Министерство Высшего и Среднего специального образования
Республики Узбекистан
Ташкентский автомобильно-дорожный институт
Кафедра «Дорожно-строительные машины»
На правах рукописи
Р Е Ф Е Р А Т
на тему:
«Автогрейдеры – технология работ»
Выполнила студентка
гр. 319 – 06 АД
Руководитель,
Доцент
Ташкент – 2007
Автогрейдеры используются на самых разнообразных работах в строительстве, ремонте и содержании дорог и аэродромов. При производстве земляных работ одним из основных видов работ является профилирование и планировка поверхности земляного полотна, устройство дренажной системы. На (рис. 1), изображен поперечный профиль дороги: 1 - ширина дороги; 2 - обочина дороги; 3 - вершина дороги; 4 - проезжая часть; 5 - откос кювета; б - кювет треугольного сечения; 7 - кювет с плоским дном; 8 - обратный откос; 9 - откос высокой насыпи. Обратный и высокий откосы устраивают при сооружении дороги на склонах холмов и гор.
Земляные сооружения подобного профиля осуществляются с помощью грейдерного отвала. Для устройства откоса кювета подвесная рама с отвалом выносится гидроцилиндрами вбок, разворачивается вниз и устанавливается в соответствии с заданной крутизной откоса и его глубиной (рис. 2). Для образования треугольного и трапеции дальнего сечения кюветов на нижний конец грейдерного отвала прикрепляются откосники соответствующего профиля.
•
•
(Рис.2) Устройство откоса кювета
Для профилирования откосов насыпи подвесная рама с грейдерным отвалом выносится вбок за пределы колеи, разворачивается вверх и. устанавливается под заданным углом. На легких песчаных грунтах это может быть пологий угол. Машина перемещается крабом (рис. 3). Вынос отвала за колею достигает: у машин фирмы Caterpillar от 2,9 м до 3,4 м., Komatsu - от 2 м. До 2,4 м., Fiat-Hitachi - от 1,7 м до 2,7 м., Volvo - до 3 м; у отечественных машин, выпускаемых АООТ «Брянский Арсенал", АО «Орловский завод дорожных машин", Челябинский завод дорожностроительных машин (ЧЗК) - до 2 м.
!
АО «Орловский завод дорожных машин» предлагает потребителям
автогрейдер среднего класса ДЗ-122Б, который оборудован в задней
части машины на основной раме рыхлителем, а в передней -
бульдозерным отвалом.
При ремонте и содержании дорог бульдозерный отвал может использоваться для уборки строительного мусора.
Кирковщик применяется для выполнения работ по разрыхлению твердых и мерзлых грунтов, которые невозможно разработать грейдерным отвалом, а также для вскрытия при ремонте изношенных щебеночных или асфальтобетонных покрытий. Различают три варианта расположения кирковщика на автогрейдере: перед передним мостом, за передним мостом, в задней части машины. Первый вариант обычно используется для ведения легких работ ввиду недостаточной сцепной массы (рис.10). Кроме того, при такой установке затруднительно наблюдение за процессом рыхления с кабины машиниста. Переднее расположение кирковщика применяется у машин фирмы Fiat-Hitachi и ДЗ-98В ЧЗК. Кирковщик подвешивается к лобовой плите машины и оснащается, как правило, пятью зубьями с шириной захвата до 1,2 м и заглублением до 300 мм. По спецзаказу для уменьшения величины при рыхлении фракций материала фирма Fiat-Hitachi может поставлять кирковщик с одиннадцатью зубьями при прежней ширине захвата.
Установка кирковщика за передним мостом перед грейдерным отвалом имеет преимущества в сравнении с предыдущим вариантом: улучшается наблюдение за процессом рыхления и повышаются возможности рыхления более прочных материалов. Недостатки состоят в создании помех установке грейдерного отвала в нужном положении и
1
перемещению материала вдоль отвала (рис. 11). Такое расположение кирковщика применяется у фирм Caterpillar и Komatsu. У кирковщиков устанавливается одиннадцать зубьев/ ширина 'рыхления " находится""В~ пределах 1,2...1,3 м, а максиальная глубина рыхления достигает 300 мм.
Благодаря высоким сцепным свойствам тандема задних ведущих колес, кирковщик-рыхлитель, монтируемый на задней части машины, обеспечивает максимальные возможности по рыхлению грунта.
Кроме того, такая установка кирковщика-рыхлителя обеспечивает хорошее наблюдение за рабочим процессом с места машиниста.
Зубья рыхлителя используются для рыхления на большую глубину (у
зарубежных машин в зависимости от типоразмера в пределах 300.480
мм, у отечественных 250.260 мм), а зубья кирковщика - для выполнения
легких работ, когда требуется максимальная ширина рыхления
поверхности (до 2 Д. 2,3 м). Такая комбинированная система
рыхлительного органа используется в большинстве моделей фирм
Caterpillar и Fiat-Hitachi (рис.12).
Остальные производители монтируют сзади автогрейдера подвеску с зубьями рыхлителя. Число зубьев рыхлителя колеблется от 3 до 7 штук. В комбинированных системах число зубьев рыхлителя то же - от 3 до 7 штук, а число зубьев кирковщика может быть до 9 штук.
В конструкции автогрейдера ДЗ-180А предусмотрена возможность комплектования трехстоечным рыхлителем-кирковщиком заднего расположения (рис.13). Стандартный вариант рыхлителя - трехстоечный, с возможностью установки двух дополнительных стоек. Ширина полосы рыхления 1300 мм, глубина рыхления не более 250 мм, максимальное вертикальное давление на зубья 60 кН.
|
|
Для летнего содержания дорог автогрейдеры могут комплектоваться подметальными щетками (рис. 21). |
Автогрейдеры можно комплектовать различным навесным оборудованием (фронтальным погрузчиком, уплотняющей плитой, задненавесным экскаватором, разбрызгивателями и т. д.), что может представлять чисто технический интерес, а с практической точки зрения и экономически быть весьма спорно и часто не оправдано. На рис. 23 представлен #втогрейдер фирмы Вотад, оборудованный грунтосмесительной установкой, используемой для смешивания грунта t вяжущими строительными материалами при устройстве
стабилизированного основания дорог.
•
Экономическая целесообразность и достаточность основного и дополнительного оборудования автогрейдеров на сегодняшний день определена четко и включает примерно однотипный набор для всех фирм-изготовителей. Диапазон работ, доступных автогрейдеру, может ограничиваться только квалификацией и опытом оператора.
>
Для содержания дорог в зимний период наиболее эффективным средством является автогрейдер. Для расчистки дорог от снега в районах с небольшой толщиной снежного покрова относительно слабо пересеченным рельефом местности/ которые не подвержены снежным заносам, используется стандартный грейдерный отвал. Отвал повернут в плане так, чтобы обеспечить удаление снега с полотна дороги на обочину на максимально возможной скорости движения по условиям сцепления колес с дорогой. Дополнительно, для повышения эффективности при работе в зимних условиях автогрейдеры практически всех основных фирм-изготовителей могут по заявкам покупателей комплектоваться различным навесным оборудованием.
•
В качестве ориентира для выбора рабочего оборудования, соответствующего конкретным работам по содержанию дорог и аэродромов в зимний период, производители рекомендуют использовать следующие технические средства оснастки автогрейдеров;
1. Боковой снегоочиститель - является распространенным средством для расчистки дорог от снега (рис. 14). Он представляет собой отвал, который обычно крепится к правой стороне машины (может крепиться и с обеих сторон машины). Форма бокового снегоочистителя обеспечивает перемещение снега вверх и выброс его. за пределы очищенной поверхности. При работе можно использовать комбинации отвал - боковой снегоочиститель. При этом они должны иметь один и тот же угол захвата для обеспечения быстрого перемещения снега. Боковой снегоочиститель может использоваться для удаления снега с поверхности дороги в качестве удлинителя отвала автогрейдера, производить послойное удаление снега и расчистку снежного откоса, перемещать снег боковым снегоочистителем вниз по откосу. Боковой снегоочиститель (выносной отвал) выпускается длиной 3,6 и 4,2 м и массой примерно 1,5 т. Боковой снегоочиститель может монтироваться за плужным снегоочистителем, что обеспечивает хорошую обзорность и
уменьшает нагрузки на задние колеса.
...
4
2. V-образный дорожный плуг (рис.15) монтируется на передней раме машины с помощью быстро-съемного подъемного устройства. Плуг отбрасывает снег в обе стороны дороги. Он может использоваться для устройства проходов в глубоком снегу и использоваться отдельно или вместе с боковым снегоочистителем и отвалом автогрейдера. Плуг оборудован полозковым башмаком (рис. 16), который повышает эффективность плуга и обеспечивает при соответствующей регулировке удаление максимально возможного количество снега с аэродрома или дороги. V-образный дорожный плуг (двухотвальный плужный снегоочиститель) выпускается в различных модификациях в зависимости от типоразмера автогрейдера с шириной захвата З...3,7 м. и массой до 1 т. Такое оборудование выпускает фирма Balderson (США) для оснащения машин фирмы Caterpillar. Фирма Volvo применяет одноотвальный плужный отвал.
3. Реверсируемый плуг (рис, 17) крепится на передней раме автогрейдера. Реверсирование плуга осуществляется гидроприводом. Плуг может быть использован для выполнения как легких бульдозерных работ, так и для расчистки дорог от снега.
4. Для расчистки дорог с небольшой толщиной снежного покрова используется односторонний плуг (рис. 18).
5. Ледорез (рис.19) может устанавливаться на стойке крепления переднего кирковщика, заднего рыхлителя. Ледорез очищает поверхность ото льда и утрамбованного снега за один проход.
При работе в зимний период наблюдается ограниченное сцепление колес с дорогой, что требует использование цепей противоскольжения (рис.20). Цепи противоскольжения используются на задних ведущих колесах, но могут быть использованы и на передних колесах полноприводных машин. Имеется несколько типов цепей, отличающихся друг от друга и предназначенных для использования в конкретных условиях. При использовании цепей скорость передвижения машины не должна превышать 10-12 км/ч. Цепи противоскольжения быстро зарываются в снег при его удалении и могут вызвать повреждения верхнего слоя покрытия при пробуксовке.
Фирма Tumble предлагает комплектовать приобретаемые автогрейдеры приборами автоматического управления Blade Pro (разработка Spectra" Precision ) для проведения планировочных работ, которые позволяют контролировать точность операций по перемещению и разравниванию грунта толщиной слоя до 5 мм. Приборы Btade Pro созданы на базе двух различных физических явлений и эффективно работают в любых климатических условиях в любое время суток. Использование этих приборов уменьшает число проходов автогрейдера при планировочных работах на 50% по сравнению с ручным управлением.
Первая система Sonic Tracer (рис.6) использует приборы контроля, принцип действия которых основан на ультразвуковом излучении. Они устанавливаются на основном отвале и фиксируют текущее значение высоты подъема отвала относительно копирной линии, бордюрного камня, поверхности предыдущего рабочего прохода, проложенного полотна дороги и т. п. Кроме того на подвесной раме монтируются датчики продольного и поперечного уклонов. Далее по известной схеме вырабатывается управляющий сигнал рассогласования, который подается к электромагнитным гидрорас пределителям управления штоками гидроцилиндров подвесной рамы. Точность установки рабочего
оборудования в продольном и поперечном направлении составляет п то/.
Вторая система Laser Tracer (рис.7) использует приборы, принцип действия которых основан на световом излучении. Излучатель создает необходимую опорную световую плоскость и является датчиком высоты. Он установлен на треноге в стороне от автогрейдера. Источником питания излучателя служит аккумуляторная батарея, обеспечивающая его непрерывную работу в течение 30 часов. Фотоприемные устройства (ФПУ) устанавливаются на штанге и крепятся к обоим концам основного отвала с помощью амортизирующей подвески.- Преобразованный луч лазерного излучателя в ФПУ в электрический сигнал поступает в блок логического устройства; вырабатывается сигнал рассогласования, который поступает к электромагнитным гидрораспределителям управления перемещением штоков гидроцилиндров.
-.
Установленный в кабине машины дисплей фиксирует все изменения в системе управления, допуская тем самым вмешательство оператора в работу автоматики с рабочего места оператора.
При ремонте дорог автогрейдеры подсыпают и планируют полотно и
обочины, зачищают откосы и прочищают кюветы и водоотводные
канавы, киркуют старый слой покрытий улучшенных дорог. Для этого
требуется использование дополнительных навесных рабочих органов,
которые поставляются по заказу. Это приводит в свою очередь к
установке дополнительного гидрооборудования и использованию шин
различной ширины и профиля для обеспечения требуемых
дополнительных тяговых усилий машины. Так, например, фирма
Caterpillar рекомендует восемь комплектов сменных шин (по шесть шин в
комплекте) при использовании различного дополнительного навесного
оборудования. У отечественного автогрейдера ДЗ-98В ЧЗК - три
комплекта шин.
Бульдозерный отвал относится к числу наиболее распространенных дополнительных рабочих органов, который предлагается почти всеми производителями автогрейдеров, кроме фирм Caterpillar и Komatsu.
Бульдозерный отвал неповоротного типа (рис.8) крепится к лобовой плите машины с помощью парал-лелограммной подвески, обеспечивая грубое (предварительное) планирование местности в условиях бездорожья, распределения насыпанного материала при сооружений насыпей и прочих работах. Ширина захвата бульдозерным отвалом у автогрейдеров различных фирм в зависимости от тяговых возможностей машины может составлять от 2,5 м до 3,2 м - при максимальном заглублении в грунт 165 мм. У автогрейдера ДЗ-180А Арсенал" на лобовую плиту монтируется бульдозерный отвал, (рис. 9) с параллелограммной подвеской. Длина отвала 2475 мм, высота отвала 840 мм, максимальное вертикальное давление на режущую кромку отвала 30 кН.
•
:
,' . \
•
-
|
У прочных грунтов угол заложения откоса высокой насыпи может приближаться к 90° и механизм подвески отвала обеспечивает такую возможность (рис.4).
Профилирование проезжей части дороги осуществляется из материала, разложенного валиком вдоль откосов кювета, путем перемещения его грейдерным отвалом с большим углом захвата в направлении к оси дороги (рис.5). При этом должен соблюдаться установленный в проекте поперечный угол дороги (примерно 3%). Такие же жесткие требования устанавливаются к поддержанию наибольшего значения продольного уклона (30-..60%о) на трудных участках пересеченной местности дорог 1-4 категории. Для эффективной реализации требований СНиП в части достижения указанных значений уклонов ряд строительных организаций используют приборы автоматического управления различных фирм.
Автогрейдеры можно комплектовать различным навесным оборудованием (франталъним погрузчикам, уплотнеющией плитой, задненавеснам экскаватором, разбрызшвателлми),что может представлять чисто технических интерес, а с практической точки зрения и экономичесне часто не оправдано.
Экономическая уелесообразностъ и достаточность основного и дополнительною оборудования автогрейдеров определена четко и включай примерно однотипный набор для всех фирм-изготовителие. (На сиоднминий день). Для содержания дорог в зимний период наиболее эффективным ср-вам яв-ся автогрейдер. По содержанию дорог и аэродромов в зимний период производители рекомендуют исполъзоватъ след техник ср-ва оснастки автогрейдер.
1) Боковой сниоочистителъ
2) V-образный дорожный плуг. Плуг отбраспает снег в обе стороны дороги. Он может исполъзоваъся влеесте с бондовым сниоочистителем а также отвалом автогрейдера и также отелено. Такой оборудование вечпускает фирма Balderson ( США) для оснащения машин фирмиг Caterpillar, фирма Volvo.
3) Реверсируемый плуг. Может быт исползеван для восполнения как лёёкеех булодозерых работа так и для расчистки дорог от сниа.
4) Для расчистки дорог с небольшой толщиной снега снега используется односторонний плуг.
5) Ледорез-очищает поверхности ото льда и утрамбованного сниа за один проход.
Фирма Tumble предлагает комплектовать автогрейдеры приборами автоматическою управления Blade Pro для проведения планировочных работ, который поваляют контролировать точность операций по перемещению и разравниванию грунта. Приборы Btade Pro эффективно работают в любых климатыч условиях, в любое время суток.
При ремонте дорог автогрейдеры подсыпают и планирует полотно и обочины, защищают откосы и прочищают кюветы и водоотводные канавы, киркуют старый слой покрытий уличенных дорог.
Вывод: Судя по моей самостаетелъной работе автогрейдеры используются на самых разнообразных работах в строительстве, ремонте и содержании дорог аэродромов. При производстве земляных работ одним из основных видов работ лв-сл профилирование и планировка поверхности земляного полотно, устраетство дренажной системы. Земляниые сооружения осуществляются с помощью грейдерного отвала.
Существуют автогрейдеры таких ведущих фирм как Caterpillar, Komatsu, Fiat-Hitachi, Volvo, отечественные машины АООТ “Брянский Арсенал,”АО “Орловский завод дорожных машин”,”Челябинский завод дорожно-строительных машин.(ИЗК).
Орловский завод предлагает потребителям автогрейдер среднею класса Д3-122Б, который оборудован в задней части машины на основной раме рыхлителям, а в передней бульдозерным отвалам. При ремонте и содержании дорог бульдозерный отвал может использоваться для уборки строительного мусора. Кирковщик прим-ся для выполнения работ по разрыхлению твёрдых и мерзлых грунтов, кот-ые невозможно разработать грейдерным отвалам, а также для вскрытия при ремонте изношенных щебёночных или асоральто-бетонных покрытий.(Фермы Fiat-Hitachi и Д3-98 В Ч3К.) Это автогрейдеры с переднем расположением кирковщика.
