вкр. Курсовая работа на тему Грейдеры 00. 00. 00. 10. Пз
 Скачать 1.22 Mb.
|
|
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Департамент научно-технологической политики и образования Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Красноярский государственный аграрный университет» Природообустройства и водопользования_факультет Кафедра Природообустройства ______________________ Зав. Кафедрой Бураков Дмитрий Анатольевич (ученая степень, звание, ФИО) _____________________________ (подпись) «____»_________________20___г. КУРСОВАЯ РАБОТА _________________________На тему: Грейдеры______________________ 00.00.00.10.ПЗ (обозначение документа) Выполнил студент группы 3-32-18о ________Куулар Алиса Александровна (ФИО) (подпись) Руководитель (ученое звание, степень или должность) ___________ Долматов Григорий Никонорович (ФИО) (подпись) Красноярск 2021 Содержание: Введение……………………………………………………………………….3 История грейдера в СССР…………………………………………………6 Автогредера в СССР в послевоенные годы…………………………....15 Советские грейдеры 1980-х годов ………………………………...........27 Понятие и рабочие органы грейдера…………………………………......34 Классификация грейдеров……………………………………………….36 Рабочее и вспомогательное оборудование грейдера (автогрейдера)…40 Область применения ……………………………………………………..44 Заключение………………………………………………………………...45 Список использованных источников Введение Грейдер был изобретен Робертом Фултоном в 1795 году. Данная машина представляла собой металлический каркас на колесах, который по виду был похож на стальные ободы. Между передними и задними колесами был расположен отвал. Такую конструкцию тащили за собой лошади, а ее «оператором» был человек с хорошей физической подготовкой, который мог бы удержаться на колеснице во время поворота штурвала. Полноценно пользоваться грейдером стали лишь в 1866 году в США во время проложения дорог. Именно в этом году, рабы были признаны свободными, вручную выравнивать дороги больше было нерационально, и в действие вступила техника. Наиболее востребованным грейдер стал тогда, когда автомобили пришли на смену конным экипажам. В начале прошлого столетия технику модернизировали: она стала автоматизированной за счет паровых двигателей и вскоре - двигателей внутреннего сгорания. Была установлена резина и пневматика на колеса. Полвека назад революционной стала замена механического управления рабочими органами машины на автоматическое нивелирование. Со временем мощность и производительность грейдеров увеличивались, улучшилось качество нивелировки, цены на такие машины росли. Сегодня можно говорить о существенном расширении ассортимента дополнительного оборудования для грейдеров: в среднем их число достигает 30 видов. Используются такие машины не только в области постройки дорог, но и в сельском хозяйстве. С их помощью можно эффективно выравнивать участки земли для удобства полива и использования другой сельскохозяйственной техники. К примеру, китайский автогрейдер SEM спроектирован для выполнения больших объемов земляных работ.  Рисунок-1 Прицепной грейдер ДЗ-6 (Гоейдер-террасник Д-241) (1950) Весной 1914 г. по инициативе директора Департамента государственных земельных имуществ П.П. Зубовского в 30 верстах от Петербурга на станции Антропшино Московско-Виндаво-Рыбинской железной дороги в присутствии статс-советника А.В. Кривошеина были проведены испытания выписанных из Америки дорожных машин, включающих в себя и грейдеры. За 2 часа через поле, перерытое канавами, была построена совершенная грунтовая дорога длиной 170 м, соединившая станцию с близлежащей писчебумажной фабрикой Товарищества Наследников К.П. Печаткина. Этот же комплект дорожных машин осенью 1914 г. во время Первой мировой войны в течение 2,5 месяцев использовался для постройки 30 верст грунтовых дорог военного назначения. Построенные грунтовые дороги прекрасно переносили проливные дожди и вполне удовлетворяли своему назначению, обеспечивая передвижение гужевого и автомобильного транспорта, в том числе и тяжелого груженного. Весной 1914 г. по инициативе директора Департамента государственных земельных имуществ П.П. Зубовского в 30 верстах от Петербурга на станции Антропшино Московско-Виндаво-Рыбинской железной дороги в присутствии статс-советника А.В. Кривошеина были проведены испытания выписанных из Америки дорожных машин, включающих в себя и грейдеры. За 2 часа через поле, перерытое канавами, была построена совершенная грунтовая дорога длиной 170 м, соединившая станцию с близлежащей писчебумажной фабрикой Товарищества Наследников К.П. Печаткина. Этот же комплект дорожных машин осенью 1914 г. во время Первой мировой войны в течение 2,5 месяцев использовался для постройки 30 верст грунтовых дорог военного назначения. Построенные грунтовые дороги прекрасно переносили проливные дожди и вполне удовлетворяли своему назначению, обеспечивая передвижение гужевого и автомобильного транспорта, в том числе и тяжелого груженного. История грейдера в СССР В России для постройки грунтовых дорог издавна применялись плуги и бороны, ручные и конные лопаты, утюги и катки. Первоначально опыты постройки грунтовых дорог с использованием грейдеров, проведенные на юге России, особого успеха не имели. На черноземе построенные таким образом грунтовые дороги под воздействием избыточной влаги, особенно в весенний и осенний периоды, размокали и заплывали. Первое успешное применение грейдеров (стругов) в нашей стране было осуществлено в сентябре 1913 г. на строительстве Мостищенской дороги вблизи г. Киева.  Рисунок-2 Грейдер «Патруль» (1929) Первые опыты строительства грунтовых дорог в СССР с применением импортных американских машин проводились в 1926 г. С 1926-1927 гг. начал налаживаться единичный выпуск советских дорожных машин на Онежском заводе (г. Петрозаводск). В 1929-1930 гг. Онежский завод освоил выпуск легкого грейдера «Патруль» и среднего грейдера «Беджер» по типу американских грейдеров фирмы ними концами на заднюю ось, а передними - на передок. На этой раме были установлены тяговая рама, на которой крепился поворотный круг с отвалом и ножом. Грейдеры имели механизмы: подъема отвала, выноса отвала в сторону, поворота отвала вокруг вертикальной оси, наклона передних и задних колес, выдвижения задней оси в сторону и поворота дышла. Кроме того, грейдеры оснащались удлинителями ножа для работы на легких грунтах, а также откосниками, предназначенными для планировки внешней стороны канавы. Эти грейдеры являлись основными при постройке земляного полотна и использовались в сцепе с трактором мощностью 50.75 л. с.  Рисунок-3 Грейдер A-12 (1931) Для обеспечения двухсменного 10-часового режима работы в 1930 г. в Омской области машино-дорожным отрядом Зернотреста был проведен опыт работы в ночное время. Грейдер Adams-12 с трактором Caterpillar мощностью 60 л. с. обрабатывал поперечный профиль дорожного полотна по 12-проходной схеме. Для освещения были использованы фары с трактора Caterpillar и аккумулятор от автомобиля Ford. Тракторист, пользуясь светом фары на тракторе, освещавшей 3-4 колышка разбивки, вел трактор в полутора метрах от линии разбивки. Фары на грейдере освещали 3-4 колышка (около 60 м), что вполне удовлетворяло грейдериста. В 1933 г. выпуск грейдеров значительно сократился ввиду того, что Онежский завод был переориентирован на выпуск другой продукции. Но уже в 1934 г. производство легких грейдеров ДГЛ-6 (в 1937 г. заменен грейдером ДГЛ-7) было налажено на Кременчугском заводе дорожных машин им. И.В. Сталина, а средних А-8 и тяжелых А-12, аналогичных выпускавшимся Онежским заводом по типу грейдеров фирмы Adams, на Николаевском заводе «Дормашина» и, кроме того, грейдер А-12 выпускался заводом дорожных машин Свердловского Ошосдора УНКВД (станция Исток). Грейдер легкого типа ДГЛ-6, оснащенный ножом длиной 1840 мм (6’), буксировался трактором СХТЗ-15/30. Нож мог быть поднят на высоту до 280 мм. Колесная база грейдера составляла 2550 мм, диаметр передних колес 610 мм, задних - 880 мм. Колея передних колес 1270 мм, задних - 1670 мм. Длина грейдера массой 650 кг с дышлом достигала 6,6 м.  Рисунок-4 Грейдер ДГЛ-7 (1937) Грейдер легкого типа ДГЛ-7 с ножом длиной 2140 мм (7’) отличался от грейдера ДГЛ-6 наличием механизма поворота дышла, позволяющего изменять направление движение грейдера независимо от трактора, и механизма выноса ножа в сторону. Наибольший вынос ножа составлял 300 мм. Грейдер ДГЛ-7 не имел механизма наклона передних и задних колес, а также дополнительного оборудования (удлинителя для основного ножа и откосника).  Рисунок-5 Автогрейдер ЦДОРМАШНИИ (1934) В 1934 г. в ЦДОРМАШНИИ был построен первый опытный образец отечественного автогрейдера, который имел колесногусеничный ход и был построен на базе колесного трактора СХТЗ- 15/30, оборудованного гусеничной тележкой конструкции ВИМЭ. Грейдерное оборудование монтировалось к трактору и могло быть отделено от него для использования трактора по другому назначению. Передние колеса от трактора СХТЗ-15/30 были насажены на полуоси и снабжены приспособлениями, позволяющими производить их наклон и поворот. Длина ножа составляла 3000 мм, высота 495 мм. Перед ножом был установлен кирковщик. Масса автогрейдера вместе с трактором достигала 8 т. В 1936 г. Николаевский завод перешел на производство средних ГС и тяжелых ГТ грейдеров по типу грейдеров фирмы Caterpillar. Грейдеры были аналогичной конструкции и отличались только размерами. Грейдеры имели приспособления для наклона передних и задних колес, приспособления для бокового смещения рамы по задней оси, механизм изменения направления движения при буксировке на гибкой сцепке, механизмы подъема-опускания, поворота и выноса ножа в сторону. В ручную осуществлялась регулировка угла резания. Дополнительно грейдер комплектовался двумя удлинителями ножа (левым и правым) и откосником для обработки внешнего откоса кюветов. Грейдер ГТ выпускался также Свердловским заводом Гушосдора НКВД.  Рисунок-6 Грейдер ГТ (1936) В 1937 г. Николаевский завод освоил выпуск модернизированных тяжелых грейдеров ГТМ модели Д-20 . На модернизированном грейдере была изменена конструкция механизма фиксации ножа с возможностью управления защелкой с места грейдериста. Управление всеми механизмами, кроме выноса рамы в сторону и изменения угла резания, осуществлялось с рабочего места грейдериста. Благодаря особому устройству тяговой рамы и ее подъемного механизма нож грейдера мог быть вынесен полностью на бок грейдера и установлен под углом до 75° к поверхности земли.  Рисунок-7 Грейдер ГТМ мод. Д-20 (1937) В том же году Николаевским заводом освоен серийный выпуск тяжелых грейдеров ГГ модели Д-57 с гидравлическим управлением. Гидроцилиндры обеспечивали изменение угла наклона передних и задних колес, поворот дышла, подъем-опускание и перекос ножа, вращение поворотного круга (поворот ножа в плане). Изменение угла резания, как и раньше, выполнялось вручную. Привод гидроцилиндров осуществлялся с помощью двигателя внутреннего сгорания мощностью 6 л. с. и шестеренного насоса производительностью 85 л/мин (рабочее давление 8 МПа (80 атм.), установленных на основной раме грейдера. Управление рабочими органами осуществлялось с места грейдериста гидрораспределителем с 8 ручками управления и рычагом стопорного болта, фиксирующего положение поворотного круга на тяговой раме.  Рисунок-8 Грейдер ГГ мод. Д-57 (1937) После войны Брянский завод дорожных машин (завод № 790 Главдормаш) освоил производство довоенного тяжелого грейдера модели Д-20. В 1948 г. завод перешел на выпуск усиленного грейдера модели Д-20А, рассчитанного на тяговое усилие 88 кН, вместо 43 кН у грейдера Д-20. На грейдере Д-20А управление механизмами передних колес и вращения поворотного круга осуществлялось при помощи одного штурвала, для чего была предусмотрена специальная передаточная коробка с механизмом переключения шестерен. На этой же коробке был укреплен и штурвал механизма управления дышлом, вал которого проходил сквозь пустотелый приводной вал рукоятки. С мая 1951 г. выпускался грейдер Д-20Б, который оснащался взаимозаменяемыми металлическими или пневматическими колесами. Грейдер Д-20Б был оборудован указателями для установки углов захвата и углов резания.  Рисунок-9 Грейдер Д-20А (1948) В конце 40-х гг. на Брянском заводе были разработаны еще две модели прицепных грейдеров: усиленного Д-165 и среднего класса Д-241.  Рисунок-10 Грейдер Д-165 (1949) Грейдер Д-165 от грейдера Д-20А при той же длине ножа 3660 мм отличался большей базой, большей высотой отвала, большим выносом ножа в сторону и большей высотой, а также установкой кирковщика с соответствующим механизмом управления. Грейдер Д-165А с механизированным управлением отличался наличием двигателя внутреннего сгорания Л-6 мощностью 6 л. с. и механическим приводом всех механизмов управления, за исключением механизма перемещения рамы по задней оси, наличием тормозов, действующих на задние колеса, и электроосветительных приборов. Управление механизмами осуществлялось со специального пульта на месте грейдериста.  Рисунок-11 Грейдер-террасник Д-241 (1950) Грейдер среднего класса Д-241 отличался от грейдера Д-20А меньшими размерами, меньшей длиной ножа (3000 мм вместо 3660 мм), отсутствием механизмов для наклона передних колес и для перемещения рамы по задней оси, а также возможностью демонтажа передней оси и установки передней части рамы грейдера на сцепное устройство трактора СХТЗ-НАТИ. Последнее позволяло применять грейдер для устройства террас на косогорах и в горной местности.  Рисунок-12 Прицепной грейдер ДЗ-6 70-е годы ( Ранее назывался Грейдер среднего класса Д-241) Грейдер ДЗ-6 на вид кажется очень архаичным, и это неудивительно - эта машина выпускалась с 1950-х (тогда она называлась ещё Д-241, по старой системе индексации дорожной техники), а в основе лежит ещё довоенная конструкция. На раме сохранилась табличка, из которой можно узнать, что этот грейдер был произведён заводом "Октябрьская кузница", находящемся в украинском городе Коростене. Год выпуска, увы, нечитаем, известно только, что это 1970-е. Автогредера в СССР в послевоенные годы При всех усилиях промышленности, дорожная отрасль в этот период испытывала острый недостаток в автогрейдерах. На тот момент выпускались преимущественно малоэффективные прицепные грейдеры. В V пятилетке (первая половина 50-к годов) заводы Минстройдормаша изготовили 10124 прицепных грейдера и только 1628 автогрейдеров. По намеченному плану уже в 1956 году должно было быть произведено 1500 автогрейдеров, то есть почти столько же, сколько за все предыдущее пятилетие. К сожалению, автогрейдеры, освоенные в первые после военные годы, не в полной мере отвечали существующим на тот момент требованиям. Чтобы как-то привести к единой системе зарождающееся производство машин нового типа, ВНИИ-Стройдормаш разработал типаж, согласно которому в СССР должны были выпускаться три вида автогрейдеров с двигателями мощностью 50,100 и 150 л.с. Подготовленные проекты предусматривали, что автогрейдеры будут иметь до 10 видов сменного оборудования. Важной особенностью было то, что их объединяла широкая унификация трансмиссии, механизмов привода и управления. ДЗ-6 относится к среднему классу прицепных грейдеров, в качестве тягачей использовались тракторы ДТ-54 и ДТ-75. Все приводы рабочих механизмов на грейдере механические, никакой гидравлики. Два больших "штурвала" сзади служили для подъёма-опускания ножа, поворот ножа осуществлялся с помощью ещё одного колеса, похожего на рулевое и стоявшего сверху на раме, на грейдере-памятнике оно отсутствует, остался только кронштейн. Сиденье оператора тоже отсутствует, зато сохранился механизм изменения угла наклона задних колёс, расположенный над задней осью. ДЗ-6 мог поставляться заводом и с металлическими колёсами, как на этом экземпляре, и с пневматическими (по особому заказу). Грейдер, обутый в резину, конечно, шёл мягче, но появлялся риск повреждения шин, особенно если работа шла на каменистых грунтах. Старенькие ДЗ-6, отличавшиеся простотой и надёжностью конструкции, до сих пор можно встретить в работе в сельской местности.  Рисунок-13 Автогрейдер В-1 (1949) В 1949 г. началось серийное производство легких автогрейдеров В-1 в Центральной ремонтной мастерской Ушосдора Эстонской ССР (г. Пайда). В конструкции автогрейдера двигатель, коробка передач и мосты были использованы от автомобиля ГАЗ-ММ. Механизм управления подъемом-опусканием ножа осуществлялся гидравлически, вращение ножа в горизонтальной плоскости, изменение угла резания, рулевое управление и вынос ножа в сторону производились вручную. Длина ножа 3050 мм, высота 380 мм, боковой сдвиг ножа 320 мм, масса машины 3170 кг.  Рисунок-14 Автогрейдер Д-144 (1949) В 1949 г. Челябинский завод дорожных машин им. Д. В. Колю- щенко изготовил первые автогрейдеры Д-144, которые оснащались отвалом с ножом длиной 3660 мм и кирковщиком с 11 зубьями. Отвал мог поворачиваться в горизонтальной плоскости на 360°, в вертикальной плоскости на 72°, боковой вынос ножа составлял 380... 760 мм. На автогрейдере был установлен двигатель КДМ-46 мощностью 93 л. с., сцепление от трактора С-80 и 8-ступенчатая механическая коробка передач с демультипликатором, от которой крутящий момент передавался на главную передачу, балансиры и ведущие колеса задних осей. Привод всех механизмов управления рабочим оборудованием, кроме механизма изменения угла резанья, осуществлялся механически от двигателя через независимый отбор мощности, специальный конический редуктор и коробку управления, расположенную на площадке водителя. С 1955 г. производство автогрейдеров Д-144 началось на вновь построенном Орловском заводе дорожных машин.  Рисунок-15 Автогрейдер Д-196 (1950) В 1950 г. Брянский завод дорожных машин освоил производство легких автогрейдеров Д-196. У этого автогрейдера двигатель КД-35 мощностью 37 л. с. и силовая передача были расположены перпендикулярно направлению движения машины. 6-ступенчатая механическая коробка передач обеспечивала рабочие скорости движения 3...5 км/ч и транспортные до 28 км/ч. Ведущими колесами были задние. Автогрейдер комплектовался ножом длиной 3 м. Угол поворота ножа в горизонтальной плоскости составлял 360°, в вертикальной - до 70°. Боковой сдвиг ножа в направляющих достигал до 700 мм. Автогрейдер комплектовался кирковщиком с 9 зубьями.  Рисунок-16 Автогрейдер Д-265 (1952) В 1952 г. Брянский завод начал производство 3-осных легких автогрейдеров Д-265 с механическим управлением рабочими органами. Автогрейдер комплектовался двигателем Д-54 мощностью 54 л. с. и 6-ступенчатой механической коробкой передач. Нож длиной 3040 мм поворачивался в плане на 28...90° и в вертикальной плоскости для срезания откосов - до 80°. Боковой сдвиг в обе стороны составлял 400 мм. Автогрейдер комплектовался 7-зубым кирковщиком, бульдозерным и снегоочистительным отвалами. В 1958 г. в производственной программе Брянского завода его сменил аналогичный автогрейдер Д-465, оснащенный упрощенной 6-ступенчатой коробкой передач у которой шестерни отбора мощности одновременно являлись шестернями заднего хода и большим дорожным просветом за счет балансиров другой формы. У автогрейдера Д-465 нож в плане поворачивался на 360°, но уже не имел бокового выноса. Кабина оснащалась зависимым жидкостным отопителем.  Рисунок-17 Автогрейдер В-10 (1955) В 1955 г. на заводе в г. Пайде (Эстония) освоили выпуск легких автогрейдеров В-10 у которых агрегаты трансмиссии были заимствованы от трактора ДТ-54 и автомобиля ЗИС-150. Крутящий момент от двигателя Д-54 передавался задним колесам через муфту сцепления, карданный вал, коробку передач ДТ-54, мультипликатор, карданный вал, задний мост ЗИС-150 и бортовые редукторы. Управление рабочими органами и наклоном колес было гидравлическое, осуществлялось из кабины водителя. Рулевое управление - механическое, с помощью рулевого механизма автомобиля ЗИС-150. В 1962 г. Пайдеский завод дорожных машин перешел на выпуск автогрейдеров Д-512, которые от В-10 отличались длиной и высотой отвала, а также возможностью поворота отвала в плане на 360°. На автогрейдере был установлен двигатель СМД-14 мощностью 75 л. с. и 6-ступенчатая реверсивная коробка передач.  Рисунок-18 Автогрейдер Д-426 (1957) Автогрейдер среднего класса Д-426 выпускавшийся с 1957 г. Орловским заводом дорожных машин, отличался наличием двух ведущих мостов со всеми управляемыми и ведущими колесами и гидравлическим управлением рабочими органами. Двигатель ЯМЗ- 204А со сцеплением и 5-ступенчатой коробкой передач был установлен за кабиной. Крутящий момент от коробки передач передавался карданными валами на одноступенчатую раздаточную коробку и далее на ведущие мосты. Полуоси мостов были разгруженного типа, цапфы колес поворачивались в обе стороны на угол 30°, механизм наклона колес отсутствовал. Наличие управляемых задних колес позволяло смещать передний мост в сторону от оси машины, чем достигалась боковая устойчивость. На автогрейдере были установлены ножи плоского профиля, а отвал, поворотный круг и тяговая рамы были унифицированы с автогрейдером Д-144. Управление всеми рабочими и вспомогательными операциями, а также рулевое управление было гидравлическим. Подъем и опускание левой и правой сторон отвала независимое, осуществлялось двумя гидроцилиндрами, установленными с каждой стороны основной рамы. Двухместная кабина обогревалась выхлопными газами. Как видно из Типажа, в отечественном производстве существовала брешь по 150-сильным автогрейдерам. В 1955 году началось проектирование, а c 1959 года - серийное освоение новой машины. Чтобы ускорить и приблизить разработку проекта к производству, в августе 1956 года проектирование было сосредоточено на Челябинском заводе. В Челябинск прибыли конструкторы из ВНИИСтройдормаша, его Ленинградского филиала, Брянского и Орловского заводов дорожных машин. В работе участвовали около 100 человек, 26 декабря 1957 года первый автогрейдер тяжелого типа Д-395 отправился на всемирную выставку в Брюссель. Оценка новой машины превзошла все ожидания - Большая золотая медаль! Появление советского автогрейдера на столь авторитетной выставке явилось полной неожиданностью для ведущих зарубежных фирм, вдруг обнаруживших для себя серьезного конкурента. В 1957 г. Завод им. Д.В. Колющенко начал выпуск тяжелых автогрейдеров Д-395 со всеми ведущими колесами, предназначенных для строительства дорог в тяжелых условиях. В 1957 г. на Всемирной выставке в Брюсселе этот автогрейдер был удостоен Большой золотой медали и Диплома. На машине были установлены шины 16.00-24 с регулируемым давлением, обеспечивающие машине хорошее сцепление с почвой и высокую проходимость на переувлажненных грунтах. Лонжероны и поперечная труба задней части рамы одновременно являлись ресиверами для пневмосистемы. На машине был установлен двигатель У2Д6 мощностью 150 л. с., сцепление, механическая 4-ступенчатая коробка передач, 2-ступенчатый ходо- уменьшитель, раздаточная коробка, от которой карданными валами крутящий момент передавался на три ведущих моста с конической главной передачей и цилиндрическими бортовыми редукторами с внутренним зацеплением шестерен. Рулевое управление было оснащено пневматическим сервоусилителем. Управление рабочими органами осуществлялось механически, посредством коробки управления, кулачковые муфты которой включались при помощи пневмоцилиндров. Сменным оборудованием являлись кирковщик, бульдозерный или снегоочистительный отвалы.  Рисунок-19 Автогрейдер Д-395 (1957) В середине 1950-х гг. Коростенский завод дорожных машин «Октябрьская кузница» освоил выпуск прицепных грейдеров Д-20Б и Д- 241, ранее выпускавшихся Брянским заводом, в середине 60-х перешел на выпуск грейдеров Д-20БМ и Д-241А, а с 1976 г. - грейдеров ДЗ-58 (Д-700) с гидравлическим управлением рабочими органами , которые были предназначены для работы в сцепе с гид- рофицированными тракторами Т-100МГП и К-700А. Грейдер ДЗ-58 оснащался ножом длиной 3616 мм и высотой 500 мм. Конструкция грейдера была унифицирована с механическими моделями.  Рисунок-20 Прицепной грейдер ДЗ-58 (Д-700) В 1958 г. Брянский завод освоил выпуск автогрейдеров Д-446 с гидравлическим управлением рабочими органами. Автогрейдер осна щался двигателем СМД-7 мощностью 65 л. с., 3-ступенчатой коробкой передач с 2-ступенчатым ходоуменьшителем. Поворот отвала осуществлялся гидромотором через червячный редуктор. Гидравлическое рулевое управление было следящего типа. Автогрейдер комплектовался удлинителем и уширителем отвала, откосником, кирковщиком, бульдозерным и снегоочистительным отвалами. В 1964 г. завод перешел на выпуск автогрейдеров с гидравлическим управлением Д- 598А, оснащенных 60-сильным дизелем Д-60К-С1, а позже и Д-598Б с двигателем СМД-14 мощностью 75 л. с. В 1967 г. завод освоил выпуск автогрейдеров Д-710 с дизелем АМ-41 мощностью 90 л. с., а в 1972 г. - автогрейдеров ДЗ-99 с двигателем А-41 той же мощности. Позже Брянский завод дорожных машин перешел на выпуск автогрейдеров среднего класса, оснащенных двигателем А-01 мощностью 130 л. с.: с 1984 г. ДЗ-143, а с 1991 г. ДЗ-180.  Рисунок-21 Автогрейдер Д-710 (1967) В 1966 г. Орловский завод дорожных машин освоил выпуск автогрейдеров Д-557 (ДЗ-31) с гидравлическим управлением рабочими органами. На них был установлен двигатель АМ-01 мощностью 110 л. с., сцепление с механическим приводом выключения и двухдиапазонная 6-ступенчатая механическая коробка передач, связанная с двигателем карданной передачей. Ведущие колеса были задние. Крутящий момент на них передавался карданным валом через главную передачу и балансиры. Длина ножа равнялась 3700 мм, высота 565 мм, вынос в сторону - 800 мм, угол срезания косогоров .90°. Выпускались модификации ДЗ-31 С в северном исполнении и ДЗ-31-2 с гидромеханической трансмиссией. В 1980 г. Орловский завод освоил производство автогрейдера ДЗ-122.  Рисунок-22 Автогрейдер Д-557 (ДЗ-31), 1966 г В 1971 г. Челябинский завод им. Д.В. Колющенко начинает производство автогрейдеров ДЗ-98 (Д-395В), которые в отличие от Д-395 оснащались двигателем У1Д6-250ТК мощностью 250 л. с., гидравлической системой управления рабочими органами, карданной передачей на передний мост с максимальным углом перекоса валов 7°, водяной системой отопления кабины с обдувом ветровых стекол. Автогрейдер получил новый капот двигателя с жалюзи для вентилятора и колесные тормоза с металлокерамическими дисками. Конструкция автогрейдера неоднократно модернизировалась, и под обозначением ДЗ-98В автогрейдер выпускается до сих пор.  Рисунок-23 Автогрейдер ДЗ-98В В настоящее время автогрейдеры в РФ производят ОАО «Брянский Арсенал», ЗАО «Челябинские строительно-дорожные машины», ЗАО «Дормаш» (г. Орел). Производство легких двухосных автогрейдеров, предназначенных для выполнения малых объемов работ, осуществляет ОАО «Брянский Арсенал» и холдинговая компания «Строительные Машины и Механизмы» (СММ-Холдинг, г. Брянск). 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 - компания "Брянский Арсенал"). 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-...  Рисунок-24 Автогрейдер ДЗ-99 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.  Рисунок-25 Автогрейдер ДЗ- 143 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.  Рисунок-26 Автогрейдер модель среднего класса Д-557 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.  Рисунок-27 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.  Рисунок-28 Автогрейдер 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.  Рисунок-29 Автогрейдер ДЗ- 122 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.  Рисунок-30 Автогрейдер ДЗ-98 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. Компания "Челябинские строительно-дорожные машины" 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. Определение понятия и рабочие органы грейдера Под грейдером понимают машину для профилирования и планировки поверхностей и откосов, разравнивания и перемещения различных материалов (грунта, щебня, песка, снега) на незначительные расстояния. Слово grader, которым англичане называют эту машину (от слова «grade») в переводе означает уравнивать, сглаживать. Под грейдером иногда понимают несколько другой тип машин – скреперы, (road scraper & grader некоторые словари считают синонимами), что, при всей близости назначения и сходству компоновки, неверно. Грейдер – не бульдозер, но его родственник, имеющий иную компоновку и более специализированное назначение. Грейдеры – специальные прицепные или самоходные машины, предназначенные для выполнения широкого спектра работ при строительстве и обслуживании автомобильных дорог и других сооружений.  Рисунок-31 Один из самых больших в мире грейдеров Классификация грейдеров Грейдеры бывают: 1. самоходными (автогрейдеры) Помимо основного рабочего органа грейдеры могут оснащаться дополнительным оборудованием, включающим в себя бульдозерный отвал, удлинитель отвала, снегоочиститель, откосник и кирковщик — приспособление из зубьев, предназначенное для разрушения дорожных покрытий при ремонте.  Рисунок-32 Автогрейдер Грейдер с кирковщиком и бульдозерным отвалом Отвалы автогрейдеров оснащены механическим или гидравлическим управлением с приводом от двигателя. 2. прицепными  Рисунок-33 Прицепной грейдер Грейдер дорожный прицепной Прицепной грейдер тащит за собой трактор. Основная рама грейдера воспринимает на себя всю силу тяги трактора. На таких «композитах» обычно работают двое — грейдерист и тракторист. Такой грейдер не столь производителен и обладает меньшей маневренностью, чем автогрейдер. Но есть у него и достоинства – его может перемещать гусеничный трактор, который в условиях бездорожья имеет значительно большую проходимость (танки грязи не боятся!). К тому же он существенно дешевле автогрейдера. 3. полуприцепной  Рисунок-34 Полуприцепной грейдер По производительности По производительности. Данный параметр определяется общей массой, мощностью двигателя, а также габаритами отвала. По нему автогрейдеры разделяют на следующие классы: легкий – такие грейдеры оснащаются отвалами длиной 2500–3000 мм. Легкий автогрейдер имеет двигатель мощностью до 80 кВт и массу не больше 9 тонн; средний – эти грейдеры весят в пределах 13 тонн, комплектуются силовыми установками мощностью до 130 кВт и отвалами длиной 3000–3500 мм; тяжелый – данный тип грейдеров отличается большой массой (до 19 тонн). Тяжелые автогрейдеры имеют двигатель мощностью до 185 кВт и отвал размером 3500–4500 мм; сверхтяжелый – такой грейдер имеет максимальные показатели массы, мощности и величины рабочего органа. Рабочее и вспомогательное оборудование грейдера (автогрейдера) Главными составными частями грейдера являются базовая колесная транспортная машина и основное рабочее оборудование – отвал, а также вспомогательное (дополнительное) рабочее оборудование – кирковщик, рыхлитель, плужный снегоочиститель, передний отвал, бульдозерный отвал, стреловидный отвал, откосники, уширители и пр. Отвал является основным рабочим органом грейдера, который отличает его от других типов дорожно-строительной техники. Отвал представляет собой прямоугольный лист, имеющий некоторый радиусный изгиб. Oтвал может выставляться c различными углами в горизонтальной и вертикальной плоскостях относительно продольной оси базовой транспортной машины, a также выносится и выдвигается в сторону. Он может подниматься, опускаться и поворачиваться в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Отвалы всех типов грейдеров оснащаются механизмами с гидравлическим или механическим приводом для подъёма-опускания отвала, поворотов в двух плоскостях, перекосов в поперечной плоскости, наклона вперёд-назад по ходу. Отвал крепится к тяговой машине с поворотного механизма и тяговой рамы. Вдоль нижней и боковой кромки отвала прикрепляются ножи, соответственно именуемые нижний нож и боковой нож. Кирковщик – вспомогательное оборудование в виде рамы со съемными зубьями (7-11 зубьев) для рыхления грунта, разрушения дорожных одежд и покрытий при ремонте дорог. Кирковщик может быть установлен впереди передних колес автогрейдера или между передними и задними колесами. Рыхлитель – дополнительное оборудование, состоящее из рамы, соединенной посредством кронштейнов крепления с задней частью базовой машины, и снабженное одним или несколькими зубьями. Рыхлительное оборудование устанавливается не только на автогрейдеры, но и во многих случаях также на бульдозера и тягачи. Плужный снегоочиститель – конструкция, размещенная впереди передних колес и предназначенная для сдвигания снега в поперечном направлении за счет вспахивающего действия отвала. Плуг может быть одноотвальным и двухотвальным. Передний отвал – отвал, обычно имеющий криволинейную поверхность, размещенный впереди передних колес и предназначенный для сгребания и толкания материала, обычно в направлении вперед. Автогрейдеры также оснащаются автоматическими нивелирующими системами в целях ускорения проведения рабочих операций и получения поверхностей со строго определенными параметрами. Автогрейдеры могут оснащаться системой дистанционного управления. Устройство, принцип действия, характеристики. Основную свою функцию – сглаживание и выравнивание поверхности, грейдер осуществляет с помощью отвала с ножом, размещенным на раме машины между передними и задними колесами. Такая компоновка позволяет выполнять нивелирование поверхности с большей эффективностью, производительностью и точностью, чем это бы сделал бульдозер с аналогичным рабочим органом. Отвал можно разворачивать в горизонтальной и вертикальной плоскостях, поднимать и опускать. Отвал изготавливают из согнутой по радиусу листовой стали. В нижней части на болтах крепится нижний нож, а по бокам отвала – боковые. Схема планировки грунта: а — колесным бульдозером, б — грейдером Бульдозеру, находящемуся на вершине, необходимо опустить отвал ниже уровня колес – только тогда он будет резать. А в момент, когда он находится во впадине, следует задирать отвал значительно выше линии колес, иначе он будет резать землю и углублять впадину. При планировочных работах бульдозеристу необходимо постоянно перемещать отвал вверх-вниз, при этом ровную поверхность получить достаточно сложно. Из-за колебаний трактора в продольной плоскости, значительно вынесенный вперед от центра тяжести машины рабочий орган имеет еще большую амплитуду, этому также способствуют пневмошины и рессоры. При работе грейдера положение совсем иное – расстояние между осями большое, поэтому при подъеме передних колес на неровность, отвал поднимается менее чем на половину высоты неровности, и срезает вершину выступа. При прохождении впадины отвал не режет грунт, а засыпает ее срезанным на выступе. Технические характеристики Одной из важных характеристик является угол захвата – он определяет ширину захвата при вырезании и перемещении грунта. Оптимальным с точки зрения энергоотдачи считают диапазон углов от 35 до 450. Второй важный показатель – угол наклона (зарезания) – угол поперечного наклона отвала к поверхности. Его устанавливают механизмом подъема и опускания отвала, его величина составляет 15-200. Третий показатель – угол резания – он образуется плоскостью ножа и поверхностью грунта. При резании грунта он колеблется в районе 300 в зависимости от свойств грунта, а при планировании, его значение составляет около 650. Рабочий режим грейдера характеризуется скоростью в 3,5-5 км/ч, холостой – до 15, а транспортный для автогрейдеров может достигать 45 км/ч. По длине отвала грейдеры весьма условно разделяют на легкие (до 2,5 м), средние 2,5-3,5 м) и тяжелые – более 3,5 м. Различают их также по массе, типу управления и др. второстепенным характеристикам. На современных автогрейдерах часто используется автоматика, управляющая рабочим органом. Подобная система существенно повышает качество нивелировки поверхности (вместо 8-10 проходов в ручном режиме достаточно всего 1 в автоматическом). Помимо повышения качества и огромной экономии средств и материалов (дорожное строительство очень дорогое «удовольствие»), подобные системы позволяют получать отменное качество даже при относительно малоквалифицированном персонале. Область применения Основными областями применения грейдеров являются дорожно-строительная отрасль, сельское хозяйство, коммунальное хозяйство, строительство и обслуживание аэродромов. В дорожно — строительной отрасли их используют для нивелировки дорожных оснований, возведения земляного полотна с использованием боковых резервов (в слабопересеченной и равнинной местностях при высоте насыпи менее метра). Грейдерами проводят послойное разравнивание грунта после работы землеройных машин, с их помощью обустраивают водоотливные каналы, откосы, обочины, выемки и насыпи. Грейдеры широко используются при ремонте гравийных и грунтовых дорог, в ирригации и мелиорации земель, для очистки улиц и дорог от снега. Заключение Современные российские автогрейдеры выпускаются несколькими производственными предприятиями, наиболее известные из которых «Брянский Арсенал» и Челябинский завод дорожно-строительных машин. Уже упомянутый переход на гидравлическое управление рабочими органами автогрейдера не только облегчил труд оператора, но и со временем позволил оснащать эти машины автоматическими системами нивелирования, позволяющими добиться необходимых параметров профилируемой поверхности за меньшее число проходов, что ощутимо повышает производительность грейдера. В целом в результате эволюции в последние десятилетия прошлого века автогрейдер приобрел именно те черты, которые имеет сегодня. Как правило, это трехосная машина, состоящая из рамы, трансмиссии, ходовой части, системы управления и кабины машиниста. Отвалу современного автогрейдера, который способен вращаться на 360 градусов благодаря особой системе креплений к раме, можно придать практически любое положение. Тяговая рама крепится на универсальном шарнире, широкая ее сторона поддерживается гидроцилиндрами. Вместе устройства составляют рычажный механизм, в поперечном направлении рама фиксируется еще одним гидроцилиндром. Скользящие опоры поддерживают поворотный круг, к которому и крепится отвал. Передние колеса автогрейдера способны не просто поворачиваться в обе стороны, но и наклоняться. Колесная формула автогрейдеров описывается схемой АхВхС: количество осей с колесами/ведущие оси/общее количество осей; наиболее распространенный вариант — 1х2х3, для работы на тяжелых грунтах часто используют грейдеры 1х3х3х. Заметна тенденция ко все большему распространению гидромеханических трансмиссий у грейдеров — это объясняется тем, что количество передач у машин этого типа доходит до шестнадцати, и их механическое переключение очень утомительно для оператора. Другая тенденция — рост числа моделей с шарнирно-сочлененной рамой, уменьшающей радиус разворота машины и расширяющей спектр ее возможностей. Список использованных источников 1. Машины для строительства дорог. - М.: «Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы»,1962. – 505с., ил. 2. Дорожно-строительные машины и оборудование. – М: «Наука», 1896. – 186с., ил. 3. Хархута Н.Я., Капустин М.И. Дорожные машины. - Л.: Машиностроение. 1968. - 416 с. 4. Яцкевич В.В. Методическое пособие “Машины для земляных работ”. - Мн.:1999. - 30 с. |