Автогрейдеры. Как устроен, рабочий цикл, применение, производительность.

Автогрейдеры представляют собой самоходное многофункцио­нальные планировочно-профилировочные машины, основным ра­бочим органон которых служит полноповоротный грейдерный от­вал с ножами, установленный под углом к продольной оси автогрейдера и размещенный между передним и задним мостами пневмоколесного ходового оборудования. При движении автогрейдера ножи срезают грунт и отвал сдвигает его в сторону.

Автогрейдеры применяют для землеройно-профилировочных и планировочных работ при строительстве дорог, сооружении невы­соких насыпей и профильных выемок, отрыве дорожного корыта и распределения в нем каменных материалов, зачистки дна котлова­нов, планировке территорий, засыпке траншей, рвов, канав и ям, а также очистки дорог, строительных площадок, городских магистра­лей и площадей от снега в зимнее время.

Автогрейдеры используют на грунтах 1…Ш категорий. Процесс работы автогрейдера состоит из последовательных проходов, при которых осуществляется резание грунта, его перемещение, разрав­нивание и планировка поверхности сооружения.

Автогрейдеры классифицируют по мощности установленного двигателя, конструкции рабочего органа, типу трансмиссии и колесной схеме. По мощности двигателя авто грейдеры разделены на классы: класс 100 — мощность двигатели 45-75 кВт; класс 140 — 80…110 кВт; класс 180 — 120…160 кВт; класс 240 — 170…220 кВт. Автогрейдеры класса 100 относят к легкому типу, класса 140 - среднему, класса 180 — полутяжелому, класса 240 — тяжелому типу.

По конструкции рабочего органа различают автогрейдеры с неполноповоротным в плане грейдерным отвалом (угол поворота составляет ±32...±45°) и автогрейдеры с полноповоротным отвалом, угол поворота которого в плане не ограничен.

По типу трансмиссии различают автогрейдеры с механической и гидромеханической трансмиссиями. Гидромеханическая трансмиссия обеспечивает автоматическое и плавное изменение скорости движе­ния автогрейдера, механическая — ступенчатое. Колесная схема ав­тогрейдеров определяется формулой АхБхВ, где А — число осей с управляемыми колесами; Б — то же, с ведущими колесами и В — общее число осей. Колесная схема автогрейдеров легкого 1x2x2, среднего типа 1х2х3, тяжелого типа 1x3x3. Каждый автогрейдер со­стоит из рамы, трансмиссии, ходового устройства, основного и дополнительного рабочего оборудования, механизмов с системой управления и кабины машиниста. Рамы автогрейдеров могут быть жесткими и шарнирно сочлененными. Наличие шарнирно сочленен­ной рамы обеспечивает повышенную маневренность машины.

Основным рабочим органом автогрейдеров является полно­поворотный грейдерный отвал, снабженный сменными двухлезвийными ножами. Кроме основного рабочего органа, автогрей­деры могут быть оснащены дополнительными сменными рабо­чими органами — бульдозерным отвалом для разравнивания грунта, засыпки траншей, распределения строительных материа­лов, удлинителем грейдерного отвала для увеличения ширины захвата, откосниками (укрепляемыми на отвале) для планирова­ния откосов насыпей (выемок) и очистки канав, кирковщиком для взламывания дорожных покрытий и рыхления плотных грунтов. Бульдозерные отвалы навешивают спереди машины, кирковщики — как спереди, так и сзади машины, а также непо­средственно на грейдерный отвал. Управление бульдозерным от­валом и кирковщиком осуществляется гидроцилиндрами двойного действия.

Все узлы и агрегаты автогрейдера класса 140 (рис. 4.12, а), в том числе двигатель 3 с трансмиссией, кабина водителя 4, основное и до­полнительное рабочее оборудование автогрейдера, смонтированы на основной раме 8 коробчатого сечения, которая одним концом опирается на передний мост с управляемыми пневмоколесами 11, а другим — на задний четырехколесный мост 15 с продольно-балансирной подвеской парных колес 16.

Передние колеса автогрейдера можно устанавливать с боковым наклоном до 20° в обе стороны для повышения устойчивости движения машины при работе на уклонах (рис. 4.12, в) и уменьшения радиуса поворота.

Основное рабочее оборудование автогрейдера состоит из тяго­вой рамы 7, поворотного круга 12 и отвала 13 со сменными двухлезвийными ножами. Полноповоротный в плане отвал обеспечивает работу автогрейдера при прямом и обратном ходах машины. Пово­рот отвала в плане осуществляется гидромотором через редуктор. Передняя часть тяговой, рамы шарнирно соединена с рамой маши­ны, а задняя часть подвешена на двух гидроцилиндрах 6, с помощью которых грейдерный отвал устанавливают в различные положения: транспортное (поднятое) и рабочее (опущенное). В рабочем положе­нии отвал внедряется в грунт ножами и при движении срезает слои грунта и перемещает его в направлении, определяемом установкой отвала в плане пол углом к продольной оси машины.

Рис. 4.12. Автогрейдер среднего типа:

а — общий вид; б — схема поворота отвала в плане; в — схема бокового наклона колес; г — схема бокового выноса отвала

Угол резания отвала в зависимости от категории грунта регули­руется гидроцилиндром 14. Вынос тяговой рамы в обе стороны от продольной оси машины обеспечивается гидроцилиндром 5. Допол­нительное рабочее оборудование автогрейдера включает удлини­тель отвала, кирковщик 1, управляемый гидроцилиндром 2, и буль­дозерный отвал 10, управляемый гидроцилиндром 9.

Гидравлическая система управления рабочим оборудованием ав­тогрейдеров обеспечивает подъем и опускание тяговой рамы вместе с поворотным кругом и отвалом, поворот отвала вместе с поворот­ным кругом в плане на 360°, боковой вынос отвала в обе стороны от продольной оси машины (рис 4.12, б), установку отвала под углом (до 18°) в вертикальной плоскости, боковой вынос отвала для пла­нировки откосов под углом (до 90°) (рис. 4.12, г), а также совмеще­ние различных установок отвала.

Автогрейдеры могут оснащаться автоматической системой управления отвалом типа «Профиль», предназначенной для автома­тической стабилизации отвала в поперечном и продольном направ­лениях, что позволяет существенно повысить производительность машины и точность обработки поверхности. На автогрейдерах уста­навливаются автоматические системы «Профиль-10», «Профиль-20» и «Профиль-30».

Эксплуатационная производительность автогрейдера (m³/ч) при резании и перемещении грунта

П_э = 3600ВlhK_в/(t_p + t_п)n, где В — ширина захвата отвала, м; l — длина участка, м; h — толщина срезаемой стружки; К_в — коэффициент использования машины по времени; t_p— время, затрачиваемое на один проход, с; t_п - то же, на одни поворот; n — число проходов по одному участку.

25.Дать определение стали и чугунам. Как они маркируются?

Стали - сплав железа с углеродом, содержание которого не превышает 2, 3 %, а также с другими естественными или вводимыми с определенной целью легирующими добавками.

Стали делятся: по применению - на конструкционные и инстру­ментальные; по химическому составу - на углеродистые и легирован­ные: по качеству - на углеродистые обыкновенного качества, углеродистые качественные конструкционные, легированные конструкционные и низколе­гированные конструкционные. Свойства стали зависят от содержания углерода. Чем больше углерода, тем прочнее, тверже и менее пластична сталь.

Конструкционная углеродистая сталь (используется для изго­товления деталей машин и металлоконструкций) обыкновенного качества маркируется: Ст. О, Ст. 1, Ст. 2, Ст. 7, сталь уг­леродистая качественная - сталь 10, 15, 20...... 60, 65, 70, ка­чественная с повышенным содержанием марганца - 15 Г, 30 Г, 50Г2 ит.д.

В марке качественной стали цифры указывают среднее содержа­ние углерода в сотых долях процента (например, сталь 50 содержит до 0, 5 % углерода). Инструментальная углеродистая сталь используется для изго­товления металло- и деревоперерабатывающего инструмента и штампов. Сталь имеет в маркировке букву У и цифру, показывающую количество углерода. Например, У8А означает: сталь углеродистая инструмен­тальная, содержащая 0, 8 % углерода, высококачественная, так как в конце марки указана буква А.

Легированная сталь содержит в своем составе добавки, придаю­щие ей особые свойства - повышение износостойкости, температуростойкости, коррозийной стойкости и пр. В качестве легирующих добавок используют: вольфрам - В, хром - X, ни- кель - Н, кремний - С, молибден - М, титан - Т, ванадий -Ф, бор - Р, алюминий - Ю и др.

Марка легированной стали обозначается многозначными числами (таблица 1.1). Цифры после букв обозначают процентное содержание ком­понентов; если оно не превышает одного процента, то цифра после буквы не ставится. Например, марка 25ХЗН4А расшифровывается как - высококачественная хромоникелевая сталь, содержащая до 0, 25 % уг­лерода, хрома 3 % и никеля 4 %. Стальное литье маркируется так: Сталь 25Л, 35Л и т.п. Механические свойства сталей (особенно усталостная проч­ность) повышаются при объемной и поверхностной термической (от­жиг, нормализация, закалка, отпуск) или химико-термической обра­ботке (цементация, азотирование).

Чугуны применяются для изготовления литых фасонных за­готовок. Различают чугуны белые (до 4 % углерода), серые (до 3, 6%), ковкие, высокопрочные, антифрикционные и легированные.

Ковкий чугун получается из белых чугунов путем длительной выдержки при высокой температуре - томлением, характеризуется вы­сокой прочностью и пластичностью.

27.Какие лигирующие элементы добавляют в сталь и как расшифровать их марки. Например: Ст.45ХЗНЧА?

Стали - сплав железа с углеродом, содержание которого не превышает 2, 3 %, а также с другими естественными или вводимыми с определенной целью легирующими добавками.

Легированная сталь содержит в своем составе добавки, придаю­щие ей особые свойства - повышение износостойкости, температуростойкости, коррозийной стойкости и пр. В качестве легирующих добавок используют: вольфрам - В, хром - X, ни- кель - Н, кремний - С, молибден - М, титан - Т, ванадий -Ф, бор - Р, алюминий - Ю и др.

Марка легированной стали обозначается многозначными числами (таблица 1.1). Цифры после букв обозначают процентное содержание ком­понентов; если оно не превышает одного процента, то цифра после буквы не ставится. Например, марка 25ХЗН4А расшифровывается как - высококачественная хромоникелевая сталь, содержащая до 0, 25 % уг­лерода, хрома 3 % и никеля 4 %. Стальное литье маркируется так: Сталь 25Л, 35Л и т.п. Механические свойства сталей (особенно усталостная проч­ность) повышаются при объемной и поверхностной термической (от­жиг, нормализация, закалка, отпуск) или химико-термической обра­ботке (цементация, азотирование).