Автогрейдер

Система состоит из следующих  основных компонентов:

• бортовой компьютер, управляющий работой системы (рис. 1);
• электронная система слежения за перемещением машины (роботизированный тахеометр и активный отражатель);
• датчик уклона и поворота отвала;
• электрогидроклапаны, для управления цилиндрами отвала;
• программное обеспечение Terramodel, для проектирования и преобразования данных.

Рис. 1. Панель управления системой BladePro 3D.

Основной принцип работы с системой достаточно прост. В бортовой компьютер загружаются проектные  данные в цифровом виде по участку  работ. Роботизированный тахеометр  устанавливается в удобном месте  и привязывается по 2 – 3 опорным  точкам к местной строительной системе  координат. После включения системы  тахеометр автоматически находит  активный отражатель, установленный  на отвале машины, и постоянно отслеживает  его перемещение с максимальной угловой скоростью 23°/сек.

Частота определения координат  позиции отвала может быть установлена  до 6 раз в секунду. Координаты передаются в бортовой компьютер по радиомодему. Бортовой компьютер использует данные от тахеометра, датчика наклона и  поворота отвала для вычисления положения  и текущего уклона лезвия. Эти данные сравниваются с проектным положением, т. е. тем положением лезвия отвала, которое должно было бы быть в данной позиции. В результате вычисляются  величины, на сколько надо поднять  или опустить левый или правый гидроцилиндр отвала. Изменение положения  цилиндров происходит автоматически  или, при необходимости, вручную, ориентируясь по информации на экране бортового  компьютера.

В результате машинисту не требуется вести автогрейдер  только по одной проходке, а он может  уже перемещаться по полотну практически  в любом направлении, формируя точную копию запроектированной поверхности  дороги. При этом Вам не потребуется делать разбивку на трассе: расставлять пикетажные колышки с отметками или натягивать струну для работы с ультразвуком, контролировать при помощи каких либо геодезических инструментов полотно после проходов автогрейдера – машинист сам скажет, где надо добавить грунта, где надо – срезать.

При использовании системы BladePro 3D на основе роботизированного тахеометра Trimble ATS (аналог Trimble 5600 Robotic) точность формирования, например, земляного полотна дороги может быть достигнута в пределах +/- 5 – 10 мм, в итоге Вы экономите не только время на проведение работ, но и материал, в том числе и дорогостоящую асфальтобетонную смесь верхних слоев.

Система является универсальной, т.е. она может работать и в  обычном 2D режиме, например с использованием лазерного приемника и лазерного  построителя плоскости (лазерного  нивелира) или ультразвуковым датчиком.

Рабочее оборудование.

Основным рабочим оборудованием (рис. 10) является грейдерный отвал 7 с ножами, который с помощью двух кронштейнов 8 крепят к установленному на тяговой раме 1 поворотному кругу 2. Тяговая рама с помощью шарового шарнира 6 крепится к основной раме автогрейдера, а с помощью шаровых шарниров 4 — к средней части основной рамы. На тяговой раме размещен механизм 5 поворота отвала, обеспечивающий поворот отвала на 360°, а на поворотном круге — механизм 9 изменения угла резания.

 

Рис. 10. Тяговая рама с  отвалом автогрейдера.

Подвеска тяговой рамы, выполненная с помощью гидроцилиндров, позволяет устанавливать нож  отвала под разными углами в вертикальной плоскости и выносить его за пределы  основной рамы.

Отвал может быть неполноповоротным  в плане или полноповоротным (у  большинства автогрейдеров); его  можно с помощью механизмов управления перемещать вверх, заглублять в грунт, устанавливать в плане на требуемый  угол, выдвигать относительно тяговой  рамы в обе стороны гидроцилиндром 3, изменять угол резания, а также выносить в сторону вместе с тяговой рамой и устанавливать под различными углами при необходимости разработки косогоров и кюветов.

Тяговую раму автогрейдера выполняют треугольной или Т-образной коробчатого сечения. Передняя часть  рамы, соединенная с основной рамой  машины, имеет обычно шаровой шарнир 6. Задняя часть рамы обычно заканчивается поперечиной, к которой приварены три кронштейна со сферическими шарнирами на конце, за которые с помощью гидроцилиндров тяговую раму присоединяют к основной раме. На тяговой раме с помощью трех поддерживающих кронштейнов укрепляют поворотный круг с зубчатым венцом, чаще внутреннего зацепления. Механизмы поворота отвала позволяют поворачивать отвал под нагрузкой при резании и перемещении грунта. На всех автогрейдерах, как правило, применяют механизм поворота в виде червячного редуктора с цилиндрической шестерней, установленной на выходном валу, которая входит в зацепление с зубчатым венцом поворотного круга.

Грейдеры используются при  планировке поверхностей, формировании откосов, насыпей, распределении балласта, при строительстве и ремонте  дорог. Основной инструмент грейдера –  нож с узким стволом, который  крепится на поворотном круге тяговой  рамы, которая, в свою очередь, подвешена  на гидроцилиндрах. Отвал грейдера смещается в обе стороны от продольной оси на 0,8 м, что обеспечивает маневренность машины .

Рекомендуемые углы установки ножа в зависимости

от выполняемой  операции

Угол установки ножа, град Операция (нижний предел для тяжелых  грунтов) захвата резания наклона .

 

Зарезание грунта:                                                                                                       (предельный)

разрыхленного                                                                                                               30...35 35...40 15

неразрыхленного I, II категорий                                                                                  40...45 30...35 15

Перемещение грунта:

влажного                                                                                                                        40...50 30...35 11

сухого                                                                                                                             35...45 35...45 13

Планировка                                                                                                                    45...60 35...40 18

Разравнивание:

с уплотнением                                                                                                               70...90 50...60 2

без уплотнения                                                                                                              55...60 45...50 3

Срезание откосов                                                                                                           60...65 40...45 60

Вырезание кюветов:

внутренний откос                                                                                                           35...40 30...35 Заложен]

OTKOCOE

внешний откос                                                                                                                20 40...45 То же

Перемешивание добавок:

сухой смеси                                                                                                                         35 45 3

грунта с вяжущими                                                                                            35...40 45 2

 

 

 

 

Патент

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ    ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА  ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,  ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ (19) RU (11) 2109110 (13) C1   (51)  МПК 6     E02F3/76, E02F9/20 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ  К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 07.10.2013 - прекратил действие  Пошлина: учтена за 4 год с 30.03.1998 по 29.03.1999

(21), (22) Заявка: 95105000/03, 29.03.1995 (45) Опубликовано: 20.04.1998 (71) Заявитель(и):  Акционерное общество открытого типа "Брянский арсенал" (72) Автор(ы):  Ильюшин В.Ф.,  Матюшкин А.Н.,  Размахов Г.М. АВТОГРЕЙДЕР Использование: дорожно-строительная техника, в частности автогрейдеры. Сущность изобретения: автогрейдер  содержит основную раму, рабочий орган, балансиры и систему автоматического  управления положением отвала. Пропорциональные датчики автоматической системы  управления размещены между балансиром и основной рамой, рабочим органом  и основной рамой. На втором балансире  может устанавливаться дополнительный датчик. Датчики установлены в  определенном положении относительно базы машины, переднего моста, отвала и балансира. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

	РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ    ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА  ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,  ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ (19) RU (11) 2184813 (13) C2   (51)  МПК 7     E02F3/80 (12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 17.10.2013 - прекратил действие  Пошлина: учтена за 4 год с 25.07.2003 по 24.07.2004
	(21), (22) Заявка: 2000119702/03, 24.07.2000 (24) Дата начала отсчета  срока действия патента:  24.07.2000 (45) Опубликовано: 10.07.2002 (71) Заявитель(и):  Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (72) Автор(ы):  Пермяков В.Б.,  Орлов С.А.   РАБОЧИЙ ОРГАН  АВТОГРЕЙДЕРА Изобретение относится к  землеройно-транспортным машинам типа автогрейдеров. Рабочий орган автогрейдера состоит из центральной, двух боковых  секций и гидроцилиндров их выдвижения. Каждый гидроцилиндр связан с соответствующей  боковой секцией с помощью  шарнира, представляющего корпус, образованный стаканом и втулкой, который своим  стаканом закреплен на конце штока  гидроцилиндра, а втулкой охватывает верхний конец пальца, который  своим нижним концом шарнирно соединен с верхней частью наружного конца  соответствующей боковой секции. Центральная секция снабжена с тыльной стороны винтовыми направляющими "шевронного" типа, с подъемом в направлении от торцов к середине центральной секции, в которых посредством ползунов установлены боковые секции. Каждая боковая секция имеет длину l=(L/2)-0,25 м, где L - длина центральной секции. Увеличивается производительность планировочных работ, упрощается конструкция рабочего органа. 3 ил. .

 

 

 

 

 

 

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ    ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА  ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,  ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ (19) RU (11) 2184813 (13) C2   (51)  МПК 7     E02F3/80 (12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 10.05.2011 - прекратил действие
(21), (22) Заявка: 2000119702/03, 24.07.2000 (24) Дата начала отсчета  срока действия патента:  24.07.2000 (45) Опубликовано: 10.07.2002 (71) Заявитель(и):  Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (72) Автор(ы):  Пермяков В.Б.,  Орлов С.А.           РАБОЧИЙ ОРГАН АВТОГРЕЙДЕРА      Изобретение  относится к землеройно-транспортным  машинам типа автогрейдеров. Рабочий  орган автогрейдера состоит  из центральной, двух боковых секций и гидроцилиндров  их выдвижения. Каждый  гидроцилиндр связан с соответствующей  боковой секцией с  помощью шарнира, представляющего  корпус, образованный стаканом и втулкой, который  своим стаканом закреплен  на конце штока гидроцилиндра, а  втулкой охватывает верхний  конец пальца, который своим  нижним концом шарнирно соединен с  верхней частью наружного конца соответствующей  боковой секции. Центральная секция снабжена с  тыльной стороны винтовыми  направляющими "шевронного" типа, с подъемом в направлении  от торцов к середине  центральной секции, в которых  посредством ползунов установлены  боковые секции. Каждая  боковая секция имеет длину  l=(L/2)-0,25 м, где L - длина центральной  секции. Увеличивается производительность планировочных работ, упрощается конструкция  рабочего органа. 3 ил.

 

 

(19) RU (11) 2470120 (13) C1   (51)  МПК E02F9/20   (2006.01) Статус: по данным на 17.12.2012 - нет данныхПошлина:

(54) ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛОЖЕНИЯ РАБОЧЕГО ОРГАНА ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ   Изобретение относится к  области машиностроения, в частности  к системам контроля и управления положением рабочего органа землеройно-транспортных и дорожно-строительных машин. Гидромеханическая система стабилизации положения рабочего органа дорожно-строительной машины содержит узел крепления, корпус, массивный маятник, гидравлический распределитель, поворотную кулису и гидравлический распределитель, выполненный двухкаскадным. При этом напорная гидролиния первого каскада соединена со сливной магистралью второго каскада, которая, в свою очередь, соединена с гидравлическим баком гидросистемы автогрейдера с помощью регулируемого дросселя. Предложенная система обеспечивает повышение точности гидромеханической системы стабилизации и снижение минимально необходимой массы маятника за счет снижения усилия страгивания золотника первого каскада двухкаскадного гидравлического распределителя. 2