Дорожные грейдеры, назначение и устройство

Грейдер — это вид строительной спецтехники, используемой для создания ровной поверхности, а также для снятия верхнего слоя почвы и перемещения его в другое место. Грейдеры бывают разных видов, которые различаются по ходовому оборудованию, производительности, мощности и расположению двигателя, колесной формуле и другим характеристикам.

В этой статье мы рассмотрим, для чего используются грейдеры, как они классифицируются, а также некоторые из наиболее популярных российских моделей.

Что такое грейдеры

Автогрейдер — это самоходная машина, используемая для планировки и (или) профилирования земли, перемещения верхнего слоя почвы, снега и строительных материалов. Все задачи решаются с помощью специального отвала, установленного на рамной части машины.

Оператор может управлять им для подъема, опускания или поворота в горизонтальной/вертикальной плоскости. В отличие от прицепной техники, автогрейдеры имеют все необходимые узлы для автономной работы, а отвал — гидравлическое или механическое управление.

К категории грейдеров иногда относят и так называемые скреперы. Но это разные машины, имеющие разное назначение и конструктивные особенности. Кроме того, грейдер не относится к категории бульдозеров, а является лишь ответвлением такой техники.

Область использования

Грейдер — это машина, которая может выполнять множество задач в строительстве, дорожном строительстве, земляных работах и сельском хозяйстве. Он используется при строительстве дорог или взлетно-посадочных полос аэропортов. Его применение позволяет планировать и выполнять профилирование различных участков, выравнивание грунта и различных фундаментов.

Многие компании предпочитают приобрести грейдер для выполнения следующих задач:

• устройство и очистка канав;
• профилирование и/или выравнивание поверхности участка;
• очистка территории от строительных материалов;
• строительство дорог;
• строительство небольших насыпей высотой до 1 м;
• разрыхление налипшего грунта;
• снятие верхнего слоя растительности;
• ремонт грунтовых / негрунтовых дорог;
• разработка и смешивание материалов на начальном этапе подготовки участка;
• подготовка основания для строительства железнодорожных, гидротехнических или других сооружений;
• удаление снега и льда с дороги и т. д.

Бульдозеры лучше справляются с толстыми слоями грунта, в то время как грейдеры больше рекомендуются для выравнивания поверхности земли.

Особенности работы грейдера

Управление отвалом и ножом грейдера осуществляется с панели управления в кабине. Лопата может поворачиваться в любую сторону на угол до 360 градусов.

В зависимости от модели грейдера, машины могут быть оснащены автоматическими устройствами управления. Такое оборудование позволяет перемещать и выравнивать грунт с точностью до 5 мм. Для этих целей используются технологии на основе ультразвука, датчики для измерения уклонов, а также технологии на основе светового излучения.

Использование автогрейдеров вместе с бульдозерами и другой дорожно-строительной техникой значительно сокращает время выполнения работ и повышает эффективность всех задействованных машин.

Как устроен автогрейдер

Автогрейдер — это специальное транспортное средство, которое включает в себя приводной механизм, двигатель, коробку передач, передаточный механизм привода ходовой части, несущую раму – хребтовую балку, кабину управления, грейферный отвал, механизм крепления грейфера, приводы рабочих органов и бульдозерный отвал. А также систему управления рабочими органами.

Механизм передвижения

Машина имеет пневмоколесную ходовую часть с тремя колесными осями. Передняя ось является управляемой, а задние оси — ведущими. Автогрейдер приводится в действие дизельным двигателем мощностью от 57 до 250 кВт.

Коробка передач

Механизм, передающий крутящий момент от двигателя к ведущим задним осям.

Раздаточный механизм

Механическая трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента от коробки передач к ведущим осям задней тележки. Как правило, она состоит из основной рамы, которая поддерживается сзади задней тележкой с балансирами колес, а спереди — передней тележкой.

Кабина управления

Кабина оператора расположена на задней тележке и содержит органы управления движением грейдера и гидравлические золотники для управления рабочими органами.

Грейдерный отвал

Основной рабочий механизм машины, с помощью которого выполняется работа по профилированию дорожного полотна.

Механизм установки грейферного отвала

Устройство, с помощью которого отвал крепится и поворачивается на хребтовой балке, что обеспечивает его круговое движение в горизонтальной плоскости. Гидравлические цилиндры двойного действия, шарнирно установленные на стационарных узлах машины, приводят в действие все рабочие механизмы.

Отвал бульдозера

Автогрейдер с легким или средним бульдозерным отвалом может использоваться для перемещения больших объемов грунта, выполняя ту же функцию, что и легкий бульдозер.

Система управления рабочими органами включает в себя гидравлический бак с насосом, золотники гидравлического управления, трубопроводы и шланги высокого давления.

Классификация автогрейдеров

При выборе отечественного автогрейдера необходимо учитывать множество факторов. Вес, количество осей и способ передвижения — вот некоторые из основных критериев, которые вам нужно будет принять во внимание. Каждый из этих факторов может помочь вам принять наилучшее решение для ваших нужд.

По снаряжению

Существует два основных типа грейдеров: с передней осью и без нее.

У грейдеров-полуприцепов без передней оси головка части рамы соединена с шаровым пальцем, и часть нагрузки передается на раму трактора. Самоходные грейдеры с рамой, двигателем и трансмиссией, кабиной и другим полным оборудованием называются автогрейдерами. В зависимости от назначения они могут быть оснащены дополнительным оборудованием для уборки снега и т. д.

Прицепные грейдеры — это машины, которые не могут передвигаться самостоятельно и, как правило, должны тянуться трактором или другой техникой. Такая спецтехника обладает меньшей маневренностью, скоростью и производительностью, но более доступна по цене.

По производительности

При выборе необходимо ориентироваться на три основные характеристики: массу, мощность двигателя и размер отвала.

• Легкие машины оснащены отвалом 2,5–3 м, имеют массу до 9000 кг и мощность двигателя до 80 кВт.
• Средние машины оснащены двигателями мощностью до 130 кВт, имеют отвал 3–3,5 м и массу до 13000 кг.
• К тяжелым машинам относятся устройства с массой до 19000 кг, двигателем до 185 кВт и размером отвала 3,5–4,5 м.

По мощности двигателя

На цену герйдера в значительной степени влияет мощность силового агрегата. Транспортные средства обычно делятся на три категории по этому параметру:

• маломощные — оснащенные силовым агрегатом мощностью до 100 кВт;
• средней мощности — оснащены двигателем от 100 до 150 кВт
• высокомощные — такие модели оснащаются двигателями от 160 до 200 кВт.

В отдельную группу входят тяжелые агрегаты, у которых рассматриваемый параметр достигает 300 кВт и более.

По положению двигателя

Различные типы дорожных грейдеров классифицируются в зависимости от расположения двигателя. Всего существует два варианта расположения силового агрегата — передней или задней части машины. Первый вариант более устойчив и прост в использовании, а второй лучше, когда на нужно создать большее давление на обрабатываемую гейдером поверхность.

По расположению колес

Различные типы автогрейдеров классифицируются по схеме колес, которая, в свою очередь, влияет на мощность машины и ее способность выравнивать территорию. Формула обычно состоит из трех цифр X-Y-Z, где X означает количество осей с управляемыми колесами, Y — количество ведущих колес, а Z — количество осей. Некоторые популярные схемы : 1 × 3 × 3 и 1 × 2 × 3. Все грейдеры имеют управляемые передние колеса.

По ходовой части

Существует два типа установки ведущих осей — двухосные и трехосные. Двухосные установки имеют одну или две ведущие оси, а трехосные — две или три ведущие оси.

По системе управления комплексом рабочих органов

Автогрейдеры обычно управляются передними колесами, а иногда передней и задней парой. Это позволяет грейдеру поворачивать в узких местах с малым радиусом.

Большинство автогрейдеров имеют три оси, причем две ведущие оси расположены сзади, а одна управляемая ось — впереди. Такая конфигурация обеспечивает лучшее тяговое усилие, а также способность противостоять опрокидыванию под действием боковых сил. Для сохранения поперечной устойчивости управляемые колеса наклоняются с помощью специальных механизмов. Такое расположение управляемых и управляющих осей используется сегодня на большинстве производимых в мире машин.

Основным рабочим органом автогрейдера является отвал, который имеет закругленную рабочую поверхность с постоянным радиусом. Нижняя часть отвала изготовлена из износостойкой стали.

Угол наклона отвала на автогрейдере регулируется относительно продольной оси машины. Это возможно благодаря полностью вращающемуся устройству установки отвала в горизонтальной плоскости. Для перемещения автогрейдера по дуге определенного радиуса в соответствии с направлением дороги предусмотрен механизм поворота передних и задних колес в противоположных направлениях. Если их повернуть в одном направлении, то автогрейдер будет двигаться поступательно под углом к своей продольной оси.

Для повышения производительности и проходимости используются агрегаты с тремя ведущими осями, причем передние колеса также являются управляемыми. Эта конструктивная особенность обеспечивает высокую тягу автогрейдера на плохой и труднопроходимой местности.

Сегодня конструкции автогрейдеров эволюционируют в сторону увеличения мощности двигателя при сохранении веса машины. В ходовой части теперь используются гидромеханические трансмиссии, а дизельные двигатели, работающие с большим креном, были внедрены для увеличения транспортной скорости агрегата и автоматизации управления рабочим органом для грейдирования дорог в автоматическом режиме — все это улучшает условия труда водителя и оператора.

Наиболее распространенной компоновкой сегодня является трехосная машина, в которой две задние оси являются ведущими, а одна передняя — управляемой.

Навесное оборудование

Существует множество навесного оборудования, которое можно использовать на автогрейдере для выполнения различных задач, например:

• отвал: используется для сглаживания и выравнивания поверхности;
• кирковщик: используется для удаления старого покрытия — асфальта, плотной почвы и т. д.
• бульдозер: используется для отсыпки, грейдирования и перемещения грунта;
• откосник: используется для резки канав, профилирования склонов.
• кюветоочиститель: используется для очистки снега, разбросанного по боковым каналам.

Технические характеристики популярных российских грейдеров

Сегодня на рынке представлено множество различных типов грейдеров, отличающихся размерами, техническими и функциональными характеристиками. К основным из них относятся.

Грейдер ДЗ-98

Автогрейдер ДЗ-98 — это тяжелое оборудование, предназначенное для перемещения больших объемов земли и выравнивания поверхности. Он используется при строительстве железных дорог, разработке грунта и подготовке площадки для строительных работ. Машина оснащена поворотным отвалом, который позволяет выровнять площадку за небольшой промежуток времени. В стандартную комплектацию входят различные виды навесного оборудования, расширяющие возможности машины.

Технические характеристики автогрейдера ДЗ-98 следующие:

• Длина / высота отвала — 4,1 / 0,7 м
• Клиренс — 35 см
• Количество скоростей вперед / назад — 6/6
• Максимальная скорость вперед / назад — 41 / 47 км/ч
• Радиус разворота — 18м
• Уклон удержания ручником — 15 град.
• Двигатель — ЯМЗ 238 НДЗ, дизель
• Мощность — 240 л.с.
• КПП — механическая
• Колесная формула — 1 х 2 х 3
• Топливный бак — 485л
• Вес — 19,8 т

Автогрейдеры ДЗ-98 обладают рядом преимуществ перед другими моделями, такими как многодисковые тормоза, передний ведущий мост, не полностью поворотный вал, регулируемая коробка и несколько модификаций (ДЗ-98В, ДЗ-98ВМ и другие).

Грейдер ДЗ-122

Не менее популярен автогрейдер ДЗ-122. Он предназначен для создания насыпей и впадин на дорогах, создания канала для укладки, ремонта и обслуживания дорожного покрытия, очистки дороги от снега и т. д.

К техническим характеристикам автогрейдера ДЗ-122 можно отнести:

• Длина / высота отвала — 2,5 / 0,86 м;
• Клиренс — 48 см;
• Количество скоростей вперед / назад — 4/2;
• Максимальная скорость вперед / назад — 43 / 25,2 км/ч;
• Радиус поворота — 6.5 м;
• Уклон удержания ручником — 15 град.;
• Мотор — ЯМЗ 236, D260, Deutz;
• Мощность, 165 — 221 л.с.;
• КПП — механическая;
• Колесная формула — 1 x 2 x 3;
• Топливный бак — 230 л;
• Масса — 14,6 т.

Автогрейдер ДЗ-122 оснащен удобной кабиной управления, разработанной для максимальной безопасности и комфорта водителя. Она оснащена защитными системами ROPS и FOPS, которые снижают риск травмирования оператора.

Для создания оптимального микроклимата используется обогреватель, позволяющий поддерживать оптимальную температуру в кабине даже зимой. Установка также имеет несколько модификаций, а именно 122А, 122Б, 122Б-1 и другие.

Грейдер ДЗ-180

Автогрейдер ДЗ-180 — это модернизированная версия модели ДЗ-143, предназначенная для работы с грунтом и другими видами покрытия. Его главная особенность — использование бульдозерного отвала в качестве основного рабочего органа. Эта техника используется для разрушения старых тротуаров, перемешивания грунта, ремонта дорожного полотна, создания насыпей, очистки тротуаров от снега и т. д.

Среди других особенностей — хорошее освещение и шарнирно-сочлененная рама. Удобная кабина отвечает всем требованиям эргономики и комфорта.

Технические характеристики включают:

• Длина / высота отвала — 3,74 / 0,62 м;
• Клиренс — 40 см;
• Количество передач вперед / назад — 6/2;
• Максимальная скорость — от 4 до 43 км/ч;
• Радиус поворота — 12,5 м;
• Уклон удержания ручником — 15 град.;
• Мотор — ДЗ 180, Д-260.2;
• Мощность — 130 л.с.
• КПП — механическая / гидромеханическая;
• Колесная формула — 1 x 2 x 3;
• Топливный бак — 250 л;
• Масса — 12,5 т.

Заключение

Грейдеры незаменимы при строительстве дорог, перемешивании грунта, создании ям и боковых приямков, выравнивании земли, очистке дорог от снежной массы и т. д.

При выборе необходимо учитывать тип используемого оборудования, мощность, производительность и другие параметры.