Эксплуатация автогрейдера: что нужно знать при выборе машины? 12:00, 28 июля 2021 Версия для печати
Слово «грейдер» происходит от английского to grade — «выравнивать», и это основное предназначение спецтехники в процессе строительства. Она используется для профилирования, разравнивания и выравнивания дорожного покрытия, грунта, снега, строительных материалов.
Что такое грейдер?
Грейдер был придуман еще во времена конных экипажей. Машина состояла из металлического каркаса на колесах, которую конструкцию тащили на себе лошади. Водитель этого механизма должен был обладать силой, чтобы справиться с управлением во время поворотов.
Позже его стали усовершенствовать и автоматизировать совместно с массовым строительством дорог. В начале 20-го века машина обрела паровой двигатель, а позже двигатель внутреннего сгорания.
Грейдеры незаменимы при строительстве обочин, используются при очистке дорог от снега, являются незаменимым транспортом на строительных площадках при освобождении их от разного строительного материала. Такая спецтехника используется при строительстве масштабных проектов — железных дорог, гидротехнических и ирригационных сооружений.
Ходовое оборудование
Именно по этому признаку спецтехника делится на грейдеры и автогрейдеры.
Как работает автогрейдер?
Автогрейдер состоит из двух основных блоков: основная часть машины с кабиной и шасси и рабочий блок, который присоединен к основному с помощью шарнирного механизма. Принцип работы такой: на раме автогрейдера крепится отвал с ножом, который выполняет саму работу, а водитель управляет рабочим блоком. Отвал изготавливается из листовой стали разного качества с разными физико-механическими свойствами.
Оператор может менять положение отвала с помощью специальной панели управления в зависимости от цели использования. Например, при низком положении отвала можно перемещать груз. При необходимости можно добавить дополнительные элементы оборудования и выполнить более сложные задачи. Например, автогрейдер можно оснастить криковщиком или снегоотчистелем, а также другими видами дополнительного оборудования.
Как выбрать автогрейдер – типы и технические характеристики
Автогрейдеров на рынке представлено немало, выделяются основные технические характеристики и их классификации. Можно выбрать машину по:
На производительность грейдера влияет ряд критериев: мощность двигателя, масса транспорта, габарит отвала. Все грейдеры делятся на 4 вида:
Автогрейдер с навесными конструкциями
Дополнительное оборудование позволяет использовать грейдеры для решения самых разных задач:
За счет многофункциональности автогрейдер можно назвать экономичным в эксплуатации и незаменимым помощником в масштабных строительных работах.
Автогрейдер ДЗ-98 произведенный на заводе «Челябинские строительно-дорожные машины». Фото: sdelanounas.ru
Рынок грейдеров в России
Производство автогрейдеров и грейдеров российского производство осуществляется согласно государственному стандарту: ГОСТ 275335-87 и ГОСТ 11030-93. Согласно этим регламентам установлен гарантийный срок составляет 18 месяцев с момента начала использования, если в работе транспорт не был более 2000 моточасов.
Тенденции в производстве автогрейдеров
В развитии конструкции автогрейдеров появились задачи, над которыми производители уже работают и будут продолжать улучшать характеристики транспорта. Нужно, чтобы:
Всем компаниям придется следовать этим трендам, чтобы не отставать от конкурирующих производителей.
Дорожные грейдеры, назначение и устройство
Грейдер— спецтехника, предназначенная для выравнивания поверхности, а также снятия верхнего слоя и его перемещения к месту укладки. Такие машины могут отличаться по ходовому оборудованию, производительности, мощности двигателя и его расположению, а также колесной формуле и иным характеристикам. Ниже рассмотрим, что это за техника, для чего она нужна, и как классифицируется. Отдельно разберем параметры наиболее популярных российских моделей.
Что такое грейдеры
Простыми словами, автогрейдер—самоходная техника, используемая для планировки / профилирования территории, перемещения верхнего слоя земли, снежной массы и стройматериалов. Решение всех задач происходит с помощью специального отвала, установленного на рамной части авто.
По команде оператора он может подниматься, опускаться или поворачиваться по горизонтали / вертикали. В отличие от прицепной техники, автогрейдеры имеют все необходимые узлы для самостоятельной работы, а отвал — гидравлическое / механическое управление.
Периодически к категории грейдеров относятся так называемые скреперы. Но это разные машины, отличающиеся по назначению и конструктивным особенностям. Кроме того, грейдер не относится к категории бульдозеров, а всего лишь является ответвлением такой техники.
Область использования
Грейдер — универсальная машина, способная выполнять широкий спектр задач в сфере строительства, возведения дорог, при выполнении земляных работ и в сельском хозяйстве. Техника активно используется для обустройства дорог или взлетных полос аэропортов. Ее применение позволяет планировать и проводить профилирование разных территорий, выравнивать грунт и разные основания.
В целом многие компании предпочитают купить грейдер для решения следующих задач:
С толстыми слоями лучше справляются бульдозеры, а грейдеры больше рекомендуются для выравнивания верхней части грунта.
Выбор модели осуществляется с учетом типов планируемых работ. К примеру, для работы на глиняных почвах лучше использовать транспорт с максимальной производительностью, а на песчаных достаточно легких машин.
Классификация автогрейдеров
При выборе любых отечественных грейдеров ДЗ или транспорта других марок необходимо учитывать особенности техники. Условно она классифицируется по многим признакам, среди которых вес, число осей, способ передвижения и другие. Ниже рассмотрим основные критерии выбора.
По ходовому оборудованию
Условно все грейдеры делятся на несколько категорий:
По производительности
При выборе грейдеров необходимо ориентироваться на производительность, которая определяется по трем характеристикам: вес, мощность мотора и размеры отвала. С учетом этих критериев выделяются следующие категории:
По мощности двигателя
Цена грейдера во многом зависит от мощности силового агрегата. Условно все машины делятся на три категории по этому параметру:
В отдельную группу можно отнести сверхмощные агрегаты, у которых рассматриваемый параметр может достигать 300 и более кВт.
По расположению двигателя
Дорожные грейдеры условно классифицируются по расположению силового агрегата. Здесь возможны следующие варианты:
Переднее. Силовой агрегат находится спереди. Это классический вариант расположения, отличающийся лучшей устойчивостью и удобством эксплуатации.
Заднее. В этом случае силовой агрегат находится в задней части транспорта. Актуален в случае, когда нужно создать большую нагрузку на рабочий элемент транспорта.
По колесной формуле
Все автогрейдеры также классифицируются по колесной схеме, от которой зависит усилие техники и способности по разравниванию участка. Условно формула состоит из трех цифрX-Y-Z, где X-количество осей с управляемыми колесами, Y-число ведущих колес, а Z-количество осей. Популярные схемы:
Во всех типах грейдеров передние колеса всегда управляемые.
Устройство автогрейдеров
Конструктивно грейдеры состоят из нескольких основных узлов: рама и отвал, трансмиссия, гидросистема и кабина для оператора. Кратко рассмотрим особенности каждого из узлов.
Двигатели и трансмиссия
Большинство автогрейдеров комплектуется простыми и надежными моторами, способными работать в любых условиях с мощностью в широком диапазоне. В качестве трансмиссии устанавливаются гидромехника, которая повышает КПД мотора и уменьшает затраты горюче-смазочных материалов. В колесных ступицах предусмотрены гидравлические моторы, что позволяет грейдерам легко перемещаться в сложных дорожных условиях и обеспечивать хорошее сцепление с грунтом.
Гидравлика
На многих моделях техники установлена гидравлика, позволяющая экономить горючее, уменьшить износ колес, снизить пробуксовку и продлить время рабочего цикла.
Рама отвала
Главным рабочим элементом техники является отвал, который может устанавливаться под разным углом. Рамная часть, как правило, выполнена в коробчатом сечении, что повышает ее мощность и позволят использовать разное навесное оборудования. Приводные зубцы круга обрабатываются ТВЧ, отличаются износостойкостью и выдерживают чрезмерные нагрузки. Крепление поворотного круга и рамы осуществляется с помощью опорных башмаков.
Система управления
Оператор контролирует работу автогрейдера из кабины, отличающейся хорошей обзорностью. Она находится на передней части рамы.
Управление основными элементами осуществляется с помощью специальных рычагов и кнопок. Принципы обустройства кабины и особенности управления зависят от модели. В среднем уровень шума внутри составляет 70-90 дБ, а высота кабины такова, что позволяет находиться внутри даже стоя.
Навесное оборудование
Главной особенностью автогрейдеров является универсальность и возможность выполнения разных задач. Для их реализации может потребоваться применение навесного оборудования. К основным устройствам, которые крепятся к технике, можно отнести:
Доступны и другие варианты навесного оборудования, которое подбирается с учетом выставляемых задач и возможности крепления на применяемой технике.
Технические характеристики популярных российских грейдеров
Современный рынок предлагает большой выбор грейдеров, отличающихся по размерам, техническим и функциональным особенностям. К основным можно отнести.
Грейдер ДЗ-98
Одной из самых популярных моделей считается грейдер ДЗ 98— тяжелая спецтехника, предназначенная для перемещения больших массивов земли, выравнивания поверхности и решения иных задач.
Его применяют при строительстве ж/д дорог, в разработке грунтов, подготовке участка под строительные работы и т. д. Техника оборудована поворотным отвалом, что позволяет выровнять площадку за небольшой промежуток времени. В базовой комплектации предусмотрено разное навесное оборудование, расширяющее возможности техники.
К техническим характеристиками автогрейдера ДЗ 98 стоит отнести:
Технические характеристики | Значения |
---|---|
Длина / высота отвала, м | 4,1 / 0,7 |
Клиренс, см | 35 |
Количество скоростей вперед / назад | 6 / 6 |
Максимальная скорость вперед / назад, км/ч | 41 / 47 |
Радиус разворота, м | 18 |
Уклон удержания ручником, град. | 15 |
Двигатель | ЯМЗ 238 НДЗ, дизель |
Мощность, л. с. | 240 |
КПП | механическая |
Колесная формула | 1х2х3 |
Топливный бак | 485 |
Вес, т | 19,8 |
Автогрейдер ДЗ-98 имеет ряд преимуществ, а именно многодисковые колесные тормоза, передний ведущий мост, не полностью поворотный вал, регулируемая коробка и несколько модификаций (ДЗ-98В, ДЗ-98ВМ и другие).
Грейдер ДЗ-122
Не менее востребованным является грейдер ДЗ 122. Техника предназначена для обустройства строительных насыпей и углублений автомобильных ж/д дорог, создания корыта для дорожной одежды, ремонта и содержания дорожного покрытия, чистки дороги от снега и т. д. Машина комплектуется специальным оборудованием:
К техническим характеристиками автогрейдера ДЗ 122 стоит отнести:
Автогрейдер ДЗ 122 комплектуется удобной кабиной управления, которая комфортна и максимально безопасна для водителя. Здесь предусмотрены стекла с большой обзорностью, имеются системы защиты ROPS и FOPS, снижающие риск повреждения оператора и т. д.
Для создания оптимального микроклимата применяется отопитель, позволяющий поддерживать нормальную температуру внутри кабины даже зимой. Устройство также имеет несколько модификаций, а именно 122А, 122Б, 122 Б-1 и другие.
Грейдер ДЗ 180
К техническим характеристиками автогрейдера ДЗ 180 стоит отнести:
Технические характеристики | Значения |
---|---|
Длина / высота отвала, м | 3,74 / 0,62 |
Клиренс, см | 40 |
Количество скоростей вперед / назад | 6 / 2 |
Максимальная скорость, км/ч | от 4 до 43 |
Радиус разворота, м | 12,5 |
Уклон удержания ручником, град. | 15 |
Двигатель | ДЗ 180, Д-260.2 |
Мощность, л. с. | 130 |
КПП | механическая / гидромеханическая |
Колесная формула | 1х2х3 |
Топливный бак | 250 |
Вес | 12,5 |
В зависимости от назначения устройство может комплектоваться разными типами отвалов (бульдозерными и грейдерными), очистителем снега, кирковщиком, рыхлителем и другими механизмами.
Итоги
Дорожные грейдеры — незаменимые помощники в строительстве дорог, смешивании грунта, создании боковых канав и кюветов, планирования площадей, очистки дорог от снежной массы и т. д. При выборе нужно учитывать тип применяемого оборудования, особенности мощности, производительности и другие параметры.
Цена техники может колебаться в широком диапазоне (от 20 до 50 тысяч долларов), но для выполнения точечных задач достаточно посуточной аренды интересующей модели.
Планировка дороги грейдером ДЗ-143
Что такое автогрейдер
Грейдер — машина 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 в переводе означает уравнивать, сглаживать. Под грейдером иногда понимают несколько другой тип машин – скреперы, что, неверно. Грейдер — не бульдозер, но его родственник, имеющий иную компоновку и более специализированное назначение. |
Принцип действия:
Схема планировки грунта:
а — колесным бульдозером
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.
Классификация грейдеров:
1. Самоходные:
Отвалы автогрейдеров оснащены механическим или гидравлическим управлением с приводом от двигателя.
2. Прицепные:
3. Полуприцепные:
У этого типа грейдеров часть нагрузки передается на раму транспортера. Достоинства и недостатки такие же, как у прицепного, но менее ярко выражены
Важные показатели:
1. Угол захвата — определяет ширину захвата при вырезании и перемещении грунта. Оптимальным с точки зрения энергоотдачи считают диапазон углов от 35 до 450.
2. Угол наклона (зарезания) — угол поперечного наклона отвала к поверхности. Его устанавливают механизмом подъема и опускания отвала, величина составляет 15-200.
3. Угол резания — 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.
Технические характеристики:
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:
Различают их также по массе, типу управления и другим 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:
Основные области применения грейдеров — 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.
Технические особенности и области применения автогрейдеров
Автогрейдер используется 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.
Профилирование откосов автогрейдером
Источник фото: exkavator.ru Для профилирования откосов насыпи подвесная рама с грейдерным отвалом выносится вбок за пределы колеи
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. 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.
Современные системы управления автогрейдеров
Для эффективной реализации требований СНиП в части достижения указанных значений уклонов ряд строительных организаций используют приборы автоматического управления различных фирм.
Фирма Tumble предлагает комплектовать приобретаемую технику 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.
Источник фото: exkavator.ru Для эффективной реализации требований СНиП строительные организации используют приборы автоуправления
Первая система Sonic Tracer использует приборы контроля, принцип действия которых основан на ультразвуковом излучении. Они устанавливаются на основном отвале и фиксируют текущее значение высоты подъема отвала машины 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 гидрораспределителям управления штоками гидроцилиндров подвесной рамы. Точность установки рабочего оборудования в продольном и поперечном направлении составляет 0,01%.
Вторая система Laser Tracer 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.
Источник фото: exkavator.ru При ремонте дорог автогрейдер подсыпает и планирует полотно и обочины
Установленный в кабине машины дисплей фиксирует все изменения в системе управления, допуская тем самым вмешательство оператора в работу автоматики с рабочего места оператора.
Ремонт дорог
Источник фото: exkavator.ru При ремонте дорог используются дополнительные навесные рабочие органы
Бульдозерный отвал относится к числу наиболее распространенных дополнительных рабочих органов, который предлагается почти всеми производителями данного типа техники, кроме фирм Caterpillar и Komatsu. Бульдозерный отвал неповоротного типа крепится к лобовой плите автогрейдера с помощью параллелограммной подвески, обеспечивая грубое (предварительное) планирование местности в условиях бездорожья, распределения насыпанного материала при сооружении 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 ОАО «Брянский Арсенал» на лобовую плиту монтируется бульдозерный отвал, с параллелограммной подвеской. Длина отвала 2475 мм, высота отвала 840 мм, максимальное вертикальное давление на режущую кромку отвала 30 кН.
Источник фото: exkavator.ru Кирковщик-рыхлитель в задней части автогрейдера обеспечивает максимальные возможности по рыхлению грунта
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. 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 автогрейдера 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 перемещению материала вдоль отвала. 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 автогрейдер в задней части, обеспечивает максимальные возможности по рыхлению грунта. Кроме того, такая установка кирковщика-рыхлителя обеспечивает хорошее наблюдение за рабочим процессом с места машиниста.
Источник фото: exkavator.ru Установленный в кабине дисплей фиксирует все изменения в системе управления
Содержание дорог в зимний период
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:
При работе в зимний период наблюдается ограниченное сцепление колес с дорогой, что требует использование цепей противоскольжения. 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 автогрейдер должен двигаться со скоростью, не превышающей 10-12 км/ч. Цепи противоскольжения быстро зарываются в снег при его удалении и могут вызвать повреждения верхнего слоя покрытия при пробуксовке.
Источник фото: khl.com При работе в зимний период наблюдается ограниченное сцепление колес с дорогой, что требует использование цепей противоскольжения
Для летнего содержания дорог машины могут комплектоваться подметальными щетками. Для ухода за грунтовыми дорогами используется задний подгребающий отвал в сочетании с передним бульдозерным отвалом. Автогрейдер 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.
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 может ограничиваться только квалификацией и опытом оператора.
Тарасов B.C., к.т.н., доцент МГСУ, Троицкий С.Н., к.т.н., доцент МГСУ
Наша группа в Telegram
Быстрая связь с редакцией в WhatsApp!