Грейдеры и автогрейдеры

Грейдеры и автогрейдеры широко применяются в дорожном и гидромелиоративном строительстве. Для грейдеров и автогрейдеров рабочий режим характеризуется низкими скоростями (3,0…4,5 км/ч). Холостой пробег выполняется при скорости 15 км/ч, а транспортные скорости достигают.

30…45 км/ч.

В мелиоративном строительстве грейдеры и автогрейдеры применяют при производстве планировочных работ, для разравнивания отсыпанного в насыпь грунта, при зачистке откосов выемок и насыпей, при профилировании полотна проезжей части грунтовых дорог, для снятия растительного грунта, нарезки каналов мелкой оросительной сети, при устройстве элементов (небольшие насыпи, валики, подушки и т. д.) каналов мелкой оросительной сети. В настоящее время для производства этих работ, как правило, используются автогрейдеры (рис. 12.7).

Автогрейдеры классифицируются по мощности двигателя и массе (табл. 12.2), по системе управления рабочим органом (механическая, гидравлическая, комбинированная, или пневмоэлект;

Рис. 12.7. Схема автогрейдера:

I — рулевое колесо; 2 — кабина; 3 — карданная передача; 4 — рулевой механизм; 5 — механизм поворота колес; 6 — бульдозерный отвал; 7 — опора переднего колеса; 8— рама; 9 — система автоматического устройства; 10 — рабочий орган;

II — распределитель; 12 — гидравлическая система; 13 — ходовые колеса; 14 — коробка передач; 15 — балансир; 16, 17 — соединительные валы; 18 — задний мост; 19 — муфта сцепления; 20 — коробка отбора мощности; 21 — двигатель рическая), по системе ходового оборудования (двумя или тремя колесными осями), подлине отвала: легкие (2,5… 3,5 м), тяжелые (3,5…4,5 м).

К легким автогрейдерам относятся грейдеры ДЗ-40, ДЗ-40 А, Б, ДЗ-61 и другие; к средним и тяжелым — ДЗ-31, ДЗ-69, ДЗ-98 и др.

Наибольший экономический эффект дает использование этих машин при возведении насыпей до 0,6…0,7 м. Их работа сводится к выполнению трех основных операций: зарезание, перемещение и разравнивание грунта, причем перемещение грунта из резерва является одной из основных операций и составляет 65…75% от общего числа проходов. Возведение насыпи производится послойно с постепенным наращиванием ее высоты.

Таблица 12.2.

Классификация автогрейдеров по мощности двигателя и массе.

Основным рабочим органом автогрейдера (грейдера) является отвал, который может быть полноповоротным (в плане) или неполноповоротным. С помощью ряда механизмов его можно перемещать вверх, заглублять в грунт, устанавливать в плане на требуемый угол, выдвигать относительно рамы в обе стороны, изменять его угол зарезания, а также выносить нож в сторону вместе с тяговой рамой и устанавливать под различными поперечными углами, что необходимо при разработке косогоров и кюветов.

Глубина резания изменяется подъемом или опусканием рабочего органа. При неодинаковом заглублении правой и левой стороны отвала происходит изменение угла зарезания. Это дает возможность вырезать грейдером профильные выемки в грунте с определенными откосами.

Установка отвала под нужным углом захвата позволяет смещать грунт в сторону от полосы, по которой проходит грейдер. При угле захвата 90° отвал грейдера перемещает грунт впереди себя, как бульдозер с неповоротным отвалом. Грейдер с таким положением отвала планирует поверхность, разравнивает грунт, отсыпанный другими машинами, перемещает грунт при поперечной разработке и выполняет другие операции, не требующие смещения грунта в сторону. При других значениях угла захвата грунт ножом будет перемещаться вдоль отвала в сторону от места прохода грейдера. Так осуществляются снятие растительного грунта в основании насыпных сооружений, перемещение грунта в стороны из нарезаемых сечений выемок, профилирование полотна дорог. Угол резания выбирают в соответствии с грунтовыми условиями.

Вынос или перестановку отвала в стороны и перемещение основной рамы осуществляют для того, чтобы задние колеса грейдера не набегали на вал грунта, смещенный отвалом в сторону, и чтобы удалить колеса от бровки выемки при работе грейдера вблизи откоса. Изменение наклона колес необходимо во время работы на наклонных участках, а также при нарезке каналов и кюветов, когда колеса одной стороны грейдера будут катиться по дну выемки, а другой — по поверхности фунта.

Работу на легких фунтах целесообразно вести отвалом, снабженным удлинителем, увеличивающим ширину полосы захвата. Планировку откосов небольшой высоты выполняют специальным откосником.

В зависимости от вида выполняемых работ производительность грейдера можно выражать в различных единицах: м³/ч, м²/ч, м/ч. При разработке сечений каналов мелкой сети, отсыпке подушек, валиков, снятии растительного фунта производительность П обычно выражают, как для машины цикличного действия, в единицах объема (м³/ч, м³/смену):

где V — объем грунта, разрабатываемый грейдером за один проход, на длине гона L, м³; п — число проходов грейдера за 1 ч; /Г_в — коэффициент использования рабочего времени.

Объем грунта, разрабатываемый грейдером за один проход, на длине гона L определяют по формуле.

где / — площадь поперечного сечения стружки, м².

Для повышения производительности грейдеров необходимо увеличивать ширину захвата и глубину резания; применять высокие скорости передвижения грейдера (уменьшать или полностью исключать холостые пробеги и число поворотов грейдера); улучшать использование машины и повышать ее общий коэффициент использования рабочего времени К_в.

Производительность автогрейдера определяется его основными параметрами: размерами ножа, мощностью двигателя, тяговым усилием на колесах и условием работы (характером грунта, технологией работ и т. д.). Производительность автогрейдера измеряется объемом вырезанного и перемещенного грунта за единицу времени, в километрах или квадратных метрах спрофилированной дороги или площади. При возведении земляного полотна дороги высотой до 0,75 м производительность автогрейдера определяется по формуле П = l00LFK_B/2L (n_{/vi + п₂/+ щ/v₃) + 2г"(л₁ + п₂ + и₃), где L — длина участка, км; F — площадь сечения насыпи, м²; К_в — коэффициент использования рабочего времени (К_в = 0,8…0,9); п_и п₂, л₃ — число походов в одном направлении соответственно при зарезании, перемещении и отделочных работах; v_u v₂, у₃ — скорости, соответствующие этим проходам, км/ч (определяются тяговой характеристикой грейдера); /_п — продолжительность одного поворота в конце участка (/" = 0,08…0,10).