Что такое грейдер: конструкция и применение данной техники

Китайские производители грейдеров

На российском рынке наиболее известны такие производители из Китая, как LiuGong, XCMG, Sany, YTO, XGMA и Zoomlion. Практически все они выпускают реплики самых известных брендов стран Европы и США. Такой подход имеет свои плюсы и минусы.

Преимущество заключается в том, что у них можно купить практически точную копию ведущих зарубежных производителей, но значительно дешевле. Недостатки очевидны – эти грейдеры отличаются не таким высоким качеством сборки, а их срок службы несколько ниже, чем у оригиналов.

Кроме того, ремонт техники и комплектующие обойдутся дороже, если сравнивать с отечественными аналогами. Да и время простоя будет выше, если на складе не найдется нужных запчастей – придется ждать их доставки с завода-изготовителя.

Цена

Майские 2015 года предложения по поставке автогрейдера ГС-14.02 начинались с 3 млн 650 тыс. руб. Действующие машины с пробегом предлагались по ценам начиная от 1 млн 900 тыс. руб.

Автогрейдеры — техника штучная и длительного использования. Если агрегат производства конца прошлого века еще на ходу и выполняет свои задачи — менять его на более внешне привлекательный наверняка не будут.

Для машиностроителей необходим прорыв в качестве проектных работ, техническом исполнении изделий, ценовой политике, маркетинговой работе с покупателем.

Предлагаем посмотреть видео, из которого станет понятно, как автогрейдер ГС-14.02, имеющий хорошие технические характеристики, справляется со своей работой:

Отличия автогрейдера ГС-14.02

Разработанный ЗАО «Брянский арсенал», входящий в корпорацию «Русские машины» автогрейдер ГС-14.02 способен выполнять землеройные работы, работы по перемещению и распределению грунта, планировке полотна и откосов при дорожно-строительных работах, очистке полотна дорог от снега, смещения грунта и для взрыхления заменяемого асфальтового покрытия дорог. Примененный к отвалу привод от червячного редуктора позволяет совершать автогрейдеру ГС-14.02 полноповоротный грейдерный отвал и при движении назад выполнять профилирующие поверхность работы, формировать откосы с углом наклона в 90 градусов. Для выполнения подобных работ может быть использован автогрейдер ДЗ-98.

Шарнирное соединение подвески с рамой задает прочное сцепление с грунтом и наклонными плоскостями дорожной рабочей площадки. На грейдер на переднюю и заднюю полурамы с расширенными параметрами в горизонтальной или вертикальной плоскости возможна установка до пятнадцати видов различного навесного оборудования, что расширяет рабочие возможности машины. Гидравлическое управление оборудованием из обзорной на 360 градусов кабины делает работу грейдериста на автогрейдере ГС-14.02 привлекательной.

Техническое описание

Согласно требуемым для выполнения работ техническим характеристикам автогрейдер ГС-14.02 штатно может быть укомплектован одним из двух силовых агрегатов: Д-260. 14 (ММЗ) или ЯМЗ-2366. Дизельными, четырехтактным, с объемом цилиндров от 7,2 до 11,15 литров и с мощностью от 101 до 110 кВт дизельным с турбонадувом или безнадувным соответственно. Оба с прямым механически регулируемым впрыском топливной смеси. Трансмиссия оригинальной разработки от псковского завода механических приводов шестиступенчатая, с двухскоростной регулировкой при движении назад. Машина трехосная с общей массой около 13 000 кг.

Особенности конструкции

Механическая силовая передача автогрейдера ГС-14.02 обеспечена посредством постоянно включенной, установленной на двигателе муфте сцепления на двух фрикционных дисках.

Задний мост устроен как тандемная балансирная тележка, двухосный с приводом на все четыре колеса. Тормоза стандартного колодочного типа (с гидроприводом).

Рабочее и вспомогательное оборудование грейдера (автогрейдера):

Главными составными частями грейдера являются базовая колесная транспортная машина и основное рабочее оборудование – отвал, а также вспомогательное (дополнительное) рабочее оборудование – кирковщик, рыхлитель, плужный снегоочиститель, передний отвал, бульдозерный отвал, стреловидный отвал, откосники, уширители и пр.

Отвал является основным рабочим органом грейдера, который отличает его от других типов дорожно-строительной техники. Отвал представляет собой прямоугольный лист, имеющий некоторый радиусный изгиб. Oтвал может выставляться c различными углами в горизонтальной и вертикальной плоскостях относительно продольной оси базовой транспортной машины, a также выносится и выдвигается в сторону. Он может подниматься, опускаться и поворачиваться в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Отвалы всех типов грейдеров оснащаются механизмами с гидравлическим или механическим приводом для подъёма-опускания отвала, поворотов в двух плоскостях, перекосов в поперечной плоскости, наклона вперёд-назад по ходу. Отвал крепится к тяговой машине с поворотного механизма и тяговой рамы.

Вдоль нижней и боковой кромки отвала прикрепляются ножи, соответственно именуемые нижний нож и боковой нож.

Кирковщик – вспомогательное оборудование в виде рамы со съемными зубьями (7-11 зубьев) для рыхления грунта, разрушения дорожных одежд и покрытий при ремонте дорог. Кирковщик может быть установлен впереди передних колес автогрейдера или между передними и задними колесами.

Рыхлитель – дополнительное оборудование, состоящее из рамы, соединенной посредством кронштейнов крепления с задней частью базовой машины, и снабженное одним или несколькими зубьями. Рыхлительное оборудование устанавливается не только на автогрейдеры, но и во многих случаях также на бульдозера и тягачи.

Плужный снегоочиститель – конструкция, размещенная впереди передних колес и предназначенная для сдвигания снега в поперечном направлении за счет вспахивающего действия отвала. Плуг может быть одноотвальным и двухотвальным.

Передний отвал – отвал, обычно имеющий криволинейную поверхность, размещенный впереди передних колес и предназначенный для сгребания и толкания материала, обычно в направлении вперед.

Автогрейдеры также оснащаются автоматическими нивелирующими системами в целях ускорения проведения рабочих операций и получения поверхностей со строго определенными параметрами.

Автогрейдеры могут оснащаться системой дистанционного управления.

Komatsu

Фото 4: автогрейдер Komatsu GD655-7

Komatsu — японская транснациональная корпорация и второй по объёмам производитель строительного оборудования в мире. Первые грейдеры от Komatsu появились в начале 1950-х вместе с гидравлическими экскаваторами и самосвалами. Их популярность быстро возросла, так как грейдеры, в 1955 году попавшие в Аргентину, стали первой строительной продукцией компании Komatsu на экспорт.

Komatsu — GD655-7

Последний автогрейдер Komatsu — GD655-7, весом 17,3 тонн, оснащен шестиугольной кабиной для повышенной обозримости. Зона обзора кабины имеет более узкую центральную секцию, а затем две большие прозрачные двери по бокам, через которые оператор может видеть неподвижные объекты, чтобы обойти их, например, постаменты или бордюры.

Komatsu также добавила в устройство электронное управление, которое располагается в задней части в более удобном для оператора положении. Компания также разделила 10-секционные гидравлические регулирующие клапаны на две пятиклапанные секции для ещё большего улучшения обзора. В комплект управления машиной для GD655-7 также входит новый монитор среднего типа Topcon GX55.

Преимущества

Ключевые особенности серии Komatsu GD:

• Коробка передач обеспечивает выполняемое на ходу переключение передач под большой нагрузкой, а также точный режим управления и автопереключение передач на более высоких скоростных диапазонах.
• Усовершенствованная гидравлическая система обеспечивается снижение потерь давления.
• Заправка на уровне земли обеспечивает более быструю заправку топливом.
• Низкий уровень шума для более комфортного использования.

Недостатки:

Существенных нет.

Устройство

Автогрейдер ДЗ-143 состоит из следующих основных частей: Длинной и выгнутой в средней части основной рамы 1, служащей для установки на ней всех механизмов автогрейдера и опирающейся сзади на заднюю тележку 10, снабжённую балансирами с ведущими колёсами 8, а спереди на переднюю ось 4 с управляемыми колёсами; двигателя 14, закреплённого сверху рамы над задней тележкой; трансмиссии, передающей вращение от двигателя к ведущим колёсам, гидронасосам и пр.; грейдерного отвала 7, расположенного в пространстве под выгнутой узкой в плане частью рамы, называемой хребтовой балкой, на специальной тяговой раме 6, закреплённого с помощью сферического шарнира на концевой части хребтовой балки над передней осью и двух гидроцилиндров подъёма отвала 2, установленных на кронштейнах с двух сторон хребтовой балки в её самой приподнятой части; кабины 11 с органами и пультом управления и сиденьем машиниста; отвала бульдозера 5, гидроцилиндра 12 для их привода; капота 9 с откидными стенками, закрывающего двигатель; электросистемы сигнализации и освещения13.

Изучая руководство по эксплуатации грейдера ДЗ-143 можно отметь, что главными рабочими отсеками машины служит  полноценная гидравлическая система. Конструкция рамы жёсткая, что позволяет выполнять сложнейшие технологические операции, в частности поднимать достаточный объем материала грунта.

Габаритные размеры

Основные габариты:

• Длина – 8950 мм;
• Ширина – 2500 мм;
• Высота – 3510 мм (маяк не учитывается);
• Длина грейдерного отвала – 3740 мм;
• Высота грейдерного отвала – 620 мм;
• Боковой вынос – 800 мм;
• Опускание ниже опорной поверхности – 250 мм.

Что касается бульдозерного отвала, то его высота составляет 840 мм. Ширина рыхления доходит до показателя в 1300 мм, глубина – до 250 мм. По стандартной схеме, рыхлитель оснащается тремя зубьями. Размер шин составляет от 14 до 20 дюймов.

Кабина

Кабина оператора достаточно просторная, что позволяет специалисту в некоторых случаях производить действия, при проведении дорожных работ стоя, не используя сидение. Все элементы управления машиной находятся в шаговой доступности. Есть недостатки, это отсутствие должной системы кондиционирования, что создаёт проблемы во время эксплуатации грейдеров в жарких районах. Оператором приходилось постоянно держать дверь открытой, создавая циркуляцию воздуха. Пыль и грязь, которые попадали извне, создавали проблемы в работе грейдерной техники.

Видимый обзор из кабины оператора достаточно объёмный и просторный, что даёт повод говорить об удобном варианте проведении технологических операций. В настоящее время грейдер снят с производства, но запасные части выпускаются смежными поставщиками, поэтому нет проблем с покупкой запасных частей популярного грейдера советской эпохи.

Оборудование

В передней части машины расположены отвал и планировочный нож – это основные элементы грейдера.

Грейдер дз 143 и его руководство по эксплуатации предусматривают возможность комплектации машины дополнительными рабочими органами:

• Кирковщиком с зубьями. Благодаря этому приспособлению можно разрыхлять твёрдые грунты и вскрывать во время ремонта изношенные покрытия: асфальтобетонные и щебёночные.
• Подметальной щёткой. Данная конфигурация оборудования весьма эффективна в летнее время. Она позволяет эффективно работать над содержанием дорог: устранять грунтовые наносы с кромки покрытия и убирать мусор с проезжей части.
• Дорожным плугом. Это устройство применяется для организации проходов на участках с глубоким снегом. Оно пользуется популярностью при проведении работ по удалению большого количества снежных масс на дорогах и аэродромах.
• Боковым снегоочистителем. Данный предмет представляет собой традиционный отвал, который монтируется к правой части грейдера и обеспечивает выброс снега за границы очищенного участка.
• Ледорезом. При помощи этого органа осуществляется удаление льда и массивов утрамбованного снега с проезжей части дорог. Стоит отметить, что при проведении работ в зимнее время машина дополнительно оснащается цепями противоскольжения, которые устанавливаются на задние колёса машины

Области применения

Первоначально грейдеры предназначались для выравнивания верхнего слоя почвы, по которому предполагалась прокладка дорожного полотна. Однако со временем область применения этих земляных машин значительно расширилась.

Для чего ещё нужен грейдер:

• выравнивание поверхности грунтовых дорог;
• планировка слоёв дорожного полотна;
• профилирование стенок канав и обочин;
• рыхление слежавшегося грунта;
• расчистка дорог от грязевых селей и снега.

В зависимости от класса они могут работать с четырьмя категориями грунтов. На грунтах I и II категории (песок, растительный слой и мелкий гравий) используются автогрейдеры лёгкого и среднего типа. При работе с грунтами выше II категории, например, тяжёлая глина, известняк, сланец – применяются тяжёлые грейдеры.

Volvo

Volvo вошёл на рынок грейдеров одним из последних. Первый автогрейдер, выпущенный данной компанией, датируется 2001 годом. Однако Volvo имеет богатую историю в области строительного оборудования и в 1997 году приобрела компанию Champion — одну из старейших компании по производству строительной техники, образованную в 1875 году.  Сегодня Volvo предлагает широчайший ассортимент автогрейдеров, оснащенных мощным двигателем от Volvo и обеспечивающих максимальную производительность, удобство эксплуатации и комфорт для оператора.

Volvo Construction G-900

Фото 5: автогрейдер VOLVO G-946c

На российском рынке огромной популярностью пользуются автоматические грейдеры семейства Volvo Construction G-900. Оно включает в себя четыре аппарата с двигателем D7 и три машины с двигателем D9. Данные устройства отличаются высочайшей производительностью, отличной эргономикой и гибкой системой управления. В частности, в модельный ряд G входят модели с тандемным приводом: G-930, G-940, G-960, G-970, G-990 и тяжелые машины полного привода G-946 и G-976. Вышеуказанные устройства отвечают всем актуальным европейским стандартам по уровню выхлопа и шума. Двигатели D-7 и D-9, использующиеся в данной линии, отличаются чрезвычайной экономичностью и слабой токсичностью выходящих газов (этот параметр соответствует европейскому стандарту Stage III).

Фото 6: автогрейдер VOLVO G-976

Семейство G900 использует современные умные технологии по управлению мощностями двигателя. Это напрямую влияет на производительность устройства и повышает показатель экономичности в разы. Существуют различные разновидности трансмиссии от Вольво, в частности встречаются восьми и одинадцатиступенчатые коробки передачи

Преимущества:ё

Ключевые достоинства машин от Volvo:

• Модели обладают высокой долговечностью и рассчитаны на длительную эксплуатацию.
• Ключевыми компонентами полноприводной системы грейдеров Volvo являются 2 аксиально-поршневых насоса переменной производительности, которые вращают колесные моторы.
• Можно самостоятельно регулировать производительность насосов, выбирая соответствующие режимы работы. Благодаря этому пользователь может точечно распределять мощность на колёса.
• Для системы не требуется наличие клапана – делителя потока, она автоматически распределяет энергию от насосов к моторам, практически без потерь мощностей.
• Операторы-любители классического управления могут выбрать рычаговую модель, продвинутые пользователи могут воспользоваться джойстиком.
• Запатентованная Volvo система контроля аппаратных механизмов Contronics хранит  все данные о работе каждого отдельного механизма модели. При возникновении неполадок это позволит быстро определить в чём суть проблемы.

Недостатки:

Существенных нет.

Виды грейдеров в зависимости от конструктивных особенностей

Грейдеры делятся на два основных типа – прицепной и самоходный. Первый в качестве тяговой силы использует трактор или тягач, второй – оснащён собственным двигателем. Наличие различных дополнительных функций и возможностей самоходных машин приводят к тому, что такое оборудование как автогрейдер вытесняет прицепные агрегаты.

Классификация автогрейдеров осуществляется по нескольким критериям:

• масса машины и мощность;
• тип основной рамы;
• разновидность ходовой части и трансмиссии;
• сменное оборудование.

По мощности силовой установки автогрейдеры делятся на четыре класса:

1. класс 100 с мощностью до 120 л.с.;
2. класс 140 – от 121 до 160 л. с.;
3. класс 180 – от 161 до 200 л. с.;
4. класс 250 — свыше 200 л. с.

Эта классификация примерно соответствует различию по массе:

• лёгкие – рабочей массой до 9 тонн;
• средние – от 9 до 13 тонн;
• тяжёлые – от 13 до 19 тонн;
• особо тяжёлые – свыше 19 тонн.

Основная рама автогрейдеров может выполняться в 2-х вариантах: жёсткий каркас или шарнирное сочленение. В последнем случае машина более маневренная и имеет выше проходимость.

Ходовая часть может быть двухосной или трёхосной. Передний и задний мосты, как правило, ведущие. Для описания ходовой части грейдеров применяют осевую формулу, которая несколько отличается от колёсной, применяемой для автомобилей. Она записывается в виде: А x Б x В, где А – число управляемых осей, Б – количество ведущих осей, В – общее число осей.

Трансмиссия используется одного из двух типов: механическая или гидравлическая. В первом варианте скорости переключаются ступенчато, а во втором – плавно.

Использование дополнительного сменного оборудования расширяет возможности применения автогрейдера. Среди них:

1. Кирковщик. Располагается спереди или сзади, реже вместо среднего отвала. Снимает старое дорожное покрытие, удаляет камни, корни деревьев, разрыхляет слежавшуюся почву.
2. Откосник. Крепится на отвал, профилирует кюветы и откосы треугольной и трапециевидной формы.
3. Снегоочиститель. Имеет угловую форму, устанавливается спереди и сдвигает снег (или завал на дороге) по сторонам проезжей части.
4. Передний отвал. Его иногда называют бульдозерным, поскольку он предназначен для перемещения инертных материалов.

Принцип работы автогрейдера

Источник фото: exkavator.ruПринцип работы автогрейдера: срезать, переместить и распределить

С помощью отвала грейдера возможно срезать, перемещать и распределять грунт. Чтобы выполнить, например, профилирование поверхности перед укладкой асфальта, оператор автогрейдера делает несколько проходов, при этом рабочее оборудование должно каждый раз частично перекрывать предыдущий след. Таким образом достигается необходимая точность.

Если требуется обеспечить максимальную силу тяги и исключить пробуксовку колес, на помощь приходит устройство блокировки дифференциала заднего моста (мостов) автогрейдера. Также доступен режим «ползучей» передачи: в этом случае используется только передний привод, что позволяет машине при выполнении высокоточных операций двигаться максимально медленно. Для повышения боковой устойчивости конструкторами разработан передний управляемый мост с возможностью наклона колес (на угол до 20 град. вправо и влево от вертикали). Также можно изменять положение передней оси относительно рамы грейдера.

Российские производители грейдеров

Запчасти на отечественные грейдеры легко достать, да и стоят они недорого, по сравнению с зарубежными производителями. Соответственно, эта техника пользуется самым большим спросом на нашем рынке. Тем более, что она демонстрирует высокую надежность и производительность. «Дешево и сердито» – именно такая характеристика подойдет ей больше всего.

Законодательная база

В публикации использованы изображения из открытых источников

Российское производство регламентируется двумя документами:

1. «Автогрейдеры. Общие технические условия» (ГОСТ 11030–93).
2. «Машины землеройные. Автогрейдеры. Термины, определения и технические характеристики для коммерческой документации» (ГОСТ 27535–87).

Правила гарантийного обслуживания регулирует ГОСТ 11030–93, согласно которому на технику должна предоставляется гарантия 18 месяцев, но только начиная с момента эксплуатации – при наработке до 2000 мото-часов.

ОАО «Брянский Арсенал»

Однозначный лидер рынка, выпускающий примерно половину всех отечественных грейдеров. В каталоге завода можно выбрать модель для любых потребностей – от тяжелой до легкой техники. Сейчас завод выпускает две серии автогрейдеров: ГС и ДЗ.

ЗАО «Челябинские дорожно-строительные машины»

Производитель выпускает две модели автогрейдеров: тяжелый ДЗ-98В  и полутяжелый А-120.

В публикации использованы изображения из открытых источников

Автогрейдер ДЗ-98В рекомендуется использовать при эксплуатации в тяжелых дорожных условиях и для выполнения большого объема энергоемких земляных работ. Также наиболее распространенные сферы применения: аэродромное, железнодорожное, ирригационное, гидротехническое и мелиоративное строительство. Изготавливается в двух исполнениях:

• для эксплуатации в средних широтах (от -45оС до +40оС);
• для использования в регионах с тропическим климатом

Модель А-120 чаще всего используется при строительстве, ремонте и зимней очистке дорог. Основное преимущество автогрейдера – очень хорошая управляемость, которую обеспечивает сочетание наклона управляемых передних колес и шарнирно-сочлененной рамы.

Радицкий машиностроительный завод (РаМЗ)

Этот производитель грейдеров выпускает два класса техники – 100 и 180. К первой категории относится серия легких моделей ДЗ-201, а ко второму полутяжелая техника ГС-18.04.

ЗАО «ОПК-Дормаш»

Завод производителя находится в г.Орел, выпускает грейдер ДЗ-122Б и его различные модификации, адаптированные под конкретные потребности заказчика. Техника относится к классу полутяжелых (140), оснащается 6-ступенчатой трансмиссией, двигателями Cummins или ЯМЗ-236Г4 на шарнирно-сочлененной раме.

Распространенные модели и их технические данные

Автогрейдер ГС выпускается в нескольких модификациях, предназначенных для различных условий эксплуатации. В качестве силового агрегата устанавливаются атмосферные или наддувные дизели российского или белорусского производства и механическая коробка передач. На части техники возможно применение гидромеханической трансмиссии.

Для выполнения больших объемов работ применяется грейдер ГС 18.05 с параметрами:

• длина — 9370 мм;
• ширина (без отвала) — 2550 мм;
• эксплуатационный вес — 16360 кг;
• скорость движения по шоссе — 40 км/ч;
• ширина отвала — 3660 мм;
• допустимое заглубление — 400 мм.

Для машин выпускается различное сменное оборудование, включающее в себя бульдозерные ножи с поворотной рабочей частью, боковые грейдерные отвалы, многозубые рыхлители грунта (устанавливается на задней части рамы).

Для проведения работ при содержании дорог или коммунальных объектов внутри города используется техника легкого класса ГС 10.07, оснащенная тракторным дизелем Д-245. Машина имеет рабочий вес 9150 кг, передвигается со скоростью до 35 км/ч. Стандартный отвал имеет ширину лезвия 3040 мм, способен срезать за 1 проход до 260 мм грунта или снега.

ГС 14.02

Грейдер ГС 14 оснащается несколькими модификациями дизельного двигателя, которые отличаются конфигурацией блока цилиндров и мощностью. На машинах используется 6-скоростная механическая трансмиссия, передаточные числа отличаются в зависимости от модели мотора. Установлен центральный редуктор, состоящий из главной пары с дифференциалом самоблокирующегося типа. На выходах полуосей размещены планетарные передачи.

Описание параметров силового агрегата Д-260.14:

• расположение и число цилиндров — рядное, 6;
• мощность — 140 л.с. при 1800 об/мин;
• часовой расход топлива (средний) — 17,2 л;
• допустимый продольный и поперечный наклон — 30° и 20° соответственно.

На части машин устанавливается V-образный 6-цилиндровый двигатель ЯМЗ-236Г, развивающий мощность 150 л.с. при 1700 об/мин. Агрегат оснащен электрическим стартером, способен работать при углах наклона в продольном и поперечном направлении 18° и 12° соответственно. В состав дополнительного оборудования входит предпусковой автономный подогреватель.

Габариты автогрейдера ГС 14.02 и технические характеристики:

• длина (с отвалом и рыхлителем) — 9340 мм;
• ширина (по ступицам колес) — 2500 мм;
• высота (с учетом проблескового маячка) — 3475 мм;
• эксплуатационный вес — 13570 кг;
• ширина грейдерного отвала — 3740 мм.

ГС 250

Автогрейдер ГС 250, относящийся к тяжелому классу машин, оснащен 6- и 8-цилиндровыми V-образными дизелями ЯМЗ, развивающими мощность 230-240 л.с. Для улучшения характеристик машины используется полный привод. Крутящий момент на переднюю ось передается системой карданных валов, которые размещены под рамой машины. Выпускаются модификации с 6-ступенчатой ручной коробкой или с 4-скоростной гидромеханической трансмиссией.

• масса — 19500 кг;
• длина — до 13300 мм;
• ширина отвала — 4200 мм;
• скорость — до 56 км/ч;
• ресурс до капитального ремонта — не менее 8400 моточасов.

Машинист находится в цельнометаллической кабине с круговым остеклением. Для улучшения обзора используются стойки крыши с уменьшенной шириной. Внутренние поверхности покрыты декоративными пластиковыми облицовками, под которыми расположен слой теплозащитного материала. Швы кабины промазаны резиновой мастикой, которая обеспечивает герметичность. Основание кабины установлено на специальной площадке с демпфирующими элементами.