Рефераты - Афоризмы - Словари
Русские, белорусские и английские сочинения
Русские и белорусские изложения
 

Устройство и тяговые расчеты автогрейдера

Работа из раздела: «Транспорт»

/

ВВЕДЕНИЕ

В процессе строительства реконструируются существующие и создаются новые производственные и промышленные предприятия, энергетические объекты, транспортные магистрали и аэродромы. При этом земляные работы являются первыми по очерёдности выполнения. Земляные работы являются наиболее трудоёмкими, так как требуют больших затрат труда на разработку и перемещения единицы (кубического метра) грунта.

Земляные работы тем более трудоёмки, чем меньше они механизированы, т.е. чем менее совершенные оборудование и машины используются для их выполнения.

В настоящее время в нашей стране широко применяется механизация строительства, в том числе и земляных работ. С этой целью разработаны и выпускаются современные землеройно-транспортные машины для строительства автодорог - автогрейдеры.

Автогрейдеры применяют для планировочных и профилировочных работ при строительстве дорог, сооружения невысоких насыпей и профильных выемок, отрывки дорожного корыта, распределения в нем каменных материалов, зачистки дна котлованов, планировки территорий, засыпки траншей, рвов, канав и ям, работ при постройке полотна дорог, возведении насыпей, планировке площадей, устройства корыта дороги, а также для смешивания грунтов с добавками и вяжущими материалами на полотне дороги, а также очистки дорог, строительных площадок, городских магистралей и площадей от снега в зимнее время.

Автогрейдеры используют на грунтах I, II, III категорий. Т.е. для работы с легкими средними и тяжёлыми грунтами. Процесс работы автогрейдера состоит из последовательных проходов, при которых осуществляется резание грунта, его перемещение, разравнивание и планировка поверхности сооружения.

Современные автогрейдеры конструктивно подобны и выполнены в виде самоходных трехосных машин с полноповоротным грейдерным отвалом, с механической и гидромеханической трансмиссией и гидравлической системой управления рабочими органами.

1. КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОГРЕЙДЕРОВ

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).

2. ИНДЕКСАЦИЯ ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН

Каждая модель землеройно-транспортной машины имеет индекс, включающий буквенные и цифровые обозначения. Две начальные буквы индекса ДЗ обозначают группу машин, последующие за ними цифры - порядковый номер регистрации модели, буквы после цифровой части индекса - порядковую модернизацию (А, Б, В,...) и климатическое (северное - С и ХЛ) исполнение машины. В индекс модернизированных самоходных скреперов кроме указанных выше букв могут быть включены буквы М и П. В индекс бульдозеров и скреперов с автоматизированной системой управления наличие последней обозначается цифрой 1, следующей через тире за основными цифрами индекса, а у модернизированных машин - после букв, обозначающих модернизацию. В индекс автогрейдеров, после указанных выше цифр и букв, включаются через тире цифры 1, 2, 4, 6, обозначающие их модификации.

3. УСТРОЙСТВО АВТОГРЕЙДЕРА

Автогрейдеры представляют собой самоходные планировочно-профилировочные машины, основным рабочим органом 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.

Укрупнено 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 навешиваются спереди машины. Кирковщики могут навешиваться как спереди, так и сзади машины, а также непосредственно на грейдерный отвал. Управление бульдозерным отвалом и кирковщиком осуществляется гидроцилиндрами двойного действия.

Промышленность выпускает базовые модели автогрейдеров: легкого типа - ДЗ-148 (взамен ДЗ-99А), среднего типа - ДЗ-122Б и ДЗ-143 и тяжелого типа - ДЗ-98А и ДЗ-140, которые имеют модификации, различающиеся между собой мощностью силовой установки, типом трансмиссии, наличием и типом автоматической системы управления отвалом, параметрами рабочего оборудования, типом рам.

К основным параметрам и размерам грейдера относятся длина и высота отвала; боковой вынос отвала; дорожный просвет и заглубление отвала; углы резания ножа, захвата и наклона отвала; масса, колесная база и колея; габаритные размеры. Кроме того, грейдеры характеризуются параметрами базовой машины. Это тяговый класс или сила тяги, мощность двигателя, скорость, расход топлива (Таблица 1). Перечисленные параметры и размеры позволяют оценить технические возможности грейдера, область его рационального использования.

Все узлы и агрегаты автогрейдера ДЗ-122Б, в том числе двигатель с трансмиссией, кабина водителя, основное и дополнительное рабочее оборудование автогрейдера, смонтированы на основной раме коробчатого сечения, которая одним концом опирается на передний мост с управляемыми пневмоколесами, а другим - на задний четырехколесный мост с продольно-балансирной подвеской парных колес. Передние колеса автогрейдера можно устанавливать с боковым наклоном в обе стороны для повышения устойчивости движения машины при работе на уклонах и уменьшения радиуса поворота.

Основное рабочее оборудование автогрейдера состоит из тяговой рамы, поворотного круга и отвала со сменными двухлезвийными ножами (рис. 1). Полноповоротный в плане отвал обеспечивает работу автогрейдера при прямом и обратном ходе 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, 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 слой грунта и перемещает его в направлении, определяемом установкой отвала в плане под углом к продольной оси машины.

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

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, установку отвала под углом (до 18°) в вертикальной плоскости, боковой вынос отвала для планировки откосов под углом (до 90°), а также совмещение различных установок отвала.

Отдельные 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”.

Рисунок 1 - Легкий автогрейдер ДЗ-148: 1 - подмоторная рама, 2- двигатель, 3 - кабина, 4,5 - гидроцилиндры, 6 - основная (хребтовая) рама, 7- гидроцилиндр бульдозерного отвала, 8- бульдозерный отвал, 9 - передний мост, 10 - тяговая рама, 11 - поворотный круг, 12 - грейдерный отвал, 13- гидроцилиндр изменения угла резания, 14- коробка передач, 15 - карданный вал, 16 - задний мост

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ (СИЛЫ ТЯЖЕСТИ, СИЛЫ ТЯГИ ПО СЦЕПЛЕНИЮ, МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ, БАЗЫ, КОЛЕИ, ПАРАМЕТРОВ ОТВАЛА, РАБОЧИХ И ТРАНСПОРТНЫХ СКОРОСТЕЙ)

Главным параметром автогрейдера является общая масса машины , к основным относятся мощность двигателя , сила тяги , рабочие и транспортные скорости , параметры отвала: длина высота радиус кривизны колея и база автогрейдера

Сцепная масса и общая масса связаны следующей зависимостью

,(1)

где - коэффициент, учитывающий колесную схему,=0,7 при схеме 1x2x3.

Максимальную свободную силу тяги автогрейдера можно определить по сцепной массе

,(2)

где- коэффициент сцепления при буксовании 18…22%, =0,45…0,55

Мощность двигателя (кВт), необходимая для копания

,(3)

где - фактическая скорость перемещения машины, = 3,0...4,5 км/ч;

-коэффициент буксования, =0,18...0,22;

-коэффициент сопротивления качению, = 0,07...0,1;

- коэффициент, учитывающий уменьшение мощности двигателя в условиях неустановившейся нагрузки: для механической трансмиссии - 0,88...0,9, гидродинамической = 1,0;

-КПД трансмиссии, = 0,83...0,86 для механической трансмиссии и =0,73...0,76 для гидродинамической.

Мощность двигателя, определяемая для транспортного режима

(4)

где - заданная максимальная скорость движения автогрейдера, составляющая 35...50 км/ч; = 0,04...0,045;

По большему из полученных из полученных значений мощности подбираем двигатель Д-260.2 / А-01МС / А-01М с мощностью 95,6 кВт.

Длина отвала рассчитывается по формуле

(5)

где - масса автогрейдера, т.

Высота отвала, м

(6)

Отвалы автогрейдеров изготавливают с радиусом постоянной кривизны (рис. 1), величину которого определяют по формуле

(7)

где - угол резания, в зависимости от вида работ измеряют в пределах 30...80°. Обычно принимают = 30...45°;

- угол опрокидывания, = 65...70°.

Рисунок 2 - Схема отвала автогрейдера

Угол захвата в зависимости от выполняемых работ обычно составляет 30...40° при вырезании грунта, 60...75° - при перемещений грунта в сторону и 90° при планировочных работах.

Размер базы , колеи и связанного с ними радиуса поворота автогрейдера (рис.2) выбирают таким, чтобы машина имела меньшие размеры и можно было маневрировать отвалом. Следует также учитывать, что чем ближе отвал к задней оси автогрейдера, тем лучше его планирующая способность.

Расстояние от точки крепления тяговой рамы к передней оси до оси вращения отвала определяют из условия полноповоротности отвала. Поэтому минимальный размер базы автогрейдера.

(8)

где - минимальный зазор между колесом и отвалом, =- 50 мм.

Минимальная длина базы трехосного автогрейдера должна быть равной

(9)

Колея ориентировочно может быть определена, по формуле

(10)

где - масса автогрейдера, т.

При одной передней управляемой оси радиус поворота колес переднего наружного колеса равен

(11)

где -угол поворота наружного управляемого колеса.

Рисунок 3 - Параметры автогрейдера

5. ТЯГОВЫЕ РАСЧЕТЫ (ДЛЯ РАБОЧЕГО И ТРАНСПОРТНОГО РЕЖИМОВ)

В тяговых расчетах автогрейдеров различают их рабочий и транспортный режимы. Для рабочего режима характерны большие тяговые усилия и малые скорости перемещения, для транспортного - малые усилия и большие скорости.

Условия тягового расчета

на рабочем режиме

на транспортном режиме

где - сцепная сила тяги автогрейдера;

и - сопротивления движению автогрейдера соответственно на транспортном и рабочем режиме

Сопротивление грунта резанию

(12)

где- площадь вырезаемой стружки;

- удельное сопротивление грунта резанию; величина К при оптимальных значениях углов резания и захвата зависит от физико-механических свойств грунта и находится в пределах 12-20 т/м2

(13)

где - угол захвата ножа;

-длина отвала;

- наибольшая глубина резания;

- угол наклона ножа в вертикальной плоскости, нормальной к продольной оси машины;

Сопротивление перемещению призмы волочения

(14)

где - коэффициент трения грунта о грунт, =0,5...1,0;

- сила тяжести призмы волочения;

(15)

где - коэффициент, учитывающий форму призмы волочения в зависимости от угла резания, скорости движения и свойств грунта, принимается примерно равной 2;

- угол естественного откоса грунта, =20…40

Сопротивление перемещению грунта вверх по отвалу

(16)

где - коэффициент трения по металлу, = 0,35...0,8.

Сопротивление перемещению грунта вдоль по отвалу

(17)

Сопротивление перемещению автогрейдера

(18)

где- коэффициент, определяющий какая часть силы тяжести автогрейдера передается на отвал. Он изменяется от 0 до 0,5 и может быть принят для приближенных расчетов равным 0,25;

-уклон пути, %.

Таким образом итоговое сопротивление в рабочем режиме

Условия тягового расчета выполняются.

6. РАСЧЕТ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ РАБОЧИМИ МЕХАНИЗМАМИ

Порядок расчета рабочих механизмов автогрейдера сводится к следующему: выбирается тип привода управления; составляется его ориентировочная кинематическая схема; в соответствии с расчетными: положениями вычерчиваются в масштабе механизмы и приводы управления ими; находятся усилия, действующие на каждый механизм; выбираются исполнительные скорости движения; определяют мощность привода каждого механизма, его общее передаточное число; оцениваются возможности совмещения операций при управлении машиной и устанавливается общая (суммарная) мощность привода управления; уточняется кинематическая схема.

6.1 Расчет гидроцилиндров механизма подъема отвала (по результатам оценки усилий заглубления и выглубления отвала)

Механизм подъема отвала рассчитывается исходя из таких предпосылок. Рабочий ход механизма подъема должен обеспечить заданную глубину копания, возможность полного выглубления отвала и удовлетворять условиям проходимости автогрейдера в транспортном положении. Величину подъемного усилия определяют для самого невыгодного положения при котором отвал заглублен одной стороной, на него действует максимальная горизонтальная реакция грунта, а угол захвата равен 90 градусов. Принимаю что сила тяжести отвала, и тяговой рамы сосредоточены в центре тяжести системы, вертикальная составляющая грунта направлена вниз и препятствует выглублению отвала. Все эти усилия преодолеваются одним подъемным механизмом (гидроцилиндром), усилие в котором определяют, пользуясь расчетной схемой на рис. 3.

Рисунок 4 - Схема для определения усилий подъема отвала автогрейдера

(19)

где - сила тяжести тяговой рамы, и отвала;

Положение центра тяжести поднимаемого оборудования принимается ориентировочно на расстоянии , сила тяжести берется по прототипу. Усилие должен развивать каждый из двух механизмов подъема отвала. Механизм подъема должен обеспечивать также усилие заглубления достаточное для того чтобы приподнять передние колеса автогрейдера над опорной поверхностью.

(20)

где - соответственно расстояния от центра тяжести автогрейдера, центра тяговой рамы и отвала и точки приложения силы до оси заднего колеса для двухосного и до оси качения балансирной тележки для трехосного автогрейдера.

Привод рассчитывается по большему из вычисленных усилий, причем усилие обеспечивается обоими механизмами (гидроцилиндрами) подъема.

Мощность привода механизма (кВт) находится по формуле

(21)

Скорость подъема отвала принимается равной 0,09...0,18 м/с.

6.2 Определение мощности гидромотора привода механизма поворота отвала (по результатам определения моментов сопротивления повороту для двух основных положений)

Механизм поворота отвала рассчитывается для двух положений. В первом из них отвал выглублен и максимально смещен от оси вращения, автогрейдер расположен на максимальном поперечном уклоне . При повороте преодолеваются моменты составления, определяемые трением, в направляющих, подъемом вращающихся деталей, инерцией при трогании с места. Расчетная схема дана на рис. 4.

Рисунок 5 - Схема для расчета механизма поворота отвала автогрейдера.

Момент сопротивления повороту (кН*м) вычисляется так:

(22)

где - сила тяжести вращающихся частей;

- коэффициент трения металла по металлу, - 0,I…2;

- суммарный момент инерции вращающихся частей относительно оси поворота,

- расстояние от центра тяжести вращающихся частей до оси поворота;

- время разгона, =1...2 с,

- угловая скорость поворота,

где - скорость поворота отвала при механическом приводе равная 0,03...0,1, при гидравлическом - 0,03...0,06 м/с.

Во втором расчетном положении отвал располагается горизонтально и поворот осуществляется, когда уже образована призма волочения. Момент поворота в этом случае

(23)

Большее из полученных значений момента сопротивления повороту принимается, для расчета мощности привода механизма поворота по формуле

(24)

Исходя из значений и частоты вращения вала выбранного двигателя определяет общее передаточное число механизма поворота, после чего устанавливают передаточные числа для отдельных кинематических звеньев.

При расчете поворотного механизма на прочность полагают, что отвал вынесен в сторону и к его концу приложена максимально возможная сила которую определяют по формуле (12). Тогда с учетом; коэффициента динамичности момент на поворотном круге находят по формуле

(25)

где - расстояние от конца отвала до центра поворота круга.

Механизм выдвижения отвала рассчитывают по усилию, равному силе тяжести отвала. Скорость выдвижения отвала для гидравлического привода считают равной 0,06…0,1 м/с.

6.3 Расчет гидроцилиндров управления боковым наклоном колес ( при работе на поперечных уклонах)

При работе автогрейдера на косогоре и при планировании откосов, насыпей необходим такой наклон колес, который придает машине большую устойчивость. Механизм наклона колес позволяет изменять угол наклона колес к нормам в пределах 0...30°.

Наклон колес осуществляется за счет действия веса машины, а выведение колес из наклонного положения в вертикальное производится гидроцилиндрами.

Усилие в гидроцилиндре может быть определено из условия равенства работ: совершаемой гидроцилиндром: на пути перемещения штока и затрачиваемой на подъем веса приходящегося на переднюю ось.(рис. 5)

Рисунок 6 - Схема определений усилий в гидроцилиндре управления наклоном передних колес автогрейдера

где ,

где - диаметр колеса

(26)

6.4 Подбор гидрооборудования, составление гидросхемы

Согласно расчетам для механизма подъема отвала выбираем гидродвигатель НШ-46 с мощностью 9,34 кВт.

Для механизма поворота отвала выбираем двигатель НШ-32 с номинальной мощностью 23 кВт.

Рисунок 7 - Гидравлическая схема автогрейдера ДЗ-143: 1 - бак, 2 - фильтр, 3, 4 - шестеренчатые моторы, 5 - предохранительный клапан, 6 - гидроцилиндр изменения угла резания, 7 - реверсивный золотник, 8 - гидромаятник, 9 - гидрораспределитель рулевого управления, 10, 17 - гидрорапределители, 11, 16 - гидроцилиндры подъема и опускания отвала, 12 - гидроцилиндр поворота передних колес, 13 - гидромотор, 14 - гидроцилиндр выдвижения отвала, 15 - гидроцилиндр бульдозерного оборудования.

7. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ АВТОГРЕЙДЕРА И ПУТИ ЕЁ ПОВЫШЕНИЯ

Производительность автогрейдера определяют по объему вырезанного и перемещенного грунта в единицу времени, в километрах спрофилированной дороги или в квадратных метрах спланированной площади.

Производительность автогрейдера при профилировании можно определить по формуле

(26)

где - длина участка профилирования, км;

- время профилирования, ч.

(27)

где - число проходов необходимое для профилирования, = 10...16.

Повышение производительности автогрейдеров возможно за счет увеличения их единичной мощности и повышения рабочих скоростей движения. Последнее обуславливает применение автоматического управления автогрейдером, позволяющего повысить производительность труда при планировке и профилировании на 30...40 % а также значительно улучшить качество работ.

Существенно повысить производительность и эффективность автогрейдеров можно Применением газовой смазки поверхности отвала, которая ведет к снижению сопротивления грунта копанию, и, следовательно, позволяет увеличить площадь вырезаемой струнки или рабочую скорость движения автогрейдера.

8. РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ. ОХРАНА ТРУДА

автогрейдер отвал гидроцилиндр тяговый

Типовая инструкция по охране труда для машинистов, занятых на строительстве и содержании дорог.

1. Общие требования безопасности

1.1. К управлению землеройно-транспортными и строительно-дорожными машинами допускаются лица, прошедшие специальную подготовку и имеющие удостоверение на право управления машиной (оборудованием) данного типа.

1.2. На работу машинистом землеройно-транспортной или строительно-дорожной машины могут быть допущены лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр и признанные годными для выполнения данного вида работ, прошедшие инструктаж, обучение и проверку знаний по охране труда, пожарной безопасности, оказанию первой доврачебной помощи и имеющие об этом специальное удостоверение.

1.3. Рабочие, совмещающие профессии, должны быть обучены безопасным приемам и пройти инструктаж по охране труда на всех выполняемых ими работах.

1.4. Рабочие должны знать правила внутреннего трудового распорядка предприятия и выполнять их.

1.5. Закрепление машины за определенными лицами должно оформляться приказом (распоряжением) по цеху или предприятию.

1.6. Машинист землеройно-транспортной или строительно-дорожной машины должен знать:

устройство и назначение всех частей (узлов) машины;

правила технической эксплуатации машины и технического обслуживания;

правила браковки канатов и грузозахватных устройств и другого оборудования;

установленные на предприятии правила обмена сигналами.

1.7. Машинист должен в период работы пользоваться средствами индивидуальной защиты (спецодежда, спецобувь, рукавицы и др.), выдаваемыми на предприятии по установленным нормам.

1.8. Рабочие, пользующиеся для проезда на работу и с работы транспортом, представляемым предприятием, обязаны знать и выполнять правила перевозки пассажиров. Проезд к месту работы и обратно на не оборудованном для этих целей транспорте запрещается.

1.9. При проезде в автобусе, специально оборудованном автомобиле, пассажирском вагоне поезда или на плавсредствах не разрешается: входить и выходить до полной остановки транспорта, выходить в сторону проезжей части; ездить вне салона вагона; сидеть на борту кузова, стоять на палубе катера, в лодке или в кузове автомобиля; перевозить заправленную бензиномоторную пилу, горюче-смазочные и взрывчатые материалы; лесорубочные инструменты с открытыми лезвиями или зубьями, охотничьи ружья в собранном боевом виде; перевозить дрова и другие громоздкие грузы, закрывающие проходы; перегружать лодку или судно; садиться и выходить из судна до его пришвартования; курить, сорить и портить имущество транспортного средства.

При проезде через водные препятствия рабочему необходимо надеть спасательный жилет или пояс.

При перевозке вертолетом рабочие должны выполнять все распоряжения экипажа.

1.10. Организационное руководство работой осуществляет мастер непосредственно или через бригадира. Распоряжения и указания мастера являются обязательными для выполнения всеми рабочими.

1.11. Работы по строительству и содержанию лесовозных дорог проводятся в соответствии с утвержденной на каждую дорогу (участок) технологической картой. Каждый рабочий до начала работы должен быть ознакомлен с технологической картой (схемой) и выполнять во время работы ее требования.

1.12. Опасные для движения участки и зоны подъездных путей следует ограждать или выставлять на их границах дорожные знаки (для водителей), а также предупредительные надписи (для пешеходов), видимые в дневное и ночное время.

1.13. Рабочие места, площадки, транспортные пути с наступлением темноты или плохой видимости (при тумане, дожде, снеге) должны иметь искусственное освещение с уровнем освещенности не ниже установленной отраслевыми нормами.

Работать без достаточного освещения рабочего места (30 лк) не разрешается.

1.14. При расположении на разрабатываемом участке линий электропередач и подземных коммуникаций (электрокабели, газопроводы и др.) земляные работы можно выполнять только после получения разрешения на эти работы и под надзором организации, которая эксплуатирует эти линии электропередач и коммуникаций.

Применение ломов, кирок и других ударных инструментов для проведения земляных работ в местах расположения подземных коммуникаций не допускается.

1.15. При движении землеройно-транспортных и строительно-дорожных машин по лесовозным дорогам и дорогах общего пользования машинисту необходимо соблюдать правила дорожного движения, а при движении зимой по льду - правила переезда по ледяных переправах.

1.16. При проезде землеройно-транспортных и строительно-дорожных машин по мостам следует руководствоваться надписями и знаками об их грузоподъемности и допустимости езды по ним.

1.17. Остановка и стоянка землеройно-транспортных и строительно-дорожных машин разрешаются только на правой по ходу движения обочине.

В случае вынужденной остановки вышеуказанных машин на проезжей части дороги на расстоянии 25-30 м позади них должен быть выставлен знак аварийной остановки или мигающий красный фонарь.

1.18. Переезжать железнодорожные пути следует только в остановленных местах по сплошному настилу и на первой передаче, предварительно убедившись в отсутствии приближающегося поезда. Останавливаться и переключать скорости на переезде запрещается.

1.19. Для перевозки землеройно-транспортных и строительно-дорожных машин на трейлере или железнодорожной платформе необходимо вкатывать их на транспортное средство при помощи лебедки или собственным ходом по наклонным направляющим. Погруженная на трейлер или платформу машина должна быть прочно укреплена упорами и канатом или проволокой. При перевозке землеройно-транспортных и строительно-дорожных машин на трейлере людям находиться на самом трейлере или в кабине машины запрещается.

2. Требования безопасности перед началом работы

2.1. До начала смены машинист совместно с дорожным мастером или другим руководителем работ должен ознакомиться с рельефом местности, характером грунта и знаками разбивки трассы на подготовленном к работе участке.

2.2. Приступая к работе, машинист землеройно-транспортной и строительно-дорожной машины обязан проверить:

исправность ходовой части, двигателя, рулевого управления, звукового сигнала, муфты сцепления, тормозного устройства, приборов освещения, остекления, крепления технологического прицепного и навесного оборудования, а также уровень масла в двигателе и гидросистеме, наличие топлива в баках и воды в системе охлаждения, буксирных цепей и канатов, вспомогательного инструмента, фляги для питьевой воды, огнетушителя и аптечки для оказания первой помощи.

2.3. Осмотр стальных канатов землеройно-транспортных и строительно-дорожных машин должен производиться ежедневно. Если при осмотре канатов будет обнаружено на одном шаге свивки 10% и более оборванных проволок, то такой канат должен быть заменен.

2.4. Для определения уровня горючего в баках необходимо пользоваться мерной линейкой. Не разрешается пользоваться открытым огнем для освещения мерной линейки при проверке уровня топлива в баке.

2.5. Перед запуском двигателя машинист должен проверить рычаги управления машиной и навесным технологическим оборудованием и убедиться в том, что они находятся в нейтральном положении, а гидросистема выключена.

2.6. Подогрев двигателя в зимнее время должен осуществляться горячей водой, паром, передвижными генераторами или индивидуальными подогревателями. Пользоваться открытым огнем для подогрева двигателя не разрешается.

2.7. После запуска двигателя машинист должен проверить работу машины, технологического и навесного оборудования на холостом ходу. При обнаружении неисправностей и невозможности их устранения своими силами, машинист обязан доложить об этом механику или мастеру. Работать на неисправной машине не разрешается.

2.8. Перед началом движения машинист должен убедиться в отсутствии людей около машины и на пути ее движения, подать предупредительный сигнал и только после этого начинать движение.

3. Требования безопасности во время работы

3.1. Работать на землеройно-транспортных или строительно-дорожных машинах необходимо на участках с уклоном не более указанного в паспорте машины.

3.2. При работе землеройно-транспортной или строительно-дорожной машины машинист должен вести машину плавно, без рывков, не допуская резких поворотов и резкого торможения. Скорость машины должна соответствовать выполняемой операции.

3.3. Спуск машины под уклон следует производить только на первой передаче.

3.4. Очищать отвал, ковш или другое технологическое и навесное оборудование от налипшего на него грунта разрешается только при неработающем двигателе машины, применяя для этого лопату или скребок. При очистке органов (отвала, ковша и т.п.) они должны быть опущены на землю.

3.5. Во время работы машинист обязан выполнять команду 'стоп' немедленно, независимо от того, кем она была подана.

3.6. На землеройно-транспортных и строительно-дорожных машинах с канатно-блочной системой управления запрещается:

направлять рукой канат, наматываемый на барабан лебедки;

доводить полиспасты до упоров во избежание перенапряжения каната;

допускать посторонних лиц в кабину;

садиться и выходить из кабины на ходу;

производить регулировку, чистку и смазку при работающем двигателе;

переключать передачи при движении на подъем или под уклон;

оставлять машину без наблюдения при работающем двигателе и незаторможенной;

производить работу, когда в основной зоне находятся люди.

3.7. Работа двух или нескольких самоходных или прицепных машин, идущих друг за другом, допускается с соблюдением дистанции не менее 20 м.

3.8. При встречном разъезде тракторов, самоходных и прицепных машин необходимо соблюдать безопасный интервал между машинами.

3.9. Место работы клин-бабы в радиусе 10 м является опасной зоной.

При работе грейдера

3.10. При развороте прицепного грейдера, автогрейдера в конце профилируемого участка, а также на крутых поворотах движение их должно осуществляться на минимальной скорости. Радиус поворота автогрейдера должен быть не менее 10-12 м, прицепного грейдера 9-10 м.

3.11. При установке отвала в рабочее положение в каждом отдельном случае нужно учитывать характер выполняемой работы. При зарезании грунта угол захвата назначается 30-35°, причем меньший устанавливается при работе в лёгких грунтах, больший - в тяжелых. При угле захвата менее 30° возможен занос и опрокидывание грейдера.

3.12. Разравнивать грунт на свежеотсыпанных насыпях высотой более 1,5 м необходимо с особой осторожностью и под наблюдением ответственного лица (мастера, бригадира). Расстояние между бровкой земляного полотна и внешними (по ходу) колесами автогрейдера или гусеницей трактора должно быть не менее 1 м.

3.13. Установка откосника и удлинителя, вынос ножа в сторону для срезки откосов, а также перестановка ножа должны выполняться не менее чем двумя рабочими при неработающем двигателе машины.

4. Требования безопасности в аварийных ситуациях

4.1. При показаниях приборов, оповещающих о недостаточном давлении масла в двигателе или повышенной температуре охлаждающей жидкости, необходимо немедленно остановить землеройно-транспортную или строительно-дорожную машину и выключить двигатель. Далее принять меры к устранению выявленных неисправностей;

после охлаждения двигателя измерить уровень масла, осмотреть систему маслопровода и устранить выявленные дефекты;

открыть крышку радиатора без резкого ее откручивания, остерегаясь выхода горячих паров (руки должны быть в рукавицах). При этом надо находиться с подветренной стороны, а лицо отклонить возможно дальше от заливной горловины и залить охлаждающую жидкость.

4.2. При заклинивании дверцы кабины необходимо воспользоваться выходом через открывающиеся окна, при невозможности сделать это, выдавить или разбить стекло и покинуть кабину.

4.3. При необходимости устранения возникшей неисправности в процессе работы и проведения технического обслуживания машинист обязан выключить двигатель.

4.4. В случае возникновения пожара для тушения пламени необходимо использовать огнетушитель, находящийся в кабине.

4.5. Работа машины должна быть прекращена во время ливневого дождя, при грозе, сильном снегопаде, густом тумане.

4.6. При каждом несчастном случае пострадавший или очевидец должен известить мастера или соответствующего руководителя работ.

Каждый машинист должен уметь оказывать доврачебную помощь. Такая помощь оказывается немедленно, непосредственно на месте происшествия и в следующей последовательности: сначала нужно устранить энергоисточник травмирования (выключить двигатель, остановить механизм, извлечь пострадавшего из-под завала, машины и др.). Оказание помощи надо начинать с самого существенного, что угрожает здоровью или жизни человека (при сильном кровотечении наложить жгут, а затем перевязать рану; при подозрении закрытого перелома наложить шину; при открытых переломах сначала следует перевязать рану, а затем наложить шину; при ожогах наложить сухую повязку; при обморожении пораженный участок осторожно растереть, используя мягкие или пушистые ткани).

После оказания доврачебной помощи пострадавший должен быть направлен в ближайшее лечебное учреждение.

При подозрении повреждения позвоночника транспортировать пострадавшего только в положении лежа на жестком основании.

5. Требования безопасности по окончании работы

Машинист землеройно-транспортной или строительно-дорожной машины обязан:

поставить машину в предназначенное для стоянки место; опустить на землю рабочий орган (отвал, ковш, зубья и т.п.); остановить двигатель, поставить рычаги в нейтральное положение, при минусовых температурах воздуха спустить воду из радиатора;

очистить машину от грязи и мусора и закрыть дверь кабины на замок;

провести наружный осмотр машины, технологического прицепного и навесного оборудования. При обнаружении неисправностей устранить их или доложить механику (мастеру).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Эти машины, напоминающие гигантских богомолов, непременный атрибут любой дорожной стройки. Производители называют их профилирующими (ровняющими), но в действительности область применения автогрейдеров гораздо обширнее. С их помощью можно на пустом месте и без привлечения другой техники построить невысокую грунтовую насыпь для дороги и вырезать в ней корыто для дорожной одежды, отремонтировать обочину, очистить придорожный кювет, спланировать откос, идеально выровнять грунтовую поверхность на большой площади, удалить снег и снежный накат с дорожного полотна. И это только основные виды работ, к которым при необходимости (или богатой фантазии) может быть добавлен еще как минимум десяток занятий. Здесь и послойное разравнивание на полотне дороги асфальтобетонных или битумогравийных смесей, и буксировка застрявшей техники, и патрулирование дорожных участков и многое другое.

Число производителей автогрейдеров в мире велико, хотя эти машины менее многочисленны, чем, скажем, бульдозеры или одноковшовые погрузчики. Несмотря на обилие марок, лежащие в основе конструкций автогрейдеров технические идеи практически одинаковы. Именно они придают этим машинам столь оригинальный вид. Современный автогрейдер это как правило длиннобазовые трехосные машины, у которых две пары задних колес расположены очень близко друг к другу, а между средней и передней осями размещается грейдерный отвал, длина которого больше высоты в 5...7 раз. (Для бульдозера это соотношение составляет примерно 2,5).

Грейдерный отвал основной рабочий орган машины и его главное достоинство способность занимать в пространстве практически любое положение. Он может вращаться в горизонтальной плоскости на 360 в любом направлении, становиться вертикально справа или слева от автогрейдера, выдвигаться вправо или влево более чем на треть своей длины, поворачиваться вокруг собственной режущей кромки. В общем, вид внушительной машины, размахивающей своим отвалом, производит неотразимое впечатление. А получил он такую замечательную возможность благодаря системе крепления отвала к раме машины.

Главная особенность системы крепления заключена в том, что собственно отвал является частью узла, основу которого составляет тяговая рама автогрейдера, представляющая собой А- или Т-образную в плане металлоконструкцию, сваренную из балок коробчатого сечения и шарнирно прикрепленную к передней части основной рамы (хребтовой балки) машины в одной точке над осью передних колес. Для крепления тяговой рамы используется универсальный шарнир, позволяющий ей поворачиваться во все стороны и вращаться вокруг собственной продольной оси. Прочность шарнира вполне соответствует усилиям, возникающим на отвале.

Широкая сторона тяговой рамы поддерживается двумя гидроцилиндрами подъема/опускания отвала (левым и правым). Вместе эти устройства образуют своеобразный рычажный механизм, жесткость которому в поперечном направлении придает еще один гидроцилиндр, служащий для выноса тяговой рамы в сторону и образующий диагональ четырехугольника. Такая система обеспечивает раме большие возможности перемещения, диапазон которых резко увеличивается, если гидроцилиндры подъема/опускания отвала и гидроцилиндр выноса тяговой рамы крепятся к скобе, вращающейся вокруг хребтовой балки машины.

Большая подвижность главного рабочего органа не единственная особенность автогрейдеров. Другим замечательным и легко бросающимся в глаза отличием этих машин является способность не только поворачивать передние управляемые колеса, но и наклонять их вправо или влево от вертикали на угол до 20. И поворот, и наклон передних колес осуществляется гидроцилиндрами (один или два на операцию в зависимости от размера машины). На ведущие передние колеса крутящий момент с переднего моста передается с помощью шарниров равных угловых скоростей (в случае механической и гидромеханической трансмиссий). Передняя ось (или мост), а с ней и передние колеса могут качаться относительно рамы автогрейдера на величину до 35, что выравнивает их сцепление с опорной поверхностью.

В технике часто случается, что улучшение одного качества влечет за собой изменение (улучшение или ухудшение) нескольких других. Для автогрейдеров ломающаяся рама не стала исключением. Оказалось, что нововведение не только улучшило маневренность, но и обогатило технологические возможности машины. Стало возможным планирование площадей с боковым смещением колес передней и задних осей относительно друг друга. Это позволило повысить курсовую устойчивость и предотвращать повреждение задними колесами только что спланированной поверхности.

Технически ломающаяся рама в основном повторяет аналогичные элементы фронтальных погрузчиков, колесных бульдозеров, катков и других машин. В автогрейдерах шарнир, как правило, соединяет хребтовую балку, к которой крепится тяговая рама и гидроцилиндры управления ею, и моторную раму, на которой кроме двигателя также размещаются трансмиссия, кабина и органы управления. Поворот хребтовой балки относительно моторной рамы на угол до 30 обеспечивается двумя гидроцилиндрами. Система управления изломом рамы автогрейдера не участвует в рутинном изменении направления движения машины. Она используется только для уменьшения радиуса разворота или при снижении крабом, поэтому ее работа не синхронизирована с поворотом передних колес.

Для создания независимой системы координат грейдерного отвала могут использоваться маятниковые, копирные (проволочные и лазерные) и гироскопические задатчики. Целесообразность применения какого-либо из них определяется ценой, которую готов заплатить потребитель за эффект от применения системы. Показатель эффективности автоматических систем профилирования производительность автогрейдера, определяемая скоростью его движения, при которой отвал успевает реагировать на изменения профиля поверхности, не выходя за пределы нормативных допусков.

ЛИТЕРАТУРА

1. Машины для строительства дорог. - М.: «Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы», 1962. - 505 с.

2. Дорожно-строительные машины и оборудование. - М: «Наука», 1896. - 186 с.

3. Автогрейдеры. Конструкции, теория, Севров К.П., Горячко Б.В., Покровский А.А.; М. «Машиностроение», 1970, 192 с.

4. Щемелев А.М. Проектирование гидропривода машин для земляных работ / А.М. Щемелев. - Могилев: МММ, 1995. - 322 с.

5. «Проектирование машин для землеройных работ». Под редакцией А.М. Холодова. - Х.: Вища школа. Издательство при харьковском университете, 1986. - 272 с.

6. Плешков Д.И. и др. Бульдозеры, скреперы, грейдеры: Учеб. пособие. / Д.И. Плешков, М.И. Хейфец, А.А. Яркин. - М.: Высшая школа, 1982. - 328 с.

ref.by 2006—2019
contextus@mail.ru