1 раздел (Модернизация ходового оборудования автогрейдера модели ДЗ-122)

1 Анализ научно-технической и патентной литературы по теме дипломногопроектаЦелью этого анализа является изучение конструкции автогрейдеров, их ходового и рабочего оборудования, которые станут основой для проектирования.Когда дорожное полотно закончено, требуется вырезать кюветы и профилировать поверхность и боковые откосы насыпи и канавки, чтобы придать необходимые поперечные и продольные уклоны этим элементам проезжей части.Эти работы выполняются автогрейдерами.Автогрейдер - самоходная землеройно-транспортная колесная дорожностроительная машина. Мощные автогрейдеры могут также использоваться дляустановки земляного полотна с нулевыми отметками. Автогрейдеры также используются для планирования и вспомогательных работ, а также в других секторах строительства - для строительства участков, раскопок профиля и насыпи.Зимой автогрейдер очищает дороги от уплотненного снега.Автогрейдер обладает большой маневренностью и возможностью изменять углы установки лезвия в горизонтальной и вертикальной плоскостях, атакже может переносить отвал в сторону.Помимо основного рабочего органа - эта машина может также работать сразличными типами сменного навесного рабочего оборудования: грейдер-элеваторного, снегоуборочным и другим, производимым дешевле специализированных машин.

По этим причинам производство прицепных грейдеров продолжается главным образом с сезонным использованием тракторов, но этот тип машины не является перспективным и не развиваетсяАвтогрейдеры можно классифицировать по следующим основным признакам:а) взвешивание машины: легкий вес до 9 тонн, средний вес 10-12 тонн, тяжелый вес 13-15 тонн и сверхтяжелый вес 17-23 тонны;б) по устройству ходового оборудования: двухосное - с одной или двумяведущими мостами и трехосное - с двумя или тремя ведущими мостами;c) о системе управления рабочими органами:Изм.

Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 01 ПЗЛист7c механическим (редукторным) или гидравлическим управлением. [1]Легкие автогрейдеры используются для технического обслуживания и мелкого ремонта дорог и для строительства грунтовых дорог на нулевых отметках.Средние автогрейдеры используются для возведения дорожного полотна снебольшими насыпями и раскопок в почвах оптимальной влажности и для среднего обслуживания дорог.Автогрейдер тяжелый и особо тяжелый, целесообразно использоватьпри наличии больших объемов работ и в тяжелых почвенных условиях.

Какправило, управляемые (поворотные) являются передние колеса; Некоторыетипы автогрейдеров имеют управляемые передние и задние колесные оси, чтопозволяет им поворачивать с гораздо меньшим радиусом и допускать поступательное движение, при котором колеса задней оси не перемещаются по конечной готовой дорожной поверхности.Для удобства определения количества ведущих осей и осей с управляемымиколесами в технической литературе часто перечисляются следующие условныеобозначения:А х Б х В,Где:A - количество осей с управляемыми колесами.B - число ведущих осей.B - общее количество осей машины.Используя этот способ обозначения, для двухосного автогрейдера с двумяведущими мостами и всеми управляемыми колесами, колесная система будетобозначаться 2x2x2; Для трехосного автогрейдера с двумя ведущими мостамии одной управляемой осью будет иметь вид.Трехосные машины с двумя ведущими мостами и одной управляемой осью(1 x 2 x 3) обладают, по сравнению с другими автогрейдерами, лучшей планировочной способностью, хорошими тяговыми качествами и способностью поддерживать устойчивость данного прямолинейного движения при наличии боковой нагрузки, например, когда лезвие работает, отвод в сторону.

Такая схемаИзм. Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 01 ПЗЛист8ходового оборудования автогрейдера имеет подавляющее большинство мирового парка автогрейдеровАвтогрейдеры со всеми ведущими колесами значительно дороже и сложнее в эксплуатации, поэтому их применяют лишь в тех случаях, когда от машины требуются высокие тяговые качества в трудных грунтовых условиях.Поперечная устойчивость автогрейдеров с поперечными нагрузками достигается путем наклона ведомых колес с помощью специального механизма.Основным рабочим органом автогрейдера является отвал с ножом; Отвалимеет постоянный радиус кривизны.

На практике были установлены следующие пределы изменения угла установки отвала грейдера: угол резания6=30-80° с интервалом 3-5°, угол захвата (p=0-180°). Применение полноповоротного механизма отвала позволяет работать под любым углом зацепления.Рабочее оборудование автогрейдера состоит из отвала, установленного натяговой раме. Все механизмы управления рабочим оборудованием управляютсякарданными валами из блока управления, установленного на независимой колонке отбора мощностей. Все четыре колеса этого автогрейдера являются ведущими и управляемыми.Система управления колесами позволяет, например, поворачивать передние и задние колеса в противоположных направлениях, при этом машина будетдвигаться вдоль дуги окружности, если передние и задние колеса вращаются водном направлении, машина будет двигаться под некоторым углом к своей продольной оси.Изм.

Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 01 ПЗЛист9Рисунок 1.1 - Схема движения автогрейдера:a - при планировании поверхности; б - при преодолении неровностейАвтогрейдеры благодаря трехосной компоновке с отвалом, размещенным вбазе между передними и задними колесами, а также балансирной подвескеобеспечивают более высокую точность планировочных работ по сравнению сдругими машинами, например, двухосными бульдозерами и скреперами. Отвалавтогрейдера при проезде на вершину (рисунок 1.1, а) срезает грунт выступа. Вэтом случае отвал находится на линии колес, и его не нужно заглублять.

Приперемещении полости лезвие не режет грунт, но земля, срезанная на уступе,ссыпается в падину. Таким образом, гораздо легче контролировать работу автогрейдера при выполнении работ по планированию. Благодаря большой колесной базе и сбалансированной подвеске задних колес, поверхностные неровности незначительны. Это происходит потому, что лезвие, расположенное в основании машины, например, при подъеме одного из колес на неровности опорнойповерхности, поднимается не более чем на половину высоты этой неровности(рис.1.1, б).Рассмотрим конструкции некоторых моделей автогрейдеров. К основным параметрам и размерам грейдера (рисунок 1.2) относятся: масса; длина L и высотаотвала (по хорде); боковой вынос отвала l; дорожный просвет С и заглублениеотвала h; угол резания ножа Р; углы захвата ос и наклона Y отвала: колесная базаИзм.

Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 01 ПЗЛист10Ln; колея передних и задних колес Вп; В-, габариты Ах В хД. Кроме того, прицепные и полуприцепные грейдеры характеризуются параметрами базовой машины, а для автогрейдера — мощностью двигателя, скоростью, колесной схемой. [1]Массу грейдера делят на конструктивную, эксплуатационную и отгрузочную. Конструктивная не учитывает массу заправочных материалов, запасных частей, инструмента и дополнительного оборудования.Рисунок 1.2 - Основные параметры грейдеровАвтогрейдер ДЗ-99 (рис.

1.3) состоит из двигателя с системами питания,пуска, выпуска газа и охлаждения, коробки передач, включая муфту, редуктор11, карданный вал и задний мост 12, ходовая часть, состоящая из основной рамы4, передней оси 7,с ступиц колес 13 с шинами; Механизмы управления, включаяИзм. Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 01 ПЗЛист11рулевое управление 5 и тормоза, гидравлическая система 3, электрическая система, устройства, кабина 2 с облицовкой 1, рабочее оборудование, состоящее изтяговой рамы 8 с поворотным кругом, лезвия 9 и скарификатора 10 и бульдозерного оборудования 6.Рисунок 1.3- Автогрейдер ДЗ-99:1 – облицовка; 2 – кабина; 3 – гидросистема; 4 – основная рама; 5 – рулевое управление; 6 –бульдозерное оборудование; 7 – передняя ось; 8 – тяговая рама; 9 – отвал; 10 – кирковщик;11 – коробка передач; 12 – задний мост; 13 – колесо с шиной.Автогрейдер среднего класса ДЗ-31 с задним ведущим и передним управляемыми колесами оснащен специальными рабочими органами - отвалом и кирковщиком.

Передние управляемые колеса могут быть наклонены в обоихнаправлениях. Автогрейдер (рис. 1.4) состоит из двигателя с системами питания, пуска, охлаждения, передача, включая муфту, коробку передач 3, карданный вал и задний мост 2, ходовая часть, состоящая из основной рамы 9, передней оси 6, ступиц колес, колес 1 с шинами; Механизмы управления, включаярулевое управление 8 и тормоза; Гидравлические системы 10, электрическаясистема устройства, кабина 11 с облицовкой 12 и оперением, рабочего оборудования, состоящее из тяговой рамы 5 с поворотным кругом, отвала 4 и кирковщика 7.

[1]Изм. Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 01 ПЗЛист12Рулевое управление включает в себя рулевое колесо, карданную передачу,рулевой механизм с гидроусилителем и систему рычагов и тяги механизма поворота передних управляемых колес.Кабина грейдера - двухместная, закрытая, оборудована регулируемыми сиденьями, инструментами, вентиляцией и отоплением.

Высота кабины позволяетоператору работать как сидя, так и стоя.Рисунок 1.4- Автогрейдер ДЗ-31-11 – колесо с шиной; 2 – задний мост; 3 – коробка передач; 4 – отвал; 5, 9 – тяговая иосновная рамы; 6 – передняя ось; 7 – кирковщик; 8 – рулевое управление; 10 – гидросистема; 11 – кабина; 12 – облицовка.Отвал автогрейдера оснащен нижними и боковыми ножами, рабочие поверхности которых приварены к износостойкому твердому сплаву. В зависимости от выполняемой работы отвал может занимать различные позиции (поворотна 360 ° подъем и опускание, наклон в обоих направлениях в вертикальныхплоскостях, удаление в обоих направлениях с наклоном к горизонту от 0 до 90°). Отвал может быть установлен с различными углами резания, что достигаетсяизменению положения зубчатых гребенок, которые прикрепляют верхнююИзм.

Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 01 ПЗЛист13часть отвала к поворотному диску. Отвал поворачивается с помощью механизма вращения, состоящего из гидравлического двигателя и червячной передачи. Рабочее оборудование и наклон передних управляемых колес управляются с кабины водителя автогрейдера с помощью гидравлического привода.Модификация автогрейдера среднего типа выпускается на базе основноймодели автогрейдера ДЗ-31.Гидромеханическая трансмиссия позволяет автоматически плавно регулировать скорость автогрейдера в зависимости от сопротивления движению, чтосоздает оптимальные условия работы для автогрейдера, улучшает его динамические свойства и улучшает проходимость. Кроме того, гидротрансформаторуменьшает динамические нагрузки в трансмиссии, повышая при этом долговечность двигателя трансмиссии.Тяжелый грейдер ДЗ-98 со всеми ведущими колесами (спереди и сзади), изкоторых управляют передние колеса, оснащен основными рабочими элементами - отвалом и кирковщиком.Автогрейдер ДЗ-98 (рис.

1.5) состоит из двигателей с энергосистемами,пуска, предварительного подогрева двигателя, газового разряда и охлаждения,трансмиссия, включающая в себя промежуточный редуктор, муфту, коробкупередач, раздаточную коробку (промежуточная коробка передач, муфта, коробка передач и раздаточная коробка выполнены в одном блоке), шарнирнаяпередача 10, привод передний 7, средний 11 и задний 13 мостов, ходовая часть,состоящая из основной рамы 5, подвески 12 средней и задней осей, ступиц колес, колес 14 с шинами, механизмы управления, включая рулевое управление 3и тормоза, гидравлические системы 4, системы электрооборудования, приборы,кабина 2 с облицовкой 1 и оперением, рабочее оборудование, состоящее из тяговой рамы 8 с поворотным кругом, самосвала 9 и сборщика 6.Изм.