производство на Брянском заводе дорожных машин в советское время, стал ДЗ-180, являвшийся развитием ДЗ-143.

Основные характеристики машины остались те же, что и у предшественника: мощность двигателя — 130 л.с., масса — 13 тонн. На фото — модификация ДЗ-180А. В наше время автогрейдеры продолжают оставаться основной продукцией «Брянского Арсенала», выпускается целая линейка машин под индексом ГС.

Ещё одним крупным изготовителем автогрейдеров в СССР был Орловский завод дорожных машин. В 1964 году там начала производиться очень удачная модель среднего класса Д-557, позже переименованная в ДЗ-31, в соответствии с новой системой индексации. Масса ДЗ-31 — 13 тонн, а его двигатель АМ-01МД имел максимальную мощность 130 л.с.

Советский авто грейдер 80-х годов прошлого столетия

Сейчас эти машины встречаются крайне редко, а те, что дожили до 2000-х, часто обрастали переделками. В частности, на этом омском экземпляре в процессе эксплуатации была установлена кабина от ДЗ-99.

В ходе модернизации ДЗ-31 в 1980-х в Орле разработали новую модель — ДЗ-122, современные модификации которой завод выпускает до сих пор.

Разные модификации ДЗ-122 комплектуются самыми разными двигателями, классическая версия имела двигатель А-01МС мощностью 130 л.с., весил грейдер всё те же стандартные 13 тонн. Современные версии машины комплектуются двигателями (в том числе импортными) мощностью до 180 л.с.

Единственным автогрейдером тяжёлого типа, выпускавшимся в СССР в 1970-х — 1980-х, был ДЗ-98. Производил эту внушительную машину с 1972 года Челябинский завод дорожных машин имени Колющенко. В 1977 году ДЗ-98 был присуждён Знак качества, кроме этого, машина получила золотую медаль ВДНХ СССР.

Масса машины — около 19 тонн, мощность двигателя — 250 л.с., почти в два раза больше, чем у «коллег» из среднего класса. Автогрейдер имеет полноприводную трансмиссию, на фото хорошо виден привод передних колёс. В передней части установлен рыхлитель, которым можно и разрыхлить мёрзлую или каменистую почву, и взломать старый асфальт.

продолжает производство этой модели, современные модификации снабжаются двигателями ЯМЗ-238НДЗ или более мощным Cummins M-11C265. Также по заказу на заводе могут снабдить автогрейдер кондиционером и кабиной с повышенным уровнем защиты.

0