Мехоборудование автогрейдера

Введение

Автогрейдер является основной планировочной  машиной, которая выполняет землеройно-транспортные работы при строительстве дорог, планировке откосов, насыпей, выемок, площадок в гидротехническом и жилищном строительстве  и др.

          Автогрейдеры  классифицируют по конструктивной  массе, типу трансмиссии, колесной  схеме и типу бортовых передач.  По конструктивной массе автогрейдеры  разделяют на легкие (до 12 т), средние  (до 15 т) и тяжелые (более 15 т).

          Лёгкие  автогрейдеры применяют для профилировки  грунтовых дорог: срезки бугров, колей и придания земляному  полотну правильного поперечного  профиля; для утюжки грунтовых  дорог, планировки кюветов и  обочин; патрульной снегоочистки.

          Автогрейдеры  среднего типа, кроме выполнения  вышеперечисленных работ, используют  для восстановления профиля грунтовых  и гравийных дорог, для разравнивания песка и гравийно-щебёночных материалов при устройстве оснований, для создания насыпи из боковых резервов в лёгких и средних грунтах и планировки откосов.

          Автогрейдеры  тяжёлого типа наиболее целесообразны  для устройства грунтовых и гравийных дорог и аэродромов с большим объёмом работ, возведения насыпей из боковых резервов в тяжёлых грунтах, устройства корыта в земляном полотне под дорожное основание, выполнения земляных работ при уширении проезжей части дорог.

          Колесная  схема автогрейдеров определяется  формулой АБ В, где А - число осей с управляемыми колесами; Б - число осей с ведущими колесами и В - общее число осей машины. Колесная схема отечественных автогрейдеров легкого и среднего типов 123, тяжелого типа 133.

          По типу  трансмиссии различают автогрейдеры  с механической и гидромеханической трансмиссиями. Гидромеханическая трансмиссия обеспечивает автоматическое и плавное изменения скорости движения автогрейдера, механическая - ступенчатое.

          Бортовые  передачи бывают двух типов  - в виде бортовых редукторов (у  легких и средних автогрейдеров) и раздельных ведущих мостов (у тяжелых автогрейдеров).

Эффективность работы автогрейдера определяется количеством  обработанной площади в м² и точностью соблюдения угла поперечного уклона профиля или ровности спланированного участка, задаваемых проектом, а также толщиной срезаемого грунта.

Проводимые  обследования качества отделочных работ, выполняемых автогрейдером, показали, что отклонения поперечных профилей земляного полотна превышает вдвое допустимые значения, определяемые СНиП.Это обуславливается тем, что при соприкосновении ножа с грунтом нарушается плавность планировки ввиду неровности поверхности грунта и изменений его прочности, что приводит к изменению положения автогрейдера и соответственно толкающей рамы с отвалом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Технологический процесс планировки дорожного полотна, осуществляемый автогрейдером с помощью системы типа «Дорога»

Под профилированием понимается устройство поперечного профиля земляного  полотна в виде невысоких насыпей  из боковых канав или резервов. Профилирование в этом случае состоит в том, что грунт из вырезаемого кювета перемещают к оси дороги и используют для возведения повышенной проезжей части полотна.

До  начала земляных работ с помощью  различных дорожных машин проводят подготовительные операции — расчищают  полосы отвода (валят и трелюют  лес, убирают кустарник, корчуют  и убирают пни, крупные камни), засыпают ямы после корчевки. После  расчистки дорожной полосы приступают к разбивке (разметке) земляного  полотна, т. е. к обозначению на местности  его границ и очертаний с помощью  колышков длиной до 1 м.

Направление и ширину элементов земляного  полотна (подошвы насыпи, бровки резервов) обозначают колышками по длине и  ширине полосы. Высотные отметки полотна определяются высотой колышков и надписями на них. Как правило, колышки высотных отметок выносят за пределы полосы, что позволяет сохранить их до конца ведения земляных работ. Колышки, обозначающие линии земляного полотна, устанавливают через каждые 25—50 м, а на закруглениях дороги — через 10—15 м. Колышки высотных отметок забивают не реже чем через 100 м, в местах перелома продольного профиля через 10—20 м.

Профилирование  включает зарезание, перемещение грунта и разравнивание.

Зарезание грунта—первая технологическая  операция при всех видах земляных работ. Наиболее ответственный этап при этом — первый проход или  пробивка первой борозды, так как  от этого в значительной мере зависит  обеспечение заданного профиля сооружения.

 

Пробивку  первой борозды автогрейдерами можно  вести по колышкам и по закрепленным вехам. При пробивке борозды по колышкам отвал автогрейдера устанавливается под углом наклона не более 15° так, чтобы его режущий конец был на расстоянии 15—20 см от колышков и находился на одном уровне с внешним краем обода переднего колеса автогрейдера. Заднее колесо этого же борта машины должно следовать по дну вырезанной борозды.

Пробивку борозды по вехам ведут следующим образом. С помощью вех высотой 2—2,5 м, установленных на расстоянии 100—150 м, отмечают предполагаемую ось, по которой должен двигаться автогрейдер. При этом учитывается расстояние от линии первой борозды до середины автогрейдера. Отвал автогрейдера устанавливают так же, как при пробивке борозды по колышкам.

Большое значение для качества выполняемой автогрейдером работы имеет правильная установка отвала и машины в исходном положении.

При зарезании угол захвата должен быть более острый, но не менее 30°, чтобы  предотвратить опасность заноса автогрейдера в сторону из-за возникающих  на отвале нагрузок. При правильной установке отвала эти нагрузки, действующие  перпендикулярно к поверхности 
отвала, должны находиться в средней части автогрейдера. Для придания машине устойчивости от заноса на 
автогрейдерах легкого и среднего типа наклоняют передние колеса так, чтобы центр тяжести машины сместился в сторону, противоположную заносу. При зарезании в условиях более тяжелых, влажных или неразрыхленных грунтов угол 
захвата увеличивают, хотя количество вырезаемого грунта при этом уменьшается.:

На производительность автогрейдера влияют также форма и размеры  стружки при зарезании в зависимости  от принятой схемы разработки. Сечение стружки при этом может быть прямоугольным и треугольным, причем первое примерно на 50—70% больше, что обусловливает и большую производительность автогрейдера при одинаковых скоростях движения.

Зарезание грунта по схеме применяется при возведении насыпей и профилировании полотна. В этом случае зарезание начинают от внутренней бровки резерва и ведут послойно. Первая стружка имеет треугольное сечение, а последующие переходят в прямоугольные. Номера, проставленные на схеме, показывают последовательность зарезания грунта. В результате работы по данной схеме не требуется дополнительной планировки дна резерва.

Грунт, подрезаемый отвалом при  зарезании, перемещается вдоль отвала и сбрасывается со стороны его свободного конца в виде валика. Операция перемещения этого валика в насыпь составляет очень важную часть технологического цикла работы автогрейдера: количество проходов автогрейдера по перемещению грунта составляет 60—75% от общего числа проходов, необходимых для устройства насыпи из боковых резервов.

Для сокращения количества проходов, т. е. повышения производительности автогрейдера, при перемещении грунта необходимо обеспечить следующие оcновные требования:вал грунта должен быть перемещен на возможно большее расстояние во время одного прохода; 
скорость автогрейдера во время перемещения должна быть максимальной; 
отвал автогрейдера должен быть оборудован удлинителем и, если по технологии работ предусмотрен специальный автогрейдер только для перемещения грунта, его отвал должен быть снабжен левым и правым удлинителями; 
грунт, перемещаемый в насыпь, следует укладывать слоями, стараясь приблизить очертания отсыпанного грунта заданному профилю насыпи.

Конец отвала должен выступать за перемещаемый вал на 10—20 см во избежание пересыпания грунта за край отвала (меньшие значения для связных грунтов). Угол захвата при этом должен быть в среднем 45°. При перемещении вала увлажненного, неразрыхленного грунта угол захвата несколько уменьшают.

Разрыхленные  и сухие грунты перемещаются при  увеличенном угле захвата, что позволяет  увеличить расстояние перемещения.

Перемещаемый  грунт укладывают в насыпи определенным образом в зависимости от их высоты.

Третья  технологическая операция в работе автогрейдера — разравнивание перемещенного грунта и обеспечение заданного уклона полотна земляного сооружения. Поскольку усилия на отвале, требуемые для разравнивания грунта, меньше, чем при предыдущих операциях, отвал устанавливают с минимальным углом, позволяющим увеличить длину захвата. Кроме того, отвал может быть оборудован удлинителем или откосником для разравнивания грунта в канавах и откосах. Скорость движения автогрейдера при разравнивании должна быть максимально возможной.

Для обеспечения более производительного  и эффективного ведения работ  по профилированию земляного полотна  необходимо перед началом этих работ  четко определить комплект машин и дополнительного оборудования, последовательность и рабочие схемы проведения работ, количество потребных проходов автогрейдеров. С этой целью инженерно-техническим персоналом составляются графики и схемы, в которых учитываются изложенные выше вопросы, а также предлагаются для каждой операции углы установки отвала, глубина резания, скорость передвижения машины и другие технологические параметры.

Длина прохода или захватки выбирается максимально возможной из расчета  обеспечения профилирования полотна  автогрейдером за одну-две смены. Обычно длина захватки при строительстве дорог составляет 0,5—1 км. Тяжелые автогрейдеры сооружают за смену до 1,5—2 км грунтовой дороги.

Для упрощения показана только половина профиля сооружаемого земляного  полотна дороги. Практически же профилирование заключается в последовательных круговых проходах автогрейдера с обеих сторон полотна. В верхней части схемы изображен требуемый профиль дорожного полотна.

Последовательность  операций профилирования по изложенной схеме и соответствующие углы установки отвала указаны в таблице. В этой же таблице дана глубина резания при зарезании грунта отвалом для каждого прохода.

 

 

2. Парк строительных машин

На выбор  машин для производства земляных работ, их типоразмеров существенное влияние  оказывают конструкция и размеры  земляного полотна, группа грунта, его  гранулометрический состав и влажность.

По трудности  разработки машинами грунты делятся  на четыре группы; I — легкоподдающиеся разработке; II — средней трудности, III и IV — трудно разрабатываемые. Следует  учитывать, что в разное время  года один и тот же грунт может  быть отнесен к разной группе, что  должно быть учтено при выборе машин. Деление грунтов по трудности разработки различными землеройными машинами.

Для получения  наиболее высоких показателей машин  требуется строгий контроль режимов  работы их рабочих органов и регулировка  углов резания, захвата и других установок, внимательное отношение к техническому состоянию рабочих органов, например своевременной заточке ножей, работа по рациональным схемам и режимам” так, чтобы для машины с самой высокой выработкой в комплекте подготовили благоприятные условия, например автогрейдер готовит забой для первого прохода грейдер-элеватор и др.

Важным  элементом повышения выработки машин является правильное нормирование, учет работы каждой машины по объемным показателям во всех случаях, когда это возможно при оперативном учете и затраченном на работу времени. Хорошо налаженный учет позволяет ежедневно контролировать выработку каждого машиниста, оператора. Выбор ведущих машин (одной или нескольких), от которых зависит успех, производится при обязательном их сравнении по технико-экономическим показателям, после чего подбирают комплектующие машины для механизации остальных процессов и рассчитывают потребность в них. При этом нужно стремиться к минимальному количеству машин в комплекте. Комплект машин, входящих в колонну; отряд, бригаду или звено, должен быть подобран с учетом рельефа местности, грунтовых условий, заданных темпов работ, сроков сооружения земляного полотна и дорожных одежд.

Выбор типовых  технологических схем достаточно сложен и может быть правильно решен  только после предварительного сравнения  нескольких вариантов и оптимизации на основе экономико-математических методов расчета, с использованием ЭВМ. Вначале устанавливают вид землеройных машин в различных сооружениях земляного полотна. Далеко не все машины одинаково эффективны при сооружении насыпей или разработке выемок различной высоты, глубины и ширины, поскольку конструктивные особенности не позволяют многим из них быть универсальными. Нужно учитывать источники получения грунта для насыпей. В последние годы от при- трассовых карьеров приходится отказываться в силу того, что земли около дорогй бывают заняты сельскохозяйственными угодьями. Чаще всего грунт берут из ближайших карьеров и выемок на дороге, с непригодных для сельского хозяйства земель.

При строительстве  дорог редки случаи, когда одна и та же руководящая отметка остается одинаковой на большом протяжении насыпи. На подходах к искусственным сооружениям, переходе трассы через понижения  или повышения отметка земляного полотна заметно меняется. Такие изменения хотя и на коротких участках трассы, затрудняют постройку земляного полотна одной ведущей машиной и требуют включение в подразделение других машин.